Acero Mínimo en Columnas de Concreto Reforzado

[albertc]

Saludos.-

Estoy buscando alguna documentación que hable de donde sale el 1% de acero mínimo de refuero longitudinal para columnas de concreto reforzado.

Sabiendo que el acero mínimo en vigas es aproximandamente 14/Fy (el cual se coloca para evitar una falla agria en el concreto), tengo entendido que el 1% es una cantidad óptima de acero longitudinal (la cual fue determinada experimentalmente) necesaria para absorver los esfuerzos en compresión que le serán transmitidos una vez ocurran efectos reológicos en el concreto. Sin embargo no poseo alguna documentación que hable de esto.

Agradeciendo a quien posea información, me despido.-

[yucapareja]

Saludos.-

Estoy buscando alguna documentación que hable de donde sale el 1% de acero mínimo de refuero longitudinal para columnas de concreto reforzado.

Sabiendo que el acero mínimo en vigas es aproximandamente 14/Fy (el cual se coloca para evitar una falla agria en el concreto), tengo entendido que el 1% es una cantidad óptima de acero longitudinal (la cual fue determinada experimentalmente) necesaria para absorver los esfuerzos en compresión que le serán transmitidos una vez ocurran efectos reológicos en el concreto. Sin embargo no poseo alguna documentación que hable de esto.

Agradeciendo a quien posea información, me despido.-

Buensa amigo sin animo de molestar, tengo que decirte como puedes andar diseño estructuras de concreto sin ni siquiera sabes que norma rigue su diseño.....

Deberias echarle una muy buena revisada a la norma COVENIN 1753-2006, que es la norma de nuestro pais que rigue el diseño de concreto.

Para resolver tu duda actual, revisa el articulo 10.4.3.1. minimo 1% maximo 8% para ND1 y 6% ND2 ND3

Saludos

[mgf2004]

Comentario al margen.-
algunas veces por cuestiones del proyecto arquitectonico,
se tienen columnas con dimensiones en su seccion
muy por encina de las que se requieren por los elementos
mecanicos del analisis, en estos casos se permiten armados
menores al 1 por ciento,
de ahi que el calculista debe aplicar su criterio
y no aplicar el librito, las normas son solo una guia
y ademas hechas por humanos por lo cual tienen
sus defectos.
=como dicen en mi rancho de acuerdo al pajaro es la pedrada=
o sea dime cuanta carga recibira la columna y te dire
el porcentaje longitudinal del acero .... y sin ver reglamento/normas eh!!

un saludo, y si hay que darle su lugar a las normas ....yyyy... ..
a estudiarlas como dice yucapareja

[luis26]

Saludos.-

Estoy buscando alguna documentación que hable de donde sale el 1% de acero mínimo de refuero longitudinal para columnas de concreto reforzado.

Sabiendo que el acero mínimo en vigas es aproximandamente 14/Fy (el cual se coloca para evitar una falla agria en el concreto), tengo entendido que el 1% es una cantidad óptima de acero longitudinal (la cual fue determinada experimentalmente) necesaria para absorver los esfuerzos en compresión que le serán transmitidos una vez ocurran efectos reológicos en el concreto. Sin embargo no poseo alguna documentación que hable de esto.

Agradeciendo a quien posea información, me despido.-

Bueno mi amigo si lo que usted desea es leer un texto donde te hable de cuantías mínimas y máximas ojala esto te pueda ayudar por que de esto se trata este foro.

Tiene razón el amigo cuiando dice que las normas son hechas por otros seres humanos pero el que evaluará el diseño para su aprobación se apoyará y hará cumplir la norma.

[Facaex]

Hola albertc, según el ACI 318 - 05, el área de refuerzo longitudinal no
debe ser menor que 0.01 Ag.

El Motivo de ese limite es para controlar las deformaciones dependientes del tiempo y para que el momento de fluencia exceda al momento de fisuración. (Comentarios ACI 318 - 05)

[yucapareja]

El Motivo de ese limite es para controlar las deformaciones dependientes del tiempo y para que el momento de fluencia exceda al momento de fisuración. (Comentarios ACI 318 - 05)

Correcto se usa ese limite para evitar fisuraciones....

Como dato adicional la Norma Neozelandesa permite hasta 0,8%...

las normas son solo una guia
y ademas hechas por humanos por lo cual tienen
sus defectos...

Estoy de acuerdo en que las normas son hechas por humanos con errores, es mas todas las normas tienes muchos cuestionamientos por muchos ingenieros, por ejemplo la norma ACI tiene muchos cuestionamientos acerca de los muros por ellos muchos usan el UBC para su calculo, pero las normas tienen poder legal y en caso de algun problema estructural posterior el no cumplimiento puede acarrear problemas.

Saludos

[albertc]

Saludos,

Creo no haberme hecho expresar bien con respecto a mi pregunta. La inquietud no es saber cuanto es la cuantía mínima o maxima a utilizar en una columna, eso es conocido y esta escrito en las normas. Lo que estoy buscando es el origen del valor numérico de 1%. De donde se adoptó este valor? por que no 0,5% o 2%? por qué 1%?

Si hacemos una analogía en vigas, el acero mínimo (que es aprox. 14/fy) proviene de evitar una falla agria en la sección, por lo que se coloca acero suficiente para resistir el momento de agrientamiento de la sección. De esta manera se realiza un análisis por equilibrio de fuerzas y se puede llegar a valores aprox. a 14/fy. Ahora, existe una explicación similar para el 1% de las columnas? o mejor dicho, existe un procedimiento matemático para llegar a este valor?

Hasta donde tengo entendido este valor es adoptado a partir de ensayos realizados. Si es así, estaría interesado en encontrar documentación al respecto.

[cuyaguax]

CUANTIA MECANICA: En la sección transversal de una pieza, cociente que resulta de dividir la capacidad mecánica de la armadura por la capacidad mecánica de la sección útil del hormigón.

La cuantía mecánica en las armaduras de concreto armado nos indica la ductilidad del elemento, garantizando que, en caso de fallar el elemento esta, sea una falla dúctil y no una falla catastrófica, es decir, el elemento falla por fluencia del acero y no por explosión del concreto, dando mas tiempo a la estructura de mantenerse en pie.

[PROYECTOR]

Saludos,

Creo no haberme hecho expresar bien con respecto a mi pregunta. La inquietud no es saber cuanto es la cuantía mínima o maxima a utilizar en una columna, eso es conocido y esta escrito en las normas. Lo que estoy buscando es el origen del valor numérico de 1%. De donde se adoptó este valor? por que no 0,5% o 2%? por qué 1%?

Si hacemos una analogía en vigas, el acero mínimo (que es aprox. 14/fy) proviene de evitar una falla agria en la sección, por lo que se coloca acero suficiente para resistir el momento de agrientamiento de la sección. De esta manera se realiza un análisis por equilibrio de fuerzas y se puede llegar a valores aprox. a 14/fy. Ahora, existe una explicación similar para el 1% de las columnas? o mejor dicho, existe un procedimiento matemático para llegar a este valor?

Hasta donde tengo entendido este valor es adoptado a partir de ensayos realizados. Si es así, estaría interesado en encontrar documentación al respecto.

No existe procedimiento matematico para demostrar que la cuantia minima en columnas es el 1%.

La necesidad de colocar un refuerzo minimo en columnas viene, ademas de proporcionarle resistencia a la columna contra cualquier flexion que pueda existir independientemente de que los calculos indiquen que existe o no, de la necesidad de reducir los efectos de flujo plástico "creep" y retraccion del concreto bajo esfuerzos de compresión sostenidos.

El valor de 1%, viene de ensayos realizados por el ACI que han demostrado que el flujo plástico y la retracción tienden a transmitir la carga desde el concreto al refuerzo, con el aumento paulatino del esfuerzo en el concreto, y que este aumento es mayor a medida que disminuye la cantidad de refuerzo. Si no se le da un valor minimo a la cuantia, el esfuerzo en el acero puede llegar al nivel de fluencia bajo cargas de servicio sostenidas. En el comité ACI-105 se recomendaron valores de cuantia de 1% y 0,5% para columnas con espirales y estribos respectivamente, sin embargo el ACI-318 adopto el valor de 1% para ambos tipos y es este valor el minimo estipulado en nuestras normas.

Espero haber respondido tu pregunta.

[amendinueta]

SALUDOS A LOS AMIGOS DEL FORO

APROVECHO ESTE TOPICO PORQUE EL 1% QUE PROPONE EL ACI SIEMPRE ME LLAMO LA ATENCION...Y ES LOGICO LO QUE PLANTEAN LOS COLEGAS...TENGO ENTENDIDO QUE HASTA EL AÑO 36 EL ACI ADMITIA MAS O MENOS UN 0.5% Y QUE DESPUES GENERALIZO EL VALOR VALOR DEL 1%...OTRAS NORMAS FIJAN VALORES MENORES MENORES...PERO MI PREGUNTA ES: PUEDE SER QUE ESE VALOR SEA A PARTIR DE ESTUDIOS REALIZADOS A ESTRUCTURAS CON FALLO POR SISMO? Y DE SER ASI, DONDE NO HAYA SISMO, PUDIERA SER MENOR LA CUANTIA?

SALUDOS
ALEXIS

[PROYECTOR]

SALUDOS A LOS AMIGOS DEL FORO

APROVECHO ESTE TOPICO PORQUE EL 1% QUE PROPONE EL ACI SIEMPRE ME LLAMO LA ATENCION...Y ES LOGICO LO QUE PLANTEAN LOS COLEGAS...TENGO ENTENDIDO QUE HASTA EL AÑO 36 EL ACI ADMITIA MAS O MENOS UN 0.5% Y QUE DESPUES GENERALIZO EL VALOR VALOR DEL 1%...OTRAS NORMAS FIJAN VALORES MENORES MENORES...PERO MI PREGUNTA ES: PUEDE SER QUE ESE VALOR SEA A PARTIR DE ESTUDIOS REALIZADOS A ESTRUCTURAS CON FALLO POR SISMO? Y DE SER ASI, DONDE NO HAYA SISMO, PUDIERA SER MENOR LA CUANTIA?

SALUDOS
ALEXIS

Como mencioné anteriormente, esta cuantia minima es para reducir los efectos de flujo plástico y retraccion en el concreto producidos por cargas gravitacionales sostenidas en el tiempo, no para sismo.

En estructuras sismorresistentes es muy poco usal tener columnas con un acero requerido a flexion menor que el minimo.

[nassiul]

Hola,

Creo que la cuantía minima geometrica hay que respetarla siempre, si no es hormigón armado, será hormigón en masa.

Saludos

[albertc]

Estoy de acuerdo con Proyector, el acero mínimo en columnas no viene por exigencias sísmicas.

[djovac]

Bueno la Norma Venezolana COVENIN 1753-2006 dice que se puede tomar una cuantia maxima de 8 % pero cuando se consideran acciones sismicas no debe excederse al 6 % y la minima 1%. Una pregunta amigos y futuros colegas, si se me presentace el caso de que una cuantia me de superior al 6 % ¿que se hace en estos casos? ¿aumento la seccion de la columna?

[albertc]

Bueno la Norma Venezolana COVENIN 1753-2006 dice que se puede tomar una cuantia maxima de 8 % pero cuando se consideran acciones sismicas no debe excederse al 6 % y la minima 1%. Una pregunta amigos y futuros colegas, si se me presentace el caso de que una cuantia me de superior al 6 % ¿que se hace en estos casos? ¿aumento la seccion de la columna?

Efectivamente, si la cuantía de cálculo está por encima de los valores máximos debes aumentar el tamaño de la sección, seguramente tendrías una sección muy pequeña para la demanda de esfuerzos.

Ahora, por otra parte, valores de 4, 5 y 6% de cuantía en una columna todavía es bastante acero, seguramente trabajando al límite no podrías colocar todo ese acero en la sección. Mi sugerencia es que te pongas como límite máximo valores que estén por el orden de 3.5% (pudiendo variar según el caso).

Saludos.-

[yucapareja]

Bueno la Norma Venezolana COVENIN 1753-2006 dice que se puede tomar una cuantia maxima de 8 % pero cuando se consideran acciones sismicas no debe excederse al 6 % y la minima 1%. Una pregunta amigos y futuros colegas, si se me presentace el caso de que una cuantia me de superior al 6 % ¿que se hace en estos casos? ¿aumento la seccion de la columna?

Efectivamente, si la cuantía de cálculo está por encima de los valores máximos debes aumentar el tamaño de la sección, seguramente tendrías una sección muy pequeña para la demanda de esfuerzos.

Ahora, por otra parte, valores de 4, 5 y 6% de cuantía en una columna todavía es bastante acero, seguramente trabajando al límite no podrías colocar todo ese acero en la sección. Mi sugerencia es que te pongas como límite máximo valores que estén por el orden de 3.5% (pudiendo variar según el caso).

Saludos.-

Tiene toda la razon el amigo albertc, yo te recomiendo entre 3% y 3.5% por que? por que si colocas mas tendras problemas con los solapes de las cabillas
en las columnas ya que el limite de 8% aplica tambien a los solapes.

Saludos

[aqh]

Todos los comentarios son exelentes, pero algo a considerar es que en Bolivia el CBH-87 (Código Boliviano del Hormigón) en su sección 8.1.7.3 de CUANTÍAS GEOMÉTRICAS MÍNIMAS estipula que para un acero con fy = 400 MPa la cuantía mínima es 0.6% y para un acero con fy = 500 MPa es 0.5%, este último valor es la mitad de lo que estipula el ACI y otras normas parecidas.

El comentario del CBH-87 al respecto dice lo siguiente:

"UNA DE LAS RAZONES QUE JUSTIFICAN LA EXIGENCIA DE CUANTÍAS MÍNIMAS, ES LA PESENCIA DE ESFUERZOS TÉRMICOS Y DE RETRACCIÓN QUE, CON FRECUENCIA, NO SE TIENEN EN CUENTA EN EL CÁLCULO. LA EXPERIENCIA DEMUESTRA QUE LOS VALORES MÍNIMOS INDICADOS ANTERIORMENTE SON SUFICIENTES PARA CUBRIR ESTOS EFECTOS EN LOS CASOS ORDINARIOS."

Por lo visto todas las normas tienen como común denominador la fluencia plástica del hormigón, pero la desición final es la del proyectista, que dependiendo a su criterio, experiencia y sobretodo al país al cual pertenezca adoptará uno u otro valor.

Como mencionaron más arriba las normas son documentos legales, que tenemos que respetar para no tener problemas posteriores.

Les adjunto la página de las cuantías para que la puedan leer.

cuantia_minima.rar

PD. Si utilizan el Firefox como navegador, no se puden descargar los archivos del foro, pero con el Explorer baja todo.

[zinedinegerman]

En los comentarios de la norma ACI se aclara que la razón de la cuantía mínima en columnas trata de reducir los efectos de fluencia lenta y de retracción del hormigón .
Ante cargas sostenidas en compresión estos efectos tienden a transferir esfuerzos de compresión desde el hormigón hacia la armadura, y este aumento de esfuerzo en la tensión de compresión en el acero es mayor en la medida que disminuye la cantidad de refuerzo. A menos que se imponga un límite inferior a esta cuantía, el esfuerzo de compresión en las barras puede llegar al de fluencia aún bajo cargas de servicio.

[Wing777]

Hola, hablando de cuantias mínimas, tengo una pregunta o duda, la norma covenin establece q para ND2 y ND3 las columnas deben tener una dimension minina de 30x30 cm con 1% de acero, sin embargo si el calculo estructural arroja una dimensión menor con un factor de seguridad aceptable se podra utilizar esa dimension?, o se debe tomar la de 30x30 q para algunas estructuras luciría desproporcionado(ejem: una casa de una plant).

[mgf2004]

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Cierto, los calculista que visitan las obras son los corrigen este problema (columnas con 4% y demás), y sus columnas no suelen rebasar el 4%, lamentablemente los arquitectos siempre quieren columnas esbeltas, yo por eso era feliz cuando estaba en proyectos industriales: en estos los arquitectos son una especie en extinción.

[berobreo]

Viendo ese 1% de ACI, me resulta desconcertante.
La EHE-08 española establece como cuantía mínima el 4 por mil, muy inferior al ACI.
En Europa, el EC-2, utilizado ya en algunos países, permite el 2 por mil.
¿Ag es el área total del pilar o columna?
Es decir, para un pilar/columna de 30x30 (900 cm²) ¿habría que colocar 9 cm² según ACI?

[albertc]

Viendo ese 1% de ACI, me resulta desconcertante.
La EHE-08 española establece como cuantía mínima el 4 por mil, muy inferior al ACI.
En Europa, el EC-2, utilizado ya en algunos países, permite el 2 por mil.
¿Ag es el área total del pilar o columna?
Es decir, para un pilar/columna de 30x30 (900 cm²) ¿habría que colocar 9 cm² según ACI?

Así es amigo, ACI establece 1% como acero mínimo en columnas.

En elementos sometidos sólo a flexion (vigas), suele utilizarse 14/fy (3.33 por mil si fy=4200 kgf/cm2) y 1.8 por mil para el caso de losas (debido a retracciones por temperatura).

Saludos.-

[djovac]

Bue realmente creo que hablamos es del porcentaje de acero. Pero alguien tendra diagramas de interaccion definidos para hallar la cuantia (w)? que se vean claramente.

[JS]

HOLA UNA CONSULTA.

QUE CRITERIO DEBO TOMAR PARA COLOCAR EL ACERO EN UN EDIFICIO COMPUESTO POR PLACAS DE CONCRETO, DEBO TOMAR LA CUANTIA MINIMA PARA COLUMNAS O CONSIDERAR COMO UNA LOSA Y TOMAR SU CUANTIA MINIMA.
GRACIAS DE ANTEMANO.

[djovac]

Hola, hablando de cuantias mínimas, tengo una pregunta o duda, la norma covenin establece q para ND2 y ND3 las columnas deben tener una dimension minina de 30x30 cm con 1% de acero, sin embargo si el calculo estructural arroja una dimensión menor con un factor de seguridad aceptable se podra utilizar esa dimension?, o se debe tomar la de 30x30 q para algunas estructuras luciría desproporcionado(ejem: una casa de una plant).

Hola amigo, ya quedaria a tu criterio de cual seccion disponer. Las normas son eso, normas de recomendaciones, pero no son leyes a las que estes obligado seguir fielmente, lo mas recomendable seria seguir las normas puesto que con estos te estarias cubriendo las espaldas pero tu criterio tambien vale. Y si es una casa de una planta bastaria con secciones de 25x25 a mi criterio.

[alval_2003]

Hola amigos:

Tengo una columna de 30 x 60 cm que va a recibir una carga de 2 ton de un tanque de gas, no se calcular el acero de refuerzo que debo de llevar.
Me pueden ayudar??
Gracias

[erickpch]

Haber en definitiva es cierto que la ACI pide 1% de cuantia minima en pilares, peroe so tiene una razon de ser más halla de efectos de temperatura, reologia etc tambien se toma en cuenta la presencia de cargas sísmicas es decir en general la ACI tiene muchas consideracioens de armado que cubren ester aspecto.

En españa el 0.4% no es para nada iracional simplemente se ajusta a las condiciones constructivas locales, lo mismo sucede en bolivia la CBH-87 esta basada en gran medida en la EHE, se establece una cuantia del 6% que coincide con la EHE -91, es obvio Bolivia es un pais de sismicidad baja.

Lo más importante es aplicar el criterio más halla de una norma, y realizar una buena praxis de ingenieria. Pero ojo el 1% delACI no es una regla universal ni mucho menos, hay lugares donde se usa cuantias menores, con bastante seguridad, pero eso es a causa de las consiciones locales.