Viguetas

Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL DE SISTEMAS DE PISO A BASE DE VIGUETA Y BOVEDILLA PARAEDIFICACIONES EN ZONAS SÍSMICAS Daniel Padilla Romero 1 y Sanchez Mesa Roque2 RESUMEN El método de elementos finitos y de puntal y tirante son métodos bastante elaborados y requieren consumo de horas hombre que no son costeables en los proyectos estructurales. Es poresto que aquí se presenta un procedimiento de aplicación sencilla para el diseño de firmes de sistemas de piso en edificios que deben resistir la acción de las fuerzas inerciales causadas por el sismo. El objetivo es que el ingeniero de la práctica lo emplee sin necesidad de procedimientos elaborados que requieren variables como la determinación de la rigidez de los elementos verticales que lleganal piso. Los resultados obtenidos en esta propuesta y su respectiva comparación permiten concluir que el procedimiento de diseño es congruente con los resultados obtenidos de los análisis más elaborados, mostrando también que estos están del lado de la seguridad.

ABSTRACT To go down in history, there are two engineering methods very accurately elaborated, one is called “the Finite Elements andthe other is the Strut- Tie method”, where most of the time to fulfill the demands of work its required commitment and overtime of effort; since there are non profitable designing structure projects. Today we are presenting a simple an easier procedure to design a more solid floor system for buildings, which are conceived to resist the inertial forces caused by earthquakes. Certainly, the obtainedresults in this proposal and its concerning comparison, let us conclude that the design procedure is consistent with the results obtained from more complex analysis, showing this method to be a secure tool.

ANTECENDENTES Los sistemas de piso en edificaciones son esenciales para lograr un buen comportamiento sísmico de la estructura ya que la acción de diafragma rígido permite distribuir lasfuerzas sísmicas actuantes en su plano a los elementos laterales resistentes (columnas y/o muros). Así mismo, es deseable que los sistemas de piso en general se comporten elásticamente durante el sismo de diseño de manera que no se requiera su reparación después de un sismo fuerte por la dificultad inherente de esta actividad. El diseño por capacidad es una herramienta usada para lograr un buencomportamiento sísmico, ya que se tienen que tomar en cuenta otros factores como son la evaluación de las fuerzas sísmicas en los pisos y su respectiva distribución en el diafragma. Como ya se menciono, la hipótesis de diafragma rígido es esencial en el análisis y diseño sísmico de edificaciones y su empleo permite simplificar de manera considerable el análisis y diseño sísmico de los mismos; sinembargo, es necesario revisar y hacer que se cumpla esta hipótesis por medio de un diseño adecuado de la capa de compresión; Lamentablemente este diseño no esta claro en los reglamentos por lo que generalmente se ignora. Aun cuando se sabe que México es un país con zonas de alta sismicidad, los sistemas de piso de edificios en el país en general no se diseñan ni se revisan para fuerzas sísmicas en suplano.

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Gerente, Asociación Nacional de Industriales de Vigueta Pretensada ANIVIP, González de Cossio 124 P.H., Col. Del Valle, 03100 México, D.F. Teléfono: (55) 1107-1910 Ext. 106; Fax: (55) 11071910 Ext. 112; rbetancourt@premex.com.mx. Candidato a Doctor, Instituto de Ingeniería de la UNAM; mringenieros@cablevision.net.mx.

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XVI Congreso Nacional de Ingeniería EstructuralVeracruz, Ver., 2008

Para elaborar el diseño sísmico de un sistema de piso se requiere hacer una evaluación de las fuerzas sísmicas en el plano y determinar la respectiva trayectoria de éstas. Para esto se usan dos tipos de análisis, los cuales son el método de elementos finitos y el método de puntal y tirante, en el primer método se identifican las trayectorias de las fuerzas inerciales en el...