Proyecto estructural

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La Ingeniería Estructural 
La ingeniería estructural es una rama de la ingeniería civil que se ocupa del análisis y diseño del sistema 
resistente de las edificaciones. Su finalidad es la de lograr estructuras funcionales y durables que 
resulten adecuadas desde el punto de vista de seguridad. Tiene como objetivo: Identificar y estudiar 
alternativas del sistema estructural para seleccionar, analizar y verificar la solución estructural teniendo 
presentes los criterios de funcionalidad, durabilidad y seguridad. 
 
El proyecto estructural 
Procedimiento mediante el cual se adopta la solución estructural más adecuada de un conjunto de 
alternativas, incluye: 
� El material 
� El sistema estructural 
� El arreglo o disposición de los elementos resistentes 
� Las dimensiones 
En la solución estructural se combinan las formas, las cargas, los materiales y las dimensiones 
 
Contenido del proyecto estructural 
Memoria Descriptiva 
Cálculo estructural 
Especificaciones Técnicas 
Planos 
Especificaciones Constructivas 
Cómputos Métricos 
 
Etapas del proyecto 
I. Estudio preliminar 
II. Evaluación de alternativas 
III. Análisis y diseño estructural 
 
I. Estudio preliminar 
En esta fase se recaba, analiza y procesa toda la información que tendrá incidencia de una u otra forma 
en el proyecto, incluye: la visita al sitio (ubicación de la obra), el uso (considerar la normativa 
correspondiente), la distribución de espacio (planos de arquitectura) y el estudio del suelo. 
 
II. Evaluación de alternativas 
Estudio detallado de cada una de las posibles soluciones del sistema estructural de la edificación. La 
solución del proyecto estructural no puede obtenerse mediante un proceso matemático rígido, donde se 
aplique rutinariamente un determinado conjunto de reglas y fórmulas. El proceso mediante el cual se le 
da forma al sistema resistente a una edificación para que cumpla una función determinada debe hacerse 
con un grado de seguridad razonable y para que en condiciones normales de servicio tenga un 
comportamiento adecuado. Es importante considerar ciertas restricciones que surgen del proyecto 
global como son costo-tiempo de ejecución y satisfacer determinadas exigencias estéticas, por lo tanto 
los factores que se deben considerar son. 
Seguridad estructural 
Durabilidad 
Exigencias estéticas 
Factibilidad 
Impacto ambiental 
Seguridad estructural: Las formas de falla en las estructuras pueden ser por condiciones de servicio o 
por resistencia e inestabilidad. Las estructuras se diseñan para cumplir con dos estados límites o forma 
de desempeño bajo cargas actuantes 
 
 
 
Estado límite de servicio (ELS): asociado a la funcionalidad o uso. Se limitan 
desplazamientos o deflexiones, giros, grietas o vibraciones. Se debe cumplir la condición: 
 
Cd > Ed 
 
Ed efecto de la acción de diseño (por ej. Desplazamientos laterales) 
Cd valor admisible del estado de servicio (por ej. Desplazamientos máximos admisibles) 
 
 
 
Estado límite de falla o rotura (ELU): asociado a la seguridad, corresponde a las situaciones 
en que la estructura pueda sufrir el colapso o daños que comprometen su capacidad resistente. 
Se debe cumplir la condición: 
Rd > Sd 
Rd resistencia ponderada de la estructura 
Sd acción ponderada sobre la estructura 
 
 
Durabilidad: Estudio de las condiciones climáticas y geológicas del sitio donde se construirá la obra 
 
 
 
Exigencias estéticas: El arquitecto sugiere el sistema para expresar su concepto estético, el ingeniero 
busca adaptarlo a la tipología estructural más adecuada 
 
 
 
Factibilidad: Es necesario realizar investigaciones de campo para detectar dificultades específicas 
relacionadas con la geología, la topografía y la hidrología del sitio, así como disponibilidad de recursos, 
materiales y equipos necesarios para el proyecto 
 
 
Impacto ambiental: Es necesario evaluar la magnitud y complejidad del proyecto y las características 
del medio ambiente potencialmente afectable 
 
 
 
III. Análisis y diseño estructural 
Es el proceso mediante el cual se le da forma al sistema estructural. "Es el arte de idealizar materiales 
a los cuales no se les conoce bien sus propiedades, para construir formas que no sabemos analizar, de 
tal manera que soporten cargas que ignoramos y sin embargo se comporten satisfactoriamente (todo 
esto sin que la gente se dé cuenta)” autor desconocido. La misma cita es mencionada por 
Edgard L. Wilson (podructor del progama SAP2000) en su libro Three dimensinal static 
an dynamic analysis of structures. 
 
En el análisis estructural conjugamos conocimientos de ciencias básicas aplicadas al 
arte de la ingeniería para encontrar fuerzas y deformaciones en una estructura. El 
ingeniero estructural se encarga del arreglo y dimensionamiento de las estructuras y sus 
partes, de tal manera que soporten satisfactoriamente las cargas colocadas sobre ellas. 
 
El ingeniero por medio de los conocimientos, físicos y matemáticos, crea modelos, a los 
que aplica ecuaciones y puede por lo tanto planear, conocer y rectificar una estructura 
antes de ser construida. Un Ingeniero estructural no puede lograr que un diseño estructural 
deficiente se comporte de manera satisfactoria ante cargas actuantes 
 
 
 
Análisis estructural: Procedimiento que lleva la determinación de la respuesta del 
sistema estructural ante la solicitación de las acciones externas que puedan incidir sobre 
dicho sistema. La respuesta de una estructura o de un elemento es su comportamiento 
bajo una acción determinada; está en función de sus propias características y puede 
expresarse en función de deformaciones, agrietamiento, vibraciones, esfuerzos, 
reacciones, etc. 
 
Diseño estructural: Procedimiento para determinar las dimensiones definitivas del sistema 
estructural y el detallado de los elementos de acuerdo a especificaciones normativas, de forma que la 
resistencia de diseño de un elemento no sea menor que la resistencia última requerida. 
 
 
Etapas del Análisis y diseño estructural 
I. La Estructuración del sistema resistente 
II. El análisis estructural 
III. El diseño estructural 
 
Ia. La Estructuración del sistema resistente 
En esta etapa de estructuración se seleccionan los materiales que van a constituir la 
estructura, se define el sistema estructural, el arreglo o disposición de los elementos 
resistentes y las dimensiones preliminares de los elementos estructurales. El objetivo 
debe ser el de adoptar la solución óptima dentro de un conjunto de posibles opciones de 
estructuración. 
Es la etapa más importante del diseño estructural, la optimización del resultado final del 
diseño depende en gran medida del acierto que se haya obtenido en adoptar la estructura 
más adecuada para una edificación específica. En la estructuración se consideran los 
pasos siguientes: 
a. Definición de los ejes o líneas resistentes en las direcciones principales de 
análisis: conocida la distribución de espacios y uso de la edificación (planta de 
arquitectura de cada nivel) se definen los ejes o líneas resistentes de acuerdo a la forma 
y orientación en planta. 
 
 
b. Seleccionar el tipo de losas por nivel de acuerdo a la relación de luces y cargas: 
las losas pueden estar soportadas perimetral e interiormente por vigas monolíticas de 
mayor peralte o soportadas por muros de concreto. Las losas pueden apoyarse 
directamente sobre las columnas, llamándose en este caso losas planas, que en su forma 
tradicional no son adecuadas para zonas de alto riesgo sísmico como las existentes en 
nuestro país, pues no disponen de capacidad resistente suficiente para incursionar dentro 
del rango inelástico de comportamiento de los materiales, con lo que se limita 
considerablemente su ductilidad. Pueden utilizarse capiteles y ábacos para mejorar la 
integración de las losas planas con las columnas, y para mejorar la resistencia de las 
losas alpunzonamiento. 
 
Cuando el concreto ocupa todo el espesor de la losa se la llama losa maciza, y cuando 
parte del volumen de la losa es ocupado por materiales más livianos o espacios vacíos 
se la llama losa aligerada. 
 
Cuando la relación largo/ancho es mayor o igual a 2, la losa trabaja fundamentalmente 
en una dirección Cuando las losas se sustentan en dos direcciones ortogonales, se 
desarrollan esfuerzos y deformaciones en ambas direcciones, recibiendo el nombre de 
losas bidireccionales. 
 
c. Seleccionar el sistema resistente vertical: La principal función de un sistema 
estructural es la de absorber las acciones o solicitaciones que se derivan del 
funcionamiento de la construcción. 
Pórticos: combinación de columnas y vigas que tienen los extremos restringidos, 
capaces de soportar cargas verticales y horizontales. Se construyen de hormigón 
armado, acero o madera. Son estructuras más dúctiles que los otros tipos estructurales y 
su trabajo es de flexión. 
 
Muros: son pantallas de concreto armado en las que su espesor es pequeño comparado 
con el alto y el largo. Cuando reciben cargas horizontales funcionan como ménsulas 
verticales empotradas en la base, deformándose por flexión, corte y rotación de la base. 
Son elementos estructurales muy rígidos, con capacidad de concentrar grandes fuerzas 
sísmicas, y por otro lado poseen una elevada relación resistencia-corte sísmico. Pero 
esta característica puede crear problemas para la estabilidad de la fundación del muro 
cuando la capacidad portante del terreno es baja o es muy deformable. Los extremos de 
los tabiques están sometidos a esfuerzos alternativos de tracción y de compresión muy 
elevados, por ello es necesario reforzar la armadura en esas zonas conocidas como 
columnas de borde. 
 
Mixtos o duales: Los sistemas duales de concreto armado compuestos por muros de 
corte y pórticos pueden subsistir a sismos severos, ya que los pórticos aportan 
resistencia y rigidez lateral después de la falla de los muros de corte 
 
 
Pórticos arriostrados o diagonalizados: el pórtico es un tipo estructural flexible y en 
estructuras esbeltas las deformaciones pueden ser muy incomodas para los ocupantes 
del edificio. Para reducir las deformaciones se rigidizan con diagonales diseñadas para 
resistir esfuerzo de tracción y compresión o solo de tracción. Los pórticos con 
diagonales tienen un comportamiento similar al de los muros, aunque su resistencia es 
menor, dependiendo de su diseño. Las diagonales se realizan con perfiles de acero. Es 
necesario asegurar el comportamiento elástico de las diagonales, si el material de las 
diagonales alcanza el límite de fluencia y las diagonales se alargan de forma excesiva la 
estructura sufrirá grandes deformaciones con riesgo de colapso. 
 
 
 
 
Ib. La estructuración sismorresistente 
Los sismos se caracterizan como movimientos vibratorios, cíclicos, considerados en 
diseño como acciones de tipo dinámicas. Este tipo de acciones produce sobre los 
materiales altas tasas de deformación, con cambios bruscos de magnitud en períodos 
cortos de tiempo. Otra característica importante de señalar es que las acciones sísmicas 
son de tipo aleatorias. Los efectos que los sismos tienen sobre las estructuras que se 
deben considerar en el análisis y diseño son los siguientes: 
 
Fuerzas inerciales: generada por el movimiento sísmico del suelo que se transmite a los 
edificios apoyados sobre el terreno debido a que la base del edificio tiende a seguir el 
movimiento del suelo y la masa del edificio por inercia se opone a ser desplazada 
dinámicamente y seguir el movimiento de su base. Estas fuerzas de inercia son producto 
de lo que la segunda ley de Newton define como: F=m*a, donde la masa (m) del 
edificio, debido a la aceleración de las ondas sísmicas (a). 
 
En tal sentido, la masa (contenida en el edificio) va a generar la fuerza sísmica que es 
directamente proporcional a ella y a la aceleración, por lo que determinar las masas del 
edificio es un proceso importante en el análisis sísmico. La masa de la construcción 
debe incluir todas las de carácter permanente o muertas en la estructura más aquellos 
valores probables de las cargas variables, móviles o vivas. Por lo general se supone que 
la masa está concentrada a nivel de piso en cada uno de los entrepisos 
 
 
 
 
 
Resonancia: el período es el tiempo en que tarda un objeto en cumplir un ciclo cuando 
vibra, es una característica única del objeto y no se altera a menos que sea forzado a 
cambiarlo. En un edificio el período (T) depende de la relación entre la masa y la rigidez 
del sistema (K), como se nota en la fórmula para calcular el periodo de un sistema de un 
grado de libertad. La respuesta sísmica de un sistema elástico de un grado de libertad 
depende de su periodo de vibración, lo que indica que la respuesta máxima de una 
estructura ante un temblor varíe principalmente por el periodo de vibración. 
 
Para cambiar el período de vibración se debe variar la masa o la rigidez del edificio. En 
general, un proyectista tiene poca libertad para modificar la masa del edificio. Mayor es 
la amplitud en que puede variar la rigidez lateral, principalmente dependiendo del 
sistema estructural que se elija, el cual puede ser relativamente flexible, cuando es a 
base de pórticos o muy rígido cuando tiene muros estructurales. 
 
Los periodos de vibración de un edificio aumentan con el número de pisos, por lo que se 
acostumbra a numerar a las T en orden decreciente; así el primer período T1 (llamado 
periodo fundamental) tiene el mayor valor y el último, Tn, el menor. En cada período se 
obtiene una deformada llamada modo de vibración. 
 
La relación entre el periodo fundamental del edificio (TE) y el periodo dominante del 
suelo (TS) influye en la respuesta de una estructura real. Si se someten varios sistemas 
de un grado de libertad con diferentes periodos a un movimiento del terreno, cada uno 
responde de manera diferente; la amplitud de su respuesta depende esencialmente de la 
relación entre el periodo de la estructura y el periodo dominante del movimiento del 
suelo (TE/TS). 
 
La resonancia ocurre cuando esta relación está cerca de la unidad, ya que la amplitud de 
la respuesta es mayor. Por ello, es conveniente evitar esta situación en los edificios, 
alejando el valor TE del TS, ya que de ser así, estarían sujetos en cada sismo fuerzas 
grandes. Por lo general cuando el movimiento del terreno es lento, con periodos 
dominantes largos, son las estructuras altas y flexibles donde se amplifican las 
vibraciones y generan aceleraciones más elevadas y por ende fuerzas sísmicas mayores. 
Por el contrario, movimiento de periodo corto afectan más a las estructuras bajas y 
rígidas. 
 
 
 
Torsiones: cuando se presentan desequilibrios de masa o rigidez en una edificación se 
pueden generar efectos torsionales. Al rotar la base de una edificación por efectos de un 
sismo, por inercia los pisos superiores seguirán el movimiento de la base mientras éstos 
tratan de alcanzar la posición de equilibrio la base se regresa con el movimiento del 
suelo por lo que se generan en los pisos superiores rotaciones en el sentido contrario. El 
centro de masa es el punto de un nivel donde se supone actúa la resultante de las fuerzas 
gravitacionales o centro geométrico de las masas reactivas. El centro de rigidez de un 
nivel o lugar geométrico de las rigideces relativas de todos los componentes verticales 
que resisten fuerzas horizontales es el punto del nivel donde al aplicar una fuerza 
horizontal (cortante del piso) el nivel se traslada sin rotar respecto al piso inferior. La 
excentricidad es la distancia entre el centro de rigidez y el centro de masa. 
 
 
 
Efecto P-delta: este efecto en un piso dado es causado por la excentricidad de la carga 
gravitacional presente por encima del piso, la cual produce momentos secundariosaumentando las deflexiones horizontales y las fuerzas internas. 
 
 
Volcamiento: las estructuras deben ser diseñadas para resistir los efectos de 
volcamiento causados por las fuerzas sísmicas, las cuales deben transmitirse hasta la 
cimentación. Cuando se hacen presentes discontinuidades verticales en los elementos 
resistentes a fuerzas laterales, los elementos que soportan dichos sistemas discontinuos 
deben tener la resistencia de diseño para soportar las cargas combinadas que resultan de 
las combinaciones de cargas sísmicas 
 
 
 
A continuación se exponen brevemente los aspectos más relevantes de la incidencia de 
la configuración geométrica en la respuesta sísmica de las edificaciones, así como los 
mecanismos correctivos. Debe hacerse énfasis en que, debido a su complejidad, y a su 
estrecha relación con el planteamiento de espacio y forma de la construcción, los 
problemas de configuración deben ser enfrentados básicamente desde la etapa de 
definición del esquema espacial del edificio, y en toda la etapa de diseño. Por esta razón 
es un tema que debe ser comprendido en toda su amplitud. 
 
Problemas de configuración en planta: los problemas que se mencionan a 
continuación son referentes a la disposición de la estructura en el plano horizontal, en 
relación con la forma y distribución del espacio arquitectónico. 
 
Longitud 
La longitud en planta de una construcción influye en la respuesta estructural de la 
misma de una manera que no es fácil determinar por medio de los métodos usuales de 
análisis. En vista de que el movimiento del terreno consiste en una transmisión de 
ondas, la cual se da con una velocidad que depende de las características de masa y 
rigidez del suelo de soporte, la excitación que se da en un punto de apoyo del edificio en 
un momento dado difiere de la que se da en otro, diferencia que es mayor en la medida 
en que sea mayor la longitud del edificio en la dirección de las ondas. Los edificios 
cortos se acomodan más fácilmente a las ondas que los edificios largos. Considerando 
lo anterior, el correctivo usual para el problema de longitud excesiva de edificios es la 
partición de la estructura en bloques por medio de la inserción de juntas de dilatación 
sísmica, de tal manera que cada uno de ellos pueda ser considerado como corto. Estas 
juntas deben ser diseñadas de forma tal que permitan un adecuado movimiento de cada 
bloque sin peligro de golpeteo o choque entre los diferentes cuerpos o bloques que 
componen la edificación. Los edificios largos son también más sensibles a las 
componentes torsionales de los movimientos del terreno, puesto que las diferencias de 
movimientos transversales y longitudinales del terreno de apoyo, de las que depende 
dicha rotación, son mayores. 
 
 
 
Concentración de esfuerzos debido a plantas complejas 
Se define como planta compleja a aquella en la cual la línea de unión de dos de sus 
puntos suficientemente alejados hace su recorrido en buena parte fuera de la planta. Esto 
se da cuando la planta está compuesta de alas de tamaño significativo orientadas en 
diferentes direcciones (formas en H, U, L, etc.). En las plantas irregulares las alas 
pueden asimilarse a un voladizo empotrado en el cuerpo restante del edificio, sitio en el 
cual sufriría menores deformaciones laterales que en el resto del ala. Por esta razón 
aparecen grandes esfuerzos en la zona de transición, los cuales producen con frecuencia 
daños en los elementos no estructurales, en la estructura vertical y aun en el diafragma 
de la planta. 
 
F1
F2
F1
F2
No recomendable Recomendable
F1
F2
F1
F2
No recomendable Recomendable
 
 
Para este caso, la solución corrientemente adoptada consiste en la introducción de juntas 
de dilatación sísmica, como las mencionadas para el caso de los edificios largos. Estas 
juntas permiten que cada bloque tenga su propio movimiento sin estar atado al resto del 
edificio, con lo cual se rompe el esquema de trabajo en voladizo de cada ala. Las juntas, 
obviamente, deben tener el ancho suficiente para permitir el movimiento de cada bloque 
sin golpearse. 
 
Problemas de configuración en altura 
Los cambios en los volúmenes del edificio se presentan habitualmente por exigencias 
urbanísticas de iluminación, proporción, etc. Sin embargo, desde el punto de vista 
sísmico, son causa de cambios bruscos de rigidez y de masa; por lo tanto, traen consigo 
la concentración de fuerzas que producen daño en los pisos aledaños a la zona del 
cambio brusco. En términos generales, debe buscarse que las transiciones sean lo más 
suave posible con el fin de evitar dicha concentración. 
 
 
Concentraciones de masa 
El problema en cuestión es ocasionado por altas concentraciones de la masa en algún 
nivel determinado del edificio que se puede deber a la disposición en él de elementos 
pesados, tales como equipos, tanques, bodegas, archivos, etc. El problema es mayor en 
la medida en que dicho nivel pesado se ubica a mayor altura, debido a que las 
aceleraciones sísmicas de respuesta aumentan también hacia arriba, con lo cual se tiene 
una mayor fuerza sísmica de respuesta allí y por ende una mayor posibilidad de 
volcamiento del equipo. Por lo anterior, en el diseño arquitectónico es recomendable 
disponer los espacios que representen pesos inusuales en sótanos o en construcciones 
aisladas aledañas al cuerpo principal del edificio. En casos en los que por razones 
topográficas se deba tener almacenamientos de agua elevados, debe preferirse construir 
torres independientes para ese fin, en lugar de adosarlas al edificio principal. 
 
 
Columnas débiles 
Las columnas dentro de una estructura tienen la vital importancia de ser los elementos 
que trasmiten las cargas a las cimentaciones y mantienen en pie a la estructura, razón 
por la cual cualquier daño en este tipo de elementos puede provocar una redistribución 
de cargas entre los elementos de la estructura y traer consigo el colapso parcial o total 
de una edificación. Por lo anterior, el diseño sísmico de pórticos (estructuras formadas 
preferentemente por vigas y columnas) busca que el daño producido por sismos intensos 
se produzca en vigas y no en columnas, debido al mayor riesgo de colapso del edificio 
por el de daño en columnas. Sin embargo, muchos edificios diseñados según códigos de 
sismorresistencia han fallado por esta causa. Estas fallas pueden agruparse en dos 
clases: 
• Columnas de menor resistencia que las vigas. 
• Columnas cortas. 
 
Varias son las causas de que el valor de la longitud libre se reduzca drásticamente y se 
considere que se presenta una columna corta: 
- Confinamiento lateral parcialmente en la altura de la columna por muros divisorios, 
muros de fachada, muros de contención, etc. 
- Disposición de losas en niveles intermedios. 
- Ubicación del edificio en terrenos inclinados. 
Las columnas cortas son causa de serias fallas en edificios bajo excitaciones sísmicas 
debido a que su mecanismo de falla es frágil. 
 
Pisos blandos 
Varios tipos de esquemas arquitectónicos y estructurales conducen a la formación de los 
llamados pisos débiles o blandos, es decir, pisos que son más vulnerables al daño 
sísmico que los restantes, debido a que tienen menor rigidez, menor resistencia o ambas 
cosas: 
La presencia de pisos blandos se puede atribuir a: 
• Diferencia de altura entre pisos. 
• Interrupción de elementos estructurales verticales en el piso. 
 
 
El primer caso de la figura anterior se da frecuentemente por la búsqueda de volúmenes 
mayores en ciertos niveles de la construcción, generalmente por razones técnicas 
(exigencias de equipos, etc.) o estéticas simbólicas (imagen del edificio en los niveles 
de acceso, etc.). Esto conduce a que en los pisos en cuestión se presente un 
debilitamiento de la rigidez, debido a la mayor altura de los elementos verticales. 
 
La interrupción de elementos verticales de la estructuraha probado ser la causa de 
múltiples colapsos parciales o totales en edificios sometidos a sismos, sobre todo 
cuando la interrupción de los elementos verticales resistentes (muros y columnas) se 
presenta en los pisos inferiores. La razón del deslizamiento del piso recae en que el 
nivel en que se interrumpen los elementos es más flexible que los restantes, con lo que 
aumenta el problema de estabilidad, pero además porque se origina un cambio brusco de 
rigidez que ocasiona una mayor acumulación de energía en el piso más débil. 
 
Los casos más usuales de interrupción de elementos verticales, que ocurre generalmente 
por razones espaciales, formales o estéticas, son los siguientes: 
• Interrupción de las columnas. 
• Interrupción de muros estructurales (muros de cortante). 
• Interrupción de muros divisorios, concebidos erróneamente como no estructurales, 
alineados con pórticos. 
 
 
 
 
Falta de redundancia 
El diseño estructural sismorresistente contempla la posibilidad de daño de los elementos 
estructurales para los sismos más intensos. Desde este punto de vista, el diseño de la 
estructura debe buscar que la resistencia a las fuerzas sísmicas dependa de un número 
importante de elementos, puesto que cuando se cuenta con un número reducido de 
elementos (poca redundancia) la falla de alguno de ellos puede tener como consecuencia 
el colapso parcial o total durante el sismo. En este sentido, debe buscarse que la 
resistencia a las fuerzas sísmicas se distribuya entre el mayor número de elementos 
estructurales posibles 
 
Excesiva flexibilidad estructural 
La excesiva flexibilidad de la edificación ante cargas sísmicas puede definirse como la 
susceptibilidad a sufrir grandes deformaciones laterales entre los diferentes pisos, 
conocidas como derivas. Las principales causas de este problema residen en la excesiva 
distancia entre los elementos de soporte (claros o luces), las alturas libres y la rigidez de 
los mismos. Dependiendo de su grado, la flexibilidad puede traer como consecuencias: 
• Daños en los elementos no estructurales adosados a niveles contiguos. 
• Inestabilidad del o los pisos flexibles, o del edificio en general. 
• No aprovechamiento de la ductilidad disponible. 
 
Excesiva flexibilidad del diafragma 
Un comportamiento excesivamente flexible del diafragma de piso implica 
deformaciones laterales no uniformes, las cuales son en principio perjudiciales para los 
elementos no estructurales adosados al diafragma. Adicionalmente, la distribución de 
fuerzas laterales no se hará de acuerdo a la rigidez de los elementos verticales 
 
Son varias las razones por las cuales puede darse este tipo de comportamiento flexible. 
Entre ellas se encuentran las siguientes: 
 
• Flexibilidad del material del diafragma. 
• Relación de aspecto (largo/ancho) del diafragma. Por tratarse de un trabajo a flexión 
de este tipo de elementos, mientras mayor sea la relación largo/ancho del diafragma, 
mayores pueden ser sus deformaciones laterales. En general, los diafragmas con 
relaciones de aspecto superiores a 5 pueden considerarse flexibles. 
 
• Rigidez de la estructura vertical. La flexibilidad del diafragma debe juzgarse también 
de acuerdo con la distribución en planta de la rigidez de los elementos verticales. En el 
caso extremo de un diafragma en el que todos los elementos verticales tengan igual 
rigidez es de esperarse un mejor comportamiento del diafragma que en el caso en el cual 
tengan grandes diferencias en este punto. 
 
• Aberturas en el diafragma. Las aberturas de gran tamaño practicadas en el diafragma 
para efectos de iluminación, ventilación y relación visual entre los pisos, ocasionan la 
aparición de zonas flexibles dentro del diafragma, las cuales impiden el ensamblaje 
rígido de las estructuras verticales. 
 
 
Las soluciones al problema de excesiva flexibilidad del diafragma son múltiples, y 
dependen de la causa que la haya ocasionado. Las grandes aberturas en el diafragma 
deben estudiarse con cuidado, con el fin de proveer mecanismo de rigidización o, si esto 
no es posible, segmentación del edificio en bloques. 
Torsión 
La torsión ha sido causa de importantes daños de edificios sometidos a sismos intensos, 
que van desde la distorsión a veces visible de la estructura (y por tanto su pérdida de 
imagen y confiabilidad) hasta el colapso estructural. 
La torsión se produce por la excentricidad existente entre el centro de masa y el centro 
de rigidez. Algunos de los casos que pueden dar lugar a dicha situación en planta son: 
• Posición de elementos rígidos de manera asimétrica con respecto al centro de gravedad 
del piso. 
• Colocación de grandes masas en forma asimétrica con respecto a la rigidez. 
• Combinación de las dos situaciones anteriores. 
 
Debe tenerse presente que los muros divisorios y de fachada que se encuentren 
adosados a la estructura vertical tienen generalmente una gran rigidez y, por lo tanto, 
habitualmente participan estructuralmente en la respuesta al sismo y pueden ser 
causantes de torsión, como en el caso corriente de los edificios de esquina. 
Cuantitativamente, puede considerarse que una excentricidad entre el centro de la masa 
y de rigidez es grande cuando supera el 6% de la dimensión en planta bajo análisis. En 
un caso así deben tomarse medidas correctivas en el planteamiento estructural del 
edificio. 
 
Si se contempla además la situación en altura, el panorama de la torsión puede 
complicarse aún más cuando hay irregularidades verticales, como los escalonamientos. 
En efecto, la parte superior del edificio transmite a la inferior un cortante excéntrico, lo 
cual provoca torsión del nivel de transición hacia abajo, independientemente de la 
simetría o asimetría estructural de los pisos superiores e inferiores. Como todos los 
problemas de configuración, el de la torsión debe ser enfrentado desde la etapa de 
diseño espacial y de forma de la edificación. Los correctivos necesarios para el 
problema de la torsión pueden resumirse en general en los siguientes puntos: 
 
 
Las torsiones deben evitarse, se sugiere proveer a los edificios de rigidez, mediante la cual se 
busca reducir la posibilidad de giro en planta. Debe estudiarse con cuidado el planteamiento de 
la estructura en planta y en altura, así como la presencia y la necesidad de aislamiento de los 
muros divisorios no estructurales que puedan intervenir estructuralmente en el momento de un 
sismo. Debe ser proveerse a la estructura la mayor simetría posible de la rigidez con respecto a 
la masa.