lunes, 21 de julio de 2014

FLEXIONES NORMALES AL ENTRAMADO

Consideraremos un edificio como el indicado en planta en la figura 8-12. Usualmente, el cálculo se organizaría calculando los entramados 1, 2, ... 6; 13, 14, 18; 1, 7, 13; 2, 8, 14; 3, 9, 15; 4, 10, 16; 5, 11, 17 y 6, 12, 18. Sin embargo, un examen más detenido de la situación muestra que, si la diferencia de L1 y L1 es importante, la flexión del forjado (especialmente si se coloca sobrecarga en los vanos L., y no se coloca en los L1) ocasionan una flexión importante de los pilares en el sentido perpendicular al plano medio de los entramados de dos vanos. En los casos usuales, con luces consecutivas de forjado poco diferentes, esto carece de importancia. Si las diferencias entre L1 y L2 son importantes, estas flexiones, que siti.ían a los pilares en flexión esviada, deben ser analizadas. Para acciones verticales, los pórticos virtuales deben ser analizados con su ancho completo de forjado, es decir con la semisuma de las luces
contiguas a la fila de soportes considerada, si son soportes interiores, o con


si lo son de fachada.


miércoles, 16 de julio de 2014

CASO PARTICULAR DE ACCIONES HORIZONTALES EN SENTIDO PERPENDICULAR AL PLANO MEDIO DEL ENTRAMADO

En los apartados anteriores, hemos supuesto que las acciones horizontales se ejercían en el plano medio del entramado, coincidiendo con las directrices de los dinteles. En algunos casos, se presenta en la práctica una situación diferente. Un caso frecuente es el indicado en la figura 8-10, que representa en planta un edificio alargado con entramados paralelos a las fachadas de mayor longitud, excepto los 1, 9, 17 y 8, 16, 24 dispuestos en sentido perpendicular. Si se suponen acciones horizontales Hj, es evidente que los forjados, actuando como vigas horiiontales, no transmitirán todas las acciones a los entramados 1, 9, 17 y 8, 16, 24, sino que una parte apreciable se transmitirá a los pilares restantes.

CASO PARTICULAR DE ACCIONES HORIZONTALES EN SENTIDO PERPENDICULAR AL PLANO MEDIO DEL ENTRAMADO

El problema que se nos presenta es que, si pretendemos analizar esto considerando un conjunto de tres pilares, tales por ejemplo como los 6, 14, 22, no están enlazados por vigas en cada piso, como vimos hasta ahora. Es cierto que están enlazados por los forjados, pero cabe la duda lícita de si todo el ancho de forjado entre mediatrices de vanos contiguos m-m y n-n debe ser considerado, a efectos de adoptar un “dintel virtual” de forjado, que a su vez forme parte de un “pórtico virtual” que pueda ser calculado mediante los métodos anteriormcnte expuestos.


Una solución de este problema se obtine mediante la generalización de la teoría de los forjados sin vigas. En lo que sigue nos limitamos a reseñar las fórmulas utilizables.

se transmite por flexión directamente del forjado a los pilares.

El valor de k viene indicado en la figura 8-11, según se trate de soporte interior, de fachada o de esquina, con los subíndices 1 ó 2, según se trate de flexiones en la dirección de c1 o c2, respectivamente. En las fórmulas, d es el canto útil del forjado.


Sin embargo, si el forjado no es macizo, d debe ser sustituido en las fórmulas por el canto medio equivalente.

El momento M' debe asignarse y su armadura distribuirse, en una banda de forjado centrada con la fila de pilares considerada y de ancho igual al del pilar más 1,5 h a cada lado, siendo h el canto total del forjado. El momento M'' = (1-k) M se asigna y su armadura se reparte en el resto de la banda de pilares que es la sombreada en la figura 8-10, con ancho


La fracción del momento, M'', no transmitida por flexión a los pilares se transmite por torsión a éstos a través de las vigas.

Los momentos torsores varían linealmente desde unos valores máximos Mt1 y Mt2 en los arranques de los vanos de luces l1 y l2, junto al pilar considerado, hasta anularse en el centro de las luces de dichos vanos.

Los valores de Mt1 y Mt2 vienen dados por


El método indica claramente que ésta es una solución estructural poco adecuada para resistir acciones horizontales. Los momentos transmitidos al forjado, sobre todo con forjados de semiviguetas, solicitan a éste fuerte e inapropiadamente y obliga al empleo de viguetas con armaduras especiales. Las torciones introducidas en las vigas encarecen su coste considerablemente. La deformabilidad del sistema es alta.

En la práctica, la ausencia o acusada escasez de pórticos transversales y la obligación de absorber los esfuerzos horizontales con el forjado, quedan reservadas a edificios de pocas plantas y poca esbeltez. Para alturas medias, los entramados constituyen la solución adecuada. Para grandes alturas, las pantallas, núcleos e incluso soluciones más complejas, que veremos más adelante, son recursos obligados.

lunes, 7 de julio de 2014

CÁLCULO DE ENTRAMADOS BAJO ACCIONES DE VIENTO Y SISMO

En la realidad, el viento actúa sobre las fachadas del edificio y la transmisión de esfuerzos de los elementos de fachada a la estructura es compleja y depende esencialmente del tipo de fachada y de su enlace a la estructura. La práctica habitual consiste en aplicar a cada nudo de fachada una acción igual a la semisuma de las alturas de los pisos superior e inferior multiplicada por la separación entre pórticos y por ¡a presión unitaria del viento. En la fachada de sotavento, la presión se sustituye por la succión. La suma de acciones de presión y succión es en definitiva una fuerza horizontal aplicada a cada dintel.

Por supuesto, dependiendo del tipo de fachada, la presión y la succión del viento pueden transmitirse previamente a los Soportes y de sios a los nudos. Aún en este caso, la flexión directa en los soportes suele ser despreciable.

En el caso de acciones sísmicas, las fuerzas se suponen aplicadas en los nudos, de acuerdo con lo previsto en la Norma Sismo-Resistente NCS.

El cálculo frente a acciones sísmicas es ¡dntico al del viento, si bien su incidencia sobre la estructura tiene una diferencia conceptual importante. Si se consideran los entramados indicados en la figura 8-9, el  a) representa un entramado esbelto sometido a acciones p de presión y s de succión. La figura 8-9 b) representa un entramado de la misma altura y número de plantas, pero de gran número de vanos y, por lo tanto, muy poco esbelto. Sin embargo, ambos entramados están sometidos a la misma acción p de presión y s de succión. Como es l6gico, los esfuerzos producidos en el entramado b) serán mucho menores que en el a), ya que las acciones horizontales se reparten entre un número de vanos y pilares mucho mayor.


En cambio, si considerarnos ambos entramados sometidos a una acción sísmica. el mayor número de vanos del entramado b) supone, respecto al a), un incremento prácticamente proporcional de las acciones sísmicas y, por tanto, los esfuerzos resultantes serán sensiblemente iguales. Desde el punto de vista de la acción sísmica, la única diferencia entre ambos entramados puede consistir en su diferente respuesta a la acción dinámica.

Por supuesto, en todo lo considerado anteriormente se ha estudiado el cálculo de entramados sometidos a acciones horizontales, tenida en cuenta la interacción de entramados. En el caso de este apartado, las acciones de viento p o de sismo s, están a su vez sujetas a los reajustes entre entramados de acuerdo con la interacción introducida enrre ellos por la presencia de los forjados, y. naturalmente, es errónea la práctica de atribuir a cada entramado la acción sobre la franja de edjficio que le es geométricamente asignable.

miércoles, 2 de julio de 2014

ENTRAMADOS SIMPLIFICACIÓN PARA EL CASO DE CARGAS HORIZONTALES. MÉTODO A

El método general conduce, a un sistema de n ecuaciones con n incógnitas, lo que naturalmente, para entramados de muchas plantas resulta inabordable salvo que se realice el cálculo mediante ordenador. Sin embargo, es posible realizar una simplificación importante. Consideramos el entramado de la figura 8-7.



Puede aceptarse que el corrimiento Δp del dintel de la planta p afecta de manera apreciable solamente a los dinteles contiguos, es decir a los de las planta p-1 y p+1, y que su efeco es drespreciable en las otras. Si con esta base consideramos de nuevo el sistema general de ecuaciones planteado en 5.15 y 5.16 se transforma en:



En el sistema [8.2] a1, a2... b1, b2... tn-1, t, y α1, α2... αn son coeficientes y k1, k2... kn incógnitas. El sistema permite una resolución manual razonable simple para edificios de no muchas plantas y una resolución sencillísima, incluso con microordenadores, para cualquier número de plantas.

Obtenidos los valores de k1, k2... kn, los esfuerzos se calculan de forma inmediata las expresiones [5.17]