teoria de estructuras ii - marcos rigidos

TEORIA DE ESTRUCTURAS IIMARCOS RIGIDOS1

TEORIA DE ESTRUCTURAS IIMARCOS RIGIDOS-INTRODUCCION

SISTEMAS ESTRUCTURALESSISTEMAS ESTRUCTURALES

En la elección del sistema estructural son importantes el tipo y magnitud del esfuerzo a que estará sometida la estructura, las características de las solicitaciones y la geometría de la estructura considerada como un conjunto. Las Estructuras se pueden construir de:- Madera- Mampostería - Concreto- Acero- Combinaciones de estos materiales

ING. WILLIAM J. LOPEZ A.

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TEORIA DE ESTRUCTURAS IIMARCOS RIGIDOS


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Muros de CargaMuros de Carga

La primera forma estructural empleada consistía en un sistema

de pisos ( losa y trabe) apoyados sobre muros que transmitían

la carga a la cimentación y el suelo. Originalmente los

elementos horizontales de carga fueron de madera, hasta

principios del siglo pasado en que empezaron a utilizarse las

vigas de acero para posteriormente utilizar el concreto

reforzado. Este sistema es aún utilizado en edificios de

habitación de poca altura en los que los muros son utilizados

como muros de carga y además dividen el interior del edificio.

su espesor puede alcanzar valores prácticos máximos de 28 cm.



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Marcos RígidosMarcos RígidosEl empleo de este sistema se debió al desarrollo de nuevos materiales y sistemas de construcción (concreto armado, acero soldado) y a nuevos métodos de análisis y dimensionamiento. El sistema convencional Losa Trabe - Columna (Marco Rígido) ha sufrido variaciones, ejemplo: el desarrollo de la losa plana que al no contener vigas o trabes redunda en una mayor economía en cimbra, acabados, peralte, alturas de entrepisos lográndose de esta manera adicionar un entrepiso por cada 10 construidos.



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Figura Nº 1: Losa Trabe – Columna (Marco Rígido)



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Figura Nº 2: Sistemas aporticados



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Marcos RígidosMarcos RígidosLos marcos forman parte de la estructura, ya sea la que esta compuesta por columnas y trabes o la que esta compuesta por muros y losas. Es por eso que los marcos nos ayudan a entender el funcionamiento lógico de las cargas y como estas actúan de acuerdo factores externos como son vientos, sismos, nieve, etc.



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¿Qué son los Marcos Rígidos?¿Qué son los Marcos Rígidos?Un tipo de estructura son los marcos rígidos que actualmente han ido tomando fuerza debido a que facilitan la estructuración de los edificios y más con el uso del acero posibilita cubrir grandes luces.



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Marcos RígidosMarcos RígidosEl tipo de estructuración más común hoy en día para edificios tanto de concreto como de acero es el que utiliza marcos rígidos. Los marcos formados por columnas y trabes están unidos formando uniones rígidas capaces de transmitir los elementos mecánicos en la viga sin que haya desplazamientos lineales ó angulares entre sus extremos y las columnas en que se apoya.



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Marcos RígidosMarcos RígidosSobre las vigas principales, que además de resistir las cargas verticales ayudan a resistir las cargas laterales, se apoyan en algunos casos las vigas secundarias encargadas de soportar el sistema de piso.El empleo de este sistema se debió al desarrollo de nuevos materiales y sistemas de construcción (concreto armado, acero soldado) y a nuevos métodos de análisis y dimensionamiento.



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Tipos de Marcos OrtogonalesTipos de Marcos OrtogonalesDE SOPORTE LATERAL:

Muros y Tirantes cruzadosDE SOPORTE VERTICAL

Columnas y murosDE ESPACIAMIENTO HORIZONTAL

Pisos, Losas, Armaduras, vigas.



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Funcionamiento de los Marcos RígidosFuncionamiento de los Marcos Rígidos

Los marcos formados por columnas y trabes están unidos,

formando uniones rígidas capaces de transmitir los elementos

mecánicos en la viga sin que haya desplazamientos lineales ó

angulares entre sus extremos y las columnas en que se

apoya. Sobre las vigas principales, que además de resistir las

cargas verticales ayudan a resistir las cargas laterales, se

apoyan en algunos casos las vigas secundarias encargadas de

soportar el sistema de piso.



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Entre-EjesEntre-Ejes

Es la división interna de un marco estructural

repetitivo definido por los claros de las columnas.

Columnas centrales Mayor carga

Columnas Laterales Media carga

Columnas esquinadas Un cuarto de carga



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Un marco rígido transfiere el momento de una

viga a las columnas de apoyo que dan como

resultado que las columnas comportan la

resistencia a la flexión con la viga. Esta

interacción entre los entre-ejes significa que la

resistencia a la flexión resultante de una F, se

comparte entre diversos entre-ejes.



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Uso de los Marcos RígidosUso de los Marcos Rígidos

Son ideales para:

Gimnasios

Supermercados

Hangares,

Bodegas o cualquier aplicación, donde el espacio

interior libre es necesario.



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Beneficios o Ventajas de usar los Marcos RígidosBeneficios o Ventajas de usar los Marcos Rígidos

Interior libre o espacio universal

Flexibilidad en el aprovechamiento del espacio interior.

Rápida construcción.

Diseño flexible incomparable

Menor Costo

Variedad de columnas

Mínima pendiente de la cubierta



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Análisis EstructuralAnálisis EstructuralEl análisis estructural implica un conocimiento de las solicitaciones que obran sobre la estructura y de las dimensiones de sus elementos. Estos datos son imprecisos cuando se inicia el diseño, ya que solo se conocen en forma aproximada las dimensiones que tendrán los elementos. Mediante un proceso cíclico el proyectista va ajustando los datos iniciales (dimensiones de los elementos) a medida que va precisando el análisis.



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Análisis EstructuralAnálisis EstructuralSolamente en la fase final de este proceso se hace un cálculo numérico relativamente refinado. Resumiendo lo anterior, tenemos que la finalidad del análisis estructural es conocer los elementos mecánicos a que estarán sujetos los elementos de la estructura y el comportamiento que este presentará debido a las solicitaciones.



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Métodos de Análisis EstructuralMétodos de Análisis EstructuralMétodo de las FuerzasMétodo de las Fuerzas------------ Método de las flexibilidadesMétodo de las Método de las Deformaciones Deformaciones ----------Método de Cross ----------- Método de las Rigideces ---------Método de KaniMétodos Aproximados Métodos Aproximados (Cargas Horizontales)(Cargas Horizontales)----------Método del Portal ---------- Método del Cantilever ----------Método de Bowman ----------Método del Factor



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Métodos de DiseñoMétodos de Diseño1. Método de los esfuerzos de trabajo o esfuerzos 1. Método de los esfuerzos de trabajo o esfuerzos Permisibles (Método Elástico) Permisibles (Método Elástico) Consiste en el proceso siguiente: Las acciones internas (carga axial, momentos, fuerzas cortantes y torsiones) inducidas en los distintos elementos de las estructuras por las solicitaciones de servicio o de trabajo que actúan sobre estas, se calculan por medio de un análisis elástico. Se determinan después los esfuerzos producidos en las distintas secciones por las acciones internas, por métodos también basados en hipótesis elásticas. Los esfuerzos de trabajo así calculados deben mantenerse por debajo de ciertos valores de esfuerzos permisibles que se consideran aceptables.



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Métodos de DiseñoMétodos de Diseño2. Método de Resistencia Ultima (Método Plástico)2. Método de Resistencia Ultima (Método Plástico)Las acciones internas que las solicitaciones externas producen sobre las estructuras, se determinan por medio de un análisis elástico, como en el caso anterior. Los elementos de la estructura se dimensionan de tal manera que su resistencia a las diversas acciones de trabajo a las que puedan estar sujetas sea igual a dichas acciones multiplicadas por un factor de carga de acuerdo con el grado de seguridad deseado

TEORIA DE ESTRUCTURAS IIBIBLIOGRAFIA

Arthur H., Nilson – Winter George (1994) DISEÑO DE

ESTRUCTURAS DE CONCRETO Mc Graw Hill

Normas Venezolanas COVENIN – MINDUR – FUNVISIS.

Arnal, Eduardo (1984). TEORIA DE ESTRUCTURAS I.

Tercera Edición. Editorial Arte. Caracas. Venezuela.

Hsieh, Yuan-Yu (1973) Teoría Elemental De Estructuras.

Editorial Prentice Hall Internacional. Madrid, España.

Luchsinger, Cecilio (1979) Estructuras Tomo I. Folletos De

Estructuras Nº 4.Universidad Central De Venezuela.


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TEORIA DE ESTRUCTURAS IIBIBLIOGRAFIA

Dr. Julio César Rolón Aguilar Sistemas Estructurales vía

Web

http://www.iiarquitectos.com/2010/01/marcos-rigidos-de-

acero_04.html

http://www.vpchile.cl/descarga/marco_rigido.pdf

fians.uat.edu.m x/catedraticos/jrolon/destructural/CAPITULO

%20II.pdf

http://ocwus.us.es/mecanica-de-medios-continuos-y-teoria-de-estructuras/

calculo-de-estructuras-1/apartados/apartado1_1.html


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