Una columna es un elemento arquitectónico vertical y de forma alargada que normalmente tiene funciones estructurales , aunque también pueden erigirse con fines decorativos . De ordinario, su sección es circular, pues cuando es cuadrangular suele denominarse pilar, o pilastra si está adosada a un muro. COLUMNAS
TIPOS De concreto armado De piedra De madera De Acero
COLUMNA DE CONCRETO La principal carga que recibe es la de compresión, pero en conjunto estructural la columna soporta esfuerzos flexionan también Es la combinación de concreto y acero L as columnas de concreto tienen como tarea fundamental transmitir las cargas de los pisos superiores hasta la parte baja y después al suelo
COMPONENTES DE LAS COLUMNAS - Las columnas soportan cargas de compresión, que son absorbidas por el concreto, y las fuerzas de flexión son contrarrestadas por las varillas de acero corrugado de la armadura
ARMADURA Barras de acero : llamado armadura “vertical o longitudinal” Estribos : Dispuestos en forma transversal separados uno de otros o bien de forma espiral continuo atados a la armadura longitudinal .
CARGAS ESTRUCTURALES Se Clasifican en : Cargas Muertas Cargas Vivas Cargas Accidentales CARGAS MUERTAS : actúan de forma continua y sin cambios significativos. El peso propio de la estructura Rellenos Acabados de entrepiso, cielorraso Columnas , vigas losas Empujes : Líquidos , Sólidos CARGAS VIVAS : Varían en su intensidad con el tiempo por uso o exposición de la estructura. Tránsito en puente Cambio en temperaturas Maquinaria Acumulación de nieve o granizo CARGAS ACCIDENTALES : Son las que pasan rápido por la estructura son cargas inerciales causas ejm. Eventos sísmicos, Ráfagas de viento.
CARGAS VERTICALES : Son en gran parte absorbidas por la propia estructura de la columna, pero se producirá una reacción de impulso horizontal, será mayor cuanto más flexible sea la columna. MOVIMIENTO DE FLEXIÓN : Se produce debido al impulso que tiende a inclinar a esta lateralmente. LOS MOMENTOS FLECTORES : Son el factor más importante para definir el comportamiento de las columnas ante el pandeo, la geometría de pandeo inicialmente es similar a la elástica de deformación provocada por la flexión FUERZAS EN LAS COLUMNAS
El sistema de confinamiento lateral proporciona un mayor capacidad de carga. COLUMNAS SIMPLES Presentan estribos separados generalmente de sección cuadrangular. COLUMNAS ZUNCHADAS Tienen los estribos de forma espiral continuo de sección circular o poligonal de más de seis lados. CLASES DE COLUMNAS POR SU ARMADURA
1.- Hacer la armadura según detalle en los planos. 2.- Colocar la armadura agarrándola a la parrilla de la zapata o de la cimentación. 3.- Colocar los separadores de concreto de acuerdo al recubrimiento especificado. 4.- Colocar la cimbra de la columna. 5.- Vaciar el concreto, vibrando. 6.- Desenmoldado. Quitar cimbra. 1.- Hacer la armadura según detalle en los planos Previo a este se prepara el acero PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE COLUMNAS
Se prepara el acero con los rangos y normas del reglamento nacional de edificación en metrados. 1.- Hacer la armadura según detalle en los planos.
Las excavaciones se pueden dar de las siguientes maneras: CON MAQUINARIAS MANUALES Paralela al armado de los fierros (Columnas y zapatas) se procede a la excavación de las zanjas como vemos en las figuras
En estas imágenes se logra apreciar el armado de los fierros en la zapata y el encofrado, claro si el tipo de estructura lo requiera También se ve claramente las distancias que se que se requieren para el adecuado armado. 2.- Colocar la armadura agarrándola a la parrilla de la zapata o de la cimentación.
Detalles de la colocación de las columnas. 3.- Colocar los separadores de concreto de acuerdo al recubrimiento especificado. Luego se procede a la colocaciones de la armaduras de columnas como se ve en las imágenes y respetando las normas que se establecen en el reglamento de edificación.
Para la habilitación de segundos niveles o a más se deja fierros de más para poder amarrarla a los fierros posteriores como se ve en la imagen Posterior a estos pasos se hace el vaciado para zapatas de la siguiente manera: Echando la mezcla en el área encofrada de la zapata y ayudado con un vibrador electrónico se procede a vibrar para no dejar aire y evitar el debilitamiento de la estructura
4.- Colocar la cimbra de la columna.
TIPOS DE ENCOFRADOS POR LA FORMA
5.- Vaciar el concreto, vibrando. 6.- Desenmoldado. Quitar cimbra.
La columna es un elemento estructural que trabaja en compresión pero por su ubicación en el sistema estructural debe soportar también flexiones, corte y torsión. Fluencia inicial del acero en la cara de tensión Aplastamiento del concreto en la cara en compresión Por pandeo FALLA POR FENÓMENO DE PANDEO Es un fenómeno de inestabilidad elástica que puede darse en elementos comprimidos esbeltos manifestándose por la aparición de deformidades en la forma de la estructura. Cuanto más larga sea la columna menor será la capacidad de aguante a la compresión. No se produce repentinamente al alcanzarse la carga crítica de pandeo, sino que se manifiesta de manera progresiva desde los niveles bajos de carga axial. FALLA EN COLUMNAS
RELACIÓN DE ESBELTEZ Es una medida de la flexibilidad de la columna sirve para clasificar a las columnas en cortas, largas e intermedias. Depende de la relación entre la longitud y el diámetro de la columna, pero también de la relación de la longitud y el radio de giro de la curva de flexión. COLUMNAS CORTAS : el efecto esbeltez es un factor importante ya que la forma de fallar depende de ella; para columnas poco esbeltas la falla es por aplastamiento del material. COLUMNAS LARGA : Son elementos más esbeltos y la falla es por pandeo, la carga última influye en la esbeltez; lo que produce flexión adicional por la deformación transversal. COLUMNAS INTERMEDIA : La falla es por una combinación de aplastamiento y pandeo. FALLA EN COLUMNAS
FALLA EN COLUMNAS COMPORTAMIENTO DE FLEXIÓN COMPORTAMIENTO DE CORTANTE Los efectos de compresión y tensión en los materiales se presentan paralelamente dentro del elemento. Los efectos de compresión y tensión en los materiales se presentan casi perpendicularmente uno del otro dentro del Elemento.
TIPOS DE FALLA EN COLUMNAS DE CONCRETO REFORZADO
FALLA EN LAS COLUMNAS POR FLEXIÓN
FALLA EN LAS COLUMNAS POR COMPRESIÓN
FALLA EN LAS COLUMNAS POR COMPRESIÓN
FALLA EN LAS COLUMNAS POR CORTANTE
FALLA EN COLUMNAS POR PÉRDIDA DE RECUBRIMIENTO COMPRESIÓN CON PANDEO DE BARRAS
FALLA POR FLEXOCOMPRESIÓN FALLA POR CONEXIONES VIGA - COLUMNA
El Efecto de Columna Corta consiste en una restricción parcial del desplazamiento lateral del cuerpo de una columna, que obliga a concentrar toda la demanda de deformaciones y tensiones en su porción libre E l confinamiento de una parte de la columna por muros no estructurales. Generalmente se produce por la necesidad de dejar aberturas para iluminación y ventilación naturales. Quedando confinadas en su parte inferior por las paredes rígidas, y libres en la parte superior, con una longitud generalmente muy pequeña. COLUMNA CORTA ¿QUÉ ES? CAUSA
Es una de las causas más comunes de daños catastróficos en edificaciones afectadas por sismos
2.- Colocar una ventana menos ancha , en la parte central de la luz entre columnas, de manera tal que la pared de mampostería se adhiera a la columna en toda su altura 1.- Las soluciones más adecuadas para el caso de muros de todo orden que impidan el movimiento libre de la columna consisten básicamente en la separación del muro de la misma por medio de juntas. SOLUCIONES