UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

ANALISIS ESTRUCTURAL

INTEGRANTES:oCórdova Quiñones oCastillo Vega oMembrillo Cortez o Pastor Olascuaga

Docente:

Mg. Jenisse Fernandez Mantilla

METODO DEL PORTAL

METODO DEL PORTAL

ANALISIS APROXIMADO DE ESTRUCTURAS HIPERESÁTICAS

METODO DEL PORTAL Es el método aproximado más común para analizar las

estructuras de edificios sujetos a cargas laterales.

Debido a su sencillez, probablemente se ha empleado más que cualquier otro procedimiento aproximado para determinar las fuerzas internas producidas por carga de viento en estructuras de edificios.

Se dice que este método, que fue expuesto por vez primera por Albert Smith en la publicación denominada Journal of the Western Society of Engineers (abril, 1915).

Es satisfactorio para edificios hasta de 25 pisos.

En este método, la estructura se considera dividida en pórticos o marcos independientes.

FORMULACION DE HIPOTESIS

1. Las columnas se deforman de manera que en su punto medio se forma un punto de inflexión.

2. Las trabes se deforman de modo que en su punto medio se forma un punto de inflexión.

3. Las fuerzas cortantes horizontales en cada nivel están distribuidas arbitrariamente entre las columnas.

Deben formularse por lo menos tres hipótesis por cada marco o por cada trabe.

ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA

La estructura se analiza en la figura anterior con base en las hipótesis anteriores. Las flechas mostradas en la figura dan el sentido de la fuerza cortante en las trabes y de la fuerza axial en las columnas. El lector puede visualizar la condición de esfuerzo en la estructura sólo con suponer que el empuje del viento es de izquierda a derecha, y produce así tensión en las columnas exteriores de la izquierda y compresión en las columnas exteriores de la derecha.

Cortante en las columnas

Se determinaron primero las fuerzas cortantes en cada columna para los diversos niveles. La fuerza cortante total en el nivel más alto vale 67.5 kN. Como existen dos columnas exteriores y dos interiores, se puede escribir la siguiente expresión:

x+2x+2x+x=67.5kN x=11.25kN

2x=22.50kN La fuerza cortante en la columna CD vale 11.25 kN;

en GH es de 22.5 kN, etc. Asimismo, se determinaron las fuerzas cortantes para las columnas de los niveles primero y segundo, donde las cortantes totales tienen valores de 337.5 y 202.5 kN, respectivamente.

Momentos en las columnas

Se supone que las columnas tienen puntos de inflexión en sus puntos medios; de ahí que el momento flexionante, en sus partes superior e inferior, es igual al producto de la fuerza cortante en la columna por la mitad de la altura.

Momentos y cortantes en trabes

En cualquier nudo de la estructura, la suma de los momentos flexionantes en las trabes es igual a la suma de los momentos en las columnas, los cuales han sido determinados previamente.

Comenzando en la esquina superior izquierda del marco total, y avanzando de izquierda a derecha, por suma o resta de los momentos, según el caso, los momentos flexionantes en las trabes se determinaron en el siguiente orden: DH, HL, LP, CG, GK, etc. Se concluye que con los puntos de inflexión en el centro de cada trabe, la fuerza cortante en éstas es igual al momento flexionante correspondiente, dividido entre la mitad de la longitud de la trabe.

Fuerza axial en las columnas

La fuerza axial en las columnas se puede determinar directamente a partir de las fuerzas cortantes en las trabes. Comenzando en la esquina superior izquierda, la fuerza axial en la columna CD es numéricamente igual a la fuerza cortante en la trabe DH. La fuerza axial en la columna GH es igual a la diferencia entre las fuerzas cortantes en las trabes DH y HL, que es cero en este caso. (Si los marcos tienen el mismo ancho, las fuerzas cortantes en la trabe de un nivel serán iguales, y la fuerza axial en las columnas interiores será nula, ya que sólo se consideran las cargas laterales.)