1.1 Generación de un Emparrillado

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CONCEPTOS DE EMPARRILLADOS

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nervios) con la ventaja de que son varios nervios los que responden con su resistencia a las cargas aplicadas con el consiguiente alivio para los nervios directamente solicitados. (Tenemos un real comportamiento espacial de la estructura).

El rango de utilización de los emparrillados va desde los 10 a 35 m en hormigón armado y pueden estar conformados por distintos tipos de “mallas” que detallaremos más adelante. Sobre los “nervios” generalmente se dispone una losa de pequeñas luces que funciona como cruzada y empotrada en los nervios, de espesor reducido (en general 7, 10 a 12 cm.) que conforma la tapa de cada casetón.

Resulta importante definir en el proyecto arquitectónico la cantidad de casetones y sus dimensiones (incluida su profundidad) que también depende de la altura total del local, de forma tal que las visuales permitan reconocer el tipo estructural completo. Luces totales muy grandes (y consiguientemente alturas importantes de nervios) y pequeñas alturas del entrepiso llevan a ocultar los casetones quitando una agradable visión.

Si bien los emparrillados tienen buena capacidad resistente a la flexión, pierden casi totalmente su capacidad a la torsión como consecuencia de ya no constituir una losa “llena” sino ser un entramado con nervios sólo unidos mediante una pequeña losa de tapa de casetón.

1.1 Generación de un Emparrillado

En la fig. 4 se observa en planta el proyecto de un entrepiso constituido por losas unidireccionales que apoyan en vigas principales (Vp); en la fig. 5 la misma planta se resuelve con losas unidireccionales apoyadas sobre vigas secundarias (Vs), y éstas sobre vigas principales (Vp) de mayor altura apoyadas en columnas perimetrales(C). En las figs. 6 y 7 se muestra igual planteo pero con losas cruzadas. Estos sistemas están conformados por vigas secundarias (Vs) de pequeña rigidez a la flexión y por vigas principales (Vp) mucho más importantes y más resistentes. Cada uno de los elementos componentes resiste por sí mismo, parte de la carga, la que retransmite al elemento de mayor rigidez relativa sobre el que apoya.

Es claro entonces que el sistema ideado es ineficiente al estar coartada la solidaridad entre las vigas (Vs y Vp). En las plantas cuadradas se hace evidente el pobre fundamento estructural, con sólo preguntarse cuál y por qué algunas de las direcciones es la principal.

Resulta entonces que si la forma de la planta y la posibilidad de disponer apoyos en su perímetro no dan preponderancia al funcionamiento en una u otra dirección, no tiene mayor sentido que existan vigas secundarias y principales. O sea lo lógico es dar a todas las vigas la misma categoría resistente.

De esta manera podremos definir como emparrillados a las estructuras formadas por dos o

más familias de vigas de alma llena interconectadas en sus puntos de cruce de tal manera que aseguren un funcionamiento resistente solidario.

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Figura 5: Entrepiso constituido por losas unidireccionales que apoyan en Vp. Figura 6: Entrepiso constituido por losas unidireccionales apoyadas sobre Vs, y éstas sobre Vp

Figura 7: Entrepiso constituido por losas cruzadas.

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Figura 8: Entrepiso constituido por losas cruzadas

2 FUNCIONAMIENTO

Para comenzar a entender el funcionamiento de un emparrillado, es conveniente analizar cómo funciona una losa bidireccional. La figura 9 muestra las deformaciones por flexión, corte y torsión en una losa.

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Figura 9: Deformaciones por flexión, corte y torsión en una losa.

En la figura 10 se muestran dos vigas, de igual luz, perpendiculares y solidarias entre sí, sometidas a una carga P en el centro. Ambas supuestas de igual rigidez flexional se comportan igual. En la figura 11, siempre con dos vigas de similar altura y trabajando solidariamente, pero con luces distintas, se muestra que las reacciones varían de una a otra.

Figura 10: Vigas perpendiculares con luces similares, solidarias entre sí sometidas a una carga P con igual comportamiento.

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Figura 11: Vigas perpendiculares con luces distintas sometidas a una carga P cuyas reacciones varían.

Si analizamos los resultados de las figuras 10 y 11, podemos decir que cuando la relación de luces de un entramado es igual a uno, la repartición de cargas se realiza de idéntica forma en ambas direcciones, siempre y cuando las rigideces de ambas vigas sean iguales en cuanto a la forma, el ancho y la altura de la sección, ya que la luz que interviene en la rigidez es igual para ambas. En el caso de losas con luces diferentes, la traslación de cargas comienza a diferenciarse en los lados ortogonales, ya que la familia de vigas no cuenta con la misma rigidez. En este caso las vigas cortas, a pesar de tener la misma forma, ancho y altura, son más rígidas que las vigas largas, debido a que su luz es menor, por lo tanto, soporta mayor carga, mayor momento, y es necesario realizar mayor esfuerzo para tener la misma deformación en el mismo nudo que la viga larga, ya que ésta es más flexible y exige menor esfuerzo para deformarla y llegar a la misma flecha en el nudo.

Si quisiéramos, tener igual aporte resistente por parte de las dos vigas ortogonales que tienen luces distintas, tendremos que igualar las rigideces. Para ello debemos modificar su momento de inercia.

Partiendo de la igualación de las flechas (f= P.L3 /48.E.J) de las dos vigas en el nudo podemos hallar la relación de J entre ellas, y así poder determinar la sección de cada viga.

En la fig. 12 se muestran vigas trabajando individualmente y, con trabajo conjunto.

Figura 12: Vigas trabajando individualmente y con trabajo conjunto.