COLUMNAS : concepto
COMPRESIÓN PURA O COMPRESIÓN CON PEQUEÑA EXCENTRICIDAD
BUEN COM PORTAM IENT O DEL HORM IGÓN A COM PRESIÓN
PIEZAS COMPRIMIDAS
DE HORMIGÓN SIMPLE
HORMIGÓN ARMADO
AR
MA
DU
RA
LONG
ITU
DIN
AL
EVITAR FIBRAS TRACCIONADAS SIN ARMADURA
EXCENTRICIDADES POR IMPREVISIÓN
ANALÍTICAMENTE CONTRUCTIVAMENTE CARGAS GEOMETRÍA
POR INESTABILIDAD DEL EQUILIBRIO
COMPATIBILIZAR DEFORMACIONES DEL CONJUNTO FLUENCIA LENTA Y CONTRACCIÓN
DOTAR A LAS PIEZAS DE ALGUNA DUCTILIDAD ROTURA MUY ABRUPTA EN PIEZAS COMPRIMIDAS SIN ARMAR
AR
MA
DUR
A
TRAN
SVER
SAL TRACCIÓN TRANSVERSAL POR COMPRESIÓN LONGITUDINAL
PANDEO INDIVSUAL DE LAS BARRAS
FISURAMIENTO PREMATURO POR TRACCIÓN TRANSVERSAL
POSICIONADO DE LAS ARMADURAS AL HORMIGONAR
1- Las solicitaciones de compresión pura o levemente excéntricas se toman con el HORMIGÓN
2- Se coloca una mínima cantidad de ARMADURA LONGITUDINAL (barra rectas) de modo de
maximizar el “brazo elástico interno”
3- Se coloca ARMADURA TRANSVERSAL (estribos y/o ganchos y/o armadura en hélice) formando
“anillos” cóncavos que “envuelvan” la armadura longitudinal
E L E M E N T O S E S T R U C T U R A L E S C O M P R I M I D O S Lineales Superficiales
COLUMNA TABIQUE
d1 ≤ 5 d2 d1 > 5 d2
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
SOLICITACIONES Carga axil Peso propio → G = Fb x 2,4 t/m3 Carga de pisos superiores → P = Σ Pi (1 a n-1) Reacción de vigas del piso → Area de influencia Momentos Provenientes del aporticamiento hiperestático (por formar parte de la estructura de
rigidez para tomar cargas horizontales: viento, sismo) → Modelo Momento de apoyo de vigas en columnas de borde
d1
d2
ESTIMACIÓN
DE LA CARGA EN COLUMNAS POR AREAS DE INFLUENCIA Lineas de rotura de las losas para el caso articulado
Zonas de influencia de las columnas Por ej. en edificios comunes, en gral q ≥ 0,60 t/m2 q ≈ 0,60 a 0,80 t/m2 (analizar en cada caso particular
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS A) Compresión Pura → Ley de Adición Nu = Nbu + Neu = Fb βR + Fe β S = Fb (β R + µ β S)
/}
N = Fb (β R + µ β S) ν
Adoptando y para c/ hormigón ν = 2,1 βR = 105 Fb = N / 70 para H-13 µ = 1% βR = 140 Fb = N / 87 para H-17 β S = 4200 kg/m2 βR = 175 Fb = N / 103 para H-21 βR = 230 Fb = N / 129 para H-30 Para predimensionamiento se suele utilizar Fb (cm2) = N (kg) α En compresión pura adoptamos para c/hormigón:
α = 70 , 80 , 100 , 125
B) Flexo compresión con pequeña excentricidad
Momentos Provenientes del aporticamiento hiperestático
(por formar parte de la estructura de rigidez para tomar cargas horizontales: viento, sismo) → Modelo
Momento de apoyo de vigas en columnas de borde
Flexo compresión con pequeña excentricidad.:
α = 60 , 70 ,80 , 100
CÁLCULO APROXIMADO DE LOS MOMENTOS EN ESTRUCTURAS APORTICADAS
DIN 1045 - CUADERNO 240 – ART 1.6
ARTICULACIÓN
C = 0,75 lR/JR . JS/h
ARMADURA LONGITUDINAL 1) DIMENSIONES TRANSVERSALES MÍNIMAS
Sección Plena Sección irregular Sección Hueca D
d D d
d D d
COLADO LONGITUDINAL
D ≥ 20 cm D ≥ 20 cm d≥ 14 cm
D ≥ 20 cm d≥ 10 cm
COLADO TRANSVERSAL
D ≥ 14 cm D ≥ 14 cm d ≥ 7 cm
D ≥ 14 cm d ≥ 5 cm
2) CUANTÍAS LONGITUDINALES µ longitudinal ¨traccionada¨ ≥ 0,4% Fb disponible (menos comprimida) µ longitudinal total ≥ 0,8% Fb necesaria
µ longitudinal total (empalmes) ≤ 9% Fb
3) DIÁMETROS LONGITUDINALES Lado menor d < 10 cm≤≥> 10 ≤ d < 20 d ≥ 20 cm Por razones prácticas φ ≥ 8 φ ≥ 10 φ ≥ 12
Por rotura de las esquinas φ ≤ 10 φ ≤ d/8 φ ≤ d/8
4) SEPARACIÓN Sep. ≤ 30 cm Sep. ≥ 2,5 cm
(armadura Sep. ≥ φL constructiva) (atención empalmes) Excepción: Columna 40x40 5) UBICACIÓN: Diámetros mayores en las esquinas
ESTRIBOS 1) SEPARACION:
1.1) Sep E ≤ 12 øL Pandeo individual de la barra (CEB/DIN 12 øL ; ACI 16 øL ; BRASIL 21 øL ; PRAEH 15 øL)
1.2) Sep E ≤ d Plano de rotura 1.3) Sep E ≤ 30 cm Constructivo
Ø 12 14 cm ≤ d Ø 16 19 cm ≤ d Ø 20 24 cm ≤ d Ø 25 30 cm ≤ d
2) DIÁMETROS: øE ≥ øL / 4
Ø 12 a Ø 20 E: Ø 6 Ø 25 E: Ø 8
3) FORMA:
Cóncavas, cerrados Columnas circulares, octogonales, hexagonales ⇒ Estribos aislados
⇒ Estribos en espiral ( paso = sep)
Columnas zunchadas
• H° ≥ H21
• Estribos circulares, baja esbeltez
• Sección transversal circular o polígono regular (hexagonal o superior)
Recubrimiento falla igual que una columna de similares características
armada con estribos. Superada esa carga comienza a actuar el zuncho.
Criterio ACI
Colocar una hélice tal que provea una capacidad adicional por efecto del
zunchado levemente superior a la aportada por el recubrimiento de
hormigón.
• Mayor costo por cuantías de armadura transversal. (sep ≤ d ≤ 8 cm)
• Mayor ductilidad y resistencia a la compresión ⇒ especialmente aptas para grandes cargas de compresión
(pisos inferiores) y en zonas sísmicas.
• Sin ventaja comparativa bajo solicitaciones por flexión medianas o altas
4) ESTRIBOS MÚLTIPLES / GANCHOS
4.1) Cualquier barra que diste de otra barra restringida al pandeo individual menos de 15 øE no requiere restricción
adicional (estribo / gancho)
4.2) Colocar hasta 5 barras en cada esquina de estribo
≤15
øE
ESTRIBO INTERMEDIO
GANCHOS
Sep E sec = 2 Sep E ppal
> 15 øE
EMPALME DE ARMADURA
EMBOTELLADO caso a caso b ARMADURA DE ESPERA Caso c ___________________________ En compresión Le = Lo En tracción Le = αe . Lo
TABIQUES: Placas sometidas predominantemente a compresión
PORTANTES: para cargas verticales y horizontales.
DE ARRIOSTRAMINETO: contra pandeo de otros tabiques transv.
ESPESOR MÍNIMO: tabiques armados de hormigón H-13 o superior
4.1) Cualquier barra que diste de otra barra restringida al pandeo individual menos de 15 øE no requiere restricción
adicional (estribo / gancho)
ESPESOR
MÍNIMO
Con losas no
continuas
Con losas
continuas
In situ 12 premoldead
o
Tabiques armados de hormigón ≥ H-13o