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Vistas: 0 Autor: Editor del sitio Hora de publicación: 2026-08-05 Origen: Sitio
Los edificios ligeros con estructura de pórtico de acero se utilizan ampliamente en talleres industriales, almacenes, centros logísticos, edificios agrícolas e instalaciones comerciales debido a su estructura liviana, rápida instalación, rentabilidad y excelente desempeño sísmico.
Un edificio típico de acero con estructura de pórtico consta de componentes estructurales principales que incluyen columnas de acero ahusadas, vigas ahusadas, vigas de acero, sistemas de refuerzo, correas, vigas de pared y sistemas de revestimiento metálico. Un diseño estructural adecuado es esencial para garantizar la seguridad, la durabilidad y el rendimiento a largo plazo.
Los edificios ligeros con estructura de pórtico de acero generalmente adoptan:
Estructuras de un solo piso
Diseños de uno o varios tramos
Diseños de techos de doble pendiente, de una sola pendiente o de varias pendientes
La inclinación habitual de los tejados es inferior a 10° y los sistemas de tejados suelen utilizar chapas de acero perfiladas o paneles metálicos aislados.
Alcance del edificio:
Rango de luz común: 9 m–36 m
Las estructuras de gran luz pueden alcanzar aproximadamente 72 m dependiendo de los requisitos del proyecto.
Altura del edificio:
Normalmente ≤12m
Altura máxima recomendada: 18m
Espaciado de columnas:
Espaciado de columnas común:
6m
7,5 m
9m
Profundidad del cartel cerca de la columna: aproximadamente L/30
Longitud del ancla: 15%–25% de la longitud del tramo
Profundidad de la viga a mitad del tramo: aproximadamente L/50–L/60
La relación entre la profundidad y el ancho de la banda generalmente se controla dentro de límites razonables.
Profundidad del cartel de la columna intermedia: aproximadamente L/25
Longitud de la cadera: aproximadamente L/45–L/55
Para lograr eficiencia en el transporte, la longitud máxima de los miembros de acero individuales generalmente se controla dentro de los 12 m.
Las construcciones ligeras con estructura de pórtico de acero son adecuadas principalmente para:
Aplicable para:
Puentes grúa para cargas ligeras y medianas (clases A1-A5)
Puentes grúa con capacidad de elevación ≤20 toneladas
Grúas suspendidas ≤3 toneladas
Con medidas especiales de ingeniería también se pueden considerar grúas de hasta 5 toneladas.
Las estructuras de marco de portal generalmente no se recomiendan para entornos con:
Medios químicos corrosivos fuertes
Condiciones severas de corrosión industrial.
Para edificios de acero de varios pisos donde el piso superior adopta estructuras de pórtico, el análisis estructural general y el diseño sísmico deben realizarse de acuerdo con las normas pertinentes.
Debido a sus características livianas y su configuración de poca altura, los edificios con estructura de pórtico de acero generalmente demuestran un buen desempeño sísmico.
Sin embargo, el diseño sísmico debe considerar:
Relación entre luz y altura del edificio
Cargas de grúa
Intensidad sísmica regional
Requisitos de rigidez estructural
Los marcos transversales y longitudinales deben analizarse por separado.
El método de fuerza cortante inferior se recomienda comúnmente para el cálculo sísmico.
La relación de amortiguamiento estructural generalmente se considera 0,05.
Las estructuras de grandes luces deben considerar los efectos sísmicos verticales.
Cuando la acción sísmica controle el diseño, se deben adoptar medidas adicionales:
Aumentar la confiabilidad de la conexión
Utilice conexiones atornilladas siempre que sea posible
Fortalecer las áreas de la parte posterior cerca de las uniones entre vigas y columnas.
Mejorar las conexiones de arriostramiento de columnas
Asegúrese de que los pernos de anclaje cumplan con los requisitos de tensión y corte.
Los principales componentes portantes generalmente deberían utilizar:
Acero Q235B o acero de mayor calidad.
Acero Q345B o acero de mayor calidad.
Los miembros secundarios bajo cargas estáticas pueden usar acero Q345A cuando esté permitido.
Para conexiones estructurales:
Los pernos de alta resistencia deben adoptar principalmente conexiones de tipo fricción.
Rara vez se recomiendan pernos de alta resistencia tipo cojinete para estructuras de pórtico.
Se ha ajustado el valor de carga viva del tejado estándar:
Carga viva del techo estándar: 0,5 kN/m²
Para áreas de carga superiores a 60m²: 0,3 kN/m² puede ser adoptado
Se consideran diferentes valores de carga según el área del techo y los requisitos estructurales.
La carga del viento es un factor crítico para los edificios de acero ligero.
El diseño debe considerar:
Altura del edificio
Estado del cerramiento del edificio
Distribución de la presión del viento
Efectos de succión de techos y paredes.
Los cálculos de la carga de viento deben distinguir entre:
Edificios completamente cerrados
Edificios parcialmente cerrados
Edificios abiertos
Para correas y sistemas de revestimiento, se debe prestar especial atención a los efectos locales de succión del viento, especialmente en las esquinas y bordes.
Los requisitos de control de deformación incluyen:
Límites típicos:
Edificios sin grúas que utilizan paneles de pared ligeros:
Aproximadamente H/60
Edificios con puentes grúa:
Se requiere un control de desplazamiento más estricto
Para pórticos de un solo vano:
La deflexión de la viga debe cumplir con los requisitos de capacidad de servicio estructural.
Los edificios con luces superiores a 30 m deben considerar la inclinación estructural.
Los cambios en la pendiente del techo causados por la deformación no deben exceder un tercio de la pendiente del techo diseñada.
El sistema de refuerzo garantiza la estabilidad general y la rigidez longitudinal.
Aplicable sólo para edificios sin grúas.
Requisitos:
El diámetro debe determinarse mediante cálculo.
El diámetro mínimo no debe ser inferior a 10 mm.
Se requiere un refuerzo de conexión adecuado.
Grúas ≥5 toneladas:
Utilice sistemas de arriostramiento de perfiles de acero.
Grúas >15 toneladas:
Proporcionar refuerzo longitudinal del techo.
Mejorar la rigidez lateral de la viga de la grúa.
El espaciamiento de los arriostramientos de columnas generalmente se controla dentro de:
30m–45m
y debe alinearse con las posiciones de refuerzo transversal del techo.
Principios principales de diseño:
Se adopta el método de diseño elástico.
Generalmente no se considera el diseño plástico.
La esbeltez del alma y las relaciones ancho-espesor del ala deben cumplir con los límites de diseño.
Los miembros de sección variable se utilizan comúnmente para optimizar el peso.
Consideraciones de diseño importantes:
Estabilidad plana de columnas.
Estabilidad fuera del plano
Ancho efectivo de las redes
Resistencia al corte posterior al pandeo
Influencia de las bases de columnas articuladas o rígidas
Para edificios sin grúas:
Las bases de las columnas generalmente tienen bisagras.
Para edificios con puentes grúa:
Generalmente se adoptan bases de columnas rígidas.
Tipos de correas comunes:
Correas en forma de C conformadas en frío
Correas en forma de Z conformadas en frío
Correas soldadas de sección H
Las correas deben considerar:
Cargas por gravedad
Fuerzas de succión del viento
Interacción del panel del techo
Condiciones de contención lateral
Los sistemas continuos de correas en Z pueden mejorar la eficiencia estructural mediante conexiones superpuestas.
Las rodilleras son componentes de estabilidad importantes que se utilizan para:
Reducir la longitud de pandeo lateral de las alas comprimidas.
Mejorar la estabilidad del marco del portal
Requisitos de instalación:
Dispuestos principalmente en áreas de bridas de compresión.
Requerido cerca de conexiones viga-columna
El espaciado debe satisfacer los requisitos de estabilidad.
Si no se pueden instalar rodilleras, se deben proporcionar medidas de refuerzo alternativas.
El diseño de la base de la columna debe considerar:
Fuerzas de elevación
Fuerzas de corte horizontales
Fuerzas de refuerzo
Requisitos comunes:
Los pernos de anclaje no deben ser el único componente que resista el corte horizontal.
Es posible que se requieran llaves de corte para fuerzas horizontales grandes.
Las placas base deben proporcionar una transferencia de carga confiable.
Las conexiones de placa terminal atornilladas de alta resistencia se utilizan ampliamente debido a:
Instalación rápida
Rendimiento confiable
Fácil transporte
Consideraciones de diseño:
Se deben utilizar pernos de alta resistencia.
El espesor de la placa final debe calcularse y, en general, no debe ser inferior a 16 mm.
Los requisitos de calidad de la soldadura deben controlarse estrictamente.
Durante la construcción:
Instale sistemas de refuerzo a tiempo.
Siga la secuencia de erección correcta.
Proporcionar apoyo temporal cuando sea necesario.
Utilice cables de viento para estabilidad temporal.
Instale tuercas de ajuste debajo de los pernos de anclaje.
Realice un ajuste de alineación antes de la lechada secundaria.
Proporcione orificios de lechada en las placas base.
Requisitos:
Utilice materiales de sellado fiables.
Sellador recomendado: cinta de caucho butílico.
El espacio máximo entre sujetadores entre paneles y estructuras secundarias generalmente no debe exceder los 300 mm.
Reforzar la fijación en los bordes y esquinas del tejado debido a una mayor succión del viento.
Los edificios ligeros con estructura de pórtico de acero proporcionan una solución eficiente para la construcción industrial moderna. A través de un diseño estructural optimizado, sistemas de conexión confiables, selección adecuada de materiales y un estricto control de instalación, las estructuras de acero con marco de pórtico pueden lograr un rendimiento excelente en términos de seguridad, durabilidad, velocidad de construcción y rentabilidad.
ZSJH Steel Group ofrece soluciones personalizadas de construcción de acero con estructura de pórtico, que incluyen diseño estructural, fabricación de acero, inspección de calidad y servicios de entrega global para almacenes industriales, talleres, centros logísticos y edificios comerciales de acero.
