Análisis paramétrico de losas planas esviadas sometidas a cargas gravitacionales

Abstract

Las losas esviadas se diseñan debido a la necesidad de construirlas sobre apoyos que no son paralelos, es decir, apoyos esviados. Actualmente el análisis se realiza mediante el uso de software en oficinas de diseño y la información de su comportamiento es escasa y poco conocida. Con el objetivo de evaluar el comportamiento de losas esviadas que están sometidas a cargas gravitacionales, en el presente trabajo se utilizó el análisis paramétrico para obtener las respuestas estructurales (deflexión, momentos flectores y momentos torsores) de una familia de losas esviadas de un solo tramo y losas esviadas continuas. Para lo cual se definieron modelos de losas esviadas con diferentes parámetros geométricos y mecánicos. Luego mediante un análisis de sensibilidad se identificó los parámetros que tienen influencia en sus respuestas estructurales. Posteriormente se obtuvieron las respuestas de estos modelos mediante un análisis elástico lineal. Y finalmente, con la información de las respuestas y los parámetros se propuso un método simplificado mediante la obtención de expresiones que permiten calcular de manera directa las respuestas estructurales. Con lo cual se concluyó que los parámetros que tienen más influencia en el comportamiento de losas esviadas son el ángulo de esviaje, la razón de aspecto y el índice de rigidez relativa entre losa y viga, los cuales distribuyen las fuerzas internas de forma muy diferente a las losas rectangulares e inclusive formando concentración de fuerzas cerca de las esquinas obtusas.

Skew slabs are designed due to the need to build them on non-parallel supports, i.e., offset supports. Currently, the analysis is performed using software in design offices, and information on their behavior is scarce and poorly understood. To evaluate the behavior of skew slabs subjected to gravitational loads, this work used parametric analysis to obtain the structural responses (deflection, bending moments, and torsional moments) of a family of single-span skew slabs and continuous skew slabs. To this end, skew slab models were defined with different geometric and mechanical parameters. Then, A sensitivity analysis was used to identify the parameters that influence their structural responses. Subsequently, the responses of these models were obtained by using linear elastic analysis. Finally, with the information on the responses and parameters, a simplified method was proposed, obtaining expressions that allow direct calculation of the structural responses. It was concluded that the parameters that most influence the behavior of skew slabs are the angle of deflection, the aspect ratio, and the relative stiffness index between slab and beam, which distribute internal forces very differently than rectangular slabs and even form force concentrations near obtuse corners.