¿Qué son las columnas de concreto armado?

Las columnas son aquellos elementos verticales que soportan fuerzas de compresión y flexión, encargados de transmitir todas las cargas de la estructura a la cimentación; es decir, son uno de los elementos más importantes para el soporte de la estructura, por lo que su construcción requiere especial cuidado.

Para garantizar la ductilidad de los pórticos que conforman las estructuras de concreto es necesario confinar los nudos, colocando estribos en su interior para garantizar que bajo la acción de un sismo, la fisuración se forme en las vigas, fuera del nudo. Así se garantiza la formación de articulaciones plásticas en los extremos de la viga. Por lo tanto, las zonas de confinamiento garantizan el desarrollo de la ductilidad establecida en las condiciones de diseño.

Las columnas son diseñadas con una sección y refuerzo según los esfuerzos que debe resistir, generalmente repartiendo el esfuerzo longitudinal simétricamente en la cara de la sección, para no causar excentricidades en el elemento.

Los cambios bruscos de sección deben hacerse siempre en los entrepisos. El doblado de las varillas longitudinales debe hacerse según los requerimientos del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10, en el que se establecen las condiciones para estas modificaciones.

Acero de refuerzo

El acero de refuerzo debe colocarse en la longitud y con el diámetro estipulado en el diseño estructural. La longitud y lugar de los traslapos en el refuerzo longitudinal no debe exceder más de la mitad de las varillas a una misma altura, tal como lo indica la NSR – 10 y debe quedar fuera y no muy cerca de los apoyos.

Los estribos se distribuirán de acuerdo al diseño, respetando las zonas de confinamiento e iniciando a una distancia respecto al nudo, establecida en el capítulo, C.21.3.5.6 de la NSR.10.

La zona de confinamiento es una distancia en la cual se colocan los estribos con menor espaciamiento entre sí para mejorar la resistencia del concreto. Una vez están amarrados todos los estribos, sobre la placa se cimbra el perímetro de todas las columnas demarcando la sección con total exactitud, evitando así que la columna genere excentricidades no contempladas en el diseño, afectando la rigidez del conjunto.

Para garantizar que las varillas queden en su lugar, basta colocar un par de estribos encima del tramo a vaciar.

En caso de que se vayan a construir columnas de sección circular, se utiliza una espiral como refuerzo transversal, que, a diferencia de los estribos que se figuran en planta, generalmente se fabrica en obra. El refuerzo en espiral es sumamente importante y no debe reemplazarse con igual efectividad por estribos circulares individuales no establecidos en la NSR-10. Dicho espiral otorga al núcleo de concreto un confinamiento adicional.

Encofrado

Las formaletas que van a conformar el encofrado de la columna, deben limpiarse y engrasarse como preparación de la fundida de concreto. Antes de colocar las formaletas de cada columna, se debe revisar que el armado, traslapos y distribución de estribos se haya realizado de acuerdo a los planos estructurales. Posteriormente se procede a la colocación de los tableros con la base en la cimbra que se ha trazado sobre la placa, alineándolos lo mejor posible según la sección de la columna. Para darle soporte inicial a las formaletas se clavan los tableros con puntillas hasta que éste se soporte solo; en este momento se colocan las mordazas o abrazaderas que son las encargadas de ajustar la formaleta y mantener la sección constante evitando abombamientos y desalineamientos. Las mordazas deben quedar horizontales y muy bien ajustadas a los tableros.

Después la columna debe ser apuntalada y plomada. Los puntales se apoyan en tablas clavadas en los taches dejados para este fin durante la fundida de la placa y nunca debe romperse esta última para dar apoyo a los parales. Los tensores, que son alambres trenzados, se amarran del encofrado y de la placa, gracias al tache propuesto anteriormente. Es importante apuntalar tres caras del encofrado, para que la columna quede plomada por todas sus caras.

Una manera de verificar la verticalidad de la formaleta es empleando cilindros que se toman para medir la resistencia del concreto(aquellos que no son utilizados en el ensayo de resistencia a la compresión), y un hilo. En el extremo superior, el hilo se amarra a uno de los elementos horizontales de la formaleta. En el extremo inferior se amarra a un cilindro de concreto, generando así una referencia vertical durante el proceso de vaciado del concreto. De esa manera, se puede revisar constantemente la verticalidad de la formaleta, para evitar desplomes en la misma.

Vaciado del concreto

Antes de realizar el vaciado del concreto, se deben humedecer completamente las caras interiores de las formaletas para evitar que le quiten humedad al concreto, ya que esto puede afectar las propiedades de la mezcla. Al verter el concreto en la formaleta, se recomienda vaciar con alturas inferiores a 1,2 metros, si no es posible, se pueden utilizar tubos o canaletas procurando que el concreto no golpee el refuerzo ni la formaleta para evitar la segregación durante la colocación del concreto.

A medida que se realiza el vaciado del concreto en la columna, este debe ir consolidándose con vibradores convencionales, con el fin de retirar el aire que queda atrapado durante el proceso y lograr la reacomodación de los agregados para una distribución uniforme. También es importante golpear la base de las formaletas con un martillo de caucho -también llamado chapulín- para lograr sacar burbujas de aire atrapado y evitar la formación de hormigueros.

Para finalizar el proceso de vaciado, se debe sobrepasar el nivel de la columna en 2 cm aproximadamente, con el fin de prever la pérdida de volumen del concreto durante el proceso de fraguado. Una vez terminado el vaciado, se debe volver a plomar la columna de inmediato, para garantizar que ha quedado en la posición exacta definitivamente.

Las formaletas no pueden ser removidas antes de que el concreto haya alcanzado entre el 15% y el 20% de la resistencia a los 28 días. Después de desencofrada la columna, se procede a revisar que no hayan quedados hormigueros, los cuales deben ser analizados para saber si se hacen reparaciones con epóxicos o se debe demoler por completo la estructura para volverla a fundir.

Curado del elemento

Para el curado del concreto, se pueden usar varias técnicas, aunque generalmente se usan recubrimientos de plásticos para evitar el escape de humedad y la reacción del cemento se lleve a cabo satisfactoriamente. Otro método puede ser cubrirlas con costales y mojarlas con manguera constantemente.

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¿Qué hacer cuando el volumen de concreto se calculo mal?

por Emilio Javier Batarse Cardenas • 26 de agosto de 2023

¿Que hacer cuando el volumen de concreto se calculo mal? La dosificación del concreto premezclado en planta se realiza mediante el peso. El operador de la planta recibe del personal calificado las dosificaciones finales con las que se debe trabajar, cuyos contenidos están dentro de los límites establecidos por las normas en vigencia, determinando la humedad de los agregados y garantizando de esta manera una proporción adecuada del diseño de la mezcla. Las cantidades utilizadas en cada entrega quedan registradas en la parte de cargas emitidas por el sistema de automatización, con el objetivo de revisar que realmente se emplearon las cantidades indicadas en las dosificaciones y de llevar el control de stock de los inventarios de materiales. El control de calidad sobre el producto terminado se realiza de manera rigurosa mediante muestreos en la planta o en la obra, con el objetivo de definir el asentamiento, la trabajabilidad y la cohesión, además de la elaboración y el curado de cilindros para determinar la resistencia a la compresión del concreto. Con los resultados obtenidos se realiza un registro estadístico para verificar la uniformidad y el cumplimiento de las normas en vigencia del concreto premezclado. El volumen del concreto puede generar una serie de dudas durante el vaciado cuyas causas pueden ser numerosas, la manera más indicada de verificar el volumen es cuando el concreto está aún fresco. Antes de solicitar la presencia de un funcionario en la obra se sugiere revisar los siguientes aspectos: Revisar los cálculos matemáticos del volumen según las dimensiones de los planos, además comprobar que no existan diferencias entre planos y formaletas. Verificar si durante la fundida no se presentó la necesidad de hacer elementos diferentes a los que se tuvieron en cuenta en el cálculo del volumen del concreto solicitado. Cuando se elaboren pavimentos, pisos o placas de contrapiso, garantizar la compactación y uniformidad de la base para evitar sobres pesores causados por falta de control en los niveles de fundida o por hundimiento de la base compactada. Tener en cuenta que los elementos con pasos de tubería y aligeramiento de losas pueden generar sobreconsumos de concreto. Comparte con nosotros tus opiniones e inquietudes.