¿Por qué en la columna se ha colocado refuerzo longitudinal más cerca de la cara externa de la columna, por qué no en el núcleo interno?

Una columna no solo experimenta cargas de gravedad. Experimenta momentos también debido a las siguientes razones:

  1. Momentos inducidos por losas o vigas
  2. Fuerzas laterales de terremoto
  3. Fuerzas del viento
  4. Cargas excéntricas accidentales

Entonces, si proporciona todo el refuerzo en el núcleo interno, entonces la columna no podrá resistir ningún momento y básicamente colapsará tan pronto como se genere una demanda de momento en la sección transversal.

Lo que dije fue demasiado simplificado. Resistirá algunos momentos ya que la profundidad efectiva de la sección transversal seguirá siendo desde la fibra de hormigón más externa hasta el núcleo de acero, pero esta será una profundidad efectiva muy baja y, por lo tanto, la resistencia de la sección será considerablemente baja.

Por ejemplo, tome un haz de profundidad 24 “y ancho 24”. En un caso, proporciona refuerzo a 22 “desde la parte superior de la viga. El brazo de la palanca estará alrededor de 16” -20 “Pero si proporciona el refuerzo en el centro de la sección, el brazo de la palanca caerá a 12”. Eso es directamente la mitad de la capacidad de momento original y para obtener suficiente tensión en el acero, el concreto se agrietará sustancialmente.

Otro factor importante que juega el refuerzo es el confinamiento de hormigón. Una jaula de acero está ahí no solo por su resistencia, sino también para mantener el concreto en su lugar. Por lo tanto, siempre es mejor confinar el concreto en los extremos o de lo contrario el concreto se romperá y la columna fallará.

Es fácil de entender con el concepto de tensiones y criterios de falla del material. Como el hormigón solo es un material quebradizo, no es capaz de soportar tensiones de tracción. La columna propensa al pandeo se expone a tensiones de flexión. Como la tensión de flexión es máxima en la fibra externa, la columna puede fallar en la tensión de flexión por tracción, por lo que se proporciona refuerzo en el lado externo para soportar dicha tensión de tensión.