Diseño Estructural Sismorresistente: Proporciones y Sistemas Clave

Aspectos Formales en Estructuras Sismorresistentes

Las estructuras sismorresistentes deben cumplir con ciertos aspectos formales esenciales para garantizar su estabilidad y seguridad. Estos incluyen:

• Proporciones en Planta y Elevación: No deben ser excesivamente alargadas. En edificios de hormigón armado (o concreto armado), la altura no debe superar los 75 metros, y en estructuras de acero, los 500 metros.
• Dimensiones Máximas en Planta: El largo o ancho de las estructuras no debe exceder los 40 metros. Al superar estas dimensiones, es imprescindible el uso de juntas de construcción.
• Distribución de Planos Resistentes: Los planos resistentes, ya sean de muros o pórticos, deben estar distribuidos de forma uniforme y ortogonal en la planta.

Optimización de Proporciones Estructurales

Lograr las proporciones correctas en una estructura es fundamental para su comportamiento sísmico. Esto se consigue, en gran parte, mediante el correcto predimensionamiento de los miembros horizontales y verticales, así como a través de sistemas de pórticos bien estructurados.

Además, es crucial considerar dos conceptos fundamentales en el diseño sismorresistente:

• Centro de Rigidez (o centro de resistencia estructural): Punto donde se concentra la rigidez lateral de la estructura.
• Centro de Masas (o centro de concentración de la resultante de las masas de la estructura): Punto donde se concentra la masa total de la estructura.

Sistemas Estructurales Resistentes a Fuerzas Laterales

La mayoría de los sistemas estructurales de edificios resistentes a fuerzas laterales consisten en una combinación de elementos verticales con elementos horizontales o inclinados. Los elementos más comunes para resistir fuerzas laterales en su plano son:

• Muros de mampostería con tecnología adecuada.
• Triangulaciones.
• Marcos rígidos y pórticos.

Tipos de Sistemas Estructurales según su Simetría

Sistemas de Muros y/o Pórticos Estructurales Simétricos

En un sistema estructural simétrico, el Centro de Masas del sistema coincide con el centro de aplicación de las fuerzas horizontales producidas, tanto en el sentido Norte-Sur como Este-Oeste. Esta coincidencia es ideal para un comportamiento estructural equilibrado ante sismos.

Sistemas de Muros y/o Pórticos Estructurales Asimétricos

En un sistema estructural asimétrico, los planos verticales (muros) resistentes a las fuerzas laterales no están distribuidos simétricamente. Esto provoca que la resultante de las reacciones producidas por los muros no coincida con el Centro de Masas de la planta donde se aplicaría la acción sísmica. Como resultado, se produce un efecto de torsión en la estructura, lo cual es indeseable y debe ser mitigado en el diseño.