Apunte Porticos 2011 1

APUNTES DE CLASE: PORTICOS

Introducción:
Los pórticos están conformados por elementos conectados entre si, que interactúan para
distribuir los esfuerzos y dar rigidez al sistema.
El sistema compuesto por dintel – parante funciona como pórtico cuando existe una unión
rígida a la flexión en el nudo, debiendo reunir los apoyos condiciones sustentantes de
manera que puedan desarrollar fuerzas queresistan a los empujes laterales.
Podemos decir que el empuje es la fuerza que origina en el nudo el momento flector.
Mientras mas importante sea el valor del empuje, mayor será el momento en el nudo y
por lo tanto menor el momento en el centro del tramo del dintel.
Para evaluar detalladamente el funcionamiento de un pórtico y sus ventajas como
sistema estructural, analizaremos separadamente unsistema dintel – parante sin unión
rígida (SISTEMA I) en sus nudos, con sus parantes empotrados y un pórtico de similares
características geométricas, secciones y condiciones de apoyo, pero con unión rígida en
los nudos (SISTEMA II).
SISTEMA DINTEL – PARANTES

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Sin unión rígida en los nudos (apoyos empotrados)
Esquema estático – SISTEMA I

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Diagramas de momentos para carga puntual

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Diagrama de momentos para carga repartida

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Con unión rígida en los nudos (apoyos dobles)
Esquema estático – SISTEMA II

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Diagrama de momentos para carga puntual

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Diagrama de momentos para carga repartida

En el sistema I, sometido a cargas verticales, el dintel se comporta como una viga
simplemente apoyada,recibiendo el parante únicamente cargas de compresión.
Al actuar cargas verticales en el sistema II, el momento máximo que se desarrolla en la
q ⋅l2
) se distribuye, en este caso, entre el dintel y el parante
viga simplemente apoyada (
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según sus rigideces relativas. Se define como rigidez al cociente entre el módulo de
elasticidad del material por el momento de inercia del elemento y su longitud, siendola
altura en el caso de un parante y la luz entre apoyos para el dintel:
- Rigidez del dintel: kd=E*Id/L ;
- Rigidez del parante: kp=E*lp/h; y
- Rigidez relativa es la proporción que tiene cada una de ellas respecto de la suma
de las dos, por ej: kp/(kd+kp) o kd/(kd+kp)
En este sistema se genera en los apoyos el empuje que a nivel del dintel actúa
comprimiéndolos.
Del análisis anterior podemosconcluir lo siguiente:
- Los valores de los momentos en los elementos del sistema estructural II son menores
debido a la redistribución de esfuerzos que se origina por el efecto que introduce la
rigidez relativa de los nudos. De esta manera, en el sistema II se pueden diseñar
dinteles más esbeltos.
- Las tensiones de compresión que se generan en el dintel debido al empuje, permiten
reducir lastensiones de tracción debidas al momento flector, permitiendo disminuir la
cantidad de armadura en el hormigón
- Todos los miembros de este sistema estructural II están sometidos a flexión
compuesta, es decir que actúan sobre ellos simultáneamente esfuerzos axiles y
flectores.
El comportamiento de estos dos sistemas que estamos analizando, frente a cargas
horizontales presentan las siguientesparticularidades:

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En el sistema I se requiere empotramiento de las columnas (sino estaríamos ante un
sistema móvil), debiendo tenerse especial cuidado en las fundaciones ya que resulta
complejo lograr un empotramiento perfecto. La deformabilidad de este sistema ante la
acción de cargas horizontales depende exclusivamente de las rigideces de las
columnas.
Enel sistema II la deformación horizontal depende de la rigidez flexional del conjunto
estructural dintel – parante. Este sistema, además, puede resistir cargas horizontales
sin generar momentos en los apoyos (ver fig 1). El momento volcador generado por la
carga horizontal es equilibrado por el par generado por las reacciones en los apoyos
que utiliza como brazo de palanca la separación entre...