Columnas:

Son elementos estructurales que transmiten las cargas accidentales y permanentes del edificio hasta el plano de fundación.

Constituyen dichas cargas:

a) Peso propio de la columnab) Descargas de las vigas que apoyan en las mismas, o descargas directa de losas en el caso de

entrepiso sin vigas.c) Descarga de columnas inmediatamente superior.

Para diferenciar a las columnas de los tabiques se impuso el siguiente limite b ≤ 5d siendo d la menor dimensión de la pieza.

Si b > 5d => se calculará como tabique

Desde el punto de vista de funcionamiento estructural, podemos distinguir:

# Columnas con estribos simples: cuya armadura resistente está constituidas por barras longitudinales y la armadura transversal, estribos, responde fundamentalmente a la necesidad de impedir el pandeo de las barras longitudinales.(y además para absorber tensiones de corte en caso de columnas flexo comprimidas.

# Columnas sunchadas: de planta circular o poligonal, además de la armadura long. lleva una transversal continua en forma de helicoide ó espira, arrollada sobre aquella y que contribuye a la resistencia de la pieza ya que confina al hormigón.

Suele usarse para grandes cargas de servicio.

Se desarrollará las del primer tipo, por su mayor aplicación en estructuras corrientes, aclarando que también existen columnas con estribos simples de planta circular ó poligonal por razones arquitectónicas.

Columnas con estribos simples

Dividiremos nuestro estudio en:

Sin posibilidades de pandeo

Columnas simples

Considerando efecto de pandeo

Análisis por diagrama de cálculo

Flexo compresión : Considerando pandeo

Compresión simple: sin posibilidades de pandeo

As

b

d

Es el caso de columnas interiores, en sistemas indesplazables y esbelteces λ ≤ 45

Ci

Cj

La longitud de pandeo puede ser ≠ a la real de la pieza. Un sistema es indesplazable cuando posee elementos que rigidizan a la estructura ante desplazamientos horizontales.

El cálculo de la longitud de pandeo y de la desplazabilidad o no de la estructura lo veremos en el tema “verificación de la seguridad de pandeo”.

Supongamos que se necesita observar una carga N (carga real o de servicio):

Dimensionamos la columna para que soporte una carga N rotura

Siendo Nrot = N. γ siendo γ = 2,1 = coeficiente de seguridad

Parte absorbida por el hormigón (Nb)

Nrot está dividida en dos parte

Parte absorbida por la armadura (Ns)

La armadura cumple las siguientes funciones:

1 Ayuda a resistir los esfuerzos de compresión2 Cubre posibles excentricidades3 Hace más dúctil la rotura de la pieza4 Favorece el proceso constructivo

Tensión = FuerzaSuperficie

Fuerza = Superficie x Tensión

Nrot = Ab x Br + As x √su

Siendo:

Ci

Cj

Columnas interiores

λ= Sk = longitud de pandeo

i min radio de giro mínimo

Nrot = Nb + Ns

Ab = sección del hormigónAs = sección de aceroBr = tensión de cálculo de H°√su = tensión en el acero para un acortamiento unitario de 2°

….. definido por condiciones de proyecto, podemos conocer As

As = Nrot−Ab∗Br

√ su cm2

Con As hallamos la cuantía geométrica tot µo = AsAb x 100

Esta cuantía deberá estar comprendida entre:

Cuantía geométrica mínima = 0,8 %

Cuantía geométrica máxima ≤ 9 %

Disposiciones Reglamentarias:

Dimensión mínima de la columna: dmin = 20cm Barras longitudinales : - Ø L mínimo 12 mm

- separación máxima entre barras 30cm, admitiéndose para lados d1 ,d2 ≤ 40cm, una por esquina.

- Longitud de empalme entre barras: 50ØL 50 Ø L

Barra Inferior

Se pueden empalmar barras de 2 rangos de Ø de diferencia por ejemplo: Ø 14

Ø12

Ø16

Estribos: diámetro mínimo ØB = 6 mm, para Ø L ≤ 20 mm

ØB = 8 mm, para Ø L > 20 mm

Separación máxima en altura: ab ab ≤ d min

Incluyendo zonas de empalme de barra

d2

d1

Barra Superior

Estribos principales ab ≤ 12 Ø L

Estribos secundarios: 2.a.b

Los estribos deben cerrarse en las barras de esquina con ganchos que se superponen

En un angulo de estribo es posible asegurar contra el pandeo hasta 5 barras longitudinales, razón por la cual conviene concentrar barras longitudinales en las esquinas.

La máxima separación entre los ejes de cada barra extrema y la barra de la esquina será 15 veces el diámetro del estribo:

≤ 15 Ø 8

≤ 15 Ø 8

Otras barras longitudinales, a mayor distancia de la barra de la esquina, deben asegurarse mediante estribos intermedios, o secundarios, que puedan estar a una separación igual al doble de los principales.