Cálculo de Pórtico

ÍNDICE

Introducción………………………………………...……………………………..…... Pág. 2

Tipología del pórtico Pág. 2

Perfil de las barras Pág. 4

Materiales Pág. 6

Modelado de acciones………………………...……………………………………….. Pág. 7

Peso propio (PP) Pág. 7

Carga muerta (CM) Pág. 7

Viento (V) Pág. 7

Estados de carga Pág. 8

Resultados…………………………………...……………………………..………… Pág. 10

ELU Resistencia Pág. 10

EL Servicio Pág. 12

Desplome Pág. 12

Análisis………………………………………...……………………………………...Pág. 15

Esfuerzos Pág. 15

Deformada Pág. 17

Cambio de perfil…...……………………...…………………………………………. Pág. 18

Mejoras………………………………………...……………………………………...Pág. 19

Cartelas Pág. 19

Corte de perfiles Pág. 22

Cálculo de una cimentación Pág. 22

Cálculo Pág. 23

Económicas Pág. 24

Bibliografía…………………...……………...………………………………………. Pág. 25

Anexo……………………...………………..……………….……………………….. Pág. 25

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo, vamos a realizar el cálculo de un pórtico a dos aguas con barras de alma llena. En nuestro caso, debido a nuestros D.N.I., las características del pórtico son:

Para la elección previa de perfiles y de tipo de uniones entre las barras, procederemos a unos cálculos previos orientativos para saber cuál es la opción más favorable.

TIPOLOGÍA DEL PÓRTICO

Para seleccionar el tipo de pórtico, ensayamos los tres tipos de posibles configuraciones que hemos estudiado con las mismas cargas y tipo de barras.

En el pórtico biempotrado, tenemos estos diagramas de momentos cuando sopla el viento y cuando no lo hace quedando solo la carga muerta:

El máximo momento se produce en la unión de los pilares a cimentación, con un valor de 110810 Nm, y el momento a soportar por la unión de viga y pilar es de 65962 Nm, siendo más desfavorable que sople el viento a que sólo aparezca la carga muerta como se aprecia en los dos gráficos anteriores.

En el pórtico triarticulado, las dos situaciones anteriormente descritas producen los siguientes diagramas de momentos flectores con la acción del viento y sólo con la carga muerta, respectivamente:

En este caso, la transmisión de momentos a cimentación y a la unión en clave es cero, a costa de aumentar el momento en la unión viga pilar hasta los 185280 Nm, siendo de nuevo más desfavorable que sople el viento.

Por último, repetimos para el caso del pórtico biarticulado los dos casos:

Siendo de nuevo más desfavorable que sople el viento a lo contrario, y obteniendo unos momentos máximos de 155670 Nm en la unión de pilar y viga, habiendo en el clave unos 31944 Nm.

A priori, la tipología que ofrece menores esfuerzos y que implicaría un menor tamaño de los elementos, es el pórtico biempotrado. No obstante, el máximo momento se produce en la unión a cimentación, produciendo un diseño complicado de la cimentación, y siendo además muy sensible a los cambios de temperatura, por ser la más hiperestática.

Como se observa que los esfuerzos tienen valores del mismo orden de magnitud para las distintas posibilidades de pórtico bajo las mismas cargas, realizamos un breve análisis de los desplazamientos que sufre. Con los datos obtenidos del programa podemos comprobar que, notablemente, la opción más favorable es el pórtico biempotrado puesto que el resto de opciones provocan unos desplazamientos bastante significativos. Por el contrario el diseño de un pórtico biempotrado implicaría también un diseño exhaustivo de la cimentación puesto que los momentos que hemos “aligerado” de la estructura los estamos derivando a cimentación completamente. Puesto que desconocemos realmente si el diseño de esta cimentación necesaria sería todavía más complicado o si podría conllevar unos mayores gastos, debido a nuestro desconocimiento sobre este tema, vamos a proceder a la elección entre uno de los modelos articulados para la construcción de nuestro pórtico.

Al decantarnos por los modelos articulados hemos reducido las adversidades producidas por los posibles efectos de las variaciones de temperatura. Finalmente nos posicionamos a favor de la estructura biarticulada por tener unas menores solicitaciones que la triarticulada además de proporcionar unos mejores resultados en lo que a desplazamientos se refiere gracias a la rigidez aportada por la unión rígida

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