Para el diseño y cálculo de una losa de entrepiso, se debe tomar en cuenta una serie de consideraciones muy específicas, las cuales determinarán en primera instancia el peralte “h” de la misma, de acuerdo con los requisitos mínimos según la ACI-318S-08, art 9.5.3, y si debe ser en una o dos direcciones. Del mismo modo se deben considerar los vanos entre puntos de apoyo, tipos de apoyo (vigas o muros, columnas) y si el sistema posee o no vigas, lo cual hará necesario el uso de ábacos de no poseer estas.
Las losas en dos direcciones, poseen la característica de cubrir grandes luces, y su comportamiento estructural es muy aceptable. Uno de los métodos para el diseño, control y chequeo de una losa nervada en dos direcciones es el método de diseño directo, el cual usa coeficientes preestablecidos para el cálculo de los momentos positivos y negativos, sin necesidad de hacer el análisis elástico para cada panel de losa. Posee una serie de consideraciones muy específicas, las cuales de no ser cumplidas, deberá calcularse mediante un procedimiento más exacto, como el método de pórtico equivalente.
El método de diseño directo, se fundamenta en tres pasos de análisis,
1.) determinación del total del momento estático mayorado para cada tramo,
2.) división del momento estático mayorado total en uno positivo y otro negativo para cada tramo y
3.) distribución de los momentos positivos y negativos a las franjas de las columnas y franjas intermedias en la dirección ortogonal.
Las consideraciones limitantes para la aplicación de este método, según la norma ACI-318S-08
• En cada orientación debe haber tres o más tramos continuos.
• Los paneles de losa deben ser rectangulares teniendo una relación entre la luz M y la luz m no mayor a 2.
• Las longitudes de los vanos sucesivos en cada dirección no deben diferir en más de 1/3 de la luz M.
• Las columnas no deben estar desalineadas en ningún eje que une centros de columnas sucesivas más de 10% de la luz.
• Las cargas deben ser uniformemente distribuidas, y la sobrecarga de servicio no debe ser mayor que dos veces la carga permanente de servicio.
• Para las losas en dos direcciones con todos los lados apoyados en vigas, la rigidez relativa de estas en las dos direcciones deberá satisfacer los requisitos mínimos y máximos especificados en la norma.
• No está permitida la redistribución de momentos negativos de acuerdo a la norma.
Los sistemas de losas en dos direcciones que no satisfacen estas limitaciones se deben analizar mediante procedimientos más exactos tal como el Método del Pórtico Equivalente especificado en 13.7. En la Parte 20 presentamos una discusión del Método del Pórtico Equivalente, junto con ejemplos de diseño. Con la publicación de ACI 318-83, el Método de Diseño Directo simplificó enormemente el análisis de los momentos de los sistemas de losas en dos direcciones, ya que se eliminaron todos los cálculos de las rigideces para determinar los momentos de diseño en un tramo extremo. Las expresiones para calcular la distribución en función de la relación de rigidez α fueron
reemplazadas por una tabla de coeficientes de momento para distribuir los momentos totales en los tramos finales (13.6.3.3). Otro cambio introducido fue que la anterior ecuación aproximada (13-4) para transferencia de momento no balanceado entre la losa y una columna interior también se simplificó, eliminando el término de α. A partir de estos cambios el Método de Diseño Directo
se transformó en un procedimiento de diseño verdaderamente directo, uno que permite determinar todos los momentos de diseño ec mediante la aplicación de coeficientes de momento. Además, se incorporó un nuevo artículo 13.6.3.6, que contiene un requisito especial para el corte debido a la transferencia de momento entre una losa sin vigas y una columna de borde, y que se aplica cuando
se utilizan los coeficientes de momento aproximados de 13.6.3.3. Ver la discusión del artículo 13.6.3.6 a continuación. Hasta la edición 1989 del Código (revisada en 1992), el artículo R13.6.3.3 incluía un «Método de Rigidez Modificado» que reflejaba la distribución original, y que permitía confirmar que las ayudas para el diseño y el software basados en la distribución original en
función de la relación de rigidez α aún eran aplicables. El «Método de Rigidez Modificado» se eliminó del artículo R13.6.3.3 en la edición 1995 del Código y el comentario.
