Transiciones estructurales: el piso bajo flexibleEstudio de un caso concreto.Autores:Agustn Reboredo (*)Rodrigo Lema (**)ResumenSeestudiauncasodeconstruccinconpisobajoflexibleparademostrarqueelproblema reside en la debilidad del piso antes que en la falta de rigidez y cmo la aplicacin delos criterios del C.C.S.R. 87 permite evitar el riesgo de la formacin de un mecanismo de piso.Para ello se aplican dichos criterios al disear el mecanismo de colapso ms favorable.Se estudia luego la formacin del mecanismo de colapso y se evala la ductilidad global de laestructura.Se comparan resultados de tres estructuraciones posibles y se exponen conclusiones.(*) Ingeniero Civil, Profesor de Hormign II, UNC(**) Alumno de 5 ao de Ingeniera Civil, UNCIntroduccinEste trabajo puede considerarse una continuacin de lo desarrollado en El mecanismode colapso" [5]. Los conceptos fundamentales estn expuestos all y a ellos se remite al lectorpara comprender mejor los propsitos de esta exposicin.En la bibliografa el vocablo diseo aparece vinculado ms al dimensionamiento que ala concepcin de la estructura. Esto constituye una visin restringida ylimitante que excluye alproyectistadesutareaprincipal:laproposicindeunaideaconceptualparaelsistemaestructural, lo que es disear en el sentido ms amplio de la palabra. En lo que sigue el trminodiseo se refiere siempre al proceso completo de gestacin de la estructura.Eltrabajopretendedemostrarelprocesodediseodeunaestructuraquepermiteresolverunproblemaprcticoconcreto,ascomolospasosposterioresdeanlisisydimensionamiento para lograr un funcionamiento estructural aceptable.Seproponeuntemadeactualidadprctica:elcasodeedificiosoconstruccionessimilares de varios pisos en los que uno de ellos, habitualmente el inferior, debe ser libre y lossuperiorestienenrellenosqueaumentansurigidez,ascomoalteransustancialmenteladistribucin de solicitaciones prevista en un proyecto que no tome estas influencias en cuenta.Esfrecuentequeenedificiosdevariospisosaparezcalanecesidadfuncionaldeeliminar componentes rgidos en un nivel determinado, generalmente el primero. Ejemplos deesta situacin son los edificios que en la planta baja tienen comercios y en los pisos superioresviviendas u oficinas. Otro caso es el de edificios con cocheras en los niveles inferiores. AunqueestossoncasoscorrientesenMendozanosonlosnicos.Sepuedenpresentarsituacionessimilares en edificios industriales.Escomnentodosesosedificiosqueenlospisossuperioresexistaunacantidaddemuroslamayoradelasvecesconstruidosconmamposteranoportantequedebensersuprimidosenlaplantabaja.Poresoresultadeintersestudiarelproblemayproponerunasolucin que permita resolver la necesidad funcional sin comprometer la seguridad.Sonmuyconocidoslosdaosyaunloscolapsosprovocadosporlastransicionesbruscasderesistenciaylasdiscontinuidadesdelarigidezenloaltodeledificio.Tambinesconocidaladificultadparacaracterizarapropiadamentelosconceptosderegularidadenaltura, sobre todo cuando esa regularidad no depende tanto de la geometra de la construccincomo de las diversas funciones que se desarrollan en sus distintos niveles.Esnecesarioporotraparteproporcionarunaherramientaquepermitaevidenciarlosposibles problemas en primer trmino y resolverlos adecuadamente en segundo lugar. El casopermite ejemplificar la aplicacin conceptual del mecanismo de colapso requerida por el CdigodeConstruccionesSismoResistentesparalaProvinciadeMendoza(1987)paracontrolarlaplastificacin de la estructura, imposibilitar la formacin de mecanismos de piso y obtener unaductilidad aceptable.Ejemplo estudiadoSe consider un edificio que, en la direccin en estudio, presenta 8 planos resistentesiguales.La carga gravitatoria es de 1250 t y el corte basal total es de 375 t.Se prev el uso dehormign H17.Lapresenciadelamamposteraenlosnivelessuperioresllevaalpeligrodelaformacin de un piso dbil en la planta baja.Undiseocorrientedeprticoregulartendraquesoportarlainterferenciadelamamposteraylatransicinderigidezyderesistenciaseraninevitables.Seplanteandosopciones:a)Separarlamamposteraconhuelgosdedimensinapropiada.Estasolucinescaraytambinmala.Nosloesdifcil,cuandomenos,estimarladimensindelhuelgosinoqueescasi imposible sellarlo en forma estanca sin comprometer el libre movimiento pretendido.b) Modelar el prtico incluyendo la presencia de la mampostera. El principal inconveniente deesta solucin es que no es solucin. Slo permitir poner en evidencia los problemas pero nopodr evitar la plastificacin en lugares indeseables de la estructura. El otro problema es queesdifcilpredecirelcomportamientodelamamposterayposiblesroturasprematurasdelamisma podran provocar concentraciones de esfuerzos y plastificaciones- inaceptables.Seoptpordisearunaestructuraqueimpidatantoeldaodelaestructuramismacomoeldaoprematurodelamampostera.Paraesoseeligeunprticoconrigidizacionesexcntricasdemododecrearunaestructuraqueenlosnivelessuperioresseacapazdedesarrollar ductilidad. Se supone que esta estructura deja libre un paso al centro en los prticosinternos y permite la colocacin de ventanas en las fachadas.Enelprimernivellavigadebesalvartodoelvanoylascolumnasdebendimensionarsedemodoquenoseformenrtulasenellas.Paracomparacinseestudiatambinunprticoconvencional.La estructura fue analizada elsticamente con la distribucin de fuerzas en altura segnel C.C.S.R. 871.Conlosresultadosdelanlisiselsticosedimensionaronlosdistintoscomponentesestructurales siguiendo los siguientes criterios:1.- Las rtulas plsticas deberan formarse en las vigas y no en las columnas.2.- La capacidad a corte de los distintos componentes de la estructura debe ser mayor que lanecesaria para desarrollar el mecanismo de colapso completo.En todos los casos se consider que las columnas de planta baja estn articuladas ensu base, vnculo ms probable para un suelo como el de Mendoza. En todo caso esa condicinde vnculo no altera los aspectos conceptuales de este trabajo. Por otra parte esta vinculacinhace an ms irregular la distribucin vertical de la rigidez y tiene por objeto demostrar que elpeligro est en la mala distribucin de la resistencia y no en la rigidez.No se tuvo en cuenta la posible existencia de un tabique o ncleo vertical continuo, que,sindudas,implicaraunamejorasustancialenlaresistenciadelprimernivel.Seeligiintencionalmente este diseo desfavorable para demostrar la viabilidad de la propuesta inicial:conseguir controlar el modo de falla de la construccin utilizando el concepto de mecanismo decolapso.Se consideraron tres variantes para los planos resistentes transversales:Estructura 1:Consiste en un prtico de 12,5m de vano y 3 m de altura de piso, con un total de 5 pisos.Losniveles 2 al 5 han sido rigidizados con diagonales, para limitar las deformaciones y el dao noestructural, adems de reproducir en la estructura las condiciones que le impondradetodos

1 Sobre la validez de este procedimiento, aparte de la prctica corriente, ver [5]modos la mampostera pero de un modo franco y predecible.Las columnas del primer piso y laprimera viga tienen dimensiones un poco mayores que las de los pisos superiores.Estructura 2:Setratadeunprticoconvencional,sinlasrigidizacionesdelcasoanterior.Esto,porsupuesto, lo hace ms flexible.Las dimensiones de columnas y vigas son iguales en todos losniveles.Estructura 3:Es una variante de la estructura 1.Se agregaron tensores y puntales ligando las rigidizacionesdecadapisoconlasdelosaledaos.Deestemodoseconsiguemayoruniformidadenladistribucin de momentos flectores en las zonas crticas.La idea es conseguir que las rtulasplsticas tengan en cada instante la misma demanda de ductilidad.Otra ventaja apreciable esque se simplifica el armado de las vigas 2 a 5.Anlisis elstico estticoDescripcin de las estructurasEstructura 1: La viga del primer nivel tiene 30x100 cm, las vigas de los niveles superiores tienen 30x50 cm.Las columnas tienen 40cm x 60cm en la planta baja y 40cm x 40cm en los pisos superiores.Las diagonales tienen 20cm x 20cm.Estructura 2: Las vigas de todos los niveles tienen 30x100 cm, Las columnas tienen 40cm x 60cm en todoslos niveles.Estructura 3: La viga del primer nivel tiene 30x100 cm, las vigas de los niveles superiores tienen 30x50 cm.Las columnas tienen 40cm x 60cm en la planta baja y 40cm x 40cm en los pisos superiores.Las diagonales y los montantes tienen 20cm x 20cm.Verificacin de secciones y dimensionamiento de las armadurasLasarmadurasdelasvigasydelascolumnassedeterminaronconlosprocedimientoscorrientes previstos en la norma para hormign armado.Se debe notar, sin embargo, que en algunas secciones de vigas las armaduras longitudinalesse eligen ligeramente por debajo de las calculadas para evitar sobre resistencias indeseables.Paralascolumnasseadoptaronlasarmadurasapartirdelassolicitacionesnominalesafectadas por un factor 1,25 de sobre resistencia de las vigas por endurecimiento del acero yporlarelacinentrelaarmaduraefectivadelasvigasylaarmaduranominal(cuandoeramayor que uno).Estructura 1:Seccin b(cm) d(cm)Asnec(cm) As (cm) Ainec(cm) Ai (cm)V1 30 100 22,72425+f20(22,78)12,33 6f16 (12,06)V2 30 50 9,27 5f16 (10,05) 6,80 3f16 (6,03)V3 30 50 7,37 4f16 (8,04) 5,27 3f16 (6,03)V4 30 50 5,73 3f16 (6,03) 3,80 2f16 (4,02)V5 30 50 4,01 2f16 (4,02) 2,00 2f12 (2,26)Seccin b(cm) d(cm) Asnec(cm) Asnec x 1,25 As (cm por cara)C1 40 60 28,60 35,75 12f20 (37,68)C2 40 40 4,29 5,36 (8,00*) 3f20 (9,42)C3 40 40 8,00* 8,00* 3f20 (9,42)C4 40 40 1,09 1,36 (8,00*) 3f20 (9,42)C5 40 40 4,85 6,06 (8,00*) 3f20 (9,42)* Por cuanta mnima.Estructura 2:Seccin b(cm) D(cm)Asnec(cm) As (cm) Ainec(cm)Ai (cm)V1 30 100 33,82 6f25+f20(32,60) 18,51 6f20 (18,84)V2 30 100 25,75 5f25 (24,55) 9,53 5f16 (10,05)V3 30 100 21,61 6f20+f16(20,85) 5,53 3f16 (6,03)V4 30 100 17,53 8f16 (16,08) 0,97 3f16 (6,03)V5 30 100 11,55 6f16 (12,06) 0,50 3f16 (6,03)Seccin b(cm) d(cm)Asnec(cm) Asnec x 1,25 As (cm por cara)C1 40 60 25,98 32,48 4f25+4f20(32,2)C2 40 60 15,38 19,23 4f25+4f20(32,2)C3 40 60 13,42 16,78 4f25+4f20(32,2)C4 40 60 11,95 14,94 5f25(24,55)C5 40 60 14,71 18,38 2f25+6f16(21,88)Estructura 3:Seccin b(cm) D(cm) Asnec(cm) As (cm) Ainec(cm) Ai (cm)V1(ext.) 30 100 20,90 8f16+f25(20,99) 12,65 f25+4f16 (12,95)V1(centro) 30 100 2,05* 3f16(6,03) 8,37 f16+2f20 (8,29)V2 30 50 7,51 7f10(5,50) 3,79 4f10+f8(3,64)V3 30 50 6,97 7f10(5,50) 3,58 4f10+f8(3,64)V4 30 50 6,66 7f10(5,50) 4,92 4f10+f8(3,64)V5 30 50 6,19 7f10(5,50) 4,47 4f10+f8(3,64)Seccin b(cm) d(cm)Asnec(cm) Asnec x 1,25 As (cm por cara)C1 40 60 25,91 32,39 7f25 (34,37)C2 40 40 4,17 5,21 (8,00*) 3f25 (14,73)C3 40 40 8,00* 8,00* 4f16 (8,04)C4 40 40 0,50 0,63 (8,00*) 4f16 (8,04)C5 40 40 4,65 5,81 (8,00*) 4f16 (8,04)* Por cuanta mnima.Conclusiones del anlisis elstico estticoHasta aqu llega la aplicacin de los criterios prcticos contenidos en el C.C.S.R. 87. Sesupone que as quedara garantizado el buen comportamiento de la estructura ya que con loscriterios de verificacin de secciones y dimensionado de las armaduras no deberan producirsedaos en las columnas y el mecanismo debera desarrollarse en forma completa.Quedan algunas dudas, sin embargo: 1) Cmo se afecta la ductilidad de la estructura en este comportamiento tan poco usual paralos cnones tradicionales?2)Serposibleesecomportamientooseagotarnalgunasrtulasproduciendouncolapsoprematuro?Para tratar de aclararlas se continu el estudio como se expone a continuacin.Anlisis dinmicoSerealizunanlisisdinmicoenladireccintransversalparaevaluarlainfluenciadinmica de la irregularidad de la rigidez.Los resultados de ese anlisis se detallan a continuacinEstructura 1MODO 1 MODO 2 MODO 3 MODO 4 MODO 5T (seg) 0,688 0,144 0,074 0,051 0,040fP1,081 0,098 0,026 0,013 0,006GDL 1 0,808 0,960 0,864 0,646 0,384GDL 2 0,882 0,694 -0,162 -0,879 -0,894GDL3 0,936 0,1208 -1,000 -0,206 1,000GDL 4 0,975 -0,513 -0,466 1,000 -0,706GDL 5 1,000 -1,000 0,836 -0,528 0,231Comparando los factores de participacin es claro que el primer modo es francamentedominante. La forma del primer modo se acerca a una distribucin uniforme del corte enaltura, resultado natural si se toma en cuenta la deformacin de la estructura.Estructura 2MODO 1 MODO 2 MODO 3 MODO 4 MODO 5T (seg) 0,992 0,321 0,143 0,073 0,047fP1,309 0,391 0,121 0,047 0,019GDL 1 0,338 1,000 1,000 0,765 0,509GDL 2 0,495 0,993 0,161 -0,774 -1,000GDL3 0,693 0,532 -0,948 -0,412 0,999GDL 4 0,868 -0,233 -0,660 1,000 -0,659GDL 5 1,000 -0,996 0,812 -0,458 0,203Elprimermodosiguesiendodominanteperolasinfluenciasdelsegundoydeltercerosonsignificativas.Laformadelprimermodoseacercaalaleytriangularinversaprevista para el llamado mtodo esttico del Cdigo.Estructura 3MODO 1 MODO 2 MODO 3 MODO 4 MODO 5T (seg) 0,681 0,130 0,060 0,035 0,032fP1,080 0,089 0,017 0,007 -0,013GDL 1 0,822 0,987 0,964 0,457 -0,414GDL 2 0,885 0,680 -0,270 -1,000 0,359GDL3 0,933 0,132 -1,000 0,751 0,569GDL 4 0,970 -0,552 -0,614 -0,144 -1,000GDL 5 1,000 -1,000 0,975 -0,050 0,462Los resultados son prcticamente coincidentes con los de la Estructura 1.Una conclusin bastante obvia de la comparacin de estas tres soluciones estructuralesesqueaunquelaEstructura2esviabledesdeelpuntodevistadelaresistenciatienedistorsionesmuygrandesenlosnivelessuperiores,loquepuedeadvertirseenlaformadelprimermodo.Otraconsecuenciaesquelaaccindeinercia(lafuerzaaplicada)tiendeaconcentrarse en los niveles superiores, lo que implica que el corte es bastante alto en todos losniveles del edificio, aumentando su vulnerabilidad.En las Estructuras 1 y 3 con una distribucin de acciones de inercia casi constante en la alturasetienequeelcortecrececasilinealmentedesdearribahaciaabajoyslolosnivelesinferiores estn muy exigidos.Anlisis esttico incrementalEl objeto de este anlisis es obtener la ductilidad global lmite de la estructura. De este modosepuedeevaluarlainfluenciadelairregularidadverticalenelcomportamientoltimodelaestructura.Paraesoserealizunanlisisestticoincremental(push-over)paracadaunodelostresplanos resistentes propuestos, con las siguientes hiptesis comunes:SesupusoundiagramaM-fbilinealparamodelarelcomportamientoplsticodelassecciones de hormign armado.Se estim la longitud de plastificacin con la frmula sugerida por Paulay & Priestley [4].A partir de las curvaturas ltimas se obtuvieron las rotaciones ltimas que podran soportarlos miembros.Lasrotacionesltimassecompararonconlasrotacionesdelasrtulasobtenidasdelosresultados del programa de anlisis estructural empleado.Entodosloscasosseasumiquenoexistendisposicionesespecialesparaelconfinamiento de del hormign de las vigas.En realidad el hormign est confinado si se aplican las disposiciones del Cdigo, por lo tantopodran haberse considerado mayores ductilidades de curvatura para todas las secciones. Porotrapartesiseadoptarandetallesdeconfinamientomsestrictoslasductilidadescreceranmucho ms. El detalle carece de importancia dado el carcter comparativo del anlisis y porquedemuestra que el manejo conceptual de estos temas permite obtener estructuras seguras auncon secciones poco confinadas.Estructura 1:Tabla 1.1: Dimensiones de las secciones de hormign, armaduras y momentos de fluencia delas vigas.Seccin b (cm) d(cm)As(cm) As(cm)My(tm) My(tm)Viga 1 30 100 22,78 12,06 86,35 45,71Viga 2 30 50 10,5 6,03 19,69 11,31Viga 3 30 50 8,04 6,03 15,08 11,31Viga 4 30 50 6,03 4,02 11,31 7,54Viga 5 30 50 4,02 2,26 7,54 4,24Tabla 1.2: Caractersticas de deformacin de las vigasSeccin fy f'y mfy mf'y fu f'uViga 1 2,90e-3 2,60e-3 11 25 3,19e-2 6,49e-2Viga 2 5,79e-3 5,28e-3 11 21 6,37e-2 1,11e-1Viga 3 5,57e-3 5,32e-3 15 20 8,35e-2 1,06e-1Viga 4 5,40e-3 5,13e-3 16 22 8,64e-2 1,13e-1Viga 5 5,20e-3 4,92e-3 19 27 9,87e-2 1,33e-1Estructura 2:Tabla 2.1Seccin b (cm) d(cm)As(cm) As(cm)My(tm) My(tm)Viga 1 30 100 32,60 18,84 123,57 71,41Viga 2 30 100 24,55 10,05 93,06 38,09Viga 3 30 100 20,85 6,03 79,03 22,86Viga 4 30 100 16,08 6,03 60,95 22,86Viga 5 30 100 12,06 6,03 45,71 22,86Tabla 2.2Seccin fy f'y mfy mf'y fu f'uViga 1 3,04e-3 2,70e-3 10 23 3,04e-2 6,22e-2Viga 2 2,95e-3 2,54e-3 9 27 2,65e-2 6,85e-2Viga 3 2,89e-3 2,44e-3 8 31 2,31e-2 7,56e-2Viga 4 2,78e-3 2,45e-3 12 30 3,34e-2 7,36e-2Viga 5 2,68e-3 2,47e-3 16 29 4,28e-2 7,15e-2Estructura 3:Tabla 3.1Seccin b (cm) d(cm)As(cm) As(cm)My(tm) My(tm)Viga 1(ext.) 30 100 20,99 12,95 79,56 49,09Viga 1(centro) 30 100 6,03 8,29 22,86 31,42Viga 2 30 50 5,50 3,64 10,31 6,83Viga 3 30 50 5,50 3,64 10,31 6,83Viga 4 30 50 5,50 3,64 10,31 6,83Viga 5 30 50 5,50 3,64 10,31 6,83Tabla 3.2Seccin fy f'y mfy mf'y fu f'uViga 1(ext.) 2,85e-3 2,63e-3 13 24 3,71e-2 6,30e-2Viga 1(centro) 2,48e-3 2,57e-3 28 23 6,95e-2 5,90e-2Viga 2 5,35e-3 5,09e-3 17 23 9,09e-2 1,17e-1Viga 3 5,35e-3 5,09e-3 17 23 9,09e-2 1,17e-1Viga 4 5,35e-3 5,09e-3 17 23 9,09e-2 1,17e-1Viga 5 5,35e-3 5,09e-3 17 23 9,09e-2 1,17e-1Resultados del anlisis esttico incrementalEn la siguiente tabla se sintetizan los resultados del anlisis esttico incremental:Rtula Estructura 1 Estructura 2 Estructura 3Paso Vb(t) Dt(cm) Vb(t) Dt(cm) Vb(t) Dt(cm)0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,001 45,16 2,75 46,09 4,67 45,85 2,632 45,25 2,75 46,95 4,77 47,68 2,733 48,75 3,11 47,09 4,79 47,82 2,744 49,32 3,20 47,38 4,86 47,88 2,755 50,04 3,31 47,62 4,97 47,89 2,756 51,26 4,11 47,72 5,04 47,92 2,757 51,48 4,27 47,75 5,08 48,19 2,788 51,69 4,63 50,69 10,68 48,53 2,839 51,71 4,67 50,84 10,99 48,55 2,8310 52,01 5,82* 52,76 18,32* 49,86 3,0111 52,01 6,22** 52,76 18,67** 52,92 3,4612* 55,84 3,90*13** 55,84 9,64**Donde VbeselcortebasalaplicadoenelpasoyDteseldesplazamientodelltimonivel.Se indica con (*) el inicio del desplazamiento del mecanismo (o el desplazamiento al final delaformacindelmismo)ycon(**)elmximodesplazamientoposiblehastaagotarlacapacidad de deformacin de la rtula ms exigida.Las ductilidades de desplazamiento obtenidas para cada una de las estructuras, a partir de laaproximacin a un diagrama bilineal, son:mD1=2,02mD2=3,64mD3=3,05Es evidente que la ductilidad global final de la estructura no disminuye significativamente porlairregularidadvertical.Serecuerdaqueseconsiderquelasrtulasnotienenningnconfinamiento,aunquelaaplicacindelCdigorequeriraunacantidadtalquelaductilidadserasustancialmentemayor.Estambinevidentelamenorrigidezdelaestructura2quecomprometeralaintegridaddeloselementosnoestructurales,losquepodranperturbarodaar al prtico.De todos modos conviene tener presente varias cuestiones relacionadas con la ductilidad:1)Unacosaeslaductilidadmximaquepuededesarrollarunaestructura,queesladeterminada antes.2)Otracosaeslaductilidadmximaqueelterremotoalqueestsometidalepermitadesarrollar, que depender de la relacin entre el perodo propio y la banda de perodosdominantedelterreno.Enedificiosbajoscomosonestosesdifcilquelaductilidadadmisible supere el 50% de la mxima.3)Otra,porltimo,eslaqueconvienequedesarrolleparamantenereldaoenunnivelaceptable.4)EnelC.C.S.R.87estimplcitaunaductilidadglobaldelordendelasobtenidasparalimitar el nivel de daos.Conclusiones:La utilizacin conceptual del mecanismo de colapsoGeneralmente se asocia el estudio del mecanismo de colapso con el estudio analtico de sudesarrolloapartirdeunaestructuradada2.Aqusetratadedisearelmecanismodecolapsomsfavorable,loquerequieredisearlaestructurayluegodimensionarlaparaobtener la secuencia de falla pretendida.Lo que es importante en este caso es que por este camino se pueden resolver algunos casosconsideradosinaceptablesyque,detodosmodos,aunaquellosquesiguenloscnones

2 Ver El Mecanismo de Colapso [5]Relaciones Vb-Dt01020304050600 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20Dt (cm)Vb (t)Estructura 1 Estructura 2Estructura 3formalesderegularidadestructural,simetra,etc.nogarantizanbuenfuncionamientosi,pese a todo, el mecanismo de colapso es desfavorable.En otras palabras, la geometra de la estructura por si sola es insuficiente para garantizar elbuenfuncionamientoyelestudioconceptualdelmecanismodecolapsoesunabuenaherramienta para controlar el desempeo de cualquier estructura.La ductilidad obtenida para las estructuras rigidizadasLaductilidadquepuedendesarrollarlasestructurasrigidizadasessignificativasinrecurriradetalles de armado especiales. Obviamente, y como se seal anteriormente, laductilidadse podra mejorar si se confinaran las zonas de rtulas.Una consecuencia directa del diseo tanto de la estructura en general como del mecanismode colapso es que los daos se producirn primero en componentes relativamente fciles dereparar, como son las vigas de conexin entre las diagonales. Cabe hacer notar que el planoresistente se parece bastante a un par de tabiques acoplados con vigas esbeltas.Otraconsecuenciaesquelasdistorsionesdelosnivelessuperioresdisminuyencomoconsecuenciadelasrigidizaciones.Estosignificaquelosllamadoscomponentesnoestructuralesinterferirnescasamenteconelfuncionamientodelaestructurayporconsiguientessernpocodaados.Esto,endefinitiva,representalograrcoherenciaentreestructura y construccin3.La posibilidad de resolver el problema del piso dbil (mal llamado piso flexible)El trabajo demuestra que la flexibilidad del piso tiene poco que ver con el comportamiento dela estructura. Entonces las designaciones piso flexible, o piso suave, que suelen utilizarsehabitualmenteparaindicarsuinconvenienciaconducenaunamalainterpretacindelproblema y a errores conceptuales en cuanto al modo de corregirlo.El peligro no est en la rigidez (o falta de rigidez) del piso sino en lafalta de resistencia. Elerrorprovienedeconfundirocorrelacionardirectamenteambosaspectos.Sonpropiedadesdistintas de la estructura y pueden, hasta cierto punto, ser independientes.Esto es vlido para cualquier material pero es especialmente notable para las estructuras dehormign armado. En ellas la rigidez est ms relacionada con la geometra de la seccin dehormign mientras que la resistencia vara ampliamente con la cuanta y por lo tanto se puedetener una amplia gama de resistencias con rigidez casi constante en una determinada pieza oestructura.El problema conceptual del piso dbil es simple: LOS TERREMOTOS LOS PROHIBEN.Otras consideraciones sobre el ejemploEs muy probable que en edificios de arquitectura civil existan ncleos de circulacin vertical.Estos ncleos, si son cerrados, pueden proporcionar una estructura continua que aminore oaun anule los efectos perjudiciales de la transicin. Ya se expusieron las razones para omitiresasolucinenesteejemplo.Hayotrasrazones:enedificiosindustrialessepuededarlasituacin tal como se ha planteado y aun en edificios de arquitectura civil con planta libre esposible que las circulaciones verticales sean transparentes.Influencia dinmicaElanlisisdelosresultadosdemuestraqueladiscontinuidaddelarigideztienepocainfluencia en la respuesta de la estructura. Vara como es natural- el perodo propio porquevaralarigidezyelprimermodo,queesdominanteentodosloscasos,aumentasuimportancia en el caso de las estructuras rigidizadas.

3 Solucin ms lgica que separar la mampostera, por ejemplo, que solamente resuelve el sntoma y no el mal; porque nohay medio prctico de lograr tal separacin cuando el cerramiento es mampostera dentro del plano resistente.En consecuencia la distribucin de fuerzas en los distintos niveles no vara significativamente,aunque a medida que la rigidez del piso inferior disminuye la respuesta de la construccin seacerca a la de una estructura con un grado de libertad porque la superestructura se empiezaacomportarcomounbloquergido.Estoesparecidoaloquesucedeenestructurasapoyadassobreaisladoresycabraconsiderarestaposibilidadparalosmismosfines,esdecir reducir la respuesta de la construccin.El control del daoEsta es una ocasin ms para insistir en un concepto que poco a poco se abre paso entre loscolegasperoquetodavaesdesconocidoparamuchosyquepocasvecesseenunciaclaramente:Desde que es imposible prcticamente - evitar los daos en las construcciones sometidas aun terremoto intenso es necesario controlarlos si se quiere evitar el colapso. Esto implica uncambioprofundoenlaactitudconlaqueelproyectistadelaestructuradebeenfrentarelproyecto.Antetododebedisear,nocalcular,ydebedisearconelcontroldelosdaospresente como objetivo fundamental.Se trata de un verdadero cambio de rol del proyectista estructural: antes que evitar los daostareaimposibledebecontrolarlos,esdecirelegirdndeycmoseproducirn.Estoesdisear el dao.Enconsecuenciasehapresentadolanecesidaddeuncambioprofundoenlosmtodosdeentrenamientoparalosfuturosprofesionalesydeactualizacinparalosqueestnyatrabajando.Otra reflexin relacionada con este tema, que aumenta su importancia, es que el problema delosdaosysusconsecuenciasexcedelargamenteelcasodelaconstruccinenzonasssmicas.Desgraciadamentecondemasiadafrecuencianosenteramosdecolapsospordistintascausas,algunosterribles4. Estoponeenevidencialanecesidaddeconsiderarlasaccionesextraordinariasdedistintascausas,nosolamentelasdesismo,ydisearlaconstruccindemodoquefalleenformacontroladasiesqueesimposiblesoportarlassindao.Hacia el futuroSehaavanzadomuchoenelcaminodelacomprensindelfuncionamientodelasconstruccionessometidasalosterremotos.Faltabastantesinembargoysobretodoeneldiseo de estructuras y construcciones.Unodeloscamposenlosquetenemosungrandficiteselexperimental5.Seramuytilconstruir un modelo de escala apropiada de un prtico como los presentados en este ejemploy ensayarlo para comprobar nuestras elucubraciones tericas.Tambin tenemos que esforzarnos ms todava en alertar a los colegas acerca de los peligrosde los procesos automticos, sobre todo aquellos derivados de programas que arrancan conla geometra y terminan con las dimensiones y armaduras sin intervencin del proyectista. Sepuedenutilizarperolosresultadosdebencontrolarseconcuidado.Noeslomismocumplircon la letra del reglamento que garantizar la seguridad de la construccin.

4 HotelHyattRegencydeKansasCity,ComplejoLAmbiancePiazza,porcitardosejemplosdeEstadosUnidosdegravsimasconsecuencias.Ennuestraprovinciahanocurridocolapsosenobrasenconstruccinyenservicio:Daosproducidos por la nieve en el surmendocino,cadadeunaobraenconstruccinenGuaymalln,colapsodelaCentralTrmica de Las Cuevas, por citar algunos.5 Es un hecho muy afortunado que se haya comenzado la construccin del Laboratorio de Estructuras de la UNC, lo quenos permitir avanzar notablemente en el futuro prximo. Nuestra tarea ahora es continuar interesando al medio para queapoye la investigacin experimental.El diseoLlegadosaestetemaparececonvenientetranscribirelltimoprrafodeElmecanismodecolapso [5]:En rigor opino que la nica manera de enfrentar el riesgo del terremoto es con el diseo, conunbuendiseo.Elmtododeanlisisnuncasuplealdiseo.Elanlisispuedeayudaradescubrirlosmritosodemritosdeundiseosiselousaconeseobjetivo,sinosloengaa al que lo usa y lo convierte en un esclavo de los medios que utiliza.El estudio del mecanismo de colapso puede ayudar a disear mejor las construcciones, anaqullas que se apartan del ideal consagrado. Si se acepta como vlida la cita que encabezaeltrabajo-yyolaacepto-losingenierostenemosqueaprenderaresolvermuchoscasosdonde no es posible cumplir estrictamente con esos ideales.Nuestrasconstruccionesdebenserseguras,esonadielodiscute,peroantetododebenSERVIR PARA SUS PROPSITOS. En caso contrario, aunque sean buenas estructuras nosirven. Por eso no pueden nacer de una estructura para afuera, si bien estoy convencido queen un buen diseo laconstruccinnaceconsuestructura.Elestudiodelmecanismodecolapso puede ayudar a una buena gestacin del proyecto.6Bibliografa1.Arnold C, Reitherman R.: Building configuration and seismic design2.Park Paulay: Estructuras de concreto reforzado3.Paulay Priestley: Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buidings.4.Reboredo: Manual de Construccin Sismo Resistente5.Reboredo: Anlisis dinmico de construcciones sismo resistentes6.Reboredo: El mecanismo de colapso7.Reboredo: El proceso de diseo estructural8.NormasATC3 Tentative provisions for seismic regulationsCdigodeConstruccionesSismoResistentesparalaProvinciadeMendoza,Dec.4235/87INPRES-CIRSOC 103: Normas Argentinas para Construcciones Sismo ResistentesCIRSOC201:Proyecto,clculoyejecucindeEstructurasdeHormignArmadoyPretensado.ACI 318 / 95 Building Code Requirements for Structural Concrete

6 La cita mencionada es de E. Torroja : Razn y Ser de los Tipos Estructurales y dice as:Las estructuras no se construyen para que resistan, sino para un fin ltimo que es su razn de ser. La resistencia es unacondicin necesaria pero no es la condicin nica, ni siquiera la ms importante.