Diseño Estructural de Diafragmas Inclinados: Cargas, Uniones y Montaje

Diseño Estructural de Diafragmas Inclinados: Cargas, Uniones y Montaje

Figura 11-37: Vista en perspectiva que muestra la ubicación de los elementos definidos.

Criterios de Diseño de un Diafragma Inclinado

Para el diseño de diafragmas inclinados, se deben considerar las cargas involucradas y las uniones y fijaciones correspondientes.

Consideraciones de Diseño Estructural de un Diafragma Inclinado

Las cargas que resiste esta estructura pueden ser verticales (peso propio y sobrecarga) u horizontales (viento y sismo), las que son transmitidas a los tabiques soportantes. Las consideraciones para el diseño de los elementos del diafragma están en función del sentido de la solicitación.

Cuando esta estructura es solicitada en su plano, su comportamiento se puede asemejar al de una viga compuesta dispuesta en los planos de techo. Las costaneras o tableros estructurales serán consideradas como el alma; las vigas intermedias (pares del diafragma inclinado), como atiesadores del alma; y los elementos de borde que estén perpendiculares a la solicitación, llamados cuerdas, actuarán como alas de la viga compuesta. Los elementos paralelos a las solicitaciones reciben el nombre de montantes.

En función de lo anterior, las solicitaciones en el plano del diafragma dimensionarán los elementos perimetrales. La compresión o tracción en las cuerdas se calcula dividiendo el momento de flexión por la distancia existente entre ambas cuerdas. Los montantes están constituidos por las vigas de borde ubicadas sobre un muro soportante, siendo su esfuerzo axial igual a la reacción.

Las solicitaciones normales al plano del diafragma determinan, en primera instancia, el espesor de las costaneras o del tablero estructural y las dimensiones de la sección transversal de los elementos interiores de dicho diafragma.

Las solicitaciones de corte deberán ser absorbidas por las costaneras o tableros estructurales.

Consideraciones sobre el Tipo de Uniones

Los diafragmas deben ser amarrados o anclados a los elementos de apoyo, de tal forma que puedan mantenerse unidos, permitiendo a la estructura funcionar como una sola unidad ante solicitaciones.

Los puntos críticos para obtener una estructura correctamente anclada son las uniones del diafragma inclinado con los muros soportantes, siendo el aspecto más relevante el dimensionar las uniones, determinando la magnitud de la fuerza a considerar en el diseño. Se puede utilizar, por ejemplo, el método de “cargas verticales”, el cual diseña las uniones para cargas verticales considerando la sucesiva transferencia de las cargas desde sus orígenes en la techumbre, a través de la estructura y hasta las fundaciones.

Determinación de Elementos y Cortes para el Montaje del Diafragma Inclinado

Aspectos Geométricos

Para un adecuado desarrollo de la enmaderación de techumbre, ésta debe ser analizada y diseñada desde un punto de vista geométrico.

Unidad de Proyección

La proyección total del limatón es la diagonal de un cuadrado formado por la proyección total de los pares comunes adyacentes y los muros o paramentos exteriores.