Error O/S # 45 ¿Te ha pasado?

Cuantas veces te ha ocurrido, que te aparecen tus elementos en color rojo, sale algo en ingles y lo único que te queda en la memoria es:

Error O/S #45

Les comento las reacciones que he visto ante este error, y les doy mi palabra de que son ciertas.

He escuchado de los más expertos decir: ¡Eso es un error del programa!, por eso es que no se puede confiar ciegamente en una computadora. Ignoren ese error, que por mi experiencia yo estoy seguro de que esa viga no fallará por torsión.

He escuchado a los menos expertos decir: Ese es un error que es mentira, coloca cero en la constante torsional, entrando a  los modificadores de las propiedades de la sección, y listo, desaparece el error del diseño.


Disculpen, debo respirar profundo, para comunicar lo siguiente con sabias palabras.

¡Hijos de mi vida!, no podemos descalificar aquello que no entendemos, ni tampoco podemos, solamente tomar acciones para eliminar el color rojo de nuestro diseño.




Si leemos de nuevo detenidamente encontraremos que el error O/S #45 Shear stress due to shear force and torsion together exceeds maximun allowed quiere decir en español:


Los esfuerzos cortantes  dados por la combinación de Corte y Torsión exceden los máximos permitidos.

Y es que lo único que debemos hacer, es recordar que somos ingenieros y encontrar la justificación teórica de esta limitación, entenderla, y luego hacernos las preguntas correctas para corregir este error. Iniciemos por el principio.

¿Por qué la limitación de una combinación de corte y torsión?

Estudios experimentales han demostrado que cuando hay presencia de torsión en la sección,  la resistencia al corte se ve reducida, por ello deben considerarse como dos fenómenos que interactúan. Como la flexión y la compresión en una columna.

No sólo eso, citando el codigo ACI-318: "El tamaño de una sección transversal se limita
por dos razones, primero para reducir la fisuración imperceptible, y segundo para prevenir el aplastamiento de la superficie de concreto debido al esfuerzo inclinado de compresión producido por el cortante y la torsión."



Así se ve la ecuación que controla los esfuerzos debidos a corte y torsión:





Ahora bien, ¿qué es lo que procede?


Bien, una vez que hemos entendido la importancia, El paso siguiente sería redimensionar la sección, porque es lo que dice el manual del programa ¿no?

La respuesta es, NO.

Lo que sigue es que usted tenga el criterio de saber que preguntas hacerse para evaluar si es necesario redimensionar o si estamos usando mal el torque de diseño "Tu", y esas preguntas dependerán del caso, por ejemplo:

En general:

Si estas diseñando el elemento con una combinación "Envolvente" que te muestra máximos y mínimos en una progresiva sobre el elemento, sin importar en que combinación están ocurriendo, estás chequeando una condición falsa, si es que el máximo "Vu" y el máximo "Tu" quizás no ocurren en la misma combinación.

En el caso anterior, eres tú quien induce el error en el modelo.

En un nervio de losa: 


Los máximos cortes, y momentos torsores ocurren en el extremo de los nervios... te pregunto: ¿En el extremo tienes forma de Te o una Sección macizada rectangular? Son ciertos los cálculos que está haciendo el programa en los extremos?

¿Es verdadero el error o es falso? ¿El programa no funciona, o el modelo no representa de una manera acertada la "realidad"?




En una viga:


Un problema muy común en vigas perimetrales, o de apoyo de descanso de escalera, que no tienen un vano adyacente para equilibrar la torsión. Incluso en vigas que resisten paños de losa adyacentes con vanos de longitud muy diferente.

Debes preguntarte:

¿La resistencia  a la torsión es necesaria para mantener el equilibrio en la estructura? O dicho en otras palabras, ¿si hay una falla por torsión se genera un mecanismo cinemático en la estructura o simplemente cambian las condiciones de apoyo, se mantiene el equilibrio y de redistribuyen los momentos torsores en otras solicitaciones internas? 

Por ejemplo, en una viga que sirve de apoyo al descanso de una escalera, sí ocurre la falla por torsión de la viga, puede que la losa de escalera quede simplemente apoyada en ese extremo y se incrementen los momentos flectores en ciertas zonas de la escalera, sin que ocurra el colapso ¿lo ves?...

En el diseño a torsión de estructuras de concreto reforzado se pueden identificar dos condiciones:

  • En el caso de que la falla por torsión no lleve al colapso de la estructura, se conoce como torsión por compatibilidad y el código te permite, diseñar con un torque menor al que indica el análisis (el "Tu" del programa), ya que existe la posibilidad de redistribuir los momentos torsores.

Disminuimos los momentos torsores modificando con criterio la constante torsional de la sección. a un numero igual a (fi*Tcr)/Tu, y se resuelve el error de un modo correcto y profesional.


  • En el caso de que la falla por torsión lleve al colapso de la estructura, se conoce como: Torsión por equilibrio, y en ese caso, no existe la posibilidad de reducción del momento torsor de diseño por lo que se procede a realizar el redimensionado de la sección.

Lo importante es que los programas no realizan esta reducción porque no pueden tomar decisiones sobre el tipo de torsión, ese es nuestro trabajo.


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Gabriela Guzmán




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Edificaciones Sismorresistentes y Efecto P-Delta

Las columnas tienen como función resistir las cargas verticales y llevarlas al sistema de fundaciones de la edificación. Esto lo hacen en cada instante del tiempo de vida útil de la estructura, sin embargo en etapa de diseño, el comportamiento puede ser totalmente distinto en presencia o no de cargas laterales, cuando consideramos su esbeltez.

La configuración geométrica de estos elementos juega un papel importante, ya que definen sus propiedades mecánicas y su grado de esbeltez, que junto con algunos otros factores, puede llevar a un incremento de las solicitaciones y hasta un posible colapso del entrepiso.

Es por ello recomendable iniciar nuestra edificación, con un predimensionado consciente, óptimo y que nos haga sentir confianza desde los inicios del proyecto.

Columnas predimensionadas y orientadas, para lograr un equilibrio de rigidez lateral en la edificación, que nos ayude a obtener un mejor comportamiento ante eventos sismicos o cualquier otra acción lateral, sin duda nos llevará a proyectar estructuras más seguras y a obtener diseños eficientes que tenderán a un resultado final en menor tiempo.

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Es importante identificar dos situaciones:

Situación 1: 

Imagen relacionada
En presencia de las acciones laterales que provienen, por ejemplo, de un sismo, la carga vertical en la columna interactúa con el desplazamiento lateral, generando de este modo un incremento de solicitaciones. Este efecto es conocido como: efecto de segundo orden, no-linealidad geométrica ó por último, como efecto P-Delta (mayúscula).


En presencia de columnas muy esbeltas este efecto puede llevar al colapso de la edificación, tal como se ha evidenciado en los últimos eventos sísmicos. Puede observarse en estructuras como la de la imagen (sismo de ecuador 19, septiembre de 2017, 6.3 Mw), como las plantas quedan desplazadas y colapsadas, ligado evidentemente a otras irregularidades estructurales.



Ahora bien, ¿Cómo saber si debemos considerar el incremento de solicitaciones por este efecto? 

En el caso del Código ACI 318 (si hablamos de estructuras de concreto armado) y de la norma para el diseño de Edificaciones Sismorresistentes COVENIN 1756, usada en Venezuela, nos dejan un procedimiento muy parecido, en el que debe evaluarse un coeficiente de estabilidad que incluye: los desplazamientos relativos en entrepisos consecutivos, el corte total del nivel y el peso sísmico del nivel.

Una vez calculado, se compara el coeficiente con una serie de limites que nos permite diagnosticar nuestra estructura, llegando a alguna de las 3 opciones siguientes:
  • No debe ser considerado el efecto P-Delta
  • Sí debe ser considerado el efecto P-Delta
  • La estructura debe ser redimensionada, ya que se producirá la inestabilidad antes de que logre desarrollar su ductilidad.
La verdad, es que las normas facilitan en gran manera nuestro trabajo adaptando la base de conocimientos a simples disposiciones que debemos verificar y cumplir. En el siguiente video, comprenderás un poco mejor este efecto:



Como te imaginarás en el caso particular del efecto P-Delta (mayúscula) están involucradas todas las columnas del nivel, es evidente para que ocurra esta inestabilidad todas las columnas deben fallar, y bajo esta premisa se realiza la amplificación de solicitaciones para el diseño. Esto es parte de lo que vemos en el Programa C de nuestra Especialización.

Comenta al final de esta entrada, si deseas conocer el enfoque para columnas sin despazabilidad lateral, que sería la situación 2. 

Quisiera saber si me leen y si el contenido les ayuda a aclarar algunas dudas, en ese caso continuaré con la segunda parte.

Un abrazo,

Gabriela