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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23 comentarios:

  1. Gracias por el dato, ¿Qué significa fi en el modificador de constante torsional?.

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    Respuestas
    1. Es el factor de minoración de resistencia por torsión. Saludos.

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  2. Respuestas
    1. Tcr, el momento de fisuración por torsión. Si grafica el momento torsor vs deformación torsional, representaría el valor límite para el comportamiento elástico.

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  3. BUENÍSIMO

    PASÉ UNA CANTIDAD DE TIEMPO EXAGERADA TRATANDO DE BUSCAR EL POR QUÉ DE ESTE ERROR.

    USTED LO HA EXPLICADO DE MANERA TAN ELEGANTE Y EXCELENTE.

    MUCHÍSIMAS GRACIAS

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  4. Es fi*Tcr/Tu o Tcr/(fi*Tu).. al ver los detalles de los resultados de los valores de torsion se tiene "fi*Tu y Tcr
    Saludos

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    Respuestas
    1. La forma correcta sería fi*Tcr/Tu, siguiendo la del codigo del ACI para la reducción de momento torsor mayorado. En varios modelos he aplicado la modificación de la constante torsional como indica el artículo, pero no se logra reducir el momento ultimo de análisis lineal (Tu) a fi*Tcr. Aunque reducir la constante torsional permite una distribución de fuerzas internas, se debe ser más cuidadoso y analítico de nuestro modelo matemático

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  5. Excelente aporte y muy buena aclaratoria. Gracias por compartir tus conocimientos con la comunidad. Saludos.

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  6. Excelente aporte, muchas gracias!

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  7. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  8. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  9. eres una capa!! muy muy muy buena tu publicación, muchas gracias!

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  10. Excelente explicación, a mi me pasó solo en un nervio de 10x20cm de la losa superior de un edificio de 4 pisos. Supongo que debo dejarlo así.

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  11. Muy buena explicación y de mucha utilidad. Muchas gracias ingeniera. Saludos.

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  12. se obtiene valores distintos cuando se hace el calculo con el ACI-11 y el ACI-14(valores de 0). podria despejarme esta duda.
    Gracias.

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  13. sin duda, las universidades deberían tener muchas personas como uds...

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  14. Sigue disponible la "Especialización de Diseño en Concreto Armado según el código ACI 318"?
    o cuando darán una especialización nuevamente?

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  15. Gracias por esa informacion. Tengo mucho tiempo buscando a que de debe ese bendito error.

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  16. Según la fórmula, la viga asume como máxima torsión la torsión crítica de diseño. He visto como unos ingenieros en vigas que llegan a otras vigas, le hacen al refuerzo una trampa (los hierros superiores bajan y los superiores suben), es decir, crean una articulación. Qué piensan de esto?

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