¿Cómo se realiza el cálculo de marcos?

Para realizar el cálculo marcos, uno de los primeros pasos y a menudo el más complejo, es el establecimiento de las acciones que ha de soportar.

Esquemáticamente, podríamos sintetizarlas en los siguientes grupos:

– Peso propio del marco: en función del material (normalmente hormigón) y de las dimensiones de las secciones empleadas, se obtiene el peso propio del marco.

– Peso propio de la montera de tierras: es el peso de las tierras sobre la vertical del techo (carga geostática). Aparte del peso propio que gravita sobre la cubierta, las tierras ejercerán un empuje sobre los muros laterales (al estar los muros atados en cabeza e impedido el desplazamiento relativo de estos, se considerará el empuje al reposo).

– Cargas muertas sobre la superficie: viales, pavimentos… existentes sobre las tierras.

– Sobrecargas de tráfico: el tráfico actuante sobre la superficie, se considera de dos formas:

• Como carga superficial uniformemente repartida
• Como carga puntual pesada

Estas cargas de superficie, no se aplican directamente sobre el marco al calcularlo, sino que han de trasladarse según las conocidas teorías de la elasticidad (Steinbrenner, Boussinesq…) como una presión actuante directamente sobre el marco.

– Efecto Marston: este efecto, nada despreciable, se debe al rozamiento negativo sobre las caras laterales de los muros. Efectivamente, considerando el marco enterrado como estructura rígida y los rellenos que lo rodean como deformables, se produce un asiento relativo entre el terreno que se deforma y el marco que no lo hace.

Esto produce un doble efecto:

• Un aumento de presión vertical que comprime la columna del suelo situada sobre el techo produciendo una compresión media adicional sobre este.

• Un incremento en la tensión transmitida por los muros laterales al terreno, al “colgarse” el terreno de estos.

Existen otras acciones que pueden presentarse y han de ser tenidas en cuenta en caso de existencia:

– Empuje de fluidos y subpresión en caso de estar bajo el nivel fréatico

– Temperatura

– Retracción y fluencia

– Acción sísmica

Autor: David Boixader, profesor del Máster en Cálculo de Estructuras de Obra Civil