Diseño sísmico de sistemas de piso rígido en edificios de concreto armado - Gonzales Cardenas, Freddy Ricardo (2022)
Los terremotos en los últimos 25 años han evidenciado fallas en edificaciones debido al colapso de las losas, las cuales son diseñadas únicamente ante cargas gravitacionales y nunca son revisadas ante la acción sísmica horizontal, siendo una práctica común. En ese contexto, el objetivo de este trabajo de investigación es proponer un procedimiento práctico para el diseño sísmico de sistemas de piso rígido en edificios de concreto armado. Se revisa el estado del arte enfocado al análisis y diseño de sistemas de piso de concreto armado ante fuerzas sísmicas en el plano, según diferentes normativas e investigaciones. Con base a esta revisión, se propone un procedimiento de diseño para sistemas de piso que tengan un comportamiento de diafragma rígido. Primero, se evalúa la envolvente de fuerzas para diafragmas utilizando el procedimiento del ASCE 7-16 debido a su sustento analítico y experimental, pero empleando los parámetros sísmicos de la norma E.030 (2018). Luego, se propone el método Panel y Barra para el análisis y diseño del diafragma, considerando sólo las ecuaciones de equilibrio y los parámetros de diseño de la norma E.060 (2009). También se presentan los métodos de la Viga Horizontal y Puntal - Tirante, para fines comparativos. Finalmente, se propone verificar el acero de las vigas, obtenido de un diseño convencional, mediante los efectos combinados de flexión y fuerza axial debido a su interacción con la losa ante la acción de la fuerza sísmica horizontal. Este procedimiento se aplicó a cuatro edificios de concreto armado, cuyos sistemas de pisos tienen la misma configuración en planta y están conformados por losas aligeradas unidireccionales de concreto vaciadas in-situ. De los resultados, se concluye que el diseño con las fuerzas de la E.030 estaría del lado de la inseguridad, tanto en el refuerzo de la losa como en la verificación por flexo- tracción y corte de las vigas, recomendándose el procedimiento propuesto para un diseño racional de diafragmas rígidos en edificios.