10.11Momentos magnificados — generalidades

Las fuerzas axiales amplificadas P_u, los momentos amplificados M₁ y M₂ en los extremos de columna y, cuando se requiera, la deriva (desplazamiento lateral relativo) del entrepiso, Δo, deben ser calculadas a través de un análisis estructural elástico de primer orden tomando en cuenta el efecto en las propiedades de la sección de las cargas axiales, la presencia de regiones agrietadas a lo largo del elemento y los efectos de la duración de las cargas. Alternativamente, se permite usar las siguientes propiedades para los elementos estructurales. (a) Módulo de elasticidad … E_c de 8.5.1 (b) Momentos de inercia, I Vigas … 0,35 I_g Columnas … 0,70 I_g Muros no agrietados … 0,70 I_g Muros agrietados … 0,35 I_g Losas planas sin vigas … 0,25 I_g (c) Área … A_g Los momentos de inercia, I, deben dividirse por ( 1 + β_d ) cuando actúen cargas laterales sostenidas o para las verificaciones de estabilidad hechas de acuerdo con 10.13.6. Para pórticos arriostrados, β_d es la relación entre la máxima fuerza axial sostenida amplificada y la máxima fuerza axial amplificada asociada con la misma combinación de carga. Para pórticos no arriostrados excepto lo especificado en 10.13.6, β_d es la relación entre el máximo cortante sostenido amplificado del entrepiso y el máximo cortante amplificado en ese mismo entrepiso.

Se puede tomar el radio de giro, r, igual a 0,3 veces la dimensión total de la sección en la dirección en la cual se está considerando la estabilidad para el caso de elementos rectangulares y 0,25 veces el diámetro para elementos circulares en compresión. Para otras formas, se permite calcular el radio de giro para la sección bruta de concreto.

La longitud no arriostrada de un elemento en compresión, ℓ_u, debe tomarse como la distancia libre entre las losas de piso, vigas u otros elementos capaces de proporcionar apoyo lateral en la dirección que se está considerando.

Cuando existan capiteles o cartelas en las columnas, ℓ_u debe medirse hasta el extremo inferior del capitel o cartela en el plano considerado.

Las columnas y entrepisos en una estructura deben ser diseñados como columnas y entrepisos con desplazamiento lateral (no arriostrados) o sin desplazamiento lateral (arriostrados). El diseño de columnas en estructuras o entrepisos arriostrados debe basarse en 10.12. El diseño de columnas en estructuras o entrepisos no arriostrados debe basarse en 10.13.

Se permite suponer como arriostrada (sin desplazamiento lateral) una columna dentro de una estructura, si el incremento en los momentos en los extremos de la columna debido a los efectos de segundo orden no excede de un 5% de los mismos momentos calculados con un análisis de primer orden.

También se permite suponer como arriostrado (sin desplazamiento lateral) a un entrepiso en la estructura si el índice de estabilidad del entrepiso, Q:

es menor o igual a 0,06. En la ecuación 10-6: ΣPu: Suma de las cargas amplificadas, muertas y vivas, acumuladas desde el extremo superior del edificio hasta el entrepiso considerado. Para el caso de solicitaciones sísmicas ΣPu debe basarse en la misma fracción de la sobrecarga utilizada para el cálculo de las fuerzas sísmicas laterales. Δo: Deformación relativa entre el nivel superior y el inferior del entrepiso considerado, debido a las fuerzas laterales amplificadas y calculada de acuerdo a un análisis elástico de Primer Orden. Para el caso de fuerzas laterales de sismo, Δo deberá multiplicarse por 0,75 veces el factor de reducción (R) considerado en la determinación de estas fuerzas tal como se estipula en la NTE E.030 Diseño Sismorresistente. Vus: Fuerza cortante amplificada en el entrepiso, debida a las cargas laterales. he: Altura del entrepiso medida piso a piso.

Ningún elemento en compresión dentro de una estructura tendrá una esbeltez k ℓ_u / r mayor a 100.

Para elementos a compresión sometidos a flexión respecto a ambos ejes principales, el momento respecto a cada eje debe ser magnificado separadamente sobre la base de las condiciones de restricción correspondientes a dicho eje.