IMPORTANCIA DE LA CONEXIN DE UNA VIGA CON UNA COLUMNA EN LA SEGURIDAD DE LA CONSTRUCCIN

Una de las causas de falla en una estructura de concreto reforzado es la atencin inadecuada que se le presta al detallado del refuerzo. Cuando esto sucede el problema se puede localizar en las conexiones de los elementos estructurales principales como son las columnas y las vigas.

Recordemos que uno de los requisitos esenciales que hay que cuidar para lograr una transferencia efectiva de las fuerzas que estn actuando en una estructura de concreto armado, es una exigente especificacin y completa ejecucin del detalle del refuerzo en los planos de ingeniera. Este detalle debe incluir la configuracin de los nudos, dobleces, puntos de corte, etc. para las barras principales, y otras indicaciones para el refuerzo suplementario.

En el caso del nudo, este debe ser capaz de soportar las combinaciones de fuerzas a las cuales estar sometido durante los efectos de un sismo para que as sean trasmitidas a travs del nudo a los correspondientes elementos de soporte, garantizando de esta manera la estabilidad e integridad de la estructura.

Entonces como se comprender, el diseo, el detallado y la ejecucin en obra al realizar un nudo merecen una especial atencin, sobre todo en nuestro pas que cuenta con significativa actividad ssmica.

Confinamiento del nudo:Hay que recordar que el comportamiento exitoso de una unin viga-columna, depende fundamentalmente del confinamiento lateral que se le proporcione al nudo.

Este confinamiento tiene dos beneficios:

a.- Aumenta la resistencia del ncleo de concreto y mejora su capacidad de deformacin. b.- Evita el pandeo hacia fuera de las barras verticales de la columna

Este confinamiento puede proporcionarse bien sea mediante las vigas que llegan hasta el nudo o por estribos especiales en la columna colocados dentro de la zona del nudo.

a.- Confinamiento con vigas:El confinamiento mediante vigas se ilustra en la Fig. N 1 y 2.Si llegan vigas a las cuatro caras del nudo, como se muestra en la Fig. N 1, el confinamiento se considera adecuado si:by 3/4 ty ; r 10 cm.

Cuando las vigas llegan solo a dos caras opuestas del nudo, como en la Fig. N 2, se puede considerar un confinamiento ideal en la direccin de las vigas, si se cumple lo siguiente:by 3/4 ty ; r 10 cm.

En la otra direccin debe colocarse refuerzo transversal para lograr el confinamiento.La existencia de una tercera viga, pero no de una cuarta, en la direccin perpendicular, no modifica el requerimiento de refuerzo transversal en esa direccin.

r

Y

vi gavigavigavi gaX by ty

Fig. N 1

Planta

r bx r

r

by 3/4 ty r 10 cm.

tx

r

Y

vigavigaX by ty

Fig. N 2

Planta

r

by 3/4 ty r 10 cm.

b.- Confinamiento con estribos:

La Norma A.C.I. 318 recomienda distribuir estribos a todo lo alto del nudo para mantener su capacidad de carga vertical aun despus que el recubrimiento de concreto se desprenda (F-1); adems de esto, sirven tambin para mejorar la adherencia entre el acero y el concreto de la conexin.EL A.C.I. igualmente consigna en la Norma 318 la metodologa de clculo a seguir para determinar el estribado en el nudo correspondiente al refuerzo de confinamiento de las columnas.

F-1

Estribos nudo

Fig. N 3

Elevacin

Nud

Refuerzo longitudin al

Refuerzo longitudin al

En el caso particular de las edificaciones de albailera confinada sucede algo similar (F-2), es por eso que la Norma E-070: Albailera indica colocar por lo menos dos estribos en los nudos que forman las vigas soleras con las columnas (Fig. N 4).

Detalle del refuerzo transversal en nudo

F-2

Columna de amarre

Rto. 1 @ 25 cm.

Unin columna-viga, nudo sin estribos. Terremoto Pisco15/08/07

4 @ 10 cm.

1 @ 5 cm.

Viga

1 @ 5 cm.

4 @ 10 cm.

Elevacin

Rto. 1 @ 25 cm.

Nudo mn. 2 estribos