COLUMNAS

COLUMNAS

1. Las columnas son elementos estructurales verticales, que sirven para transmitir las cargas de los pisos superiores hasta la planta baja y después al suelo, a través de la cimentación. La medida mínima es de 30X30 cm para columnas de concreto armado. La separación máxima entre dos columnas es de 3 a 4 metros.

   • CLASIFICACION DE LAS COLUMNAS
     • TIPO DE MATERIAL
       • Columnas de tabique
       • Columnas de piedra
       • Columnas de acero
       • Columnas de concreto armado
       • Columnas coimpuesta de concreto y metal
       • Columnas mixtas
       • Columnas prefabricadas de concreto armado
   • TIPO DE FORMA
     • Columnas rectangulares o cuadradas
     • Columnas circulares o zunchadas
   • Columnas prefabricadas de concreto, con refuerzo pretensado de acero
     • Estas se construyen mediante un alambre estructural conformado por torones de acero que presentan una configuración helicoidal alrededor del eje y que son tensados mediante pistones hidráulicos previo a la colocación y fragua del concreto
     • PROCESO DE FABRICACIÓN DE COLUMNAS PREFABRICADAS
       • 1.-Colocación del fondo de la cimbra, 2.-Desmoldante, 3.-Colocación y tensado de torones, 4.-Colocación de acero de refuerzo y estructural, 5.-Colocación de costados con desmoldante, 6.-Colado, 7.-Vibrado (inmersión, molde vibrador, extrusoras), 8.-Cubierta con lonas y curado con vapor (6-10 horas), 9.-Revisión del f´c y cortado de torones (en orden), 10.-Descimbrado de costados, 11.Extracción y resane, 12.-Almacenaje.
     • Transporte de columnas prefabricadas al sitio de la obra:
       • El tipo de transporte dependerá de las dimensiones de las columnas a transportar, así como el peso de las columnas y la capacidad de carga del vehículo que transportará dichos elementos prefabricados. Algunos ejemplos de transportes son los siguientes: 1.-Tractocamión con semirremolque acoplado. 2.-Tractocamión con semirremolque. En condiciones normales, es aceptable que una obra que esté a menos de 350 km tenga un costo por transporte del 10 al 20 por ciento del costo total de los prefabricados.
     • Montaje de columnas prefabricadas en el sitio de la obra
       • En las obras prefabricadas, el montaje representa entre 10 y 30 por ciento del costo total de la obra. En términos generales, mientras mayor sea el volumen de la obra, menor será el costo relativo del montaje.
     • Equipos de montaje
       • Los equipos de montaje para elementos prefabricados los podemos dividir en dos grupos, los de pequeña capacidad y los de mediana o gran capacidad. En general, los elementos se pueden montar con grúas hidráulicas, en ocasiones se utilizan grúas torre, que si bien son muy versátiles por su gran alcance, no tienen la capacidad suficiente para lanzar elementos medianos lejos de su centro de rotación Las primeras tienen las siguientes ventajas: tienen mayor precisión ya que poseen una función más al extender su pluma y, por lo mismo, pueden introducirla en lugares inaccesibles para una pluma rígida. Estas grúas se dividen en montadas sobre camión y autopropulsadas o todo terreno. En general las grúas telescópicas de menos de 140 toneladas pueden transitar completas y listas para trabajar llegando a la obra, sobre todo, las montadas sobre camión Por su parte, las grúas estructurales o de celosía superan a las anteriores en capacidad, ya que su pluma es mucho más ligera. Normalmente están mon
     • Accesorios y herramientas.
       • Un montaje puede ser auxiliado por gran cantidad de accesorios o herramientas para facilitar la maniobra, sobre todo, cuando el equipo está cerca de su capacidad límite, cuando por obstáculos el acceso sea complicado o cuando por diseño los prefabricados requieran ser izados de puntos especiales. A continuación, mencionaremos algunos de ellos: 1.-Perno de izaje: Perno metálico que atraviesa un prefabricado donde se requiere que la sujeción sea articulada. 2.-Balancín: Elemento generalmente metálico colocado en forma horizontal del que se sujetan los estrobos y que permite tomar una pieza de varios puntos de forma tal que dicha pieza reduzca su longitud a flexión y la carga axial. Perno de nivelación: Accesorio que se coloca en la base de una columna desde su fabricación para ajustar el nivel de desplante de ésta, corrigiendo posibles diferencias por el trazado en campo.
     • Actividades de montaje de columnas (elementos verticales)
       • Lo primero es obtener los niveles de la obra y adecuar el perno de nivelación al nivel de desplante según el proyecto. Se prepara la columna retirando accesorios que en lo sucesivo no se utilizarán como son ganchos de izaje para maniobras y atiesadores que no se requieran, entre otros. Para el montaje de las columnas se acostumbra primero descargar del camión al piso para luego tomar la pieza de los puntos preestablecidos. Cuando las piezas son pequeñas, se toma del extremo superior y la grúa gira a medida que levanta la columna hasta llegar al centro de gravedad de la pieza en posición vertical. Cuando la pieza es de mayores dimensiones, se toman los dos extremos con dos grúas si la capacidad de una no es suficiente. Mientras una levanta el extremo superior la otra toma el extremo inferior, hasta que la primera toma el total de la carga, se suelta la segunda grúa y la primera coloca la columna en su posición. Todos los elementos deben colocarse perfectamente a plomo en todas sus caras
     • Tipos de conexiones de columnas prefabricadas.
       • Conexión con ménsula corta. Se conoce como ménsula corta ya que la conexión es cercana al paño de la columna.
       • Conexión con ménsula larga. Por estar alejada del paño se le considera larga, en donde los momentos son menores en la zona de la conexión.
       • Conexión con postensado. Aquí, las columnas pueden no tener ménsulas, con lo cual las trabes tendrán que soportarse temporalmente por apuntalamiento. Se requiere de precisión con las posiciones de los anclajes y los ductos para llevar a cabo el postensado sin que se generen en la estructura momentos adicionales.
       • El Sistema de Uniones Híbridas para conexiones de elementos trabeColumna, consiste en la combinación de dos tipos de acero, que con distintas propiedades y modos de funcionamiento contribuyen conjuntamente en favor de mantener al marco de un edificio sin sufrir daños. Ello gracias a la conducción de los esfuerzos internos de la estructura hacia los puntos de conexión, donde se encuentra este sistema, que actúa como punto de disipación de energía, dejando sin desgaste a columnas y vigas que se encuentren ligadas por este tipo de unión.

2. FALLAS EN COLUMNAS DE CONCRETO ARMADO

   • 1.-Falla en columna por compresión. La escasez de estribos tiene como resultado una falla cortante en la columna, así como una persistencia en la manifestación de fallas por compresión al pandearse las varillas de acero a compresión con un efecto a futuro de deformación.
   • 2.-Falla en columna por cortante. La falla por corte se produce en las columnas de concreto armado cuando su capacidad resistente a fuerza cortante es inferior a la de flexión. Esta falla se caracteriza por la presencia de grietas diagonales.
   • 3.- Falla en columna por adherencia.
   • 4.- Falla en columna por flexión. Este tipo de falla se presenta cuando la capacidad de resistencia a la fuerza cortante (proporcionada por el refuerzo horizontal y el concreto) supera a la de flexión (generada por el refuerzo vertical y la carga axial).
   • 5.-Falla en columnas cortas. 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. El caso más común se presenta cuando hay paredes que no abarcan toda la altura, sino que dejan un espacio vacío para la ventana. También es conocido como Efecto Ventana o Columna Cautiva.

3. PROYECTOS DONDE SE UTILIZAN LAS COLUMNAS

   • 1.-En la construcción de grandes edificios
   • 2.-En la construcción de centros comerciales
   • 3.-En la construcción de casa-habitación.
   • 4.-En la construcción de naves industriales.