Ejercicio 5 · Estructuras I UPC Colección de exámenes: Análisis y predimensionado de pórticos de edificación

Tema: Pórticos de edificación: predimensionado y reparto de momentos por rigideces · Del examen Colección de exámenes: Análisis y predimensionado de pórticos de edificación

Enunciado

Ejercicio 5 (Pág. 5). Predimensionado en dos ciclos para pórtico de 3 vanos

El pórtico de 3 vanos de la figura dispone de 3 plantas más por encima del tramo grafiado, con estados de carga idénticos a los de las jácenas representadas.

Todas las barras se proyectan con acero A-42 (σe=2600 kg/cm2\sigma_e = 2600\text{ kg/cm}^2, coeficiente de seguridad γ=1,50\gamma = 1{,}50, tensión admisible de cálculo σadm=1733 kg/cm2\sigma_{\text{adm}} = 1733\text{ kg/cm}^2). Las jácenas son perfiles IPE y los pilares perfiles HEB orientados según su eje de mayor inercia.

Se pide:

a)

Efectuar un primer ciclo de predimensionado (sin considerar rigideces) de las jácenas 5-6, 6-7 y 7-8, y de los pilares 1-5, 2-6, 3-7, 4-8, 5-9, 6-10, 7-11 y 8-12.

b)

Efectuar un segundo ciclo de predimensionado (incorporando las rigideces obtenidas en la primera iteración) para las jácenas 5-6 y 6-7, y para los pilares 1-5, 2-6, 5-9 y 6-10.

Enunciado: Ejercicio 5 · Estructuras I UPC Colección de exámenes: Análisis y predimensionado de pórticos de edificación

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. Jácena 5-6: perfil IPE adoptado

Solución: IPE 360

a. Jácena 6-7: perfil IPE adoptado

Solución: IPE 400

a. Jácena 7-8: perfil IPE adoptado

Solución: IPE 270

a. Predimensionado de pilares en primer ciclo

Solución: Evaluación del axil tributario por acumulación de plantas superiores (3 plantas superiores + plantas del esquema) y predimensionado a compresión simple con coeficiente de pandeo para determinar los perfiles HEB.

b. Segundo ciclo de predimensionado

Solución: Cálculo de rigideces relativas K = Ix/L, redistribución de momentos de empotramiento perfecto en nudos 5 y 6, comprobación de tensiones en jácenas 5-6 y 6-7 y verificación a flexión compuesta (omega·N/A + M/W <= 1733 kg/cm²) en pilares 1-5, 2-6, 5-9 y 6-10.

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