Determinación de porcentaje de área de muros en dos ortogonales, respecto al área de planta, considerando el aporte de losas en el control de derivadas, en edificaciones apantalladas de uso residencial

Abstract

Este trabajo especial de grado, se centra en definir un porcentaje de área, en función del área de la planta, que nos indique en dos direcciones ortogonales, la cantidad de muros o pantallas que debe tener una edificación, para un comportamiento dinámico aceptable. Para esto, se realizan una serie de modelos en el programa de diseño asistido por computadora ETABS, los cuales se comparan con algunos cálculos teóricos. La metodología se desglosa en tres etapas principales; la primera, destinada al reconocimiento del programa de diseño asistido por computadora y la comprensión del comportamiento de muros de corte o pantallas. La segunda, se centrada en el estudio de la interacción losa/muros, en ella se estudiará el comportamiento de edificaciones apantalladas (tensiones y deformaciones), con diferentes espesores de losa. Finalmente la tercera, se concentra en nuestro principal objeto de estudio, que son los muros en dos direcciones ortogonales. Adicionalmente, se estudiará la incorporación de dinteles y sus consecuencias en las edificaciones. En función a los resultados obtenidos, se concluyen los siguientes aspectos: Las losas, estudiándolas en un plano perpendicular a los muros principales, si participan, de manera importante en el control de desplazamientos de la edificación, ya que se comportan como una viga que transfiere los esfuerzos de un muro a otro, manteniendo la posición relativa entre estos. Pero a pesar de que influyen en el control de esta variable. En cuanto a la absorción de fuerzas cortantes en nodos entre losa y muro, el muro es siempre quien trabaja en mayor grado, absorbiendo siempre más del 66% de las fuerzas. Concluimos que es por la gran diferencia de rigidez entre ambos elementos estructurales. La colocación de dinteles, propicia la participación de ejes de muros (el eje donde estos se ubiquen) de forma conjunta, sin importar la presencia de aberturas, ayudando a una mejor distribución de los cortes y al control de desplazamientos laterales. En cuanto a la presencia de dos ejes ortogonales de muros, en las plantas de edificaciones apantalladas, se concluye que ciertamente, es necesaria. De no tenerla, estamos desprotegiendo la edificación en un sentido perpendicular al que se encuentren los muros. Esta segunda dirección de muros, no solo participa en el control de derivas, aportando rigidez a la estructura, si no que por esto mismo, también colabora en la distribución de esfuerzos, de forma más armónica El posicionamiento de estos muros se recomienda que sea de forma simétrica, para no introducir con ellos efectos torsionales a la edificación. Si hay posibilidad de colocarlos en el contorno de las plantas, será siempre una posición ventajosa para el trabajo en conjunto del sistema estructural. En base a los resultados obtenidos, es imposible determinar un porcentaje de área de muro en función del área de planta. Es decir, la cantidad de muros dependerá de los cortes que se requiera o que se permita que cada uno de estos absorba (la capacidad por corte que tenga el muro de acuerdo a sus dimensiones), si se está realizando un diseño, y los cortes en un muro son muy elevados, la solución será, agregar otro adicional, en el sentido requerido, o aumentar el espesor del mismo.