Análisis de Edificios - Biblioteca - Pontificia Universidad Católica del ...

6.7 Corrección por Torsión Sísmica 213
6.7. Corrección por Torsión en un Entrepiso de un Edificio
Cuando los elementos estructurales de un edificio no están dispuestos simétricamente
en planta, o cuando los centros de masas (CM) de los distintos niveles no están contenidos
en el mismo eje vertical (Fig. 6.23), existirá rotación de la losa del techo, torsionándose
el edificio cuando actúe UR sismo.
Es más, en la Norma Sismo-resistente E-030 se
especifica que incluso en edificios simétricos cabe
la posibilidad de que se presente torsión de carácter
accidental, porque los defectos constructivos
(cangrejeras, por ejemplo) y las variaciones en la
posición de la sobrecarga, pueden causar una modificación
de la rigidez lateral teórica o un corrimiento
del centro de masas, respectivamente. Estos
problemas se contemplan utilizando una excentricidad
accidental Ea = 0.1 B, donde "B" es la
dimensión de la planta medida en la dirección transversal
a la que está en análisis.
Fig.6.23.
Manualmente, la corrección por torsión se realiza analizando cada entrepiso y cada dirección
en forma independiente, como si el 100% del sismo actuase en la dirección x-x y
0% en y-y y viceversa. Según la Norma E-030, los cortantes que se obtengan por torsión
(q) en cada eje del edificio deberán sumarse con los cortantes producidos por la traslación,
nunca deberán restarse; asimismo, deberá efectuarse el "control de giros en planta",
de manera que el desplazamiento relativo máximo entre dos pisos consecutivos
(medido en cualquier punto de la planta) producidos por torsión no exceda al obtenido por
traslación en más del 75%, esto puede interpretarse como que los cortantes inducidos
por la torsión deben ser como máximo el 75% de los producidos por traslación.
6.7.1. Centro de Rigidez Lateral (CR)
El centro de rigidez lateral {CR), o centro de giro, se define como aquel punto del entrepiso
sujeto sólo a traslación, alrededor del cual rotan y se trasladan el resto de puntos. Este
punto corresponde al centro estático de las rigideces laterales de los diversos ejes estructurales
que componen al entrepiso en estudio.
En realidad, no debe trabajarse directamente con las rigideces debido a que éstas son
cantidades escalares, por lo que para cálcular CR (Fig. 6.24), debe imprimirse un desplazamiento
unitario al entrepiso en cada dirección (independientemente), generándose una
fuerza cortante en cada pórtico "i" (orientado en la dirección en análisis) igual a la magnitud
de su rigidez lateral (Ki). Luego, igualando el momento de la fuerza cortante resultante
respecto al origen del sistema de referencia (O) a la suma de los momentos causados
por sus componentes, se determina la posición de CR (XCR, YCR).
De las expresiones que se obtienen para hallar "CA" (Fig. 6.24), puede observarse que el
centro de rigidez lateral trata de correrse hacia la zona más rígida del edificio.