¿QUE ES FLEXOCOMPRESION? 1. COLUMNAS. 1.1.- DEFINICIÓN. Son los elementos estructurales generalmente verticales, que reciben las car cargas gas de las las losa losas s y de las las viga vigas s con con el fn de tras trasmi miti tirl rlos os haci hacia a la cimentación, y permiten que una edifcación tenga varios niveles. Desd Desde e el punt punto o de vista ista sísm sísmic ico o, las las colu column mnas as son son elem elemen ento tos s muy muy import important antes es,, pues pues orma orman n con las vigas vigas los denom denomina inados dos pórtic pórticos os,, que consti constituy tuyen en el esque esquelet leto o sismo-r sismo-res esist istent ente e junto junto con los muros muros,, si estos estos eisten. !as columnas se construyen de dierentes secciones, siendo com"n el uso de columnas circulares, cuadradas y rectangulares# tambi$n puede usarse otro otro tipo tipo de seccio secciones nes como como las polig poligona onales les o trape% trape%oid oidale ales, s, las cuales cuales suelen ser m&s caras debido al encorado mayor y mas difcultoso.
1.2.- CARACTERÍSTICAS.!as !as colum columna nas s son son elemen elemento tos s princi principal palme mente nte somet sometido idos s y esuer esuer%os %os de compresión y simult&neamente a los de 'eión ('eocompresión), debido a que tienen momentos 'ectores trasmitidos por las vigas y reciben las cargas aiales de los dierentes niveles de la edifcación. !a sección transversal de la columna depender& de la magnitud de la carga vertical que recibe y de la magnitud de los momentos 'ectores actuantes. *n la mayoría de las edifcaciones usuales, con luces menores a + ó m, y con un adecuado n"mero de muros (placas) en cada dirección, las columnas pueden pueden dimen dimensio sionar narse se estima estimando ndo su carga carga aial aial,, ya que esta esta suele suele ser crítica para defnir su sección. *n los casos de luces muy grandes, se producen momentos importantes debidos a cargas de gravedad, sobre todo en las columnas etremas, siendo importante el peralte que pueden tener estas en la dirección (del pórtico) donde se producen estos momentos. !as !as colum columnas nas ven ven aect aectada adas s su resis resisten tencia cia debid debido o a los denom denomina inados dos eecto eectos s de esbel esbelte% te%## estos estos ocasio ocasionan nan deor deormac macion iones es transv transver ersa sales les que gene genera ran n ece ecent ntri rici cida dade des s adic adicio iona nale les s a las las del del an&l an&lis isis is conv conven enci cion onal al,, prod produc uci$ i$nd ndos ose e mome moment ntos os que que aec aecta tan n la capa capaci cida dad d resis esiste tent nte e de las las columnas. ientras mayor sea la altura de la columna o menor su sección transversal, mayores ser&n las deormaciones transversales, y por tanto mayores los momentos adicionales. tros actores como son la magnitud de la carga aial, el arriostre de la colu column mna a en los los encu encuen entr tros os con con las las viga igas, el tipo tipo de curv curvat atur ura a y el despla%amiento lateral del entrepiso en an&lisis, in'uyen en la evaluación de los eectos de esbelte%. *n la estructuración de una edifcación eiste el criterio bastante diundido de peraltar las columnas en la dirección de los /pórticos principales/. !a
ra%ón principal de esta recomendación es proporcionar mayor resistencia en la dirección donde los momentos debidos a cargas de gravedad pueden ser importantes. Sin embargo, en la mayoría de edifcaciones se tienen luces menores a + ó m, y en estos casos los momentos de cargas de gravedad no son muy importantes, salvo el caso de columnas eteriores (etremas) o de columnas comprendidas entre tramos de vigas de luces notoriamente dierentes.
1.3.- COMPORTAMIENTO. *n las edifcaciones eclusivamente conormadas por pórticos, sin muros o placas, los momentos de sismo son m&s importantes que los de cargas de gravedad, incluso en la dirección de los /pórticos principales/, salvo en los casos de estructuras con luces muy signifcativas. *sta realidad es cierta incluso en edifcaciones de dos o tres pisos y por tanto el criterio indicado anteriormente en el sentido de peraltar las columnas en la dirección de los pórticos principales no es v&lido. *l objetivo principal debe ser proporcionar rigide% lateral y resistencia en las dos direcciones de la edifcación, para lo cual debemos tener algunas columnas peraltadas en una dirección y otras en la dirección perpendicular, y recurrir al uso de muros o placas, sean de concreto armado, o de alba0ilería para el caso de edifcaciones de pocos pisos. 1sí mismo la ubicación y colocación adecuada de los estribos y espirales permitir&n mejorar el confnamiento y alcan%ar resistencias mayores a las previstas durante los sismo. !o que adem&s debe buscarse es que las columnas eteriores tengan peralte adecuado en la dirección perpendicular al eje eterior o de la achada, de modo de contar con una adecuada longitud de anclaje para el reuer%o de la viga que llega a ese eje eterior y de proporcionar resistencia para los momentos de cargas de gravedad que como ya se ha indicado pueden ser importantes en las columnas eteriores.
1.4. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS !as columnas al ser sometidas a carga aial y momento 'ector, tiene que ser dimensionadas, considerando los dos eectos simult&neamente, tratando de evaluar cu&l de los dos es el que gobierna en orma m&s in'uyente el dimensionamiento. Si se trata de edifcaciones con un buen n"mero de pisos, tal que se pueda advertir que la carga aial es importante con relación al momento, se puede dimensionar buscando una sección total de modo que la carga aial en servicio, produ%ca un esuer%o de compresión del orden de 2,34 5c. Si se trata de una edifcación de pocos piso y de luces importantes, es posible que los momentos produ%can ecentricidades importantes y se busque una sección con m&s peralte para la dirección donde el momento es crítico. *l problema no es simple si se considera que eisten cargas y momentos producidos por cargas de gravedad y por las cargas hori%ontales de sismo. *n base a todo lo indicado se puede recomendar los siguientes criterios de dimensionamiento6 7) 8ara edifcios que tengan muros de corte en las dos direcciones, tal que la rigide% lateral y la resistencia van a estar principalmente controladas
por los muros, las columnas se pueden dimensionar suponiendo un &rea igual a6 P ( servicio ) Area de columna = 0.45 f ´ c
9) 8ara el mismo tipo de edifcios, el dimensionamiento de las columnas con menos carga aial, como es el caso de las eteriores o esquineras, se podr& hacer con un &rea igual a6 P ( servicio ) Area de columna = 0.35 f ´ c
:) 8ara edifcios íntegramente aporticados, menores o iguales a los cuatro pisos, las columnas deber&n dimensionarse mediante alguna estimación del momento de sismo, demostrando la eperiencia que se requerir&n columnas con un &rea 'uctuante entre 7222 y 9222 cm;, salvo que se tengan vigas con luces mayores a m. 1sí para este tipo de edifcios, se dispondr& columnas de :4<:4, 32<32, 94<42, :2<+2, :2<32, :2<42, 32<42, 32<+2 ó circulares de 32 ó 42 cm. de di&metro, no olvidando la importancia de colocar columnas con sufciente peralte en las dos direcciones, pues se trata de proporcionar la rigide% lateral en las dos direcciones. 8or consiguiente de debe cuidar el peralte en las columnas eteriores de los pórticos principales y secundarios. Siendo muy "til en estos casos emplear columnas esquinera en orma de /!/ y eteriores en orma de /=/, o un mito de columnas rectangurales con alguna peraltada en la dirección principal (eteriores) y otras peraltadas en la dirección secundaria ( interiores). 3) 8ara edifcios con luces signifcativas (mayores a u > m), deben tenerse especial cuidado en las columnas eteriores, pudiendo dimensionarse el peralte de columna en un 2? u >2? del peralte de la viga principal
1.5. DETALLES PARA REFUERZO LONGITUDINAL DE COLUMNAS !as barras longitudinales que tengan que doblarse por cambio de sección la columna, deber&n tener una pendiente m&ima de 7 en + continuando luego con la dirección del eje de *n la %ona de cambio de sección deber& proporcionarse soporte lateral adecuando por medio de estribos espirales, o por el propio sistema de entrepiso. *l soporte lateral deber& resistir 7.4 veces el valor de la componente hori%ontal de la uer%a nominal en la barra inclinada, suponiendo que trabaja a su m&ima capacidad. @uando el desalineamiento vertical de las caras de columnas sea mayor de .4 cm tal que no puedan doblarse las barras como se indican en los p&rraos anteriores, estas barras se traslapar&n con el reuer%o longitudinal de la columna superior. !os empalmes de las barras longitudinales de columnas se har&n preerentemente dentro de los 9A: centrales de la altura del elemento tal como se ver& a continuación6
1.. DETALLES PARA REFUERZO TRANS!ERSAL DE COLUMNAS " !IGAS *l reuer%o transversal deber& cumplir con los requerimientos de dise0o por uer%a cortante y confnamiento, debiendo adem&s cumplir con lo indicado a continuación.
EN ESPIRALES# a) !os espirales consisten en barras continuas, espaciadas uniormemente con un di&metro mínimo de :A>/. *l espacio libre entre espirales es como mínimo de 9.4 cm y como m&imo de .4 cm. b) *l anclaje de reuer%o en espiral se har& aumentando 7.4 vueltas de la barra en cada etremo. c) *l reuer%o en espiral se empalmar& por traslape con una longitud mínima de 3> db. d) *l reuer%o en espiral deber& etenderse desde la parte superior dela %apata o losa en cualquier nivel, hasta la altura del reuer%o hori%ontal m&s bajo del elemento soportado. e) Siempre deber&n colocarse estribos por encima de la terminación del espiral hasta la parte inerior de la losa o &baco. ) *n columnas con capiteles, el reuer%o en espiral se etender& hasta el nivel en el cual el di&metro o ancho del capital es el doble de la columna. g) *l reuer%o en espiral ser& sujetado frmemente en su lugar y se usar&n especiadores verticales para mantener la alineación.
ESTRI$OS# a) =odas las barras longitudinales de columnas deben estar confnadas por estribos cerrados. b) *n columnas se usar&n estribos de B :A>/ como mínimo para el caso de barras longitudinales hasta B 7/, para el caso de barras longitudinales de di&metros mayores se usar&n estribos de B 7A9/ como mínimo. c) *l espaciamiento m&imo entre estribos deber& ser el menor de6 - 7+ veces el di&metro de la barra longitudinal. - !a menor dimensión de la columna. - :2 cm. d) !os estribos deben disponerse de tal orma que cada barra longitudinal de esquina tenga apoyo lateral proporcionado por el doble% de un estribo con un &ngulo comprendido menor o iguala 7:4C, y ninguna barra debe que este lateralmente soportada, como se podría apreciar. e) *n estructuras de muros portantes de alba0ilería cuya rigide% y resistencia en ambas direcciones ante acciones laterales est$ dada principalmente por los muros , se podr& usar estribos de B 7A3/ en las columnas aisladas cuya menor dimensión no eceda de 94 cm. o en los confnamientos de los muros de alba0ilería. ) *n columnas cuyas barras longitudinales est$n dispuestas a lo largo de una circunerencia, se pueden emplear estribos circulares.
g) *l reuer%o de comprensión en vigas debe confnarse con estribos que tengan los mismos requisitos de tama0o y espaciamiento indicado para columnas, o bien con una malla electrosoldada de un &rea equivalente.
1.%.- EMPALMES EN COLUMNAS " PLACAS# !as columnas son elementos sometidos a 'eocompresión (momento m&s cargas aial de compresión) y eventualmente sometidos a 'eotracción. *l eecto principal es la compresión y viene acompa0ada del momento 'ector que se vuelve importante por su propio valor absoluto o por un valor relativo conorme la carga de comprensión disminuya. *n base a estos conceptos deducimos que los empalmes en columnas podrían calcularse en principio como empalmes en compresión ya que los ferros b&sicamente estar&n sometidos a dicho esuer%o. Sin embargo, la presencia del momento 'ector puede hacer que determinados ferros est$n sometidos a tracción y por tanto, requerir de una mayor longitud de empalme. !os empalmes en columnas se eect"an com"nmente en la %ona ubicada encima del nivel de piso. Sin embargo, si se piensa que en esa %ona eiste una mayor cantidad de estribos (por ser %ona de confnamiento), y que allí est&n ubicados los mayores momentos en las columnas, deberíamos concluir que no es la %ona ideal para eectuar los empalmes, tanto por ser una %ona congestionada por estribos como por ser una %ona de esuer%os altos. 8or lo tanto se puede considerar que empalmar aproimadamente en el tercio central de la altura de las columnas (entre pisos) es mucho mejor, ya que en esa %ona los momentos son mínimos y el confnamiento que ocasiona difcultad en el armado no eiste. *sta recomendación es v&lida como tal, debiendo aclarar que en una gran cantidad de columnas los momentos son peque0os en comparación con la carga de compresión y por tanto no interesar& mucho empalmar en una %ona de aparente esuer%os altos.
