En los pórticos la resistencia a las acciones es proporcionada por la rigidez de las conexiones

Diseño, construcción y levantamiento de marcos estructurales para PÓRTICOS

Marcos de portal o pórticos estructurales de varias bahías durante la construcción

Los Pórticos o tambien llamados "marcos de portal" son generalmente estructuras de poca altura, que comprenden columnas y vigas horizontales o inclinadas, conectadas por conexiones resistentes al momento. La resistencia a las acciones laterales y verticales es proporcionada por la rigidez de las conexiones y la rigidez a la flexión de los miembros, que se incrementa por un aprisionamiento o profundización adecuada de las secciones de la viga.

Esta forma de estructura de marco continuo es estable en su plano y proporciona un tramo claro que no está obstruido por arriostramiento. Los pórticos estructurales (marcos de portal) son muy comunes, de hecho, el 50% del acero de construcción utilizado a nivel nacional está en construcción de marcos estructurales de portal.

Son muy eficientes para encerrar grandes volúmenes, por lo tanto, a menudo se usan para uso industrial, almacenamiento, venta minorista y aplicaciones comerciales, así como para fines agrícolas. Este artículo describe la anatomía y varios tipos de marcos de portal y consideraciones clave de diseño.

Anatomía de un Pórtico

Pórtico estructural para un edificio típico de una sola planta.

Sección transversal que muestra un pórtico y sus restricciones

Un edificio de Pórtico comprende una serie de marcos transversales arriostrados longitudinalmente. La estructura principal de acero consiste en columnas y vigas, que forman pórticos y arriostramiento. El marco estructural final (marco a dos aguas) puede ser un marco de portal o una disposición arriostrada de columnas y vigas.

La estructura secundaria de acero ligero consiste en rieles laterales para paredes y correas para el techo. La acería secundaria soporta la envolvente del edificio, pero también juega un papel importante en la contención de la acería primaria.

Tipos de Pórticos

Se pueden construir muchas formas diferentes de pórticos. Los tipos de marcos estructurales descritos a continuación ofrecen una descripción general de los tipos de construcción de pórticos con las características típicas ilustradas. Esta información solo proporciona detalles típicos y no pretende dictar ningún límite en el uso de ninguna forma estructural particular.

Portal Simétrico de techo inclinado

Pórtico simétrico de techo inclinado

Generalmente fabricado a partir de secciones UB con una sección de alero de alero sustancial, que puede cortarse de una sección enrollada o fabricarse de placa. 25 a 35 m son los tramos más eficientes.

Pórtico Simétrico con entrepiso interno

El alojamiento de la oficina a menudo se proporciona dentro de una estructura de pórtico utilizando un entresuelo de ancho parcial. La evaluación de la estabilidad del marco debe incluir el efecto de la entreplanta.

Estructura de pórtico con entrepiso interno

Pórtico de grúa con soportes de columna

Cuando se requiere una grúa móvil de capacidad relativamente baja (hasta unas 20 toneladas), los soportes se pueden fijar a las columnas para soportar los rieles de la grúa. El uso de un miembro de amarre o bases de columnas rígidas puede ser necesario para reducir la desviación del alero.La extensión del marco al nivel del riel de la grúa, puede ser de importancia crítica para el funcionamiento de la grúa; Los requisitos deben acordarse con el cliente y con el fabricante de la grúa.

Pórtico estructural atado

En un pórtico estructural atado, el movimiento horizontal de los aleros y los momentos de flexión en las columnas y las vigas se reducen. Una atadura puede ser útil para limitar la propagación en una estructura de soporte de grúa. Las altas fuerzas axiales introducidas en el marco cuando se usa un empate requieren el uso de software de segundo orden al analizar esta forma de marco.

Pórtico mono-inclinado

Por lo general, se elige un pórtico o marco de portal de paso mono para pequeños tramos o por su proximidad a otros edificios. Es una variación simple del marco del portal del techo inclinado, y tiende a usarse para edificios más pequeños (hasta 15 m de tramo).

Pórtico apuntalado

Cuando el tramo de un marco de portal es grande y no existe el requisito de proporcionar un tramo claro, se puede usar un marco de pórtico apuntalado para reducir el tamaño de la viga y también el corte horizontal en los cimientos.

Pórtico o marco de portal estructural de mansarda

Se puede usar un marco de mansarda donde se requiera una gran altura libre a la mitad del tramo, pero la altura del alero del edificio debe minimizarse.

Pórtico de viga curva

Los marcos del portal o pórticos estructurales pueden construirse utilizando vigas curvas, principalmente por razones arquitectónicas. Debido a las limitaciones de transporte, las vigas de más de 20 m pueden requerir empalmes, que deben detallarse cuidadosamente por razones arquitectónicas. El miembro curvo a menudo se modela para el análisis como una serie de elementos rectos. Alternativamente, la viga puede fabricarse como una serie de elementos rectos. Será necesario proporcionar tacos de correa de altura variable para lograr el perfil externo curvado.

Pórtico de vigas celulares

Las vigas se pueden fabricar a partir de vigas celulares por razones estéticas o al proporcionar tramos largos . Cuando las limitaciones de transporte imponen requisitos para los empalmes, deben detallarse cuidadosamente para preservar las características arquitectónicas. Las secciones utilizadas no pueden desarrollar bisagras de plástico en una sección transversal, por lo que solo se utiliza un diseño elástico.

Vigas celulares en pórticos

Consideraciones de diseño en Pórticos

En el diseño y construcción de cualquier estructura, se debe considerar una gran cantidad de requisitos de diseño interrelacionados en cada etapa del proceso de diseño. La siguiente discusión sobre el proceso de diseño y sus partes constituyentes tiene la intención de darle al diseñador una comprensión de la interrelación de los diversos elementos de la estructura con su construcción final, para que las decisiones requeridas en cada etapa puedan tomarse con una comprensión de sus implicaciones.

Elección de material y secciones

Las secciones de acero utilizadas en las estructuras de marcos estructurales en pórticos generalmente se espcifican en acero de grado S355. En Pórticos diseñados plásticamente, las secciones plásticas de Clase 1 deben usarse en posiciones de bisagra que giran, las secciones compactas de Clase 2 pueden usarse en otros lugares.

• Las secciones transversales de clase 1 son aquellas que pueden formar una bisagra plástica con la capacidad de rotación requerida para el análisis plástico sin reducir la resistencia.
• Las secciones transversales de clase 2 son aquellas que pueden desarrollar su resistencia al momento plástico, pero tienen una capacidad de rotación limitada debido al pandeo local.

Dimensiones del marco estructural en Pórticos

Dimensiones utilizadas para el análisis y dimensiones internas claras

Una decisión crítica en la etapa de diseño conceptual es la altura y el ancho generales del marco, para proporcionar dimensiones internas claras y adecuadas y un espacio libre adecuado para las funciones internas del edificio.

Claro tramo y altura

El espacio libre y la altura requeridos por el cliente son clave para determinar las dimensiones que se utilizarán en el diseño, y deben establecerse temprano en el proceso de diseño. Es probable que el requisito del cliente sea la distancia libre entre las bridas de las dos columnas; por lo tanto, el tramo será mayor, según la profundidad de la sección. Se debe establecer cualquier requerimiento de ladrillos o bloques alrededor de las columnas, ya que esto puede afectar el tramo de diseño.

Cuando se especifica una altura interna despejada, esto generalmente se medirá desde el nivel del piso terminado hasta la parte inferior del techo o techo suspendido, si está presente.

Marco principal

Los marcos principales (portal) generalmente se fabrican a partir de secciones UB con una sección de alero de alero sustancial, que se puede cortar de una sección enrollada o fabricada de placa. Un marco típico se caracteriza por :

• Un tramo entre 15 y 50 m.
• Una altura libre (desde la parte superior del piso hasta la parte inferior del haunch) entre 5 y 12 m.
• Una inclinación del techo entre 5 ° y 10 ° (se adopta comúnmente 6 °).
• Un espacio entre bastidores de 6 a 8 m.
• Ancas en las vigas de los aleros y el ápice.
• Una relación de rigidez entre la columna y la sección de la viga de aproximadamente 1.5.
• Correas de calibre ligero y rieles laterales.
• Abrazaderas diagonales de calibre ligero de algunas correas y rieles laterales para sujetar la brida interior del marco en ciertos lugares.

Dimensiones del anca o aleros de refuerzo

Anca típica en restricciones

El uso del anca en los aleros de refuerzo reduce la profundidad requerida de la viga al aumentar la resistencia de momento del miembro donde los momentos aplicados son más altos. El anca también agrega rigidez al marco, reduce las deflexiones y facilita una conexión eficiente de momento atornillado.

El alero de refuerzo se corta típicamente de la sección enrollada del mismo tamaño que la viga, o una ligeramente más grande, y se suelda a la parte inferior de la viga. La longitud del alero es generalmente del 10% del tramo del marco.

La longitud del anca generalmente significa que el momento de acaparamiento al final del alero es aproximadamente igual al momento de hundimiento más grande cerca del ápice. La profundidad desde el eje de la viga hasta la parte inferior del anca es aproximadamente del 2% del tramo. El vértice del ápice puede cortarse de una sección enrollada, a menudo del mismo tamaño que la viga, o fabricarse de placa. El vértice del ápice generalmente no se modela en el análisis de trama y solo se usa para facilitar una conexión atornillada.

Posiciones de restricciones

Disposición general de restricciones a la brida interior.

Durante el diseño inicial, los miembros de la viga se seleccionan normalmente de acuerdo con su resistencia en sección transversal al momento de flexión y la fuerza axial. En etapas posteriores del diseño, la estabilidad contra el pandeo debe verificarse y las restricciones deben colocarse juiciosamente.

La resistencia al pandeo es probable que sea más importante en la selección de un tamaño de columna, ya que no es por lo general menos libertad a la posición carriles para adaptarse a los requisitos de diseño; La posición del riel puede ser dictada por puertas o ventanas en la elevación.

Si no es posible introducir restricciones laterales intermedias en la columna, la resistencia al pandeo determinará la selección inicial del tamaño de la sección. Por lo tanto, es esencial reconocer en esta etapa temprana si los rieles laterales se pueden usar para proporcionar restricción a las columnas. Solo los rieles laterales continuos son efectivos para proporcionar sujeción. No se puede confiar en que los rieles laterales interrumpidos por (por ejemplo) puertas de persianas enrollables proporcionen una sujeción adecuada.

Cuando la brida de compresión de la viga o columna no está restringida por correas y rieles laterales, la restricción puede proporcionarse en ubicaciones específicas por columna y la viga se queda en la brida interior.

Comportamiento

Acciones permanentes

Las acciones permanentes son el peso propio de la estructura, el acero secundario y el revestimiento. Siempre que sea posible, los pesos unitarios de los materiales deben obtenerse de los datos de los fabricantes.

Cargas de servicio

Las cargas de servicio variarán mucho según el uso del edificio. En los pórticos, pueden producirse cargas puntuales pesadas de pasarelas suspendidas, unidades de tratamiento de aire, etc. Es necesario considerar cuidadosamente dónde se necesita un suministro adicional, ya que los elementos particulares de la planta deben tratarse individualmente.

Dependiendo del uso del edificio y de si se requieren rociadores, es normal asumir una carga de servicio de 0.1–0.25 kN / m 2 en planta sobre toda el área del techo.

Acciones variables

Cargas de techo impuestas

Una carga de punto, Q k está dada, que se utiliza para la comprobación local de materiales de techo y fijaciones, y una carga uniformemente distribuida, q k, a ser aplicado verticalmente. La carga para techos no accesibles, excepto para el mantenimiento y reparación normales, se proporciona en la tabla a la derecha.

Cabe señalar que las cargas impuestas en los techos no deben combinarse con viento.

Acciones de viento

Las acciones del viento son inherentemente complejas y es probable que influyan en el diseño final de la mayoría de los edificios. El diseñador debe hacer una elección cuidadosa entre una evaluación rigurosa y compleja de las acciones del viento y el uso de simplificaciones que facilitan el proceso de diseño pero hacen que las cargas sean más conservadoras. Los fabricantes de correas ofrecen software gratuito para establecer las presiones del viento.

Acciones de la grúa

Vigas de pórtico que llevan una grúa móvil

La forma más común de grúa es el tipo aéreo que se ejecuta en vigas soportadas por las columnas. Las vigas se transportan en ménsulas en voladizo o, en casos más pesados, proporcionando columnas dobles. Además del peso propio de las grúas y sus cargas, deben tenerse en cuenta los efectos de la aceleración y la desaceleración. Para grúas simples, esto es por un enfoque cuasiestático con cargas amplificadas. Para grúas pesadas, de alta velocidad o múltiples, los derechos de emisión deben calcularse especialmente con referencia al fabricante.

Acciones accidentales

La situación de diseño común que se trata como situación de diseño accidental es :

• La apertura de una apertura dominante que se suponía que estaba cerrada en ULS.

Cada proyecto debe evaluarse individualmente si es probable que otras acciones accidentales actúen sobre la estructura.

— ULS : ( en inglés : Ultimate limit state. ) En español, "Estado Límite Ultimo", es el diseño para la seguridad de una estructura y sus usuarios al limitar el estrés que experimentan los materiales. Para cumplir con las demandas de ingeniería de resistencia y estabilidad bajo cargas de diseño, ULS debe cumplirse como una condición establecida. —

Robustez

Los requisitos de robustez están diseñados para garantizar que cualquier colapso estructural no sea desproporcionado con la causa. Se establece el requisito de diseñar y construir edificios robustos para evitar el colapso desproporcionado en situaciones de diseño accidentales. Para muchas estructuras de pórticos no se necesitan disposiciones especiales para satisfacer los requisitos de robustez establecidos.

Fuego

El acero estructural en edificaciones de una sola planta normalmente no requiere resistencia al fuego. La situación más común en la que se requiere proteger contra incendios la estructura metálica es donde se requiere la prevención de la propagación del fuego a los edificios adyacentes, lo que se conoce como condición límite. Hay una pequeña cantidad de otras instancias raras, por ejemplo, cuando lo exige un proveedor de seguros, donde se puede requerir protección estructural contra incendios.

Mecanismo de colapso de un portal con un cobertizo bajo fuego, condición de límite en las líneas de cuadrícula 2 y 3.

Cuando un pórtico está cerca del límite, hay varios requisitos destinados a detener la propagación del fuego manteniendo el límite intacto :

• El uso de revestimientos resistentes al fuego.
• Aplicación de protección contra incendios del acero hasta la parte inferior de la cajuela.
• La provisión de un momento resistente a la base (ya que se supone que en las condiciones de incendio las vigas entran en catenaria).

Combinaciones de acciones

Se deben considerar todas las combinaciones de acciones que pueden ocurrir juntas, sin embargo, si ciertas acciones no se pueden aplicar simultáneamente, no se deben combinar.

Análisis de trama en ULS

En el estado límite último (ULS), los métodos de análisis de pórticos se dividen en dos tipos : análisis elástico y análisis plástico.

Análisis de plásticos

El término análisis plástico se utiliza para cubrir tanto el análisis de plástico rígido como el de plástico elástico. El análisis plástico comúnmente resulta en un marco estructural más económico porque permite una redistribución relativamente grande de los momentos de flexión en todo el marco, debido a las rotaciones plásticas de las bisagras. Estas rotaciones de bisagra de plástico se producen en secciones donde el momento de flexión alcanza el momento de plástico o la resistencia de la sección transversal a cargas por debajo de la carga ULS completa.

Las rotaciones normalmente se consideran localizadas en “bisagras de plástico” y permiten movilizar la capacidad de las partes subutilizadas del marco. Por esta razón, los miembros donde pueden existir bisagras de plástico deben ser secciones de Clase 1 , que sean capaces de acomodar rotaciones.

La figura de abajo muestra posiciones típicas donde se forman bisagras de plástico en un marco de portal. Dos bisagras conducen a un colapso, pero en el ejemplo ilustrado, debido a la simetría, los diseñadores deben considerar todas las ubicaciones posibles de las bisagras.

Diagrama de momento flector resultante del análisis plástico de un marco portal simétrico bajo carga simétrica.

Análisis elástico

La siguiente figura muestra un diagrama típico de momento flector resultante de un análisis elástico de un marco con bases fijadas. En este caso, el momento máximo (en los aleros) es mayor que el calculado a partir de un análisis plástico. Tanto la columna como el haunch deben diseñarse para estos grandes momentos de flexión.

Cuando las deflexiones (SLS) gobiernan el diseño, puede que no haya ninguna ventaja en el uso de análisis de plástico para el ULS. Si se seleccionan secciones más rígidas para controlar las desviaciones, es muy posible que no se formen bisagras de plástico y que el marco permanezca elástico en ULS.

Diagrama de momento flector resultante del análisis plástico de un marco portal simétrico bajo carga simétrica.

Software de análisis de pórticos

Estabilidad del marco estructural en plano

Cuando se carga cualquier marco, se desvía y su forma bajo carga es diferente de la forma no deformada. La desviación tiene varios efectos :

• Las cargas verticales son excéntricas a las bases, lo que conduce a una mayor desviación.
• El ápice cae, reduciendo la acción de arqueamiento.
• Momentos aplicados miembros de curva; La compresión axial en miembros curvos provoca un aumento de la curvatura (que puede percibirse como una rigidez reducida).

Tomados en conjunto, estos efectos significan que un marco es menos estable (colapso más cercano) de lo que sugiere un análisis de primer orden. El objetivo de evaluar la estabilidad del marco es determinar si la diferencia es significativa.

Efectos de segundo orden

Los efectos geométricos descritos anteriormente son efectos de segundo orden y no deben confundirse con el comportamiento no lineal de los materiales. Como se muestra en la figura, hay dos categorías de efectos de segundo orden :

• Efectos de los desplazamientos de las intersecciones de miembros, generalmente llamados efectos P-Δ describe esto como el efecto de la geometría deformada.
• Efectos de las desviaciones dentro de la longitud de los miembros, generalmente llamados efectos P-δ.

El análisis de segundo orden es el término utilizado para describir los métodos de análisis en los que los efectos del aumento de la desviación bajo carga creciente se consideran explícitamente en la solución, de modo que los resultados incluyen los efectos P-δ y P-Δ.

Efectos P-δ y P-Δ en un marco de portal

Diseño

Una vez que se ha completado el análisis, permitiendo efectos de segundo orden si es necesario, los miembros del marco deben ser verificados.

Se deben verificar tanto la resistencia de la sección transversal como la resistencia al pandeo de los miembros. El pandeo en el plano de los miembros no necesita ser verificado ya que se considera que el análisis global explica todos los efectos significativos en el plano.

Resistencia de sección transversal

Se deben verificar las resistencias a la flexión de los miembros, axial y al corte. Si la fuerza de corte o axial es alta, la resistencia a la flexión se reduce, por lo que es necesario verificar la fuerza de corte combinada y la fuerza de flexión y axial y las resistencias a la flexión. En los pórticos típicos, ni la fuerza de corte ni la carga axial son suficientemente altas para reducir la resistencia a la flexión . Cuando el marco del portal forma la cuerda del sistema de arriostramiento, la carga axial en la viga puede ser significativa, y esta combinación de acciones debe verificarse.

Aunque todas las secciones transversales deben verificarse, los puntos clave probables se encuentran en las posiciones de máximo momento flector :

• En la columna debajo del refuerzo.
• En la viga en el extremo afilado del haunch.
• En la viga en la ubicación de flacidez máxima adyacente al ápice.

Estabilidad del miembro o elemento estructural

Representación esquemática de una viga del pórtico

La figura muestra una representación esquemática de los problemas que deben abordarse al considerar la estabilidad de un miembro dentro de un marco de portal, en este ejemplo una viga entre el alero y el ápice. Deben tenerse en cuenta los siguientes puntos :

• Las correas proporcionan restricción lateral intermedia a una brida. Dependiendo del diagrama del momento de flexión, esta puede ser la brida de tensión o compresión.
• Se pueden proporcionar restricciones a la brida interior en posiciones de correa, produciendo una restricción torsional en esa ubicación.

En el plano, no se requieren verificaciones de pandeo de miembros, ya que el análisis global ha tenido en cuenta todos los efectos significativos en el plano. El análisis ha tenido en cuenta los efectos significativos de segundo orden, y las imperfecciones del marco generalmente se tienen en cuenta al incluir la fuerza horizontal equivalente en el análisis. Los efectos de las imperfecciones de los miembros en el plano son lo suficientemente pequeños como para ser ignorados.

Debido a que no hay momentos de eje menores en una viga de marco de portal, la Expresión 6.62 se simplifica a :

Viga de diseño y estabilidad

En el plano del marco estructural de un pórtico, las vigas están sujetas a altos momentos de flexión, que varían desde un momento de "acaparamiento" máximo en la unión con la columna hasta un momento de hundimiento mínimo cerca del ápice. La compresión se introduce en las vigas debido a las acciones aplicadas al marco. Las vigas no están sujetas a ningún momento menor del eje.

Estabilidad fuera del plano

Las correas unidas a la brida superior de la viga proporcionan estabilidad al miembro de varias maneras :

• Restricción lateral directa, cuando la brida exterior está en compresión.
• Restricción lateral intermedia a la brida de tensión entre restricciones de torsión, cuando la brida exterior está en tensión.
• Restricción torsional y lateral a la viga cuando la correa está unida a la brida de tensión y se usa junto con las vigas se mantiene a la brida de compresión.

Inicialmente, las verificaciones fuera del plano se completan para garantizar que las restricciones estén ubicadas en las posiciones y espacios apropiados.

Combinación de acciones por gravedad

Disposición típica de correa y viga para la combinación de acciones por gravedad.

La figura muestra una distribución típica de momentos para la combinación de acciones de gravedad, posiciones típicas de correas y restricciones, así como zonas de estabilidad, que se mencionan más adelante. Las correas generalmente se colocan a una distancia de hasta 1,8 m, pero es posible que sea necesario reducir esta separación en las regiones de momento elevado cerca de los aleros.

En la zona A, la brida inferior del haunch está en compresión. Los controles de estabilidad se complican por la variación en la geometría a lo largo del haunch. La brida inferior está parcial o totalmente en compresión a lo largo de la Zona B. En la Zona C, las correas proporcionan restricción lateral a la brida superior (compresión).

La selección de la verificación adecuada depende de la presencia de una bisagra de plástico, la forma del diagrama de momento flector y la geometría de la sección (tres bridas o dos bridas). El objetivo de los controles es proporcionar restricciones suficientes para garantizar que la viga sea estable fuera del plano.

La condición de elevación

En la condición de elevación, la brida superior del haunch estará en compresión y será retenida por las correas. Los momentos y las fuerzas axiales son más pequeños que los de la combinación de carga por gravedad. Como el haunch es estable en la combinación de acciones por gravedad, ciertamente lo será en la condición de elevación, al menos restringido también, y bajo cargas reducidas.

En la Zona F, las correas no restringirán la brida inferior, que está en compresión.

La viga debe verificarse entre restricciones torsionales. En general, se proporcionará una restricción torsional adyacente al vértice. La viga puede ser estable entre este punto y la restricción virtual en el punto de contraflexión, ya que los momentos son generalmente modestos en la combinación de levantamiento. Si la viga no es estable a lo largo de esta longitud, se deben introducir restricciones torsionales adicionales y verificar cada longitud de la viga.

En estabilidad del plano

No se requieren verificaciones en el plano de las vigas, ya que todos los efectos significativos en el plano se han tenido en cuenta en el análisis global.

Arriostramientos en pórticos

Se requieren arriostramientos para resistir las acciones longitudinales debidas al viento y las grúas, y para proporcionar sujeción a los miembros. Es común usar secciones huecas como miembros de refuerzo.

Pórtico arriostrado.

Arriostramiento vertical de un pórtico

Sistemas de arriostramientos comunes.

Las funciones principales del arriostramiento vertical en las paredes laterales del marco estructural son :

• Transmitir las cargas horizontales al suelo. Las fuerzas horizontales incluyen las fuerzas del viento y las grúas.
• Para proporcionar un marco rígido al que se puedan unir los rieles laterales y el revestimiento para que los rieles a su vez puedan proporcionar estabilidad a las columnas.
• Para proporcionar estabilidad temporal durante el levant.

El arriostramiento puede ubicarse :

• En uno o ambos extremos del edificio.
• Dentro de la longitud del edificio.
• En cada porción entre las juntas de expansión (donde ocurren).

Donde el arriostramiento de la pared lateral no está en la misma bahía que el arriostramiento del plano en el techo, un puntal de alero es esencial para transmitir las fuerzas del arriostramiento del techo al arriostramiento de la pared. También se requiere un puntal de alero :

• Para garantizar que la parte superior de las columnas esté adecuadamente sujeta en su posición.
• Para ayudar durante la construcción de la estructura.
• Para estabilizar la parte superior de las columnas si existe una condición de límite de incendio.

Bahías portalizadas

Estabilidad longitudinal utilizando bahías portalizadas.

Cuando sea difícil o imposible sujetar el marco verticalmente mediante arriostramiento convencional, es necesario introducir marcos resistentes al momento en las elevaciones en una o más bahías.

Además del límite de servicio general en la desviación de h / 300, donde h es la altura de la bahía portalizada, se sugiere que :

• La resistencia a la flexión de la bahía portalizada (no el marco del portal principal) se verifica mediante un análisis de marco elástico.
• La deflexión bajo las fuerzas horizontales equivalentes se limita a h / 1000, donde las fuerzas horizontales equivalentes se calculan en función del área total del techo.

Arriostramientos adicionales en el plano de la viga de la grúa.

Arriostramiento para restringir cargas longitudinales de grúas

Si el marco soporta directamente una grúa, la fuerza de sobrecarga longitudinal será excéntrica a la columna y tenderá a hacer que la columna gire, a menos que se proporcione restricción adicional.

Una armadura horizontal al nivel de la brida superior de la viga de la grúa o, para grúas más livianas, un miembro horizontal en la cara interior de la brida de la columna atada al arriostramiento vertical puede ser adecuado para proporcionar la restricción necesaria.

Para grandes fuerzas horizontales, se deben proporcionar refuerzos adicionales en el plano de la viga de la grúa.

Arriostramiento del plano

Vista en planta que muestra ambas bahías finales arriostradas.

El arriostramiento del plano se encuentra en el plano del techo. Las funciones principales del arriostramiento del plano son :

• Para transmitir las fuerzas del viento desde los postes del aguilón a los arriostramientos verticales en las paredes.
• Para transmitir cualquier fuerza de arrastre por fricción del viento en el techo al arriostramiento vertical.
• Para proporcionar estabilidad durante el levantamiento de la estructura.
• Para proporcionar un anclaje rígido para las correas que se utilizan para sujetar las vigas.

Para transmitir las fuerzas del viento de manera eficiente, el refuerzo del plano debe conectarse a la parte superior de los postes a dos aguas.

Restricción a las bridas internas

La restricción a las bridas internas de las vigas o columnas a menudo se forma más convenientemente mediante puntales diagonales desde las correas o rieles de láminas hasta pequeñas placas soldadas a la brida interna y la red. Los lazos planos de acero prensado se usan comúnmente. Cuando la restricción solo es posible desde un lado, la restricción debe ser capaz de transportar compresión. En estos lugares se deben utilizar secciones angulares de tamaño mínimo 40 × 40 mm. El soporte y sus conexiones deben diseñarse para resistir una fuerza igual al 2.5% de la fuerza máxima en la columna o la brida de compresión de la viga entre las restricciones adyacentes.

Conexiones en un pórtico

Conexiones típicas en Pórticos
Conexión de aleros o cartelas.	Conexión del ápice o cumbrera.

Las conexiones principales en un pórtico son las conexiones de alero y vértice, que son resistentes al momento. La conexión del alero, en particular, generalmente debe llevar un momento de flexión muy grande. Es probable que tanto el alero como las conexiones de vértice experimenten una inversión en ciertas combinaciones de acciones y este puede ser un caso de diseño importante. Por economía, las conexiones deben organizarse para minimizar cualquier requisito de refuerzo adicional (comúnmente llamado refuerzos). Esto generalmente se logra mediante :

• Profundizar el anca (aumentar los brazos de palanca).
• Extender la conexión del alero por encima de la brida superior de la viga (una fila de pernos adicional).
• Agregar filas de tornillos.
• Selección de una sección de columna más fuerte.

Bases de columnas para conexiones en pórticos

Base típica fijada nominalmente

En la mayoría de los casos, se proporciona una base nominalmente fijada , debido a la dificultad y el costo de proporcionar una base rígida. Una base rígida implicará un detalle de base más costoso, pero más significativamente, la base también debe resistir el momento, lo que aumenta los costos significativamente en comparación con una base nominalmente fijada.

Si una base de columna está fijamente fijada , se recomienda modelar la base como perfectamente fijada cuando se utiliza un análisis global elástico para calcular los momentos y las fuerzas en el marco bajo carga ULS.

Se puede suponer que la rigidez de una base fijada nominalmente es igual a la siguiente proporción de la rigidez de la columna :

• 10% al evaluar la estabilidad del marco.
• 20% al calcular deflexiones bajo cargas de servicio.