CATEGORÍA: Ingeniería Estructural

BAJADA DE CARGAS EN EDIFICIOS

1 de diciembre de 2022

El afán de obtener mayor número de niveles en edificios destinados a comercio o vivienda; las configuraciones arquitectónicas asimétricas y discontinuas; ahorrar de forma económica y/o material la construcción de un inmueble justificando que la cimentación es algo que no se ve y por lo tanto no se puede vender; o simplemente, porque el inmueble vecino tiene el mismo número de niveles la cimentación debe de ser similar, son algunas de las razones por la cuales existen edificios que sufren daños durante un sismo que no dependen de la superestructura, sino de su cimentación. Existen también inmuebles que tienen desplazamientos verticales (asentamientos) que en algunos casos son uniformes y no generan daños en la estructura, sin embargo, existen otros casos que pueden ser muy graves con el costo de vidas humanas o la pérdida del patrimonio.

Durante el diseño estructural de cualquier obra civil, es de primordial la importancia del cálculo de las descargas a la cimentación y la revisión del momento de volteo por sismo, ya que estos cálculos nos permitirán determinar si la cimentación propuesta es adecuada para el inmueble.

Las consecuencias de no realizar estos cálculos pueden ser menores: como asentamientos minúsculos que generen fisuras o desplazamientos de magnitud pequeña en la estructura, o bien pueden llegar hasta el volteo total del inmueble rompiendo con el equilibrio al presentarse tensiones en un extremo que generalmente conlleva a exceder la capacidad de carga del suelo en el otro.

Metodología: Para poder llevar a cabo el cálculo de las descargas a cimentación y momento de volteo, se debe de contar con información precisa sobre:

• Geometría y dimensiones del inmueble de cada nivel.
• Alturas de entrepisos.
• Uso de cada nivel.
• Propuesta de materiales a utilizar.
• Localización sísmica del inmueble.
• Mecánica de suelos, la capacidad de carga admisible y la propuesta de tipo de cimentación en base a los parámetros geotécnicos.

Una vez teniendo dichos datos, se realizan los cálculos siguientes:

1. Análisis de cargas, considerando todos los casos y sus respectivos valores estipulados en reglamentos vigentes, dependiendo del uso para el cual fue proyectado.

2. Cálculo de los centros de gravedad (centroides) de cada nivel respecto a un punto en común, considerando las áreas libres como huecos de elevadores, escaleras, tragaluz, etc. Este proceso es muy sencillo si se realiza con el programa AutoCAD.

3. Se calcula la excentricidad de cada nivel respecto al centroide de la cimentación, esto se hace sobreponiendo las plantas superiores sobre la planta de cimentación tomando como referencia el punto en común, y acotando las distancias en los ejes cartesianos.

4. Se calcula el momento de volteo y las excentricidades finales, por medio del método sísmico estático.

5. Se calculan los esfuerzos en la cimentación por medio de la fórmula de la escuadría, teniendo especial precaución en los siguientes puntos:

• No se deben de presentar tensiones en ningún extremo de la cimentación, ya que el suelo solo trabaja a compresión y esto ocasionaría una falla.

• Los esfuerzos de compresión no deben de superar la capacidad de carga admisible del suelo.

Es de suma importancia el cálculo de descargas a la cimentación y el momento de volteo durante el diseño estructural de cualquier obra civil, ya que esto le dará la estabilidad requerida, sin embargo, es también importante que el proyecto arquitectónico tenga pensada la solución estructural, así como el estudio de mecánica de suelos sea muy preciso en la información que requerimos. En LIEC, tenemos una ventaja al contar con estas tres áreas: Arquitectura, Estructuras y Mecánica de Suelos. Por lo que las soluciones que ofrecemos son integrales, te invitamos a contactarnos.