Estudio de la distribución de carga gravitatoria sobre losas armadas en dos direcciones

Abstract

Una alternativa para distribuir las acciones de servicio sobre las vigas que soportan losas armadas en dos direcciones es el criterio de H. Marcus que propone distribución de cargas sobre las vigas de forma triangular para el lado menor y trapezoidal para el lado mayor. El objetivo principal del trabajo es el de evaluar la distribución de carga sobre las vigas cuando las acciones de carga gravitatoria se encuentran uniformemente distribuidas sobre la losa. Se planteó una Metodología para la revisión del criterio de distribución de carga por el mencionado método que consistió en generar modelos de estructuras de un solo nivel, correspondiente a un modelo tipo pórtico cargado por el método H. Marcus y otro modelando la losa por elemento finito con elemento tipo placa, buscando la forma mas aproximada a un sistema de losas armadas en dos direcciones que corresponderá al modelo patrón bajo una carga distribuida uniformemente sobre la losa. Para cada modelo se vario la cantidad de vanos, la relación entre luz menor y luz mayor denotado como “β” y la configuración geométrica de la estructura, obteniendo en total 58 estructuras, los modelos tipo pórtico se cargaron con la propuesta de carga del método H. Marcus que se aplica a modelos de un solo vano. Al comparar los resultados de los modelos tipo pórtico contra el modelo patrón se evidencia un comportamiento distinto para una dirección de viga respecto a la otra, en donde para una dirección (la mayor) los valores de momento en la zona central y corte en los extremos son mayores relativamente comparado con el modelo patrón en un orden de 11% y 50% respectivamente y para la otra dirección (la menor) el corte esta entre -10% y 20% y el momento de -40% hasta -5% en comparación al modelo patrón. En función de esto la propuesta que se plantea consiste en determinar una distribución de carga que generara valores de momento que se aproximen a los valores del modelo considerado patrón y posteriormente se aplicara factores de ajuste al corte. Esta propuesta propone solo triángulos de carga sobre las vigas, partiendo del hecho de que para la viga de menor luz en el vano el área de carga propuesta por H. Marcus es relativamente menor a la que le corresponde, esto se deduce con los cortes en exceso observados que van hacia la viga mayor. Para determinar la altura de estos triángulos de carga, se determinaron dos ecuaciones en función de la carga distribuida, los factores γ y ϕ asociados al porcentaje de carga que van hacia la viga de luz mayor y luz menor respectivamente, la relación β y la longitud de la viga. Observándose que con la aplicación de esta propuesta los valores de momento central presentan una diferencia con respecto al modelo patrón en ±15% y con los factores la diferencias se reducen notablemente hasta un 50% para el corte en los extremos y para el momento extremo se ajusta al valor del modelo patrón ±20% en la mayoría de los modelos analizados.