El marco del portal es una técnica de construcción en la que los soportes verticales se conectan a vigas o cerchas horizontales a través de juntas fijas con capacidad diseñada para resistir momentos . [1] El resultado son vanos amplios y pisos abiertos.
Las estructuras del marco del portal se pueden construir utilizando una variedad de materiales y métodos. Estos incluyen acero , hormigón armado y madera laminada como madera laminada . Desarrollados por primera vez en la década de 1960, se han convertido en la forma más común de cerramiento para vanos de 20 a 60 metros. [2]
Debido a estas juntas muy fuertes y rígidas, parte del momento de flexión en las vigas se transfiere a las columnas . Esto significa que el tamaño de las vigas se puede reducir o el tramo se puede aumentar para vigas del mismo tamaño. Esto hace que los pórticos sean una técnica de construcción muy eficiente para su uso en edificios de grandes luces.
Por lo tanto, la construcción de pórticos se ve típicamente en almacenes , graneros y otros lugares donde se requieren grandes espacios abiertos a bajo costo y un techo inclinado es aceptable.
Generalmente, los pórticos se utilizan para edificios de un solo piso, pero se pueden utilizar para edificios de poca altura con varios pisos donde pueden ser económicos si los pisos no se extienden a lo largo del edificio (en estas circunstancias, un marco de esqueleto, con columnas internas, sería una opción más económica). Una configuración típica podría ser donde hay espacio de oficina construido contra una pared de un almacén.
Los marcos de los portales se pueden revestir con varios materiales. Por razones de economía y velocidad, la solución más popular es algún tipo de revestimiento de metal aislado liviano con mampostería hueca en los 2 m inferiores de la pared para brindar seguridad y resistencia al impacto. El revestimiento ligero se llevaría sobre rieles de láminas que se extendían entre las columnas de los marcos del portal.
Los pórticos se pueden definir como pórticos rígidos bidimensionales que tienen las características básicas de una unión rígida entre pilar y viga.
El objetivo principal de esta forma de diseño es reducir el momento flector en la viga, lo que permite que el marco actúe como una unidad estructural.
La transferencia de tensiones de la viga a la columna da como resultado un movimiento de rotación en la base, que puede superarse mediante la introducción de una junta de pasador / bisagra.
Para almacenes y edificios industriales, se proporciona techo inclinado hecho de correas y techo de láminas de CA entre portales. Para las salas de reuniones se utilizan portales con cubierta de losa RC fundida monolíticamente.
Los marcos del portal están diseñados para las siguientes cargas:
- carga del techo
- carga de viento
Anteriormente, se ha demostrado que el LRFD y el ASD pueden producir diseños significativamente diferentes de marcos de acero a dos aguas. [3]
Hay pocas situaciones en las que ASD produce diseños de marcos de acero a dos aguas significativamente más livianos. Además, se ha demostrado que en regiones con mucha nieve, la diferencia entre los métodos es más dramática. [4]
Durante el diseño, se debe tener cuidado de
- articulaciones
- Fundación
- vigorizante
Si las juntas no son rígidas, se "abrirán" y el marco será inestable cuando se someta a cargas. Este es el efecto de la baraja de cartas.
- La carga vertical hace que las paredes sean empujadas hacia afuera. Si la base no puede resistir el empuje horizontal, se producirá un movimiento hacia afuera y el marco perderá fuerza.
- El viento somete el marco a fuerzas de elevación. Fuerzas de vuelco en los lados y extremos del edificio. Arrastre las fuerzas en el techo y los lados.
- Estas fuerzas desestabilizadoras son resistidas esencialmente por el peso del edificio y, en este sentido, los cimientos contribuyen significativamente a este peso. Los cimientos se consideran los anclajes del edificio.
Referencias
- ^ "Marcos de portal" . www.steelconstruction.info . Consultado el 4 de abril de 2019 .
- ^ Trebilcock, Peter y RM Lawson. Diseño arquitectónico en acero. Londres: Spon Press, 2004. Imprimir. 31.
- ^ Naser Katanbafnezhad y Alan Hoback. "Comparación de LRFD y ASD para el diseño de marco a dos aguas prefabricado.
- ^ Katanbafnezhad, Naser y Alan Hoback. "Diseño de marco a dos aguas prefabricado en regiones con mucha nieve: comparación de LRFD y ASD". AJER 9.6 (2020): 160-168.