En realidad, ¿las columnas de un edificio de hormigón armado están fijadas en ambos extremos? ¿Es correcto ignorar los momentos en las columnas al diseñar columnas?

Answer 1

Si alguien ha diseñado una columna que considera fijada en ambos extremos, está en un gran problema. (A menos que lo haya hecho a propósito)

Como Sumanth mencionó acerca de los momentos inducidos, las columnas de un edificio están diseñadas para los momentos inducidos desde la losa o el marco de la viga, así como el análisis P-Delta se realiza para verificar cualquier momento accidental debido a las desviaciones calculadas a partir de terremotos o vientos. Si no hizo esto, asegúrese de que el refuerzo en su columna se empalme a la altura de la mitad de la historia.

ACI tiene un conjunto de reglas muy específico que define la resistencia requerida de las columnas debido a los probables momentos inducidos y la resistencia al corte de la columna requerida debido a estos momentos inducidos.

1. Verifique el terremoto o los momentos inducidos por el viento en las columnas.

2. Verifique los momentos probables inducidos por losas, así como la resistencia del momento probable de la sección transversal de la columna. Gobernará el mínimo de los dos, porque si la losa no puede aplicar más de x cantidad de momento, la columna no actuará en ningún momento mayor que x. Y si el momento “y” calculado a partir de la sección transversal de la columna es menor que el momento inducido por la losa, entonces la columna se agrietará y no llevará ningún momento mayor que su capacidad.

3. La resistencia al corte de la columna debe regirse desde el momento máximo de los dos casos mencionados anteriormente.

Por lo tanto, no considerar las columnas como fijadas le dará una estimación inexacta de la capacidad de la columna y muchas veces estos momentos inducidos por el terremoto son grandes, lo que resulta en la falla de la columna.

Nunca he diseñado una columna teniendo en cuenta que se fijó en ambos extremos, termina dando resultados inexactos y, finalmente, el fallo de la columna en cualquier momento accidental o inducido.

Answer 2

Me pidieron que respondiera esta pregunta, pero está más allá de mi experiencia. Sin embargo, ofreceré una perspectiva diferente. Hace un par de meses, vi una losa de concreto incendiarse mientras se perforaba el núcleo. De acuerdo, no fue realmente el hormigón , sino el asfalto o el papel alquitranado (no estoy seguro de cuál) que alguien tiró al hormigón cuando el edificio se construyó hace mucho tiempo. Hemos encontrado bastantes irregularidades en esta losa en particular, incluidas variaciones en el grosor de aproximadamente 7 pulgadas a menos de 2 pulgadas. Esto no está a nivel del suelo: se trata de dos niveles sobre el nivel del suelo en un edificio de 5 pisos.

Lección: nunca presumas que un edificio fue construido o será construido de la manera en que fue diseñado para ser construido. Por cada hombre que dice “hagamos un poco más”, hay nueve que dicen “eso es suficiente, vamos a casa”.

Answer 3

A su primera pregunta: ¿en realidad las columnas de un edificio rc están fijadas en ambos extremos?

El primer punto aquí es que: una conexión clavada en cualquier estructura de hormigón armado es un modelo idealizado de la estructura. Dado que usted formuló la pregunta como “en realidad”, la respuesta es no, siempre habrá algún nivel de flexión al final de una columna que se enmarca en otro elemento.

Puede haber casos en los que el nivel de momento flector (BM) es relativamente pequeño, por lo que es razonable aproximar la conexión como fijada. Este podría ser el caso donde una columna se enmarca en una pequeña base, por ejemplo. Puede haber otros casos aislados donde el BM es igualmente bajo, por lo tanto, modelar como un alfiler es razonable, pero como regla general, la respuesta a su primera pregunta es no

A su segunda pregunta: ¿es correcto ignorar los momentos en las columnas al diseñar columnas?

Si tomara las acciones de diseño en una columna rc, y simplemente ignorara el BM, esto sería extremadamente incorrecto y podría conducir a fallas en la capacidad de servicio y / o casos de carga final.

Si tuviera que realizar las acciones en una columna de hormigón, ignore el BM pero compense esto aumentando la carga axial, esto puede conducir a una solución razonable, como primer paso. Sin embargo, este es un método de diseño aproximado y debe verificarse mediante el diseño de la columna para las acciones de diseño reales de acuerdo con los principios de ingeniería (consulte el estándar local de diseño de concreto).

Sin embargo, en todo diseño, el modelado es siempre una aproximación de lo que puede suceder en la realidad. No piense que, solo porque su programa de software escupe un momento de flexión de, digamos, 147.6 kNm (por ejemplo), que esto representa la realidad. No tiene mucho sentido aplicar reglas de diseño a un número tan exacto como este ejemplo. También puede diseñar para 150kNm y seguir adelante.

Answer 4

Sin mirar la estructura, nunca se nota. El problema principal aquí es la estabilidad lateral. El viento y las cargas sísmicas pueden tener un efecto perjudicial en el comportamiento de las columnas. Si el edificio tiene suficientes muros de corte para soportar cargas laterales, entonces se puede suponer que la columna transporta las cargas de gravedad y se puede considerar anclada desde ambos extremos. Agregue a eso efectos p-delta, efectos de esbeltez, irregularidades en estructuras, …
Al final, teóricamente hablando, no existe tal cosa como fijada, fijada o fijada. El comportamiento de la articulación está relacionado con la rigidez relativa de todos los miembros adyacentes.

Answer 5

En realidad, sí, las columnas en los edificios de hormigón armado y otras estructuras similares se fijan en ambos extremos. El diseño es más fácil cuando considera que la columna tiene un extremo libre, es decir, no actúa el momento resultante, pero eso no es correcto. Sin embargo, con los supuestos adecuados, todavía funciona.

Answer 6

La magnitud del momento que actúa en la columna juega un papel importante.

Si las fuerzas axiales son excéntricas e inducen un momento (lo más probable es que lo hagan), se debe considerar su magnitud y potencial para inducir una flexión uniaxial o biaxial significativa.

Como la mayoría de las veces, estos momentos son insignificantes en comparación con la fuerza axial que llevan, se puede analizar como una columna pin-pin.

Answer 7

Es importante comprender el comportamiento de la estructura en la vida real a medida que se construyen. La mayoría de las columnas están fundidas debajo de la losa y conectadas a través del refuerzo o tacos.
Siempre hay una transferencia de momento de losa / vigas a la columna. Analizarlos en una condición fijada puede llevarlo a resultados incorrectos, pero como otros especificaron, depende de la magnitud del momento. Es caso y magnitud específicos.

Answer 8

No puede porque la deformación por flexión de la viga tiende a crear un momento en la columna y, a veces, la estructura está sujeta a una carga lateral debido a las fuerzas del terremoto y el viento.

Answer 9

Sería incorrecto ignorar los momentos en las columnas al diseñar columnas.