IRREGULARIDADES EN EDIFICACIONES: Irregularidad de Piso Blando

Muchas veces cuando realizamos el análisis de una edificación frente a la acción sísmica, es importante establecer los factores de irregularidad en planta y altura, factores que dependen de la geometría, estructuración y comportamiento de la edificación, una vez establecido esto factores se define el valor adecuado del factor de reducción R, con el cual se va definir el espectro de diseño.

Cuando se analiza las irregularidades de una edificación, hay irregularidades que rápidamente salta a la vista dependiendo de la geometría en planta o en altura de la edificación, como por ejemplo la irregularidad de esquina entrante, pero existen irregularidades que se tienen que evaluar analizando el comportamiento de la estructura frente a las acciones horizontales como el sismo, como por ejemplo, la irregularidad de piso blando; para esto es importante realizar una etapa de pre-análisis, de donde partiendo de la hipótesis de que la estructura es regular, analizamos el comportamiento de la estructura siendo sometida a la acción del sismo, con la finalidad de que evaluando los esfuerzos, desplazamientos y derivas, podamos establecer las irregularidades que presenta la edificación.

Cuando deseamos analizar la irregularidad de rigidez – piso blando, que indica la norma E.030 (Tabla Nº8), es necesario evaluar y comparar las derivas de un entrepiso respecto a las del piso inmediato superior, la norma indica lo siguiente: “Existe irregularidad de rigidez cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, en un entrepiso la rigidez lateral es menor que 70% de la rigidez lateral del entrepiso inmediato superior, o es menor que 80% de la rigidez lateral promedio de los tres niveles superiores adyacentes.”

A continuación, muestro un ejemplo de cómo poder evaluar este tipo de irregularidad empleando el programa CYPECAD, para este ejemplo solo evaluaremos la irregularidad de piso blando en la dirección X.

Tenemos la siguiente edificación 8 niveles, cuyo uso está destinado para viviendas, para evaluar la irregularidad de piso blando, realizamos un pre-análisis de la estructura sometida a una acción sísmica considerando un valor de factor de reducción básico R0 = 8 y factores de irregularidad Ip = 0 e Ia = 0, con lo cual el valor de nuestro factor de reducción será R = R0*Ip*Ia = 8; entonces analizamos la estructura frente a la acción sísmica considerando un valor de R inicial.

Luego del análisis realizado frente a la acción sísmica, evaluamos los desplazamientos obtenidos en las columnas extremas, para esto tomamos los datos de los desplazamientos absolutos que nos brinda el programa CYPECAD en su informe de “Desplazamiento de pilares”, para este caso solo tomamos en cuenta los desplazamientos en las columnas extremas, las cuales serían las columnas: C-01, C-03, C-10, C-12 (que se indican en la imagen); con estos datos determinamos los desplazamientos relativos de cada columna extrema.

 

Luego que determinamos el desplazamiento relativo de cada columna extrema, calculamos el desplazamiento relativo para cada planta, como el promedio de los desplazamientos relativos de las columnas extremas, tal y como se indica en la siguiente expresión:

También es importante conocer la fuerza lateral equivalente que actúa en cada planta, para ello el programa CYPECAD nos brinda la información de la fuerza lateral equivalente por cada planta, ésta la podemos encontrar en el informe de “Justificación de la acción sísmica”, capitulo 1.6.1 Cortante sísmico combinado y fuerza sísmica equivalente por planta”.

Con los datos obtenidos de la fuerza y el desplazamiento relativo en cada planta, calculamos la rigidez por cada planta, la cual se puede determinar como la relación entre la fuerza lateral equivalente y el desplazamiento relativo en cada nivel.

En la siguiente tabla se muestra los resultados de la rigidez obtenida por cada planta y su evaluación de la Irregularidad de Rigidez – Pisos Blando de acuerdo al criterio que indica la norma E.030.

En este caso, podemos concluir que en la primera planta se esta presentando una rigidez menor al 70% de la rigidez de la segunda planta, con lo cual podemos concluir que la estructura sí presenta irregularidad de piso blando, por lo tanto, el valor del factor de irregularidad en altura que deberemos aplicar será Ia = 0.75

 

Fuente: Reglamento Nacional de Edificaciones, NTP E.030 – Diseño Sismorresistente

Autor: Angel Soriano Ipanaqué

Equipo Cype Ingenieros Perú

CYPE desarrolla y comercializa software técnico para los profesionales de la Arquitectura, Ingeniería y Construcción.

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