Efectos accidentales de torsión en análisis de espectro de respuesta

Según la sección 4.3.2 del Eurocódigo 8, los efectos accidentales de la torsión deben ser considerados a fin de tener en cuenta las incertidumbres en la localización de las masas y en la variación espacial del movimiento sísmico. En el caso de análisis de espectro de respuesta de modelos 3D, estos efectos pueden determinarse mediante la aplicación de cargas estáticas constituidas por conjuntos de momentos torsionales aplicados a cada planta.

Con el software CSI (ETABS e SAP2000) es posible tener en cuenta estos efectos de la torsión en análisis de espectro de respuesta de forma bastante práctica y eficiente:

• El momento torsional de cada planta es calculado a partir de la diferencia de cortante entre plantas adyacentes, multiplicada por la excentricidad accidental a lo largo de X e Y, respectivamente.

• La excentricidad accidental se obtiene mediante la multiplicación del ratio de excentricidad por las dimensiones X e Y de cada planta.

Así, el usuario solo necesita introducir la siguiente información para que el programa incluya automáticamente los efectos accidentales de la torción en los análisis de espectro de respuesta:

• Definir diafragmas en todas las plantas. El programa calcula automáticamente las dimensiones X e Y de cada planta a partir de las coordinadas de los nudos pertenecientes a diafragmas.

• Valor del ratio de excentricidad que, en el caso del EC8, deberá ser igual a 0,05 para todas las plantas. Solo es necesario definir un valor positivo, ya que los resultados incluirán envolventes de respuestas positivas y negativas. Típicamente se define un único valor que se aplica a todos los diafragmas, pero es posible definir ratios individualmente por cada diafragma.

El cálculo automático de los efectos accidentales de torción implica la definición de diafragmas. Por eso, y para garantizar una mayor flexibilidad en la modelización, los programas CSI permiten definir dos tipos distintos de diafragma:

• Diafragmas rígidos: imponen el movimiento conjunto de los nudos como pertenecientes a un diafragma plano con rigidez de membrana infinita. Los elementos contenidos en el diafragma no sufren cualquier deformación de membrana, así que no se obtienen los esfuerzos asociados.

• Diafragmas semi-rígidos: no tienen cualquier influencia en el comportamiento del modelo estructural. Solo sirven para definición automática de cargas estáticas de sismo y viento, incluyendo la excentricidad accidental de las masas. De esta forma, el comportamiento de diafragma depende naturalmente de la rigidez de membrana de los elementos modelados, siendo así posible obtener, por ejemplo, los esfuerzos de membrana en losas y axiles en vigas.