Marcos Estructurales

MARCOS ESTRUCTURALES (MARCOS RÍGIDOS)
El 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 seapoya.
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.
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.
Elsistema 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.
Otro sistema reciente es el de muros de cortante que sirve para proporcionar rigidez enel sentido transversal y para resistir las fuerzas laterales del viento y sismo, así mismo puede soportar las cargas verticales.
En la actualidad los muros de cortante se recomiendan en todo edificio que exceda una altura de 15 pisos.
CLASIFICACION
MARCOS DE PORTAL
Los marcos de portal se usan con frecuencia sobre la entrada de puentes y como elemento principal en edificios diseñados paratransferir fuerzas horizontales aplicadas en sus nudos superiores a la cimentación. En puentes, esas fuerzas son causadas por viento, sismo y tránsito desbalanceado sobre la cubierta. Los portales pueden estar soportados por pasadores, empotrados o empotrados parcialmente. Veremos ahora el análisis aproximado de cada caso para un portal simple de tres miembros.
SOPORTADOS POR PASADORES
Un portaltípico soportado por pasadores consiste en columnas verticales de igual longitud y tamaño con una trabe horizontal rígidamente conectada a las columnas.

Como se tienen cuatro incógnitas y sólo tres ecuaciones de equilibro disponibles para la solución, esta estructura es estáticamente indeterminada de primer grado. En consecuencia, sólo debe hacerse una hipótesis para reducir el marco a uno que seaestáticamente determinado.

La deflexión elástica del portal se muestra en la figura.

Este diagrama indica que un punto de inflexión, esto es, donde el momento cambia de positivo a negativo, se localiza aproximadamente en el punto medio de la trabe. Como el momento en la trabe es cero en este punto, podemos suponer que existe ahí una articulación y entonces procedemos a determinar lasreacciones en los soportes por medio de la estática. Si se hace así, se encuentra que las reacciones horizontales en la base de cada columna son iguales y las otras reacciones son las indicadas en la siguiente figura al igual que los diagramas de momento para este marco.

EMPOTRADOS
Los portales con dos soportes empotrados, son estáticamente indeterminados de tercer grado ya que tienen un total deseis incógnitas en los soportes. Si los miembros verticales tienen igual longitud y área transversal, el marco sufrirá deflexión.

Para este caso supondremos que los puntos de inflexión se presentan en los puntos medios de los tres miembros, por lo que insertaremos articulaciones en estos puntos. Las reacciones y diagramas de momentos para cada miembro pueden determinarsedesmembrando la estructura en las articulaciones y aplicando las ecuaciones de equilibrio a cada una de las cuatro partes.

EMPOTRAMIENTO PARCIAL
Como es a la vez difícil y costoso construir un empotramiento perfecto para un marco de portal, es conservador y algo realista suponer que ocurre una ligera rotación en los soportes.

En consecuencia, los puntos de inflexión sobre las columnas se...