actividad 3 construcción 2

1. ACTIVIDAD 3
COLUMNAS Y FUNDACIONES
LUISA FERNANDA MORENO ARTUNDUAGA
1090507263
DOCENTE: ARQ. ARGENIS
CONSTRUCCIÓN 2 SAIA

2. COLUMNAS
• 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.
• Una columna es un soporte vertical, de forma alargada,
que permite sostener el peso de una estructura. Lo habitual
es que su sección sea circular: cuando es cuadrangular,
recibe el nombre de pilar.
Como elemento de la arquitectura, las columnas se clasifican
de distinta manera según el vínculo que mantengan con el
resto de los componentes de la estructura:
- La columna aislada: es aquella que se encuentra separada
de cualquier elemento vertical de la edificación.
- La columna adosada: en cambio, se sitúa de manera
yuxtapuesta al resto de los elementos, mientras que la
columna embebida aparenta estar incrustada en un muro
Una columna suele estar formada por tres elementos:
A – capitel
B – fuste
C – basa
En la arquitectura clásica, el fuste descansa sobre la basa
y el elemento que sostiene la columna reposa sobre el
capitel. Las proporciones y decoración de estos elementos
se rigen por los órdenes arquitectónicos.

3. COLUMNAS Y SUS DISTINTOS TIPOS
Es un elemento arquitectónico vertical y de forma alargada
que tiene función estructural y en ocasiones decorativo.
TIPOS DE COLUMNAS SEGÚN LOS ÓRDENES
ARQUITECTÓNICOS CLÁSICOS
En razón de su pertenencia a alguno de los órdenes arquitectónicos
clásicos, la columna puede ser:
Columna dórica
columna jónica
columna corintia
columna toscana
columna compuesta
según el fuste

4. - Columna lisa: aquella que no tiene
ni acanaladuras ni adornos.
También es habitual clasificar las columnas según el
tipo de fuste que posean. Así, cabría relacionar las
siguientes:
- Columna agrupada: la que posee
varios fustes con una base y capitel
comunes (típica del gótico).
- Columna geminada: la que
tiene fuste doble.
- Columna estriada o acanalada:
aquella cuya forma posee estrías o
acanaladuras ornamentales en toda
su longitud.
- Columna fasciculada: la que está
conformada por una serie de
delgados fustes, similares,
agrupados a modo de haz.
- Columna fajada o anillada: la
que tiene su fuste despiezado en
tambores, anillos o fajas de distinto
diámetro.
CARGAS ESTRUCTURALES
- Cargas muertas : actúan de forma continua y
sin cambios significativos.
➢ El peso propio de la estructura
➢ rellenos
➢ acabados de entrepiso, cielorraso
➢ columnas , vigas losas
- Cargas vivas : varían en su intensidad con el tiempo por uso o
exposición de la estructura.
➢ Tránsito en puente
➢ cambio en temperaturas
➢ maquinaria
➢ Acumulación de nieve o granizo
- Cargas accidentales : son las que pasan rápido por la estructura son
cargas inerciales causas ejemplo. Eventos sísmicos, ráfagas de viento.

5. FUERZAS EN LAS COLUMNAS
- Cargas verticales : son en gran parte absorbidas por la propia
estructura de la columna, pero se producirá una reacción de impulso
horizontal, será mayor cuanto más flexible sea la columna
- Movimiento de flexión : se produce debido al impulso que tiende a
inclinar a esta lateralmente.
- Los momentos flectores : son el factor más importante para definir
el comportamiento de las columnas ante el pandeo, la geometría de
pandeo inicialmente es similar a la elástica de deformación
provocada por la flexión.
COMPONENTES DE LAS
COLUMNAS EL CONCRETO
Estribos : dispuestos en forma transversal separados uno de otros o
bien de forma espiral continuo atados a la armadura longitudinal.
Funciones
✓ resistir los esfuerzos de tracción derivados de los esfuerzos de
compresión del concreto.
✓ Limitar la longitud de pandeo cuando las barras longitudinales son
sometidos a compresión.
✓ Confinar el concreto, al disminuir la separación de ellos soporta mayor
carga y la capacidad de deformarse mas.
Trabaja a compresión simple axial .
- La armadura : esta compuesta por:
barras de acero redondo : llamado armadura “vertical o longitudinal”

6. FALLA EN COLUMNA
La columna es un elemento estructural que trabaja en compresión pero por su
ubicación en el sistema estructural debe soportar también flexiones, corte y
torsión.
➢ Fluencia inicial del acero en la cara de tensión
➢ Aplastamiento del concreto en la cara en compresión
➢ Por pandeo
FALLA POR : FENÓMENO DE PANDEO
✓ Las variables que la controlan es la altura de la columna y su sección
transversal, para garantizar la seguridad de los elementos el coeficiente de
seguridad debe ser mayor o igual a 2.10
✓ Cuanto más larga sea la columna menor será la capacidad de aguante a la
compresión
✓ No se produce repentinamente al alcanzarse la carga crítica de pandeo, sino
que se manifiesta de manera progresiva desde los niveles bajos de carga
axial.
RELACIÓN DE ESBELTEZ: Es una medida de la flexibilidad de la columna
sirve para clasificar a las columnas en cortas, largas e intermedias. Depende
de la relación entre la longitud y el diámetro de la columna, pero también de la
relación de la longitud y el radio de giro de la curva de flexión.
• COLUMNAS CORTAS: el efecto esbeltez es un factor importante ya que
la forma de fallar depende de ella; para columnas poco esbeltas la falla es
por aplastamiento del material.
• COLUMNAS LARGA : Son elementos más esbeltos y la falla es por
pandeo, la carga última influye en la esbeltez; lo que produce flexión
adicional por la deformación transversal-
• COLUMNAS INTERMEDIA : La falla es por una combinación de
aplastamiento y pandeo.

7. FUNDACIONES
La fundación es aquella parte de la estructura que tiene como función transmitir en
forma adecuada las cargas de la estructura al suelo y brindar a la misma un sistema
de apoyo estable.
La fundación estará’ bien diseñada si cumple adecuadamente con su doble función,
estabilidad y resistencia, controlando dos estados límites a saber, las condiciones
de servicio y las condiciones de falla por resistencia.
A estas dos condiciones de falla se les llama estados limites, porque ambas
determinan si una fundación sirve o no.
1. Estado limite de servicio o de funcionamiento: Aunque la estructura,
incluyendo la fundación, no presente un daño físico de ella misma se considera que
falla cuando ella no tiene un comportamiento adecuado que hace que esta salga de
funcionamiento. Se puede llegar al estado límite de servicio cuando se presentan
los siguientes problemas en el suelo o la cimentación: (ver NSR-98, título H.4.1)
A. Asentamientos diferenciales y totales. Un asentamiento diferencial entre dos
fundaciones continuas de una misma edificación puede producir ladeo de la
estructura y podría llevarla a un posible volcamiento.
El estado límite en este caso corresponde a sacar la estructura de funcionamiento
por el hecho de presentarse una rotación que produce sensación de inseguridad en
los ocupantes sin tener que haber llegado a la perdida total del equilibrio.
En el caso de un edificio cualquier movimiento diferencial de un apoyo con respecto
a otro, puede cambiar los momentos y fuerzas internas de diseño de la estructura,
con la posibilidad de presentar fallas locales en vigas de conexión o en cualquier
otro elemento.
Los asentamientos diferenciales se limitan a los siguientes valores dependiendo del
sistema estructural de la edificación:
En pórticos L/300
En muros L/500 a L/1000
Donde L corresponde a la distancia horizontal entre apoyos.
Note que para muros se es mucho más exigente ya que los muros son mas rígidos
(admiten menos deformaciones) que los pórticos.
B. Desplazamientos o levantamientos excesivos causados por suelos
expansivos
C. Daños locales o generales causados por fenómenos de erosión
interna, lixiviación o dispersión.
D. Vibraciones excesivas causadas por estructuras o cargas móviles
(motores o maquinas) que afecten el confort de los ocupantes.
E. Daños locales en partes de la estructura por falta de juntas de
expansión y de contracción.
Fundación en el área de construcción:
Se considera fundación a un elemento de construcción el cual vincula
una estructura con el suelo o el terreno en el que se deposita dicha
estructura. Al ser los principales influyentes en el equilibrio y fuerza
estructural de las construcciones, es de vital importancia que estos
estén bien colocados, fabricados y que sean de buena calidad.
Entre las fundaciones más utilizadas se encuentran las siguientes:
Los pilotines, se utilizan en construcciones unifamiliares de
envergadura pequeña, son pilotines de entre 20 y 30 cm de diámetro
y contiene 1,5 metros de profundidad con respecto del nivel del
terreno. Mantienen un buen soporte a muros y columnas.
Las zapatas aisladas de base centrada se usan principalmente para
la construcción de columnas de diversos materiales, tanto de
hormigón como de mampostería, los cuales requieren mayor
resistencia de lo que un pilotín es capaz de proporcionar. Las
dimensiones que deben componer son determinadas de acuerdo a
las capacidades resistentes que deben tener.

8. 1. Estados límites de resistencia: Esta asociado a la falla física
(rompimiento o fractura) de los componentes de la fundación o de
cualquier parte de la estructura por un mal comportamiento del sistema
suelo-cimentación. Se puede llegar al estado límite de falla por
resistencia cuando se presenta alguno de los siguientes problemas:
A. Falla del suelo por exceder su capacidad portante
B. Disminución del equilibrio por inestabilidad del terreno.
C. Amplificación y o modificación de las ondas sísmicas que viajan
por el suelo produciendo falla de la estructura al entrar en resonancia
con ella.
D. Falla de la estructura por el cambio de las propiedades del suelo al
presentarse el fenómeno de licuefacción durante un sismo.
E. Falla de la estructura de la cimentación como tal.
F. Falla de la estructura por falta de amarres que den integridad
estructural.
En estos estados podemos detectar que las condiciones de falla en su
mayoría se deben al suelo en su interacción con la estructura.
Un buen diseño debe entonces dimensionar las fundaciones para que
en su trasmisión de cargas al suelo no hagan fallar el suelo y diseñar
estas fundaciones para que ellas estructuralmente no fallen.
El ingeniero geotecnista es quien se encarga de la parte del suelo en su
interacción con la estructura, en un estudio de suelos nos informa, a los
ingenieros estructurales, el tipo de fundación a utilizar, la capacidad de
carga admisible del suelo, las recomendaciones constructivas, el
coeficiente de aceleración sísmica, el coeficiente de sitio que tiene en
cuenta la amplificación de las ondas sísmicas, las recomendaciones
para las estructuras de contención y el tratamiento de taludes, el control
de aguas y las recomendaciones para los pisos y pavimentos si los hay.
El título de la norma que controla los estudios geotécnicos es el H. En
este título se encuentran todos los estados limites de falla.
TIPOS DE FUNDACIONES
De acuerdo con la profundidad de desplante (profundidad de contacto
entre estructura y suelo) se dividen en superficiales y profundas.
Fundaciones superficiales: Zapatas aisladas, zapatas excéntricas, zapatas
combinadas (caso de pocas columnas o caso de todas las columnas de
una edificación en el cual se convierte en una losa de fundación), zapatas
amarradas y vigas de fundación en el caso de muros.
Fundaciones profundas: Pilas o caisson y pilotes (hincados o vaciados
en el sitio).
Otras son:
- Losas de fundación: cimentación compensada o losa flotante
- Fundaciones masivas: se utilizan para maquinaria que produce
vibraciones. Se busca que el peso de la fundación sea 1,5 veces el peso
de la maquinaria. También se usan en torres de energía.
Condiciones de apoyo a la superestructura:
Las condiciones de apoyo, ya sea empotramientos o articulaciones, se
logran por medio de un adecuado sistema de fundación y del suelo en si.
Estructuras modeladas con apoyos de empotramientos exigen que la
fundación sea capaz de absorber cualquier tipo de rotación. Como es
sabido, el suelo es un material que no aguanta esfuerzos de tracción, por
lo tanto, en el caso de fundaciones superficiales sobre suelos poco
compresibles, los momentos se pueden absorber con una transmisión no
uniforme de los esfuerzos de contacto con el suelo; en el caso de suelos
compresibles, esta hipótesis no es suficiente para asegurar que no se
presentará ladeo de la fundación, en este caso se recomienda lograr la
estabilidad al vuelco por medio de vigas de amarre de fundación, muertos
en concreto o cualquier otro elemento que pueda dar reacción de par. En
todos los casos se recomienda construir la fundación a cierta profundidad y
colocar un lleno estructural sobre ella de tal manera que se ayude a
impedir la rotación.