fallas en columnas

1. ASIGNATURA:
CONCRETO ARMADO I
TEMA:
FALLAS EN COLUMNAS
THEME:
FAULTS IN COLUMNS
AUTORES:
JAVIER NIZAMA ANDRES
MEJIA ALAYO ALEJANDRO
QUISPE VILCA EYSTEN
DIRECCIÓN ELECTRÓNICA:
Javier_a_r13@hotmail.com
alejandro_rm_2012@hotmail.com
eysten_22@hotmail.com
CHIMBOTE-2017

2. INDICE
1. INTRODUCCION:................................................................................................3
2. OBJETIVOS...........................................................................................................3
2.1. OBJETIVO GENERAL: ...................................................................................3
2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS: ..........................................................................3
3. BASES TEÓRICAS:..............................................................................................4
Fallas en columnas: ………………………………………………………….……4
Falla frágil de cortante y tensión diagonal……………………………………5
Falla por adherencia del bloque de unión en las conexiones viga-columna
debida al deslizamiento de las varillas ancladas o a falla de cortante. …..…6
Falla en columnas de pisos superiores por la amplificación de los
desplazamientos en la cúspide de los edificios. ………………………………9
Falla frágil de cortante en columnas acortadas por el efecto restrictivo al
desplazamiento acusado por elementos no estructurales……………………11
Fallas Por Torsión………………………………………………………..……12
Fallas Por Compresión……………………………………………………..…13
Fallas Por Rigidez Del Apoyo…………………………………………………14
Fallas Por Falta De Refuerzo En El Borde………………………………......16
Fallas Por Aplastamiento Local………………………………………………17
4. CONCLUCIONES:
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ............................................................14

3. 1. INTRODUCCION:
La columna es el elemento estructural vertical empleado para sostener la carga de
la edificación. Es utilizado ampliamente en arquitectura por la libertad que
proporciona para distribuir espacios al tiempo que cumple con la función de
soportar el peso de la construcción; es un elemento fundamental en el esquema de
una estructura y la adecuada selección de su tamaño, forma, espaciamiento y
composición influyen de manera directa en su capacidad de carga.
Los edificios construidos con estructuras de hormigón armado, a diferencia de
otros, metálicos o de madreas, tienen la particularidad que todos sus componentes
deben ser moldeados en matrices y hormas que en el lenguaje de la construcción se
llaman enconfrados.
Se presentan varios casos donde se ilustra este fenómeno y la repercusión que puede
tener, no sólo en el miembro donde ocurre, sino en la globalidad de la estructura.
Igualmente se presentan opciones de solución.
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL:
 Conocer la fallas en columnas de concreto armado
2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:
 Conocer las bases teóricas.
 Conocer los tipos de fallas en columnas.
 Identificar las causas de los tipos de fallas en columnas.


4. 3. BASES TEÓRICAS
FALLAS EN COLUMNAS: El entendimiento del comportamiento sísmico de las
estructuras, así como de los esfuerzos que soportan en las diferentes condiciones de
cargas y apoyo, ha requerido de la identificación de las características que han
conducido a las fallas, o bien, a un buen comportamiento estructural, y también, del
análisis de los tipos de daños y de sus causas.
Por lo general, estas fallas pueden deberse a:
 Inadecuada resistencia al cortante de los entrepisos debido a la escasez de
columnas y muros.
 Grandes esfuerzos de cortante y tensión diagonal en columnas o vigas
 Falla por adherencia del bloque de unión en las conexiones viga-columna y por
deslizamiento de las varillas ancladas, o a falla de cortante.
 Grandes esfuerzos en muros de corte, sin o con aberturas, solos o acoplados.

5. Falla frágil de cortante y tensión diagonal
Es muy importante que las edificaciones cuenten con una capacidad de deformación
suficiente para soportar adecuadamente la solicitación sísmica sin desmeritar,
obviamente, su resistencia. Cuando la respuesta sísmica de la edificación es dúctil, se
presentan elevadas deformaciones en compresión debidas a efectos combinados de
fuerza axial y momento flector.
Figura 1: Efecto combinado de carga axial y momento flexionante sobre columna sin
y con esfuerzo transversal.
Con sólo colocar refuerzos transversales estrechamente separados y bien detallados en
la región de la rótula plástica potencial, puede evitarse que el concreto se astille seguido
del pandeo por inestabilidad del refuerzo a compresión. Esto implica el detallado de las
secciones para evitar una falla frágil y proporcionar suficiente ductilidad.
Este tipo de falla se origina debido a la gran concentración de refuerzos que se producen
precisamente en los extremos de las columnas por las elevadas acciones internas como
son una carga axial, fuerza cortante y momento flector, causadas por las fuerzas
sísmicas. Muchas estructuras se han colapsado como resultado de un inadecuado
confinamiento del núcleo de concreto en columnas. El mismo tipo de falla puede
presentarse también en secciones intermedias y superiores de las columnas. El
confinamiento del núcleo de concreto evita también la falla por tensión diagonal

6. producida por fuerza cortante. Este tipo de falla está caracterizado por la formación de
grietas inclinadas.
Figura 2: Falla por tensión diagonal en columnas con estribos
Figura 3: Falla por tensión diagonal en columna zunchada

7. Falla por adherencia del bloque de unión en las conexiones viga-columna debida
al deslizamiento de las varillas ancladas o a falla de cortante.
Con frecuencia, las conexiones entre los distintos elementos estructurales se presentan
elevadas concentraciones y complejas condiciones de refuerzos, mismos que han
conducido a distintos y numerosos casos de falla especialmente en las uniones entre
muros y losas de estructuras a base de paneles, entre vigas y columnas en estructuras de
marcos, entre columnas y losas planas, y entre columnas y cimentaciones.
La falla de una conexión viga-columna debida a la escasez del anclaje del refuerzo de
la columna en su unión con el sistema.

8. Falla en columnas de pisos superiores por la amplificación de los desplazamientos
en la cúspide de los edificios.
Al propagarse las vibraciones inducidas por el sismo desde la base hasta la cúspide de
los edificios, se presentan amplificaciones de la vibración a lo largo de su altura, que se
acentúan en sus niveles superiores, principalmente en edificios altos, lo que conduce a
una elevada concentración de acciones de acciones internas que provocan el colapso de
una parte del edificio a partir de determinada altura.
Falla frágil de cortante en columnas acortadas por el efecto restrictivo al
desplazamiento acusado por elementos no estructurales
La intersección entre elementos no estructurales, tales como muros divisorios de
mampostería, y las columnas de marcos de concreto, provoca concentraciones de fuerza
cortante en los extremos libres de las columnas, mismas que tienden a fallar frágilmente
por cortante.
Esto conduce a que la porción libre de la columna adquiera mucha mayor rigidez en
comparación de las demás columnas del mismo piso, que no están confinadas ni
restringidas, en ninguno de sus lados, por elementos no estructurales, generándose así
elevados esfuerzos de corte en la columna corta dando lugar a consecuencias
desastrosas.

9. Ante la insuficiente ductilidad de la columna acortada, la falla se genera por tensión
diagonal producida por elevados esfuerzos cortantes y es más frágil respecto a la de las
columnas no restringidas parcialmente debido a que se longitud deformable es mucho
menor. Esta situación puede evitarse si se deja suficiente separación entre la columna y
el muro de relleno para que así ésta se deforme libremente durante la solicitación
sísmica.

10. Fallas Por Torsión
Las fisuras por torsión también son oblicuas pero continuas y en espiral. Atraviesan
completamente la sección de los miembros afectados.
Fallas Por Compresión
Si se rebasa la capacidad resistente del elemento en compresión, entonces ocurre una
fisuración que es paralela a la dirección de carga del elemento.
Cuando el patrón de fisuración es oblicuo, puede estar indicando que el hormigón está
seco.

11. Causas
 Baja resistencia del hormigón a compresión
 Diseño insuficiente:
 Tensiones principales de compresión superan la resistencia del hormigón.
Fallas Por Rigidez Del Apoyo
Ocurre cuando la conexión entre el elemento que se apoya y el elemento de apoyo no
tiene una transición adecuada mediante el uso de amortiguamiento como un cojín de
neopreno.
La fractura ocurre como consecuencia de los movimientos y esfuerzos horizontales que
experimenta la zona de apoyo por los ciclos de dilatación y contracción térmica; y/o por
la rotación que experimenta el elemento apoyado induciendo un sobre-esfuerzo local de
compresión.
Causas
 Diseño o construcción inadecuados
 Falla de anclajes y/o de armaduras transversales.

12. Fallas Por Falta De Refuerzo En El Borde
Ocurre cuando el borde del extremo de una viga que se apoya sufre esfuerzos de
compresión y/o tracción locales y no se ha reforzado suficientemente.
Cuando el refuerzo principal está compuesto por varillas de gran diámetro que al ser
dobladas requieren de un amplio radio de doblado que no se cumple.
Fallas Por Aplastamiento Local
Tienen su origen en la alta concentración de cargas que a veces se dan en las zonas de
apoyo de elementos simplemente apoyados o en las zonas de anclaje de torones y cables.
Cuando el aplastamiento se da por una carga concentrada, el patrón de falla se localiza
directamente debajo de ésta y tiende a dividir la sección de hormigón localmente.

13. Causas
 Sobrecargas no previstas.
 Armaduras transversales insuficientes.
 Baja calidad del hormigón.
4. CONCLUCIONES:
De acuerdo con lo ya mencionado sabemos que una columna está sometida a
compresión y que es lo suficientemente fuerte y a la vez flexible para soportar las cargas,
también que existen diferentes tipos de columnas que se adaptan a las necesidades que
se requieran y que se clasifican de acuerdo a sus cualidades. Consiste en la restricción
parcial del desplazamiento lateral del fuste de una columna, que obliga a concentrar toda
la demanda de deformaciones y tensiones en su porción libre.
Modifica localmente las propiedades mecánico-resistentes y las tensiones en la columna
afectada: aumenta el cortante; traslada la máxima flexión hacia la zona central de la
columna, generalmente menos confinada; disminuye su ductilidad y lo más crítico,
incrementa sustancialmente su rigidez, por lo que alcanza su máxima capacidad a
derivas mucho más bajas que si estuviese libre en toda su altura.
.

14. 5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
(1) Quinteros Ale. Fallas en columnas. Slideshare [seriada en línea] 2010 Diciembre 06
[citado 2017 Noviembre 07]. Disponible en:
file:///C:/Users/ADMIN/Downloads/columnastiposyclasificacin2-
170520000544.pdf
(2). Gonzales Flor. Diseño a Cortante en Vigas de Concreto Armado. Slideshare [seriada
en línea] 2014 Marzo 05 [citado 2017 Noviembre 07]. Disponible en:
https://es.scribd.com/doc/210800301/DISENO-A-CORTANTE-DE-VIGAS-
DE-CONCRETO-ARMADO
(3). Baca W. Diseño de cortantes en Vigas. Academia.edu [seriada en línea] 2008
Octubre 13 [citado 2017 Noviembre 07]. Disponible en:
https://www.academia.edu/8219370/TEMAS_CAP%C3%8DTULO_VIII_DIS
E%C3%91O_A_CORTANTE_DE_VIGAS_DE_HORMIG%C3%93N_ARM
ADO
(4). Ayala A. Diseño por Fuerza Cortante. Prezi [seriada en línea] 2012 Noviembre 29
[citado 2017 Noviembre 07]. Disponible en:
https://prezi.com/h32jljqumc_g/diseno-por-fuerza-cortante/