Modelacion estructural(porticos)

SISTEMA APORTICADO

MODELACIÓN MECÁNICA VASQUEZ LAVADO, Marco AntonioESPINO ESPINOZA, Victoriano OliverVICTORIO GONZALES, Peter

Que es?

Los elementos porticados son estructuras de concreto armado, formado por columnas- vigas, unidas en zonas de confinamiento donde forman un ángulo de 90°

CARACTERISTICAS

Las vigas y columnas están conectados atravez de nudos formando pórticos resistentes en las dos direcciones principales(x, y)

soportan cargas muertas

VENTAJAS:

Libertad de distribución en los espacios internos

Son estructuras muy flexibles que atraen pequeñas solicitaciones sísmicas.

DESVENTAJAS:

Este tipo de construcción es lenta, pesada y por ende mas costosa

Ejemplo:

Se construye la pared y se pica parte del muro para hacer las regatas de las tuberías

DESVENTAJAS:

Las luces tienen longitudes limitadas cuando se usa concreto reforzado tradicional (generalmente inferiores a 10 metros). La longitud de las luces puede ser incrementada con el uso de concreto pretensado.

Generalmente, los pórticos son estructuras flexibles y su diseño es dominado por desplazamientos laterales para edificaciones con alturas superiores a 4 pisos.

ELEMENTOS DE LA ESTRUCTURA APORTICADA

Losas: aligeradas, macizas, nervadas. Columnas. Zapatas: aisladas, combinadas. Muros no portantes. Cimentaciones corridas para muros no

portantes

COLUMNAS

Es un elemento arquitectónico vertical de forma alargada que sirve para soportar el peso de la estructura.

MATERIALES

Hierro

Alambre

Formaleta

Concreto

VIGA Es un elemento estructural horizontal capaz de

soportar una carga entre dos apoyos, también puede soportar no solo la presión y el peso, sino la flexión y la tensión

MATERIALES:• Hormigón• Madera• Hierro• Acero

TABIQUES DE PORTICOS Los tabiques son usados como separadores

de ambientes en los edificios aporticados

DISEÑO DE PORTICOS PRINCIPALES Y SECUNDARIOS

DISEÑO DE PORTICOS PRINCIPALES Y SECUNDARIOS Los pórticos principales soportan el peso de las lozas

es decir las vigas de los pórticos reciben las cargas y se transmiten a las columnas y estas a las zapatas.

Para el metrado de cargas se tendrá en cuenta el ancho tributario de losa que reciban las vigas principales así como el peso propio de la misma, más las cargas vivas. Estas vigas son por lo general de gran peralte y tienen función estructural.

Si el espaciamiento es muy grande entre los pórticos entonces los peraltes serán mayores.

DISEÑO DE PORTICOS PRINCIPALES Y SECUNDARIOS• Las columnas de los pórticos, se

diseñaran de acuerdo a las cargas que reciben. Estas tienen función estructural.

• Las columnas de los pórticos secundarios no soportan el peso de las losas y en la figura a, están constituidas por los ejes 1-1 y 2-2.

PASOS A SEGUIR PARA EL DISEÑO DE PORTICOS

Descripción del proyecto.

Pre dimensionamiento y metrado de carga

Losas aligeradas .

Análisis sísmico

Análisis estructural

Diseño de vigas

Diseño de columnas

Diseño de placas

Diseño de escaleras

Cimentación

Diseño de cisterna y tanque elevado

Diseño de mezclas.

DISEÑO DE COLUMNAS Al estructurar se buscará que la ubicación de las columnas y vigas tengan la mayor rigidez posible, de modo que el mismo al atacar, estas soporten dichas fuerzas sin alterar la estructura.

Si b es mayor que a las columnas se colocaran de la forma mostrada en la figura , por que el momento de inercia de las columnas será mayor que si coloca en la forma siguiente.

DISEÑO DE VIGAS

EN EL CASO DE LAS VIGAS SE COLOCARAN BUSCANDO QUE LA VIGA REPOSE SOBRE SU MENOR DIMENSIÓN.

ASÍ POR EJEMPLO:

La viga resistira más si colocamos en la forma (a) que (b) ya que en la primera su momento de inercia es mayor que en la segunda.El momento de inercia en “a” es mayor que en “b” por consiguiente su rigidez es mayor y colocada de esta manera resiste más.

LOSAS EL ESPESOR DE LA LOSA ESTARÁ EN FUNCIÓN DE LA SEPARACIÓN ENTRA LOS APOYOS. SI LA LOSA ES ALIGERADA LAS VIGUETAS SE ARMARÁN EN LA DIRECCIÓN EN QUE LA SEPARACIÓN ENTRE APOYOS SEA LA MENOR.

SEGÚN EL REGLAMENTO PERUANO DE CONCRETO ARMADO EL ESPESOR DE LA LOSA SERÁ L/25 DONDE L ES LA LUZ LIBRE ENTRE EJES .

La losa aligerada se armará con las viguetas en la dirección de los ejes 1-1 , 2-2.Por cuanto la separación es de 5.00m y en la otra dirección es de 7.00m .El espesor de la losa será: l/25 = 5,00/25 = 0,20Si la losa se arma en la otra dirección la losa tendría un espesor de 8,00/ 25 = 0,32m

CIMENTACIONES

LAS ESTRUCTURAS APORTICADAS SE CARACTERIZAN POR QUE LAS COLUMNAS REPOSAN SOBRE LAS ZAPATAS .

LAS ZAPATAS APARECEN CUANDO LA CAPACIDAD DE RESISTENCIA DE LA COLUMNA NO SOPORTA EL PESO QUE RECIBE Y ES NECESARIO ENSANCHAR LA BASE QUE LAS CARGAS SE TRANSMITAN AL SUELO. EN EL EJEMPLO PRESENTADO A CONTINUACIÓN VEMOS COMO APARECE LA ZAPATA Y EL ANCHO CORRESPONDIENTE.

PREDIMENCIONAMIENTO DE ZAPATAS

SIN CONSIDERAR EL PROPIO PESO DE LA ZAPATA:

CONCLUSIONES EL SISTEMA APORTICADO ESTA CONFORMADO POR LA UNIÓN DE VIGAS Y COLUMNAS, ES EL SISTEMA DE

CONSTRUCCIÓN MÁS DIFUNDIDO EN NUESTRO PAÍS Y EL MÁS ANTIGUO. BASA SU ÉXITO EN LA SOLIDEZ, LA NOBLEZA Y LA DURABILIDAD.

EL SISTEMA APORTICADO TIENE LA VENTAJA AL PERMITIR EJECUTAR TODAS LAS MODIFICACIONES QUE SE QUIERAN AL INTERIOR DE LA VIVIENDA, YA QUE EN ÉL LOS MUROS, AL NO SOPORTAR PESO, TIENEN LA POSIBILIDAD DE MOVERSE.

ESTE SISTEMA POR LA UTILIZACIÓN MUROS DE LADRILLO Y ÉSTOS SER HUECOS Y TENER UNA ESPECIE DE CÁMARA DE AIRE, EL CALOR QUE TRASMITEN AL INTERIOR DE LA VIVIENDA ES MUY POCO.

EL COMPORTAMIENTO Y EFICIENCIA DE UN PÓRTICO RÍGIDO DEPENDE POR SER UNA ESTRUCTURA HIPERESTÁTICA, DE LA RIGIDEZ RELATIVA DE VIGAS Y COLUMNAS. PARA QUE EL SISTEMA FUNCIONES EFECTIVAMENTE COMO PÓRTICO RÍGIDO ES FUNDAMENTAL EL DISEÑO Y DETALLADO DE LAS CONEXIONES PARA PROPORCIONARLE RIGIDEZ Y CAPACIDAD DE TRANSMITIR MOMENTOS.

EN EL SISTEMA DE PÓRTICOS SE VE IMPLÍCITO EL ESFUERZO DE FLEXIÓN CUANDO UNA CARGA NO ES PUESTA EN EL DEBIDO LUGAR O DE COMPRESIÓN YA QUE DESDE EL FINAL HASTA EL INICIO TRANSMITIENDO COMPRESIÓN.

RECOMENDACIONES

ESTE TIPO DE ESTRUCTURA ES RECOMENDADO PARA RESISTENCIA CONTRA LOS SISMOS.

PARA EDIFICIOS DE MAS DE 5 PISOS SE RECOMIENDA CONSTRUIR CON EL SISTEMA APORTICADO DEBIDO A SU RESISTENCIA.

SE RECOMIENDA HACER UN BUEN PROCESO Y DISEÑO CONSTRUCTIVO PARA CADA PROYECTO.