ICNC: "Construcción con vigas articuladas” - Concepto y
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ICNC: "Construcción con vigas articuladas” - Concepto y
ICNC: "Construcción con vigas articuladas” - Concepto y disposiciones típicas de pórticos SN020a-ES-EU ICNC: "Construcción con vigas articuladas” - concepto y disposiciones típicas de pórticos Esta ICNC introduce el concepto de 'construcción con vigas articuladas' para edificios de varias plantas. La estabilidad lateral viene dada por núcleos rígidos o por paños arriostrados; el análisis global es elástico y las uniones son articuladas. Índice 1. Introducción 2 2. Diseño: Vigas 2 3. Diseño: Pilares 2 4. Diseño: Uniones 2 5. Diseño de núcleos rígidos o paños arriostrados 3 6. Disposiciones típicas de pórticos 3 7. Base en EC3 6 Página 1 ICNC: "Construcción con vigas articuladas” - Concepto y disposiciones típicas de pórticos SN020a-ES-EU 1. 1.1 Introducción Generalidades Este método de cálculo se aplica en estructuras donde el arriostramiento o los núcleos rígidos ofrecen la resistencia y rigidez para resistir las fuerzas laterales y garantizar la estabilidad lateral. El método es sencillo de utilizar y permite desarrollar estructuras económicas; véase el documento SS047. Su uso en el Reino Unido y en otros países ha contribuido de forma importante al dominio del mercado de pórticos de acero en construcciones de baja altura. La rigidez traslacional del pórtico se describe en los documentos SN004, SN028 y SN047. 1.2 Análisis global El método utiliza el análisis global y considera uniones articuladas con una excentricidad nominal desde la cara de la columna definida en el documento SN005. La introducción de articulaciones en cada unión hace que la estructura sea estáticamente determinada, y simplifica la tarea de selección del tamaño de pilares y vigas. 2. Diseño: Vigas El diseño de las vigas considera que están simplemente apoyadas debido al uso de uniones 'simples' ('nominalmente articuladas') según EN 1993-1-8 § 5.1.1(2) y la Tabla 5.1 y § 5.2.2.2. 3. Diseño: Pilares El diseño de los pilares considera que deben resistir la compresión axial y, cuando corresponda, un momento nominal proveniente de la unión con las vigas. Consulte los documentos SN002, SN012 y SX010. Según EN 1991-1-1 § 6.2.2(1), el diseño de pilares en edificios debe asumir que los forjados tienen una carga uniforme, por lo que no es necesario considerar la flexión. 4. Diseño: Uniones Según se indica a continuación, la clasificación de las uniones como 'nominalmente articuladas' se puede justificar según la experiencia de un comportamiento satisfactorio en casos similares. Por lo tanto, se recomienda utilizar uniones tradicionales y una geometría normal. Los documentos SN013, SN014 y SX012 ofrecen esta información para uniones de extremo 'simples', y los documentos SN016, SN017, SN018 y SX013 para uniones de chapa atornillada al alma. Página 2 ICNC: "Construcción con vigas articuladas” - Concepto y disposiciones típicas de pórticos SN020a-ES-EU 5. Diseño de núcleos rígidos o paños arriostrados Los núcleos rígidos se componen generalmente de muros de hormigón armado alrededor de las escaleras y áreas del hueco del ascensor. La Figura 6.1 muestra una planta y un alzado típicos. Los paneles rígidos se componen generalmente de arriostramiento en cruz de San Andrés de acero. Las disposiciones del arriostramiento en cruz de San Andrés deben planificarse cuidadosamente tal que permitan ubicación de vanos de puerta. Las plantas y los alzados típicos se muestran en la Figura 6.2, 6.3 y 6.4. 6. Disposiciones típicas de pórticos A A 1 2 1 A-A 1. 2. Núcleo de muros de hormigón Vanos de puerta Figura 6.1 Núcleo de hormigón alrededor de escaleras, ascensores, conducciones de servicio, etc. Página 3 ICNC: "Construcción con vigas articuladas” - Concepto y disposiciones típicas de pórticos SN020a-ES-EU Figura 6.2 Planta que muestra un núcleo rígido de paneles arriostrados en cruz de San Andrés Figura 6.3 Pórtico restringido por paneles rígidos, no agrupados como un núcleo Página 4 ICNC: "Construcción con vigas articuladas” - Concepto y disposiciones típicas de pórticos SN020a-ES-EU Figura 6.4 Alzado que muestra arriostramientos típicos Página 5 ICNC: "Construcción con vigas articuladas” - Concepto y disposiciones típicas de pórticos SN020a-ES-EU 7. Base en EC3 Este enfoque de eficacia comprobada para el diseño de pórticos arriostrados está totalmente en conformidad con los Eurocódigos. Los puntos principales se indican a continuación: 1. Uniones 'nominalmente articuladas' EN 1993-1-8 § 5.2.2.1 (2) indica que 'una unión se puede clasificar en base a pruebas experimentales, la experiencia de un comportamiento satisfactorio en casos similares o mediante cálculos basados en ensayos’. Existe amplia experiencia de un comportamiento satisfactorio de estas uniones. Estas uniones se han utilizado durante muchas décadas en pórticos de acero de baja altura en el Reino Unido y en otros países. 2. Tratamiento como pórtico arriostrado EN 1993-1-1 no ofrece una definición de pórtico arriostrado ENV 1993-1-1 § 5.2.5.3 estableció anteriormente que 'una estructura se puede clasificar como arriostrada, si su resistencia a la traslación viene dada por un sistema de arriostramiento que ofrezca respuesta a cargas horizontales en el plano, y que sea suficientemente rígido para considerar que el sistema de arriostramiento soporta todas las cargas horizontales'. Este caso se aplica a los pórticos en los que las uniones entre viga y pilar son uniones articuladas. 3. Resistencia a fuerzas horizontales Los núcleos rígidos/paños arriostrados deben estar diseñados para resistir la carga horizontal total de las acciones externas y las imperfecciones de pórticos según EN 1993-1-1 § 5.3.2. SN028 demuestra que se pueden considerar las imperfecciones utilizando coeficientes de fuerzas horizontales del 0,5% de cargas verticales. 4. Efectos de segundo orden Según se indica en el documento SN001, los núcleos rígidos y los paneles diseñados para una resistencia a fuerzas de estado límite último pueden producir pórticos con α cr < 10, en cuyo caso se deben diseñar teniendo en cuenta los efectos de la geometría deformada (efectos de segundo orden). SN028 demuestra que el uso de coeficientes de fuerzas horizontales del 2,5% de las cargas verticales y la limitación de los esfuerzos en el arriostramiento garantizará siempre un valor α cr >10, lo que ofrece un proceso de diseño simple al evitar análisis de segundo orden. Página 6 ICNC: "Construcción con vigas articuladas” - Concepto y disposiciones típicas de pórticos SN020a-ES-EU Registro de Calidad TÍTULO DEL RECURSO ICNC: "Construcción con vigas articuladas” - Concepto y disposiciones típicas de pórticos Referencias(s) DOCUMENTO ORIGINAL Nombre Compañía Fecha Creado por C M King SCI Oct 2005 Contenido técnico revisado por A S Malik SCI Oct 2005 1. Reino Unido G W Owens SCI 23/05/06 2. Francia A Bureau CTICM 23/05/06 3. Suecia B Uppfeldt SBI 23/05/06 4. Alemania C Müller RWTH 23/05/06 5. España J Chica Labein 23/05/06 G W Owens SCI 31/8/06 Traducción realizada y revisada por: eTeams International Ltd. 08/08/06 Recurso de traducción aprobado por: J Chica Labein 15/09/06 Compañía Fecha Contenido editorial revisado por Contenido técnico respaldado por los siguientes socios de STEEL: Recurso aprobado por el Coordinador técnico DOCUMENTO TRADUCIDO Versiones de para STEEL Nombre Versión para Web creada por Versión para impresión creada por Archivos cargados por Base de datos ingresada por Versión en línea revisada por Página 7