¿Como reducir la sección (dimensiones) de una columna y lograr una estructura eficiente?
Tanto la Normativa Peruana como el Instituto Americano del Concreto (ACI) ofrecen la opción de reducir gradualmente la seccion de una columna a medida que se avanza en los niveles superiores de un edificio u otra estructura; es recomendable que esta modificación esté respaldada por un ingeniero estructural.
Click aqui ↓ enlace libre de virus
▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣
La práctica de reducir dimensiones está respaldada por la consideración de cargas decrecientes y demandas cambiantes que la columna experimentan en diferentes niveles de la estructura, no obstante, es importante destacar que la reducción se encuentra condicionada a los principios estructurales (estructuración) y a los requisitos de desplazamiento especificados en las normativas al realizar un diseño sísmico.
Algunas razones para optar por la reducción de una columna
1. Cargas de diseño decreciente: A medida que se sube de nivel, las cargas gravitacionales como las cargas muestras y vivas, experimentan una diminución, esto es consecuencia de la menor cantidad de los elementos ubicados por encima de la columna en niveles superiores; si los cálculos demuestran que incluso con una sección menor de la columna puede resistir las cargas y fuerzas de diseño, entonces la reducción es aceptada.
2. Reducción de cargas laterales: En edificaciones regulares y bien estructuradas, la carga sísmica ejerce su mayor influencia en los niveles inferiores (el máximo en el primer nivel), a medida que se sube de nivel, esta carga tiende a decrecer, esta característica permite considerar una reducción gradual en la sección de las columnas en los niveles superiores.
3. Alineación con el diseño arquitectónico: En muchos casos el diseño de la arquitectura busca optimizar los espacios en los niveles superiores, cuando este diseño es aprobado por el cliente y es técnicamente viable desde el aspecto estructural, es necesario seguir esta configuración para lograr la concordancia entre la funcionalidad estructural y la visión estética.
4. Reducción de costos, en edificios de gran altura: La reducción de la sección de las columnas en los niveles superiores puede generar ahorros considerables en los materiales del concreto (cemento, agregados, aditivos, etc.) y de las barras de construcción; esta reducción en costos es más significativa en edificios de mayor número de piso, por ejemplo, el ahorro es más notable en un edificio de 20 pisos que uno de 2 o 3.
5. Mejora en la estabilidad del edificio: La reducción de la sección de las columnas en niveles superiores conlleva una disminución en la carga total de dichos niveles, este efecto contribuye a la estabilidad de toda la estructura gracias a la reducción de fuerzas concentradas en niveles superiores.
Criterios para reducir la sección de la columna
Se plantea una columna perimetral cuya sección del primer nivel es de 50 x 50 cm, y para el segundo nivel se contempla una reducción de la sección, la dimensión es de 40 x 50 cm. En cuanto al refuerzo, en el nivel inicial se dispone de un total de 10 barras de 5/8” mientras que en el segundo nivel se ha prevista una cantidad de 8 barras de 5/8”, a continuación, se detalla la correcta disposición y colocación de las barras corrugadas, adoptando un criterio que garantice la integridad de la estructura.
Se muestra una perspectiva de la transición en la sección de la columna, en esta representación visual, se observa con claridad como se distribuyen las barras de refuerzo, algunas de las cuales de mantienen en el nivel 1 mientras que otras continúan al nivel superior, es importante resaltar que este método se logra al realizar una planificación minuciosa desde la fase inicial del diseño estructural, es decir en el diseño se prevé cuantas barras quedan y cuantas sobrepasan.
Al mantener la continuidad del refuerzo desde el nivel 1, en el segundo nivel de la columna se emplearían solo 7 barras; con el propósito de lograr una simetría se procede a añadir 1 barra adicional de igual diámetro que las demás, esta acción se realiza con el objetivo de mantener un equilibrio estructural en la disposición de barras de la columna.
En situaciones donde la reducción de la sección no es significativa, como en el caso de reducir de 50 cm a 45 cm, se puede optar por una alternativa diferente, como es el caso del grifado de barras, la normativa establece que dicho grifado puede aplicarse con una pendiente máxima de 1:6. Esta opción resulta más adecuada cuando se busca una reducción poco pronunciada de la columna, permitiendo ajustes en la estructura sin comprometer su resistencia ante eventos sísmicos.
Cuando se quiere reducir la sección de una columna, un factor importante es el grifado de las barras de refuerzo, si el grifado es menor a la pendiente 1:6 las propiedades de la barra se conservan pero la la reducción se verá limitada; caso contrario ocurre cuando la pendiente es mayor a 1:6, permite mayor libertar para reducir dimensiones pero las propiedades de la barra se ven reducidas, esto puede generar fallas en todo el elemento, sobretodo cerca a la conexión viga-columna donde los esfuerzos a corte son más demandantes.
.
El grifado de las barras no solo se puede dar de una cara, también se puede realizar de la obra, con ello se consigue una mayor reducción de la sección, pero siempre respetando al pendiente 1:6. Para comprenderlo mejor se visualizará una columna central que tiene una reducción de 50 cm a 40 cm con la técnica de grifado en ambos lados.
▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣
Información para citar el artículo
Redactado por: Ing. Jorge Condori
Fecha: 26 de agosto del 2023
.▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣
TE PUEDE INTERESAR ESTAS GUIAS
Importancia de alternar el gancho de los estribos de una viga en sus 4 lados
.webp "alternancia de los ganchos de los estribos en vigas")
Proceso de construcción de una columna de concreto, incluye detalles estructurales.webp "proceso constructivo de columnas de concreto")
Concepto de la ingenieria estructural y su importancia en los proyecto
.webp "que es la ingenieria estructural y cual es su importancia")
Guia para predimensionar vigas de concreto (cálculo de dimensiones)
.webp "predimension de vigas de concreto")
Click aqui ↓ enlace libre de virus
▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣
ACCESOS DIRECTOS
Unete a nuestro canal de Youtube y Facebook utilizando los siguientes botones para acceder de forma rápida y sencilla.
