EVALUACIÓN DE LA FLEXIBILIDAD ELÁSTICA DE SISTEMAS DE PISO UTILIZADOS EN EDIFICIOS URBANOS

Se presenta un estudio analítico en el intervalo elástico lineal, que evalúa el comportamiento de diafragma de los sistemas de piso más ampliamente utilizados en edificación urbana en México: losa perimetralmente apoyada, vigueta y bovedilla, losacero y losa reticular aligerada con casetones de fibra de vidrio o bloques de espuma de poliestireno, así como su clasificación de acuerdo a criterios basados en desplazamientos y fuerzas. En la investigación se consideraron dos factores identificados en estudios previos que favorecen la potencial flexibilidad del diafragma: a) la relación de aspecto de la planta del edificio y, b) la rigidez del sistema de piso.Para evaluar la potencial condición de flexibilidad de diafragma de los sistemas de piso, para cada sistema de piso y relación de aspecto de la planta en estudio, se realizaron análisis elásticos ante carga lateral uniformemente distribuida en el sistema de piso en modelos detallados de elementos finitos empleando el programa Ansys. La condición de diafragma se evaluó por medio de los siguientes parámetros: (a) los perfiles de los desplazamientos laterales () obtenidos en el último nivel de los distintos sistemas de piso en estudio, normalizados con respecto a los desplazamientos en ese mismo nivel de los modelos donde el diafragma es infinitamente rígido (RÍGIDO) y, (b) el factor de amplificación del cortante basal de los marcos centrales con respecto a los marcos del perímetro. Se evaluaron también dos índices de flexibilidad (rigidez) propuestos en la literatura: a) el índice propuesto en normas de los Estados Unidos como el UBC-97, ASCE-7 y FEMA-368 y, b) el índice R propuesto por Ju y Lin en 1999. A partir de los resultados del extenso estudio paramétrico descrito, se puede concluir que un sistema de piso diseñado conforme a los reglamentos y las recomendaciones de diseño de los fabricantes, más la experiencia de prestigiados ingenieros de la práctica, puede liderar a sistemas de piso que se comporten razonablemente como diafragmas rígidos para claros que no sean muy grandes (6 metros o menos), normalmente utilizados en edificios para vivienda. Sin embargo, esta observación no se puede generalizar, pues otras prácticas de diseño favorecen la presencia de diafragmas semi-rígidos, semi-flexibles o claramente flexibles, principalmente para los claros (10 metros o más) usados en edificios para oficinas