Foros Ingeniería Civil

Buenos dias y de antemano gracias por leer mi pregunta,

La duda que tengo es la siguiente, actualmente estoy disenando una estructura de dos pisos donde los porticos deben cubrir una luz de 18m; motivo por el cual decidi utlizar cerchas tipo warren. El modelado lo estoy haciendo en SAP2000 y estoy modelando las cerchas en conjunto con las columnas, la conexion entre las cerchas y las columnas las estoy tomando como flexibles (pinned) haciendole release a los momentos mas no a la carga axial ni a la cortante. Mi pregunta es: es correcto modelar la estructura de esta manera? Esto transmite las fuerzas axiales de las cerchas a las columnas y el par de fuerzas genera un momento en las columnas. Los perfiles de la cercha son tubulares y pretendo conectarlos a las columnas mediante soldadura directa, el cual es una conexion flexible a mi entender.

Una ultima pregunta, actualmente estoy modelando las columnas como flexibles (pinned) en sus bases, pues no pretendo utilizar rigidizadores en las planchas y quiero minimizar las transmision de momento a las zapatas. Es correcto asumir que al utilizar planchas y soldadura unicamente esta conexion no es rigida (fixed)? Mi modelo esta dando en las bases reacciones horizontales de aproximadamente 7% de la carga vertical, sin embargo no hay ninguna fuerza horizontal definida y asumo que esta carga proviene de la transmision de las cargas axiales de las cerchas.

Adjunte una imagen donde se ven los releases y las cargas axiales en las cerchas.
Muchas gracias.

Buenos días,
A mi modo de ver, no me parece del todo correcto el asemejar las uniones entre las cerchas y las columnas como flexibles, si bien en la teoría o en el cálculo uno lo imagina como simplemente apoyado, la estructura se comportará de la manera en la que se construya. Si se hace la unión con soldadura, difícilmente tengas momento nulo en la unión dado que la soldadura no es un tipo de unión flexible (recuerda el cálculo de soldaduras, de calcula usando el momento generado en la unión). El que sea unión flexible o no, depende de las rigideces relativas entre los miembros a unir y de la rigidez de la unión. Si en la práctica usaras una unión tipo pasador se daría el caso que propones, no así con una soldadura aunque es admisible considerar las uniones flexibles en el caso de usar vigas o correas de filigrana (tienen baja rigidez) pero no me parece así si usaras otros elementos.
Lo que yo haría sería proponer no una estructura 100% liberada, sino una estructura con un porcentaje de empotramiento en las uniones (de esta manera representará fehacientemente la realidad).
El tema de las planchas y de las soldaduras en la base me parece que se asemejará mas a una estructura hiperestática que a una isostática, las soldaduras resistirán momentos flexores por mas que consideres en el calculo lo contrario.
Espero que te sea de utilidad.
Saludos
Sebastián.

Buenos dias sebastian, gracias por tu aporte. Hice la prueba tomando las conexiones como rigidas y el momento que obtuve en los nodos es mucho menor (1/3) de la capacidad de la conexion por lo cual me parece que mis conexiones deberian ser modeladas como rigidaz (por favor digame si me equivoco); de todas formas el momento transmitido por los cordones es muy bajo comparado por el causado por el par de fuerzas axiales. En cuanto a las placas bases si no tengo nocion como deberia tomarlas.. si bien me gustaria tomarlas como semirigidaz para acercarme a la realidad, no se que porcentaje de rigidez podria asignarles. Mi concepto de como determinar si la conexion es rigida o no (no si es semi-rigida o determinar que rigidez usar en ese caso) es calcular el momento debido a las solicitaciones si fuese rigida y compararlo con la capacidad de la conexion a momento, de ser mayor la capacidad la tomo rigida o de ser mucho menor la tomo como flexible... Diganme si esto es correcto.

De nuevo muchas gracias.

Me parece un buen criterio el que propones aunque no consideraría 100% rígida la base sino que tomaría un porcentaje de empotramiento de manera que devuelva un momento igual al máximo capaz de resistir la unión. De esta forma representarías lo que está sucediendo en la realidad, aunque debes prever un coeficiente de seguridad en el momento resistente de la unión en función de la normativa vigente.
También debes tener en cuenta que el apoyo trabaja conjuntamente con la base, por eso te recomendaría que revises si la fundación tolera los giros que tendrá la estructura si le das esa rigidez al fuste. Así como el porcentaje de empotramiento entre las cerchas y la columna depende de la rigidez relativa, en la fundación se debe cumplir lo mismo.
Saludos
Sebastián

No habia visto antes lo que me dices de ajustar la rigidez de la conexion de tal forma que el momento que devuelve sea igual a su momento maximo, pero tiene mucha logica. Anteriormente he visto muchas tablas y nomogramas para calcular la rigidez de ciertas conexiones... especialmente con perfiles I. Honestamente nunca he utilizado conexiones semirigidaz, pues he tratado de usar las que estan bien definidas en los manuales y libros como rigidas o flexibles; tratare de ver si puedo aplicar lo que me dices en SAP2000, se que cuando se asignan los releases hay un area para la rigidez tambien; hay algun metodo para determinar la rigidez que se coloca? o se hace por tanteo? gracias.

Ahora me surgio una nueva duda respecto a la viga cerchada.... Las fuerzas internas de la celosia (Producidas por correas apoyadas en la misma) deben transferirse a las columnas? He estado leyendo sobre el tema y para los "joist girders" de acero que son cerchas funcionando como vigas principales veo todos los diagramas indicando solo reacciones verticales... y transferencia de fuerzas axiales solo de las columnas a las cerchas (En forma de momento) cuando hay acciones horizontales en la estructura. Honestamente es la primera vez que diseno una cercha como parte de un portico, mi experiencia es con estructuras "tradicionales" de vigas y columnas de acero o concreto. Tratando de hacer una analogia, las cerchas de techo en galpones y similares no trasmiten una reaccion horizontal a las columnas, solo una reaccion vertical.