Análisis de la distribución de cargas laterales en estructuras con muros de corte

Abstract

El método se emplea en el análisis de la distribución de las cargas laterales entre los muros de un edificio de varios pisos sujeto a flexión y a torsión. La distribución de la carga en cada unidad de muros se asume que está representada por un polinomio. Se emplea la técnica de conexión continua para derivar en términos generales la ecuación de la deformada de una unidad de muros, lo que posibilita la obtención de coeficientes de flexibilidad al relacionar cualquier término dado con el desplazamiento en un nivel cualquiera. Utilizando las ecuaciones de equilibrio y de compatibilidad en un número de niveles deseado se puede determinar la distribución de carga en cada unidad de muros. El análisis se usa también para derivar fórmulas generalizadas de diseño para muros de corte acoplados y sujeta a cargas laterales de distribución polinómica. La mayoría de los estudios de estructuras con muros de corte han tratado el problema de muros planos sujetos a cargas de distribución conocida en su plano. En el caso de una edificación completa, los resultados son ciertos si la estructura consiste en sistemas paralelos de unidades de muros idénticos y cargados simétricamente, de modo que las cargas laterales se dividan por igual entre ellas. Si la estructura consiste en elementos resistentes a cargas laterales diferentes tales como muros de corte acoplados a muros tipo cajón pueden tener lugar una considerable redistribución de las cargas, particularmente, si ocurren deformaciones de torsión. Es por eso importante examinar con cierto detalle la distribución de las cargas entre los muros a través de toda la altura de la edificación Una regla común de diseño es asumir que las cargas laterales se distribuyan entre los muros en proporción directa de sus rigideces. Este procedimiento conducirá a resultados aproximados si las vigas o las losas de piso están unidas a los muros por medio de conexiones esféricas de modo que no induzcan flexión en ningún plano, lo que en la práctica no puede ejecutarse. Si ocurre acoplamiento entre los muros de modo que se induzca flexión en las vigas o en las losas, la regla simple de diseño puede conducir a errores significativos como puede notarse fácilmente al comparar los niveles de deformación de una unidad de muros acoplados y la deformada de una estructura de cajón sujetos a una carga uniformemente distribuida; la primera flexación de curvatura reversa en los niveles altos, mientras que la segunda se deflacta con curvatura simple. Si las dos se restringen para deflactar, por un sistema de losas de piso, se producen fuerzas de tracción en los niveles superiores y fuerzas de compresión en los niveles bajos, generándose flujo de las cargas entre los de tipo de muros a través de la altura. El objeto de este trabajo es presentar el Método de A. Coull y N. W. Adams, por el que se analiza una edificación de concreto de muchos pisos, cuyos elementos resistentes a cargas laterales consiste, esencialmente, de sistemas de muros de corte y muros de tipo cajón, sujetos a flexión y a torsión. La torsión es causada por asimetría de la edificación o de las cargas aplicadas.