Predimensionamiento de Columnas 1

1. ¿QUÉ ES PREDIMENCIONAMIENT PREDIMENCIONAMIENTO? O? 2. ¿CUÁL ¿CUÁ L ES LA IMPORTANCIA IMPORTANCIA DEL PREDIMENCIONAMIENTO?

LOGRO DE SESIÓN

Al finalizar la sesión, el estudiante aplica criterios para predimensionar los principales elementos estructurales de una edificación de concreto armado; en forma correcta.

SISTEMAS ESTRUCTURALES Se clasifican según los materiales usados y el sistema de estructuración sismorresistente predominante en cada dirección. Según la norma E-030 son:

Las columnas son los miembros verticales sometidos a compresión y flexión combinada, que sirven para transmitir las cargas desde las vigas o desde losas plan.as Así permiten repartir la carga de una estructura desde los pisos superiores hasta los inferiores y de allí al suelo por medio de la cimentación. Puesto que las columnas son elementos a compresión, la falla de una columna en un lugar crítico, puede causar el colapso sucesivo de los pisos siguientes y el colapso total último de la estructura completa.

Las columnas se clasifican tomando en cuenta diferentes aspectos. Ya sea por su forma, por sus características, por su proceso constructivo se toman las diferentes clasificaciones. A saber son:

1.- POR SU FORMA Y PROCESO CONSTRUCTIVO

Las columnas por la forma de su sección transversal se clasifican en columnas rectangulares y circulares.

Aunque en nuestro medio, las columnas con estribos son las que se usan con más frecuencia por sus costos menores de construcción, cuando se requiere un incremento en la ductilidad , como en las zonas sísmicas (nuestro país y el resto del Cordón de fuego del Pacífico), también se usan columnas rectangulares o circulares con refuerzo espiral o zunchos.

La posición de la carga en la sección transversal, permite clasificar a las columnas como:

A Columnas cargadas axialmente. B Columnas cargadas excéntricamente. B1 Columnas sometida a flexión uniaxial. B2 Columnas sometida a flexión biaxial.

El proceso de falla en las columnas también determina el tipo de elemento, teniéndose:

a) Falla en el material, por la fluencia inicial del acero en la cara de tensión, b) Por el aplastamiento del concreto en la cara en comprensión, o c) Por la pérdida de la estabilidad lateral del elemento, conocido como pandeo lateral. En el primer caso, se clasifica al elemento como columna corta. A medida que se incremente la longitud de la columna, también se incrementa la probabilidad de que el pandeo produzca la falla. Por lo tanto, la transición de columna corta (falla de material) a columna larga (falla por pandeo) está definida por:

Las columnas de concreto armado pueden ser de tres tipos que son:

Elemento reforzados con barras longitudinales y zunchos Elementos reforzados con barras longitudinales y estribos Elementos reforzados con tubos de acero estructural, con o sin barras longitudinales, además de diferentes tipos de refuerzo transversal. Para las columnas de concreto armado, la cuantía de acero oscila entre 1 y 8% con un mínimo de 4 barras longitudinales (Nilson y Winter, 1994).

METODO PARA PREDIMENSIONAR COLUMNAS DE CONCRETO ARMADO

Existen dos métodos para predimensionar las columnas de concreto armado, el primero es una aproximación, ya que se basa en la carga axial únicamente, debido a que esta carga es fácil de obtener por métodos aproximados para cálculos preliminares de pórticos. El segundo método es más preciso y está basado en la carga axial y el momento flector conocido, valores que son los necesarios para diseñar una columna

Método sugerido por Arnal y Epelboim Conocido Pu El área de concreto armado puede estimarse por la fórmula (Arnal, y Epelboim, 1985)

Conocido Pu y Mu Este método está basado en el empleo de ábacos basados en diagramas de interacción de resistencia que definen la combinación de carga axial y momento flector de falla para una columna determinada, con un intervalo completo de excentricidades desde cero hasta infinito. Los pasos para obtener las dimensiones son:

Diagrama de interacción para la resistencia nominal de una columna

a) Calcular

Actividad en pares:

Extraer cinco conclusiones importantes del tema

Contestemos de forma oral: ¿Cómo aprendí el predimencionamiento? ¿Qué pasos realice para aprenderlo? ¿Qué concepto puede reforzar a partir de esta temática? ¿ Qué dificultades tuve y como lo supere?

Actividad de transferencia:

Taller grupal para estudiar los sistemas estructurales y elementos estructurales. Presentan un resumen.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Código

Autor

Titulo

Editorial

Año

624.17 MART

Martínez Murcia, José Gustavo

Estructuras

2011

624.1762 GALL 2010

Gallego Silva, Mauricio

El concreto y los terremotos : conceptos, comportamiento, patología y rehabilitación

2010

624.902685 MINI 2010

Perú. Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento

Reglamento Nacional de edificaciones 2011

2010

www.civil.cicloides.com/files/intro.swf

FIN