Sistemas de Entrepisos sin Vigas: Diseño, Métodos y Aplicaciones Técnicas

Sistemas de Entrepisos sin Vigas

Se trata de losas apoyadas directamente sobre columnas, con o sin capiteles de refuerzos intermedios, que están unidas a las columnas en forma articulada o con rigidez a la flexión.

Ventajas y Desventajas del Sistema

Ventajas

• Menor costo de mano de obra y encofrado.
• Ausencia de interferencias para el paso de instalaciones.
• Mayor velocidad de ejecución.
• Optimización del proyecto arquitectónico (ganancia en altura libre).

Desventajas

• No se recomienda su realización en zonas sísmicas.
• Requiere un mayor espesor de losa.
• Presenta una mayor dificultad en la disposición del armado.
• No asume eficientemente las acciones laterales.
• Exige el uso de hormigón de alta calidad.
• Mayor susceptibilidad a las deformaciones.

La rentabilidad económica de este sistema dependerá directamente de la relación entre la carga y la sobrecarga aplicada.

Tipos de Apoyos y Consideraciones Estructurales

Existen diversos tipos de apoyos para estas estructuras:

• Apoyos directos.
• Losas con refuerzos (denominados ábacos).
• Columnas con refuerzo (denominados capiteles).

Habitualmente, estos sistemas llevan vigas de borde para reducir los momentos en los tramos, las cuales deben poseer una rigidez a la torsión importante. Asimismo, las columnas deben contar con una rigidez torsional significativa. No conviene proyectar entrepisos sin vigas si existen diferencias marcadas entre las columnas.

Metodologías de Cálculo

Existen dos métodos principales que consisten en dividir la losa en paños, limitados por columnas, tabiques, vigas y todos sus lados. Se procede a redistribuir el momento en el paño y se estudia la losa en dos direcciones: faja de columna y faja de losa (según el eje).

Método Directo

Se calcula el momento isostático total (ql²/8) de cada tramo y se distribuye en momentos positivos y negativos, para luego asignarlos a las fajas de columnas y de losas.

Condiciones de aplicación:

• Debe haber un mínimo de tres luces en cada dirección.
• Los paneles deben ser rectangulares.
• La relación de luces no debe ser mayor a 2.
• Las luces sucesivas no deben diferir en más de 1/3 de la luz más larga.
• Las columnas deben estar alineadas o corridas menos de un 10%.
• Todas las cargas deben estar uniformemente distribuidas.
• La relación de carga viva a carga muerta debe cumplir L < 2D.

Método de Pórticos Equivalentes

Consiste en dividir la planta en pórticos equivalentes, asignando uno por cada fila de columnas en cada dirección. Se calculan las rigideces de cada miembro siguiendo las indicaciones técnicas para las rigideces aportadas por losas, vigas (de borde, si existen) y columnas.

Tras el cálculo de los pórticos equivalentes, se obtienen los momentos y esfuerzos de corte, procediendo a la distribución de momentos concentrando la mayor proporción sobre las fajas de columnas.

Análisis por Elementos Finitos

Este método presenta una alta complejidad de cálculo. Entre sus limitaciones se encuentran:

• No considera la redistribución de momentos por fenómenos reológicos.
• Muestra picos muy fuertes de momentos en las cercanías de las columnas.
• Posee un grado de precisión limitado según el modelado.