Estudio de losas armadas en dos direcciones de acuerdo al reglamento de construcciones de concreto armado. (ACI 318-83)

Abstract

El objetivo fundamental del presente trabajo es el de suministrar al lector de una manera simplificada los procedimientos de análisis de ingeniería de los sistemas de losas armadas en dos direcciones, facilitando la aplica- ci6n de los Métodos de Diseño Directo y Pórtico Equivalente comprendidos en el capítulo 13 del Reglamento de las Construcciones de Concreto Armado ACI 318-83. Con este propósito se indica como ayuda para el análisis una secuencia lógica de cálculo en la cual para cada paso o etapa del método escogido se indica la referencia respectiva del re9lamento, de tal manera que dicha secuencia de análisis cumpla el doble servicio de guía de referencias y de rutina de cálculo. En el presente trabajo se ha tomado como referencia al Reglamento de las Construcciones de Concreto Armado del American Concrete Institute, debido a que cada nueva edición de este reglamento mismo expresa lo más reciente del conocimiento en el diseño y la construcción adecuados de edificaciones de concreto armado; contiene especificaciones consideradas como los requisitos mínimos para producir una estructura monolítica de concreto armado con dimensiones adecuadas y detalles que permitan a la estructura proporcionar seguridad pública a los usuarios, así como economía de costos para el diseñador y/o constructor. Los principios fundamentales de análisis y diseño contenidos en el capítulo 13 del reglamento, se aplican a todo sistema estructural plano sujeto a cargas transversales. Sin embargo, las modificaciones se limitan a los sistemas de losas cuyas características generales corresponden al de "Placas planas", "Losas planas" y "Losas en dos direcciones"; las cuales identificaremos y definiremos en el primer capítulo. Para el análisis de cargas de gravedad de sistemas de losas en dos direcciones, en el presente trabajo se especifican los dos métodos de análisis comprendidos en el reglamento, estos serán presentados en el primer capítulo incluido los alcances y procedimientos de diseño, así como una ilustración del comportamiento y modos de falla de losas. En los capítulos II y III se analizarán con mayor rigurosidad los métodos de diseño directo y del pórtico equivalente respectivamente, considerando siempre que las disposiciones específicas para ambos métodos están limitadas en su aplicación a pórticos ortogonal es sometidos sólo a cargas de gravedad. Se considerará las restricciones geométricas y de carga que existen para el uso del Método de Diseño Directo el cual utiliza coeficientes para determinar los momentos a lo largo de los claros. Si una aplicación particular no cumple con todas estas restricciones, el método del pórtico equivalente puede ser usado, este método considera un análisis elástico para la determinación de momentos. Por otra parte, siendo los sistemas de losas un campo tan amplio y considerando que nuestro territorio, como sabemos, está expuesto a fenómenos sísmicos, se ha decidido escoger en las aplicaciones a los sistemas de losas en dos direcciones con vigas y columnas por ser más resistentes a fuerzas lateral es y constituir los más uti1izados en nuestro medio. Los métodos de diseño considerados en el presente trabajo son relativamente complejos, especialmente cuando no se cumplen las condiciones para el uso del método de diseño directo. Es así como en el apéndice se proporciona una selección de 15 ayudas para el análisis, las que se emplearán en la aplicación de ambos métodos. Dichos gráficos y/o tablas comprenden la obtención del peralte mínimo requerido por deflexión en la losa, la constante C para la obtención de la rigidez kt de un elemento sujeto a torsión, los valores kc para la obtención la rigidez a la flexión de columnas, factores de distribución de momentos para elementos viga-losa del método del pórtico equivalente, factores de distribución del momento estático para un claro extremo, etc. Además, se incluye comentarios de dichas ayudas (gráficos y/o tablas).