¿Ubicación correcta de juntas de frío / construcción en columnas?

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Las juntas de construcción en estructuras de concreto son una forma de vida. En teoría, sería maravilloso poder agitar nuestras varitas mágicas y tener una estructura monolítica perfectamente vertida, pero no se puede verter una columna completa en un solo levantamiento. No hay varitas mágicas, y no debería necesitar señalar una disposición en un código de construcción para decirle eso. Tendrás juntas de construcción en concreto. Nada más que discutir de manera realista sobre ese punto.

Todo lo que queda es que el ingeniero estructural y el contratista consideren las implicaciones de las juntas de construcción y las coloquen correctamente.

Para dar un poco de antecedentes sobre cómo las juntas de construcción en columnas pueden afectar la integridad estructural de una columna, permítanme ofrecer un breve conocimiento de ingeniería estructural al lector general …

Como sabes, en un miembro de concreto típico, tienes acero longitudinal (barra de refuerzo que recorre toda la longitud del miembro), estribos de barra de refuerzo y luego la matriz de concreto que los recubre. En un modelo extremadamente simplificado , cada uno de estos elementos resiste un cierto tipo de fuerza para la cual los ingenieros estructurales diseñan (en realidad, hay una cantidad significativa de interacción).

• El acero longitudinal típicamente resiste los momentos de flexión. Si apoyara una viga en cualquier extremo y se parara en la mitad de la viga, estaría aplicando una fuerza que tendería a doblar la viga, y a eso le llamamos el momento flector. El acero longitudinal típicamente resiste esa fuerza al ofrecer resistencia a la tracción.
• Los estribos de refuerzo y la matriz de hormigón ayudan al miembro a resistir las fuerzas de corte. Si estuviera en un árbol, parado al lado del tronco en una rama que es demasiado pequeña para soportar su peso, si saltara hacia arriba y hacia abajo, la rama se rompería en el tronco y hacia abajo. La falla habría ocurrido porque aplicabas una fuerza muy alta hacia abajo en la rama en un punto donde el tronco podía reaccionar (recuerda las leyes de Newton con reacciones iguales y opuestas …) aplicando una fuerza de resistencia igual hacia arriba. Entonces, hay una fuerza hacia arriba muy alta inmediatamente al lado de una fuerza hacia abajo muy alta, y el material entre ellos no es suficiente para soportar la fuerza de corte desarrollada en el medio. La capacidad de corte insuficiente condujo a una falla de corte catastrófica.

(Te he dado ejemplos usando vigas, pero las columnas sufren los mismos tipos de fuerzas. ¡Gira la cabeza hacia los lados!)

Piense por un momento en nuestro ejemplo de árbol, y en lo que sucedería si tuviera que introducir una debilidad plana en la rama … digamos, si cortara la rama entera en un punto entre usted y el tronco, dejando solo un pequeño un poco de material para soportar su peso … y puede apreciar cómo las fuentes potenciales de discontinuidad plana, como las juntas de construcción, son algo que debe respetarse y planificarse cuidadosamente. Todo eso para decir que no desea colocar sus juntas de construcción en regiones de sus miembros de concreto donde las fuerzas de corte son las más altas.

Hay cierta orientación a tal efecto en los Requisitos del Código de Construcción del American Concrete Institute para Concreto Estructural (ACI 318-08) y Comentarios, en la Sección 6.4.

6.4.3 establece que “Las juntas de construcción se deben hacer y ubicar de manera tal que no afecten la resistencia de la estructura. Se deben tomar medidas para la transferencia de cizalla y otras fuerzas a través de las juntas de construcción”, y remite al lector a la Sección 11.6.9 que incluye algunas consideraciones de cálculo para su ingeniero de registro a tener en cuenta.

Hablando del Ingeniero de Registro, el comentario en la sección también establece que “Para la integridad de la estructura, es importante que todas las juntas de construcción se definan en los documentos de construcción y se construyan según sea necesario. Cualquier desviación debe ser aprobada por el profesional de diseño con licencia. “. Deberían haberle dado una respuesta, tal vez en las notas y detalles generales.

Entonces, el código al que debe adherirse dice que mantenga las uniones frías lejos de las regiones de mayor cizallamiento, pero eso realmente, debe examinar los documentos de construcción para obtener instrucciones sobre esto, y si eso no produce respuestas, debe solicitar guía de su ingeniero de registro a través de una RFI.