UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE OBRAS CIVILES HORMIGÓN ARMADO I COLUMNAS Carlos Torres 2020 COLUMNAS Vigas y columnas: Base estructuras C.T. COLUMNAS Tipos de columnas Clasificación según dimensiones o carga • Pedestales • Columnas cortas de hormigón armado. • Columnas largas o esbeltas de hormigón armado. C.T. COLUMNAS Pedestales Características • • • • Altura es menor a 3 veces la dimensión lateral más pequeña. Puede diseñarse sin armadura (hormigón simple). Resiste solamente esfuerzos de compresión. Resistencia máxima a la compresión es 0.85∅𝑓𝑐′ 𝐴𝑔 (∅ = 0.65). • Si la carga aplicada es superior a 0.85∅𝑓𝑐′ 𝐴𝑔 , entonces es necesario incrementar el área de la sección transversal o bien diseñar como columna con armadura. C.T. COLUMNAS Columnas cortas de hormigón armado Características • Altura es mayor a 3 veces la dimensión lateral más pequeña. • Posee armadura longitudinal y de confinamiento (hormigón armado). • Elemento robusto que resiste solamente esfuerzos de compresión y de flexión, pero con poca flexibilidad. C.T. COLUMNAS Columnas esbeltas de hormigón armado Características • • • • Son las columnas más altas. Deformaciones por flexión aumentan (pandeo). Momentos secundarios aumentan (carga axial*excentricidad). Dichos momentos disminuyen la capacidad de resistencia a cargas axiales de la columna. C.T. COLUMNAS Fórmula de la esbeltez: 𝜆= Donde: 𝜆: Esbeltez. K: Factor de condición de apoyos por pandeo. 𝐿: Altura de la columna entre apoyos. 𝑖: Radio de giro. 𝑖 = 𝐾∙𝐿 𝑖 𝐼 𝐴 Si 𝜆 ≤ 22 La columna es considerada corta. Si 𝜆 > 22 La columna es considerada esbelta. C.T. COLUMNAS Armadura en una columna La resistencia a los esfuerzos axiales de las columnas pueden aumentarse de la siguiente forma: • Colocando refuerzo longitudinal. • Confinando con armadura lateral (estribos). Tipos de estribos: • Rectangulares. • Zunchos (espirales). C.T. COLUMNAS Armadura en una columna C.T. COLUMNAS Disposiciones generales Armadura mínima longitudinal: As debe ser mínimo el 1% de Ag. Armadura máxima longitudinal: As debe ser más del 8% de Ag. C.T. COLUMNAS Clasificación de cargas en una columna • Columna con carga centrada (P). • Columna excéntrica (P y Mx). • Columna con doble excentricidad (P, Mx y My). 𝑀𝑥 = 𝑃 ∙ 𝑒 𝑀𝑥 = 𝑃 ∙ 𝑒𝑥 𝑀𝑦 = 𝑃 ∙ 𝑒𝑦 C.T. COLUMNAS Capacidad axial para columnas con carga centrada Para columnas con estribos simples (rectangulares): 1 𝑃𝑛 = 0.8 ∙ 0.85𝑓𝑐′ 𝐴𝑔 − 𝐴𝑠 + 𝐴𝑠 𝐹𝑦 2 𝑃𝑛 = 0.65 ∙ 0.8 ∙ 0.85𝑓𝑐′ 𝐴𝑔 − 𝐴𝑠 + 𝐴𝑠 𝐹𝑦 Para columnas con estribos zunchados (espirales): 1 𝑃𝑛 = 0.85 ∙ 0.85𝑓𝑐′ 𝐴𝑔 − 𝐴𝑠 + 𝐴𝑠 𝐹𝑦 2 𝑃𝑛 = 0.75 ∙ 0.85 ∙ 0.85𝑓𝑐′ 𝐴𝑔 − 𝐴𝑠 + 𝐴𝑠 𝐹𝑦 C.T.
