Teórica Columnas y tabiques

Estructuras II
Columnas, Tabiques
Columnas, Tabiques
• Las columnas y tabiques portantes son los elementos estructurales que transmiten las cargas del edificio de nivel a nivel y finalmente las transmiten, a través de las fundaciones al terreno natural
fundaciones, al terreno natural.
• Tabiques hormigón armado
q
g
• Esta transmisión de cargas en la dirección
cargas en la dirección del eje de la pieza implica que el esfuerzo
implica que el esfuerzo preponderante de esos edificios sea axil y, en particular, de compresión. • También deben soportar solicitaciones de flexión debido a esf er os hori ontales como ser iento o sismo son más
esfuerzos horizontales como ser viento o sismo, son más importantes en edificios altos y angostos
•
En las columnas esbeltas, es preponderante el esfuerzo de pandeo.
Formas
• La
La cuantía mínima de un elemento comprimido cuantía mínima de un elemento comprimido
no debe ser inferior al del 0.8 % de la sección estáticamente necesaria.
táti
t
i
• El diámetro mínimo para los estribos es: Ø6 para ØL < 20 mm y de Ø8 para ØL ≥ 20 mm
para ØL < 20 mm y de Ø8 para ØL ≥ 20 mm.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Para los casos de columnas exclusivamente con esfuerzo axil de compresión, se puede utilizar la fórmula : γ . Ns = Ab βr + As βs En donde: γ: Coeficiente de seguridad = 2.1
Para tabiques este coeficiente vale 3 0
Para tabiques este coeficiente vale 3.0. Ns: Carga de servicio.
Ab: Sección de hormigón.
βr: Resistencia del hormigón (en función de la calidad del mismo) para σbk=170 Kg/cm2 βr=140 kg/cm2 βs: Resistencia del acero = 4200 Kg/cm2 As: Sección del acero. Po ejemplo para calcular la carga de servicio de una columna de 20x20 cm y armadura 4 Ø 12 hacemos ( 1 Ø 12 = 1,12 cm2)
Ø
( Ø
,
)
NS = (Ab βr + As βs )/ γ
NS ( 20
NS = ( 20 cm x 20 cm x 140 Kg/cm2 + 4 x 1.12 cm2 x 4200 Kg/cm2)/ 2.1
20
140 K / 2 4 1 12 2 4200 K / 2)/ 2 1
NS = 35,62 t Siendo NS la carga de servicio de la columna.
•
•
•
•
•
•
•
•
Para dimensionar una columna con un esfuerzo combinado de compresión (N) y fl i (M)
flexion (M) tenemos que utilizar los diagramas de interacción, que son diagramas ili l di
d i
ió
di
que en base a:
βr: Resistencia del hormigón (en función de la calidad del mismo) para σbk=170 Kg/cm2 βr=140 kg/cm2 /
β
k /
βs: Resistencia del acero = 4200 Kg/cm2 B ancho de la columna D : canto de la columna, en la dirección del momento
N = Esfuerzo norrmal
M = momento flector
M = momento flector
Nos devuelven w01; cuantía mecánica de hierro de la columna considerada
n = N / bdβr = 0,49
2
ms = M / bd βr = 0,056
01
ω01
Datos
N = 33 T
M = 91 tcm
B = 20 cm
D = 24 cm
Br = 140 KG/cm2
As1 = As2 = ω01db / (βs/βr).
M = 0,056
W01 = 0
0,14
14
N = 0,49
As1 = As2 = ω01db / (βs/βr). = 0,14 x 20 cm x 24 cm /(4200/140) = 2,56 cm2
24 cm
20 cm
• Verificación al pandeo
•
•
•
•
El pandeo es una solicitación que aparece en piezas esbeltas sometidas a compresión o flexocompresión
Es necesario verificar la pandeo una columna de un edificio si el coeficiente λ > 45
Para columnas rectangulares λ = 3.46 L / d
/
•
•
Siendo L = altura del tramo de columna considerado
D A h
D = Ancho mínimo de la columna
í i
d l
l
λ = 3.46 L / d = 3.46 x 400/32= 43 < 45, no es necesario verificar al pandeo
λ=3
3.46
46 L / d = 3
3.46
46 x 280/25= 38 < 45
45, no es necesario verificar al pandeo
λ = 3.46 L / d = 3.46 x 280/22 = 44 < 45, no es necesario verificar al pandeo
λ = 3.46 L / d = 3.46 x 960/32= 103 > 45, es necesario verificar al pandeo
Dimensionar columna compresión
Grupo
N
Altura
T
m
1
35
3
2
38
3
3
41
3
4
44
3
5
47
3
6
50
3
7
53
3
8
56
3
9
59
3
10
62
3
11
65
3
12
68
3
Dimensionar columna Flexocompresión
Grupo
N
M
Altura
T
Tcm
m
1
46
123
4
2
49
120
4
3
52
117
4
4
55
114
4
5
58
111
4
6
61
108
4
7
64
105
4
8
67
102
4
9
70
99
4
10
73
96
4
11
76
93
4
12
79
90
4