columnas- Hormigón Armado I UNNE

1. SEGURIDAD ESTRUCTURAL

2. OBJETIVOS
El objetivo fundamental de la Ingeniería Estructural es lograr
niveles de seguridad que correspondan a probabilidades muy
bajas de ocurrencia de eventos de consecuencias
significativas.
El comportamiento de una estructura se considera
satisfactorio si no se superan, durante la vida útil, ciertos
requerimientos llamados “estados límites”, que están
referidos a condiciones de colapso, o a condiciones de
utilización en servicio.

3. ESTADOS LIMITES

4. ESTADOS LIMITES

5. a) ESTADOS LIMITES ÚLTIMOS
• Colapso por rotura en lugar crítico
ESTADOS LIMITES
• Colapso por grandes deformaciones localizadas en varios
lugares críticos (mecanismo de colapso)
• Pérdida de equilibrio estático: deslizamiento, vuelco,
levantamiento por subpresión
• Pandeo global de la estructura o localizado de algún elemento
• Rotura por fatiga o solicitaciones dinámicas

6. ESTADOS LIMITES ÚLTIMOS
ESTADOS LIMITES

7. ESTADOS LIMITES ÚLTIMOS
ESTADOS LIMITES

8. b) ESTADOS LIMITES DE SERVICIO
• Deformaciones excesivas, en especial por flexión, que
impiden el uso normal de la estructura u originan daños
en parte de la misma.
ESTADOS LIMITES
• Fisuraciones excesivas.
• Vibraciones u oscilaciones inadmisibles.
• Filtraciones de agua o humedad.
• Corrosión.
Se producen daños en el uso funcional de la
estructura, pero no su colapso.

9. ESTADOS LIMITES DE SERVICIO
ESTADOS LIMITES

10. ESTADOS LIMITES DE SERVICIO
ESTADOS LIMITES

11. ESTADOS LIMITES
Si las variables que intervienen en el comportamiento
estructural (cargas, y sus efectos internos, y
resistencia de la estructura), pudieran conocerse con
precisión, la seguridad podría garantizarse
suministrando una capacidad portante ligeramente
superior a la requerida por las cargas.
Sin embargo, existen una serie de fuentes de
incertidumbres en el análisis, diseño y construcción
de las estructuras:
RESISTENCIA > DEMANDA

12. INCERTIDUMBRES
FUENTES DE INCERTIDUMBRES:
• Incertidumbres fenomenológicas
• Incertidumbres de decisión
• Incertidumbres en el modelo
• Incertidumbres en la predicción
• Incertidumbres físicas
• Incertidumbres estadísticas
• Incertidumbres debidas a factores humanos

13. La existencia de estas incertidumbres tiene como
consecuencia que no se puede pensar en la seguridad
absoluta, sino que el objetivo del diseño es lograr que la
probabilidad de falla, esto es, la probabilidad que los
estados límites sean superados, sea menor que un valor
tolerable.
Los valores de probabilidad de falla tolerables dependen del
tipo de falla, y de las consecuencias a las personas y a los
bienes que la sociedad admite, siendo en definitiva un
problema de optimización económica. (10-3 a 10-5)
INCERTIDUMBRES

14. CÓDIGOS DE DISEÑO
▪ Código de diseño estructural (Reglamento): conjunto de
prescripciones, que utilizadas dentro del rango de aplicabilidad, se
espera que produzcan estructuras suficientemente seguras.
• Formato determinístico de verificación: con factores parciales o
“coeficientes de seguridad”, para cumplir con las condiciones
establecidas y considerando las incertidumbres.
• Históricamente: calibración empírica a través del “juicio ingenieril”.
• Desarrollo de la teoría de confiabilidad (1970): calibración mediante
la optimización de parámetros o “factores parciales” relacionados
directamente con probabilidades de falla objetivo.

15. CIRSOC 201 -2005
Resistencia de diseño ≥ Resistencia Requerida
f = factor de minoración de resistencia (f ≤ 1)
Rn = Resistencia nominal, o valor especificado
U
Rn 

f
Resistencia de diseño:
n
R

f

16. Tabla 3.1: Factores de reducción de resistencia f
Tipo de solicitación f
1- Flexión compuesta: ver fig.3.4
a) Secciones controladas por tracción 005
.
0

t

b) Secciones controladas por compresión 002
.
0

t

- Elementos armados con zunchos
- Elementos armados con otro tipo de armadura
c) Secciones intermedias 005
.
0
002
.
0 
 t

0.90
0.70
0.65
interpolación
2- Corte y torsión 0.75
3- Aplastamiento del hormigón (excepto en zona de anclaje de
postesado y modelo de bielas).
0.65
4- Zonas de anclaje de postesado 0.85
5- Modelo de bielas (puntales, tensores, nodos) 0.75
6- Flexión sin carga axial en elementos pretesados (longitud
embebida del cordón es menor que la longitud de anclaje)
0.75
7- Flexión, compresión, corte y aplastamiento en hormigón
simple (sin armar).
0.55

17. CIRSOC 201 -2005

18. CIRSOC 201 -2005
Resistencia requerida (demanda):
 
= i
i S
U 
 = factor de mayoración de cargas ( ≥ 1)
S = acciones o cargas

19. H
E
D
U
H
W
D
U
S
f
L
L
f
E
D
U
R
S
L
L
f
W
D
U
W
L
f
R
S
L
D
U
R
S
L
H
L
T
F
D
U
F
D
U
r
r
r
r
6
.
1
0
.
1
9
.
0
6
.
1
6
.
1
9
.
0
)
(
0
.
1
2
.
1
)
ó
ó
(
5
.
0
6
.
1
2
.
1
)
8
.
0
ó
(
)
ó
ó
(
6
.
1
2
.
1
)
ó
ó
(
5
.
0
)
(
6
.
1
)
(
2
.
1
)
(
4
.
1
2
1
1
1
+
+
=
+
+
=
+
+
+
+
=
+
+
+
=
+
+
=
+
+
+
+
+
=
+
=
CIRSOC 201 -2005

20. CIRSOC 201 -2005
Para determinadas situaciones, las cargas a considerar en
los elementos estructurales son el peso propio (D) y la
sobrecarga (L).
En esas condiciones, las combinaciones se simplifican a:
U = 1.4 D
U = 1.2 D + 1.6 L