Guia Porticos

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GUIA DE EJERCICIOS TRABAJO PRÁCTICO Nº 26
PORTICOS SOLICITADO A CARGAS HORIZONTALES DE VIENTO

Determinar gráfica y analíticamente los esfuerzos que produce la fuerza del viento, en el
Pórtico 2, de la estructura cuya planta y vista, se adjuntan. Graficar.
f´c: H30 = 30
 

3

PORTICO 4

PORTICO 3

3

W = 40T

3

PORTICO 2

PORTICO 1

PLANTA

3

40T

3

40T

4

40T

4
VISTA

Archivo:E3_GUIA DE EJERCICIOS TP 26 (PORTICOS VIENTO).2011
ÚLTIMA REVISIÓN: 25.05.2011


 

 

6

4

2
 

 
Determinaremos inicialmente, la carga horizontal que recibe cada pórtico en cada piso.
Las 40 T de W, las supondremos recibidas en partes iguales por los cuatro pórticos, en
virtud de tener la misma rigidez, por ser sus tabiques equivalentes, iguales. Es decir,
cada pórtico recibirá 10 T.Representaremos ahora, el Pórtico 2, con las cargas
individuales que recibirá en cada piso.

NUDO 2

COLUMNA 9

4

6

NUDO 12

3

COLUMNA 4

NUDO 11

3

VIGA 9

4

VIGA 8

COLUMNA 10

VIGA 7

NUDO 8

COLUMNA 12

NUDO 10

NUDO 7
VIGA 6

COLUMNA 7

NUDO 9

COLUMNA 3

COLUMNA 2

NUDO 6

NUDO 4
VIGA 3

VIGA 5
COLUMNA 6

10T

NUDO 5

NUDO 3
VIGA 2

VIGA 4
COLUMNA 5

10T

COLUMNA 1

VIGA 1

COLUMNA 8NUDO 1

COLUMNA 11

10T

4

CORTE
Debemos, pre dimensionar las columnas y las vigas que conforman el pórtico, pues
precisaremos los momentos de inercia de las piezas, para conocer sus rigideces. El
área necesaria de la columna, está en función de la carga que recibe, de acuerdo a:
f´c = N
2
A
Donde:
f´c: resistencia del hormigón (Mpa)
N: carga que recibe la columna (T)
A: área de la sección de lacolumna (m2)
Está Claro que las columnas más solicitadas, son aquellas sobre planta baja. En el
siguiente gráfico se representa la superficie de entrepiso que reciben las Columnas 9 y
11 del pórtico. La Columna 12 recibirá lo mismo que la 9; y la 10, lo mismo que la 11,
por ser simétrica la planta.

Archivo: E3_GUIA DE EJERCICIOS TP 26 (PORTICOS VIENTO).2011
ÚLTIMA REVISIÓN: 25.05.2011


 

 3
 

 

6

4

3

4

3

2

C12

C11

3

C10

3

3

C9

5

PLANTA
Las Columnas 9 y 12, recibirán una superficie de entrepiso de 6 m2; y las Columnas
10 y 11, de 15 m2, por piso. En el cuadro siguiente se establece la carga recibida en
cada piso, y en total:
C9
 /
 C12
 

 SOBRE
 
 
 
  sup.
 

 

2º
 
1º
 
PB
 


 


 


 

q
 

 

C10
 /
 C11
 

pisos 

 


  6
  m2
  1
  T/m2
 

 

total
 


 
1
 


 

 
6
  T/m2
 

2
 

12
  T/m2
 

3
 

18
  T/m2
 


 
Retomando el pre dimensionado:


 

sup
 


 

 


 

q
 


 


 

pisos
 

total
 


 
1
 


 

 
15
  T/m2
 

2
 

30
  T/m2
 

3
 

45
  T/m2
 


 


  15
  m2
  1
  T/m2
 

 

 

f´c =N
2
A
30 Mpa = 45T
2
A
A=

45 T _ =
45 T _
15 Mpa
1529,05 T/m2
Recordemos que:
2

2

1 Pa = 1 N/m entonces 1 Mpa = 1 MN/m y 15 Mpa = 15 MN/m

2

Y si:
2

15 MN/m = 15.000.000 N/m

2

y 9,81 N = 1 Kg
2

2

entonces 15.000.000 N/m = 1.529.051,98 Kg/m = 1.529,05 T/m
Archivo: E3_GUIA DE EJERCICIOS TP 26 (PORTICOS VIENTO).2011
ÚLTIMA REVISIÓN: 25.05.2011


 

 

2

4
 

 
A = 0,030 m2 = 300cm2
Ese área, permitiría una sección cuadrada de 0,173 m x 0,173 m, o sea, de 17,3 cm x
17,3 cm. Las Columnas de borde, las 1 y 4, admitirán una sección, aún menor (pues a
carga que reciben, es menor). La sección mínima debe ser de 0,20 m x 0,20 m.
De tal modo, tomaremos arbitrariamente, y para todos lo pisos:
Columnas 9 y 12: 0,20 m x 0,20 m
Columnas 10 y 11: 0,20 m x 0,25 m
Para el predimensionado de vigas, consideraremos una misma altura para todas las
vigas, y en base a su condición de vínculo, y recordando

h=L/16

h=L/18,5

h=L/21

consideraremos la situación de las vigas extremas, y la asemejaremos a la condición
primera. Entonces:
h = L_
16
Siendo:
h: altura de la viga
L: largo o luz de la viga
Consideraremos el largo mayor, es decir, 6 metros.
h = 6 m = 0,375 m
16
Consideraremos...