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Las placas sujetas a cargas normales a su plano y apoyadas en sus bordes o en
algunos puntos son típicas de los sistemas de piso y techo, aunque cumplen un
gran número de otras funciones en diferentes estructuras. Cuando son de
concreto, o de piedra o de construcción compuesta con estos materiales, se
denominan losas. Una placa apoyada solamente en dos de sus bordes en una misma
dirección, funciona esencialmente como una viga ancha, ya que transmite la carga
a los apoyos por medio de flexión es una dirección. Cuando la carga es uniforme
es valido considerar una franja de losa de ancho unitario y diseñarla como viga.
En realidad el comportamiento es ligeramente distinto debido a las restricciones
que existen a las deformaciones que se originan en dirección transversal por
efecto de Poisson. La placa sobre apoyos regidos en todo su perímetro se
flexiona con doble curvatura y su comportamiento puede visualmente considerando
que una fracción de la carga se transmite por flexión en una dirección y el
resto por flexión en la otra. De esta forma la eficiencia es muy superior a la
de la placa que trabaja en una sola dirección. La porción de la carga que
transmite en cada dirección depende de la relación de claros. En las placas muy
alargadas domina la flexión en la corta dirección, así que estas se analizan
como apoyadas en una sola dirección.
La placa sobre apoyos flexibles se flexiona también en dos direcciones, pero la
parte de la carga que es transmitida por flexión de la losa en dirección X debe
ser transmitida por flexión en la dirección y por las vigas de apoyo. De la
misma forma, la fracción de la carga que es resistida por la losa por flexión en
dirección Y es recibida por las vigas de apoyo y debe ser por estas transmitida
a las columnas por flexión en dirección X. Por consiguiente el total de la carga
debe ser resistido por flexión tanto en dirección X como en Y, sea por la losa
misma o por los elementos de apoyo, por lo cual conviene considerar la losa y
sus elementos de apoyo como un solo sistema que debe ser capaz de resistir la
flexión generada en ambas direcciones por la totalidad de la carga. En la placa
apoyada sobre columnas, el total de la carga produce flexión en dirección X Y en
dirección Y. En este caso las franjas de la losa que se encuentran sobre
columnas pueden visualmente como vigas que toman la mayor parte de la flexión.
De lo que se aprecia que el funcionamiento es similar al del caso anterior. La
flexión es la fuerza interna dominante en las placas con cargas normales a su
plano. La fuerza cortante a veces llega a regir el diseño. Para la distribución
de los momentos flexionantes y de las reacciones en los apoyos existen
soluciones analíticas cerradas para un gran número de condiciones de carga y de
apoyo, así como de formas de la losa bajo la hipótesis de comportamiento
elástico-lineal. Para condiciones irregulares de forma, de carga o de apoyo, no
es posible resolver la ecuación diferencial de la placa y es necesario recurrir
a métodos numéricos, de elementos finitos por ejemplo, o procedimientos
aproximados. Una placa es un elemento altamente hiperestático. Para los
materiales usuales que forman estos elementos ?acero o concreto reforzado con
bajas cuantías de refuerzo?, se tiene un comportamiento muy dúctil que permite
grandes redistribuciones de momentos. La distribución de momentos obtenida de la
teoría elástica se altera sustancialmente en cuanto se produce agrietamiento en
el concreto y más aún cuando se alcanza el momento de fluencia en las secciones
críticas.
(Autor: Kelly Vitiello, Amelia Quezada y Jose Omar
Marinez. UNIBE)
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