Paul Gurmendi Beñat Santamaría

PILARES
Paul Gurmendi
Beñat Santamaría
Introducción
Función del pilar
La función principal del pilar es la de canalizar las acciones que actúan sobre la
estructura hacia la cimentación.
Nomenclatura
Los pilares también son llamados soportes, pies derechos, columnas o pilas (es
este último caso se utiliza en la obra civil
Tipos de secciones
Suelen ser sencillas y regulares a lo largo del pilar. Rectangulares o circulares.
Solicitaciones
-
Compresión simple
-
Compresión excéntrica
-
Flexión compuesta
-
Flexión esviada
-
Torsión
Tipología de pilares
Según su forma de sustentación.
a) Empotrados cuando esta rígidamente unido a otros elementos estructurales,
para ello se debe realizar un buen empalme entre los diferentes elementos.
b) Articulados el pilar está provisto de un dispositivo especial, o esta de tal
forma configurada, que puede girar en una o dos direcciones.
La articulación se coloca en la base o entre está y un tercio de la altura.
Según su forma externa.
a) Pilares de inercia constante, misma sección en toda su longitud.
b) Pilares de inercia variable, cambio de sección a lo largo de su longitud.
Armado del pilar de hormigón
Armadura longitudinal
Tienen como objetivo la de cooperar con el hormigón en la transmisión
de esfuerzos axiales de compresión y deben absorber también las tracciones
debidas a los esfuerzos flectores. Son aquellas que coincide su dirección
principal con la del pilar.
Las tracciones no están definidas en cuanto a magnitud y posición puesto
que variarán a lo largo de la vida de la estructura en función de las diferentes
cargas que soporte esto, más que las armaduras deban estar lo más cerca de la
cara traccionada (siempre respetando el espesor de recubrimiento) y que las
armaduras deben formar una jaula es aconsejable la colocación de las armaduras
longitudinales en el perímetro de la sección y de forma simétrica.
El número mínimo de armaduras longitudinales es de cuatro en secciones
cuadradas o rectangulares y de seis en secciones circulares. En caso de que la
distancia entre armaduras exceda de 35cm habrá que colocar armaduras
intermedias (normalmente cuando el lado supera los 40cm).
Las armaduras longitudinales pueden colocarse uno junto a otro hasta un
máximo de cuatro si se trata de barras corrugadas y en el caso de cuatro barras
sólo cuando no existan empalmes. La superficie de las cuatro barras no podrá
sobrepasar la superficie de una barra de 70mm de diámetro. El área resultante de
las barras no debe sobrepasar el 35‰ del área del pilar
Armadura transversal
Son aquellas armaduras dispuestas en planos normales a la dirección
principal de la viga, formando estas cercos o estribos cerrados. Si la armadura se
coloca de forma continua a lo largo de la armadura longitudinal con forma
helicoidal se le denomina zuncho.
Las armaduras transversales contribuyen a impedir el pandeo de las
barras longitudinales, puesto que, reducen la longitud de las barras y por tanto su
esbeltez; ayudan a formar la jaula dotándola de rigidez para su transporte; si
existen esfuerzos cortantes los estribos los absorben junto al hormigón en caso
de que dichos esfuerzos sean importantes se recurre al zunchado.
El acero que se utiliza en el armado transversal es el mismo al que se usa
en el longitudinal y su diámetro no será inferior a la cuarte del mayor diámetro
utilizado en las barras longitudinales.
La separación máxima entre estribos será la distancia resultante de
multiplicar por quince el diámetro de la barra comprimida más delgada.
Las armaduras transversales y longitudinales se unen con alambre y
nunca por soldadura puesto que disminuiría las propiedades mecánicas del acero.
Secciones
circulares
Secciones
rectangulares
cuadradas
Disposiciones típicas de los cercos:
Armaduras especiales
Existen casos en los que se utilizan perfiles metálicos como IPN IPE
UPN. En este tipo de armado también se debe disponer de jaulas cumpliendo las
condiciones en apartados anteriores expuestos
Ejecución
Es muy importante garantizar la correcta situación del pilar y su verticalidad.
Las primeras medidas para ello deben tomarse en la redacción del proyecto: los
planos han de estar debidamente acotados y la distancia entre pilares se debe establecer
entre ejes.
Hay que marcar la situación de cada pilar en obra de acuerdo con los planos.
Una vez colocado el encofrado se comprueba la verticalidad del mismo mediante el uso
de la plomada. Después, como se observa en las imágenes, se procede a arriostrar los
pilares utilizando puntales.
Por otro lado, siendo el pilar un elemento vertical, es corriente que el hormigón
presente cierta falta de homogeneidad, que se prevé en el cálculo introduciendo un
coeficiente de minoración de resistencia del 10%. Para reducir esta falta de
homogeneidad, resulta de utilidad consultar unas reglas de buena práctica que se
reducen a continuación:
-
Garantizar la limpieza del hormigón
Verter el hormigón desde poca altura
Compactar adecuadamente: hormigonando por tongadas y usando el vibrado
después de cada una de ellas
Generalmente los pilares se empalman unos a otros por empotramiento. La
mayoría de las veces se añaden unas armaduras independientes, o bien se prolongan las
del pilar inferior que luego se empalman a la jaula del nuevo pilar. Estas armaduras se
llaman enanos.
Cuando el empalme se realiza entre dos pilares de distinta sección, existen dos
posibilidades: o se recurre a enanos independientes, o bien se doblan las armaduras del
inferior para adaptarse a las dimensiones del superior. El ángulo de doblado de las
armaduras no debe superar los 10º.
Es necesario mantener las armaduras transversales a lo largo de estas armaduras
de empalme de pilares, sobre todo si ha sido necesario doblarlas.
Pilares prefabricados de hormigón
El uso de este tipo de pilares prefabricados presenta una serie de ventajas:
a) Economía de moldes y encofrados, ya que se realizan en serie.
b) Las condiciones atmosféricas no influyen a efectos de hormigonado y
curado.
c) Los materiales y técnicas empleados en su fabricación pueden controlarse
sistemáticamente.
d) La mecanización de producción permite reducir costes de mano de obra.
e) Se agiliza el montaje del elemento.
Sin embargo, también tienen algunos inconvenientes:
a) La dificultad de transporte para grandes pesos o dimensiones.
b) Necesidad de un cuidadoso proyecto.
c) La ejecución de uniones resulta difícil.
En este tipo de pilares se reduce en un 35% el tiempo de ejecución de la
estructura. El empalme entre los sucesivos pilares se realiza de la siguiente manera: el
pilar superior posee unos orificios por donde pasan las armaduras del inferior. La unión
se realiza inyectando mortero de cemento, una vez que se hayan juntado las partes.