FALLA DE EDIFICIOS A BASE DE LAS LOSAS PLANAS POR PUNZONAMIENTO DE LA LOSA ¿Qué es el punzonamen!o "e losas# Se dice que una placa punzona cuando se produce una rotura de la misma alrededor del soporte en el que se apoya de forma tronco-piramidal o tronco-cónica, según el soporte sea rectangular o circular.
Fig. 1
Fig. '
Este fenómeno (Fig. 1) se produce por agotamiento a tracción del concreto, deido a las tensiones tangenciales generadas generadas a lo largo de la !superficie cr"tica!, por las cargas transmitidas por la placa al soporte. #ami$n se puede producir por la actuación localizada de una carga concentrada sore una superficie reducida o por un pilar o columna apeado que arranque de la propia losa, aunque en estos casos la rotura o el %ngulo de inclinación de los planos de rotura ser"an in&ersos (Fig. '). En las las fall fallas as por por punz punzon onam amie ient nto, o, la losa losa fall falla a en torn torno o a la carg carga a o reac reacci ción ón concentrada.
a sección cr"tica se etiende alrededor alrededor de la carga concentrada o de
la colum columna na (o capite capitel). l). a falla falla ocurre ocurre descr descri iien iendo do un cono cono trunca truncado do o pir%m pir%mid ide e (formados por la grieta cr"tica a tensión diagonal alrededor de la carga concentrada o del apoyo. *na *na falla falla por punzon punzonam" am"en ento to puede puede traer traer consec consecuen uencia cias s desast desastros rosas, as, como como el derrume total de una constuccion. a falla por cortante de una coneión losa-columna losa-columna puede causar causar el colapso progresi&o de una parte o del total de la estructura
Es clara, clara,
entonces, la necesidad de tomar precauciones para e&itar una falla fr%gil de este tipo.
Falla de un edificio a base de losas planas por punzonamiento punzonamie nto de losa
Losas Planas$ *na losa plana, es una losa de concreto reforzada en dos direcciones de manera que trasmita su carga directamente sore las columnas en que se apoya, generalmente sin la ayuda de &igas y traes. Este tipo de losa se refuerza con &arillas en dos direcciones y puede tener un peralte uniforme o se puede engrosar en un %rea sim$trica m%s o menos cuadrada llamada %aco, alrededor de la columna. En pisos de este tipo se puede aumentar el tama+o de las columnas cerca de su etremo superior form%ndoles una caeza acampanada llamada capitel. os pisos de la losa plana c capiteles son económicos en cuanto al uso de materiales y proporciona una construcción r"gida generalmente estas losas se utilizan en la construcción de edificios industriales con cargas &i&as muy grandes. ueden ser macizas, o aligeradas por algún medio (loques de material ligero, al&$olos formados por moldes remo&iles, etc.), Según la magnitud de la carga por transmitir, la losa puede apoyarse directamente sore las columnas o a tra&$s de %acos, capiteles o una cominación de amos. /aracter"sticas0
Construcción de una losa plana en dos direcciones sin vigas
Estas losas pueden mantenerse directamente sore las columnas. Estas losas en su forma tradicional no poseen resistencia suficiente para
irrumpir dentro del rango inel%stico de comportamiento de los materiales. Estas no son austadas para zonas de alto riesgo s"smico. 23ora ien, si se desea meorar la resistencia de las losas al punzonamiento y la integración de estas losas planas con las columnas se recomienda la utilización de los capiteles y %acos.
Esquema de una losa plana con ábaco, capitel y soporte o columna Ress!en%a al %o&!an!e en losas planas El cortante puede ser cr"tico en losas sore las que se aplican cargas concentradas. Este es el caso de la transferencia de fuerzas de la losa a columnas en losas planas
(con o sin capiteles o %acos), de columnas a zapatas, o cuando las cargas son rodantes. En muc3os casos los esfuerzos por corte controlan el dise+o. Este es el caso particular en losas planas para las que la dimensión de la columna (o capitel) y el espesor de la losa dependen de la magnitud de la fuerza cortante por ser transmitida. El peso de una losa de concreto soportado por una columna genera una tensión de punzonamiento en la propia losa. Si este esfuerzo es suficiente y no se 3a pre&isto una protección adicional, puede 3acer que el pilar &aya 4penetrando5 en la losa. Este mismo esfuerzo de punzonamiento se produce en la ase sore la que descansa la
columna.
Me%ansmo "e Falla ' Mo"elo 2l aplicarse una carga, las primeras fisuras en formarse son le&es fisuras circunferenciales alrededor de la columna deido a momentos negati&os en dirección radial. uego desde la columna se etienden las fisuras radiales, deidas a los momentos negati&os en la dirección circunferencial. El momento en la dirección radial Rotura por punzonamiento
decrece
Cono de Punzonamiento
r%pidamente al alearse de la columna por lo cual ser"a necesario un incremento significati&o de la carga para que se formen fisuras circunferenciales a una cierta distancia aleada de la columna. as fisuras diagonales de tracción se desarrollan cerca de la altura media y son por consiguientes m%s similares a un entramado de fisuras por corte que a fisuras por fleión-corte.
a rigidez de la losa alrededor de la región fisurada tiende a controlar la aertura de las fisuras diagonales preser&ando as" la transferencia del esfuerzo de corte correspondiente a la traazón del agregado para grandes cargas. a falla por punzonado puede ocurrir e&entualmente, acompa+ada de la falla por fluencia de la armadura de fleión. a rigidez de la losa que rodea la región de falla restringe la deformación de la unión losa-columna en el plano paralelo a la losa. Esta restricción a la deformación genera esfuerzos de compresión que incrementan la capacidad al corte y fleional en la zona cr"tica, pero esto tami$n reduce la ductilidad del modo de falla. En este caso ocurre una falla dúctil, es decir con grandes deformaciones pl%sticas. /uando la cuant"a es grande, se puede producir una falla fr%gil o queradiza (falla por punzonado). odr"a presentarse conuntamente a una falla por fluencia de la armadura. En este caso las deformaciones son peque+as y mayormente el%sticas.
Mapa de Fisuracion 2grietamiento deido a la carga aial
6rietas por cortante
7iliograf"a0 8en$trey 3. Synt3esis of punc3ing failure in reinforced concrete. /ement 9 /oncrete /omposites ': (';;')0 :<=->;=. 8anuel 8u+oz ?idalgo (1<<:). 4@iagnosis y causas en patolog"a de la edificación5 Edit. 2utor-Editor. Se&illa, Espa+a. >';pp A. /ala&era (';;>) 4atolog"a de estructuras de 3ormigón armado y pretensado. Segunda Edición. Edit. Btemac 2grietamiento de la capa de compresión y per"metro de falla por punzonamiento
