2.4.- Columnas

Las columnas de concreto se presentan, con mayor frecuencia, como elementos verticales de apoyo en una estructura generalmente hecha de concreto.

Las columnas de concreto colada in si tu pueden ser:

• Columnas cuadradas con refuerzo zunchado.
• Columnas oblongas con refuerzo zunchado.
• Columnas redondas con refuerzo zunchado.
• Columnas redondas con refuerzo en espiral.
• Columnas con geometría L o T, Octogonales entre otras con refuerzo zunchado o espiral.

En las columnas zunchadas, el refuerzo longitudinal se mantiene en su lugar mediante zunchos cerrados hechos con varillas de refuerzo de diámetro pequeño comúnmente del No. 3 o 4.

Las columnas con refuerzo en espiral son aquellas en las que el refuerzo longitudinal se coloca dentro de un círculo, con todas las varillas encerradas por una espiral cilíndrica continua hecha con varilla de acero o alambre de acero de diámetro grande. El reglamento permite una carga un poco mayor sobre las columnas con refuerzo en espiral. (Parker et al., 2001).

Columna:

Son miembros estructurales verticales a compresión o a flexo compresión los cuales se encuentran generalmente formando parte de sistemas estructurales: marcos rígidos, marcos articulados, etc.

Sus funciones principales son: servir de apoyo a vigas cargadas, o apoyar directamente a la losa, transmitir la carga vertical de los pisos superiores hasta la cimentación, la cual uniformiza las cargas y las transmite al terreno de apoyo.

Columnas con capitel

Clasificación general:

• Su forma: cuadradas, rectangulares, circulares.
• Su material: Madera, acero, concreto reforzado (de estribos y zunchados).
• Su resistencia: columnas cortas, con efecto de esbeltez.

Comportamiento y modos de falla. Existen 2 modos principales de falla de elementos sujetos a flexo compresión.

• Falla en compresión: la falla se produce por aplastamiento del concreto, el acero del lado más comprimido fluye en tensión antes de que se produzca el aplastamiento del concreto en el lado opuesto, mas comprimido.
• Falla en tensión: se produce cuando el acero de un lado fluye en tensión antes de que se produzca el aplastamiento del concreto en el lado opuesto.

Recomendaciones para el dimensionamiento de columnas.

• Si la columna es circular d=25cm.
• Si es rectangular su lado menor =20 cm, pero con una área no menor de 600cm2.

Acero mínimo:

Pmin= 0.01
Pmax= 0.08

Que la relación entre el área del refuerzo vertical y el área de la sección transversal no sea menor de 20/fy.

Se recomienda usar 4 barras de acero en columnas rectangulares y 5 barras en columnas circulares como mínimo, con un diámetro nunca menor de 5/8”.
El acero longitudinal debe quedar firmemente armado para evitar flambeo.

Separación entre barras:

La separación libre entre las barras longitudinales no debe ser menor a 1.5 veces el diámetro de la barra mayor, 1.5 veces el tamaño del agregado, ni menor a 4cm.

Acero transversal

Este puede consistir en hélices o estribos.

Refuerzo en los extremos de las columnas:

Debido a los efectos del sismo que se consideran actúan en las juntas o nodos de las estructura se recomienda que:

La separación de estribos en los extremos de la columna debe ser ½ de la calculada, en un tramo a partir del nodo, este tramo debe de tener una longitud no menor de 1/6 la altura de la columna.
En ningún punto de la columna se deberá traslapar mas del 50% del acero longitudinal.

Clasificación de las columnas según la posición de la carga en la sección transversal:

• Columna con carga axial. Po
• Columna con momento uniaxial: Po, Mx ò My
• Columna con momento biaxial: Po, Mx y My
• Columna con efecto de esbeltez: Mx, My, Mz, Vx, Vy y Po. (Saldaña, 1999).

Literatura citada:
Parker y Ambrose, 2001, Diseño de Concreto Reforzado, Limusa Wiley, tercera edición, pág.188. Saldaña Guerrero, 1999, Manual de autoconstrucción, Limusa, 1era edición pág. 49