Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Facultad de Ingeniería

Maestría en Estructuras

Diseño de Marcos de Concreto Armado

Método del Marco Equivalente

Ing. Erick Hernandez

Ing. Fausto Josmar Arriaga Mata

Agosto-Septiembre 2015

INTRODUCCIÓN

El método de la estructura equivalente implica el uso de un análisis estático para un marco estructural en el cual el sistema tridimensional con losas en dos direcciones se convierte en un sistema de marcos bidimensionales compuesto por vigas y columnas. El ancho de cada marco equivalente se extiende hasta la mitad de la luz entre los centros de las columnas y se crea una franja para el análisis. .

Este método se aplica en estructuras en las cuales las columnas están dispuestas formando un patrón ortogonal, con hileras de columnas dispuestas en forma longitudinal y transversal. Este método se puede utilizar para analizar una estructura por cargas laterales, siempre en cuando se tomen en cuenta la figuración al modificar las rigideces de los elementos.

Figura 1: Los elementos que componen el marco equivalente son vigas placas soportadas por columnas que dan apoyo vertical.

Figura 2: Elementos del marco equivalente. Los anchos de franjas están determinadas por las longitudes L1 y L2 (tomándose el menor de los dos).

CONSIDERACIONES

Casa piso junto con las cadenas de arriba y abajo se analiza por separado donde los extremos alejados se consideran empotrados

Es necesario considerar un marco equivalente que se extiende sobre toda la altura del edifico.

Las fuerzas y los momentos en cualquier miembro, son afectados por las fuerzas laterales de todos los pisos de arriba del considerado. En análisis por fuerzas laterales será necesario combinar los resultados con los de análisis de gravedad.

Los os espesores para losas estipulados por método directos deben de cumplir para el método del marco equivalente

El análisis del marco se hace para la carga viva total de aplicada en todos los marcos, a menos que la carga viva de diseño exceda 0.75veces la carga muerta real, se usa un patrón de tres cuartas partes de la carga viva para calcular los momentos y las fuerzas cortantes. Se supone momento máximo positivo en el centro de en el centro del claro aplicando las tres cuartas partes de la carga total del panel de diseño en ese panel y en los alternos, el momento máximo negativo en la losa de apoyo se supone que ocurre cuando se aplican tres cuartas partes de la carga total en solo en los paneles adyacentes

MÉTODO DE ANÁLISIS:

1. Convertir la estructura tridimensional en una franja bidimensional donde se incluye los elementos estructurales horizontales y verticales.

2. Determinación del espesor de la losa, por deflexión, cortante y punzonamiento. 3. Análisis de cargas4. Determinación de las rigideces de los elementos:

a. Rigidez a flexión viga-losab. Rigidez a flexión de columnasc. Rigidez a torsiónd. Rigidez columna equivalente

5. Determinación de los factores de distribución, factores de transporte y momentos de empotramiento

6. Análisis estructural de los marcos7. Distribución de los momentos flexionantes y fuerzas cortantes, entre las franjas de

columnas y franjas centrales de acuerdo a las tablas de porcentajes8. Diseño del refuerzo