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Los soportes en el edificio
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Diafragma rígido
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Diafragma Rígido
1. El diafragma rígid o 1.1. Definición En estructuras es habitual considerar las losas y forjados como diafragmas rígidos, es decir, elementos no deformables en su plano. El elemento puede desplazarse o girar, pero sin perder su forma. Si el centro de rigideces coincide con el punto de aplicación de la resultante de las cargas se producirá un desplazamiento sin torsión. En caso contrario la planta girará, pero en todos los casos la forma de la losa permanecerá inmutable.
La hipótesis de diafragma rígido es asumble en la mayoría de las edificaciones de hormigón. Las losas macizas, salvo que tengan grandes huecos o formas muy alargadas, son muy rígidas en su plano. Las losas aligeradas y los forjados suelen tener una capa superior de al menos 5 cm que en general se considera suficiente a estos efectos. EHE-08, en el artículo 6.7 del anejo A.10, dedicado a diseño sísmico, indica:
Los diafragmas horizontales pueden estar constituidos por losas de hormigón o por la capa de compresión delos forjados unidireccionales o bidireccionales siempre que suespesor sea mayor o igual que 50mm, se disponga una armadura de reparto en ambas direcciones y se garantice una adecuada vinculación con los elementos perimetrales (vigas o zunchos). A efectos de cálculo los diafragmas pueden considerarse como elementos infinitamente rígidos en su plano, siempre que la relación entre la dimensión mayor y la menor del mismoenplanta sea igualo menor a 4. Si esta relación no se cumple, en todo el forjado o en alguna región de este, se necesitará hacer un análisis más detallado sobre la deformabilidad del mismo y sus efectos en el reparto de la acción sísmica a los elementos primarios.
El artículo 21.9 de ACI-318 también trata igualmente condiciones para los diafragmas y consideraciones para su cálculo y armado, dentro del contexto del diseño sísmico. Cypecad asume que los diafragmas de las edificaciones que calcula son rígidos y en base a ello hace la distribución de esfuerzos, de modo que si estamos en una obra en la que no sea aplicable el diafragma rígido no debemos calcularla con Cypecad. No obstante, además de ser una situación infrecuente, supone un diseño con un comportamiento delicado que generalmente no resulta adecuado, hasta el punto de que muchas normas sísmicas lo desaconsejan o prohíben.
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1.2. Torsión en edific aciones
Figura 3.1 Distribución asimétrica de pilares
En el diseño de edificaciones se dan casos en los que se disponen los elementos de soporte (pilares, vigas y pantallas) de manera no simétrica. Esta diferencia de disposición en planta causa una diferencia en la rigidez lateral que hace que el centro de masas y el de torsión no coincidan. En general, cualquier fuerza no aplicada en el centro de torsión (o de rigidez) provoca un par de fuerzas que genera un giro del diafragma, mayor en la medida en que la distancia entre el punto de aplicación de la fuerza y el centro de torsión aumente. Un ejemplo típico es la aplicación de cargas sísmicas sobre el centro de masa de la placa:
Figura 3.2 Centro de masas y centr o de rotaci ón de una planta
En el caso de pantallas y núcleos se recomienda colocarlos lo más simétricamente posible para no generar torsiones globales.
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Figura 3.3 Distribuci ones simétricas de perfiles
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