Pregunta de Diseno Estructural

Esta es  una    pregunta   para   razonar   y contestar con   causa. La     existencia de momentos   flexores

en una columna de Hormigon  Armado puede deberse   a diferentes     causas. Cuando   disenamos una  

columna con solo carga axial  a veces suponemos que su carga es centrica, lo cual es una idealizacion

que nunca ocurre.

De que manera cree usted podrian minimizarse en un punto los momentos flectores de una seccion en su longitud?

Ingeniero Civil con Master en Tecnología y Organización de la Construcción, Master en Control de la Calidad de la Producción Industrial y Master en Ingeniería Estructural Sismo-Resistente. República Dominicana

Comments (52)

  • Reply carlos ojeda - 10 octubre, 2011

    Considero que es una prefunta Capciosa , la Manera de MINIMIZAR LA FLEXION en una columna es haciendo que el momento flector tienda a cero , eso se logra SOLO CENTRANDO LA CARGA lo mas posible ( Por ejemplo ensayo de COMPRESION SMPLE EN UN CILINDRO ) . Creo que la pregunta debe ser mas especifica , en caso lo que se quiera es buscar una solucion para un modelo matematico-
    Gracias .

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      Reply Yuri Villavicencio-Fdez - 10 octubre, 2011

      Pues sí, igual se puede hacer coincidir la columnas con los puntos del sistema viga-losa donde el Momento sea 0, y apoyarla simplemente sobre las columnas para garantizar que no haya transmisión de momentos hacia la columna. Es lo que se me ocurre a falta de más información… 🙂

  • Reply Ing. José Cabrera - 10 octubre, 2011

    En el enunciado plantee que aunque se supone en teoria que la columna sea cargada centricamente esto es una idealizacion imposible de lograr en obra.Fijense que cuando una viga, dintel o losa se apoya sobre la viga, esta ultima nunca es de geometria exacta ni en su seccion, ni en la nivelacion de la cara de apoyo. Tampoco la del elemento que se apoya…

  • Reply Ing. José Cabrera - 10 octubre, 2011

    Para la observacion de Carlos Ojeda creo que cuando dices «centrando lo mas posible la carga» estas repitiendo la causa de la pregunta, porque eso es muy dificil de lograr..

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 10 octubre, 2011

    se puede lograr el centrado como sigue! construya la columna, obtenga el centro en su capitel con una medición precisa, genere un hueco esférico perfectamente centrado ,ponga un balin de carga, y ya esta! carga puramente axial! la otra es balanceando la carga sobre el puntal perfectamente plomeado, podría generarse un apoyo especial con un balin de carga y placas metálicas, que quedarían ahogados en la junta puntal viga o losa. también puede engrosarse la columna en sus empotres para procurar la disminución de momentos flectores en su longitud!

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 10 octubre, 2011

    la columna ideal para solo recibir carga axial si consideramos articulación en su base seria aquella de tipo trococonica invertida, acuérdense de la cultura cretense en la isla de knosos! estos señores no eran evidentemente ignorantes!, y la columna ideal que procuraría carga puramente axil o axial considerando empotramiento por sus extremos seria aquella formada por dos elementos troncoconicos unidos por sus diámetros menores en la porción media de su longitud!esto si que disminuye los esfuerzos flectores a lo largo de la longitud de las columnas!

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 10 octubre, 2011

    Ha habido mucha creatividad pero aun no tenemos la respuesta. Existe una forma mas simple y segura. Recuerden que mencione Hormigon Armado.

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 10 octubre, 2011

    otra forma y mas simple seria aumentando la inercia de la sección, modificando la relación de esbeltez!

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 10 octubre, 2011

    Hay muchas formas, pero en el hormigon armado existen varias formas simples y economicas, sin ningun dispositivo. Esto es algo que nunca aparecera en un libro, que yo sepa.

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 10 octubre, 2011

    ing. ya díganos! yo me doy!

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 10 octubre, 2011

    Recuerden que es una respuesta que hay que meditar. Les dije que la columna es de hormigon armado porque me refiero a su comportamiento..

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 10 octubre, 2011

    ya solo me queda decir, aumentando el área del armado para que sea este el que tome totalmente las tensiones que generen los momentos flexionantes, y por supuesto hasta con un pretensado.

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 10 octubre, 2011

    Noop!…

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 10 octubre, 2011

    hijole! ing. ha de ser tan sencillo que me es difícil verlo. eso pasa siempre o comúnmente, nos complicamos elucubrando teorías cuando las soluciones son muchas veces mas practicas y simples!

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 10 octubre, 2011

    por cierto mi respuesta anterior fue francamente estúpida, porque claro es que el acero tomara las tensiones de un elemento de concreto armado, ya que este no soporta este tipo de esfuerzos o lo hace con despreciable valor!

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 10 octubre, 2011

    Es algo, como dices bien sencillo, y te repito, no aparece en libros. Uno lo aprende con la racionalizacion del conocimiento y la aplicacion…

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 10 octubre, 2011

    haga de cuenta que con su noop! me dio un coscorrón!

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 10 octubre, 2011

    Estas dando en el clavo…

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 10 octubre, 2011

    Cuando dije que dabas en el clavo me referia a la respuesta de las 11:06 PM

  • Reply Oscar Gonzales M. - 10 octubre, 2011

    Bueno creo que depende mucho de que tipo de columna sea si me pongo en el caso de una columna esbelta no solo el momento es debido al la excentricidad, sino también al ladeo para lo cual si quisiera reducir el momento flector a un punto lo arriostraría asi por lo tanto se consideraría su longitud efectiva de la columna sea mucho mas pequeña y por ende se reduciría su carga de pandeo y asi su momento.
    Aún así creo que se debe considerar que siempre existe una excentricidad mínima la cual uno no puede olvidarse de tener en cuenta.

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 10 octubre, 2011

    ok! dando el armado idóneo y económico de acuerdo a excentricidades probabilisticas! según el tipo de sección de que se trate! o sea diagramas de interacción!

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 11 octubre, 2011

    Anda por ahi cerca, pero todavia no has dado…

  • Reply Marvin R - 11 octubre, 2011

    Que tal buenos días, creo que tengo poca experiencia en esto, pero lo que se me ocurrió haciendo un trabajo de análisis estructural por el método de Cross, mmm… lo que se podría, asumiendo que es una columna de concreto armado e infiriendo que las vigas son también de este mismo material, podríamos decir que tenemos un nudo rígido, por lo que las vigas trasmiten momento hacia la columna, además de la carga excéntrica, por lo que el momento en la columna sea cero con cargas simétricas en direcciones opuestas. Lo que a mi criterio trabajaría la columna a compresión. Claro excluyendo las cargas por ladeo.

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 11 octubre, 2011

    aumentando la carga de compresión!

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 11 octubre, 2011

    Pueden seguir contestando. Al final publicare un articulo que englobe todas las respuestas y expondre mi punto de vista. Asi le sacaremos mas provecho a esta jornada de discusion tecnica..

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 11 octubre, 2011

    marvin el problema es que eso es lo que dice el maestro cabrera! es difícil la simetría en los hechos y por lo tanto siempre habrá excentricidades con la consecuencia de momentos flectores. la carga axial es teórica! nomas se da en el pizarron! no! el ing. tiene un as bajo la manga, espero deducirlo antes de que nos lo diga!

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 11 octubre, 2011

    ingenierazo! esperaremos con interés el articulo! espero nos sorprenda! usted sabe que sus artículos son muy precisos y concisos

  • Reply MAURO - 11 octubre, 2011

    debe ser aumentando la seción de la columna lo suficiente para que todas las cargas aferentes a esta sean absorbidas por esta y asi los momentos se disipen a 0

  • Reply claudio pierdominici - 11 octubre, 2011

    Generando una articulacion en cada extremo de la columna, llevando las armaduras longitudinales al centro y aumnetando la a rmadura de estribado. el hotmigon se fisura, y no transmite momentos a la columna

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 11 octubre, 2011

    La respuesta de Pierdominici esta bastante cerca, de hecho menciona la solucion pero mezclada con otras. No entendi lo de aumentar el estribado. Tampoco como lo colocarias si colocas las armaduras longitudinale sen el centro. Recuerda que el enunciado es como reducir a un minimo el momento flexor en un punto cualquiera…

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 11 octubre, 2011

    Por otro lado, el aumentar el estribado lo que te da es una mayor capacidad de absorcion de cortante..

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    Reply CivilGeek - 11 octubre, 2011

    Ayer estaba pensando en esta respuesta… generar una rotula, ya que ellos no hay momentos… dejamos que gire libremente!!!

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 11 octubre, 2011

    Si, pero como lo hacemos?..

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 11 octubre, 2011

    Fijense que nunca he hablado de eliminar moemntos sino minimizarlos…

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 11 octubre, 2011

    para generar la rotula como dice claudio cruzando el acero de flexión en las cercanías de los apoyos, esto permitiría una una fisuracion a nivel de los apoyos, que evitaría transmisión de momentos tanto de las superestructuras como de las subestructuras, pero aun asi el que existan o no momentos flexionantes depende de la relación de esbeltez de la propia columna o puntal

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 11 octubre, 2011

    La Relacion de esbeltez influye en lo que llamamos efectos de segundo orden de los que se generan desplazamientos y de estos, momentos flexores. No obstante, aunque la columna fuera no esbelta seguirian originandose momentos. Tal como dijo Claudio y ahora tu Victor, llevando el acero al centro (cruzandolo) tendriamos momentos minimos pero en tu respuesta hay algo que no satisface la pregunta inicial. La respuesta completaria la incognita abierta.

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 11 octubre, 2011

    Quiero corregir: En tu respuesta y la de Claudio hay algo que deben corregir…

  • Reply victor alfonso lopez ortega. - 11 octubre, 2011

    igenierazo! ya en serio, prefiero esperar su instrucción al respecto, porque seguramente usted nos dará una cátedra!como son todos sus artículos!

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 11 octubre, 2011

    Victor y Claudio, ya tienen practicamente la respuesta, no se desanimen. En realidad la contestaron pero le anadieron algo incorrecto.

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 11 octubre, 2011

    No entendi la ultima opinion de Yuri: (y)exacto!

  • Reply Rafael Zaga - 11 octubre, 2011

    Buenas noches,como dice el Ing. Cabrera la pregunta ya esta contestada, me hizo recordar cuando estudie en la universidad estatica una vez pregunte a mi profesor de estática el porque hacernos la vida a cuadritos con las rotulas y cual era su aplicación en la vida real, la respuesta no se hizo esperar indicandome sus aplicaciones. Bueno esta se logra cruzando el acero de diseño, pero ojo siempre va acero pero en una cantidad menor (menor cuantia) lo que ocasiona que cuando haya solicitaciones (desplazamiento por sismo) se forme una articulación plástica, el acero fraccionado continua deformándose sin ser capaz de generar mas fuerza de tracción (por fluencia) y simultáneamente el concreto (hormigón) logra sostener las deformaciones importantes, por lo que a pesar de esas deformaciones de los dos materiales no se incrementa el momento flector.

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 11 octubre, 2011

    Rafael, tu respuesta es casi correcta tambien.

  • Reply claudio pierdominici - 12 octubre, 2011

    Aumentar el estribado no siempre e s necessario, pero asegura el comportamiento plastico del hormigon dentro de la rotula que se forma.

    (geberalmente ek estribado se aumenta un poco alejado de la rotulam donde incluso es conveniete reducir un poco la seccion de l hormigon, haciendo que las lineas de compresion apunten hacia el centro de la columna

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 12 octubre, 2011

    Recuerda Claudio que el tema es disminuir el momento en un punto. Lo de los estribos tiene que ver con confinamiento,esbeltez del acero longitudinal, cortante, etc. Tu respuesta original iba correcta en esa direccion pero tiene otras cosas incorrectas para la pregunta. Mira tu respuesta del 11 de Oct. 10:19 A.M. y chequea..

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 12 octubre, 2011

    Durante el dia de hoy ha habido poca actividad por lo que voy a contestar. Para Minimizar, no anular, el momento flexor en un lugar o punto de la longitud de una columna basta con cruzar el acero hacia el centro. Esa respuesta la dio Claudio Pierdominici pero la acompano de otra respuesta errada. A ver si manana publicamos un articulo completo sobre que se basa este detallada. Esto se relaciona en que en el lugar donde se cruza el acero es muy cercano al eje neutro y al no existir brazo no es posible la generacion de mayores momentos…

    • Foto del avatar

      Reply CivilGeek - 12 octubre, 2011

      Gracias por la respuesta!!! esperamos su articulo completo sobre la generación de rotulas en elementos de concreto armado.

    • Reply Marvin R - 12 octubre, 2011

      Esperamos con gran interes su articulo ingeniero.

  • Reply maikol nicolas reyes - 12 octubre, 2011

    excelente pregunta y un gran aporte a una buena discucion entre colegas jje bueno en lo particular yo como estudiante de ingenieria civil me parecio interesante creo que mas articulos como este hacen surgr mas opiniones hasta dar en el punto clave.!

  • Reply Mauro - 19 octubre, 2011

    Venia leyendo los post para decir que se anulan los momentos en cualquier punto en el que llevemos las armaduras al baricentro!, pero ya estaba respondida la pregunta sobre el final… están muy buenas estas preguntas! felicitaciones!….

  • Reply Oscar - 22 diciembre, 2013

    Hola, siempre leo los comentarios, y es la primera vez que participo. Yo lo que haría es una gran reducción de sección entre la columna y la viga a modo de articulación. Los hierros longitudinales de la columna los anclo a 90 grados antes de la reducción y en el sector de sección reducida coloco nuevos hierros longitudinales con su correspondiente anclaje en columna y viga.

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