Arquitectura

PATOLOGÍA DE LA EDIFICACIÓN 29 DAÑOS A ELEMENTOS ESTRUCTURALES POR ESFUERZO NORMAL 1.- GENERALIDADES
INTRODUCCIÓN
Como continuación y ampliación a la anterior ficha que sirvió de base o introducción al tema de las acciones y solicitaciones a las que trabajan los elementos estructurales, vamos a comenzar analizando con más detalle el esfuerzo normal, estudiando principalmente como elementoestructural los soportes. En el cálculo de las estructuras de hormigón armado, primeramente se procede al análisis de los esfuerzos que actúan sobre la sección de la pieza, considerando el equilibrio entre las fuerzas y las deformaciones de la estructura, y se calcula así la solicitación a la que está sometida. Posteriormente se procede al cálculo de la armadura necesaria según esos esfuerzos o bien,si partimos de la armadura, se comprueba si la sección es capaz de soportar unos esfuerzos máximos resistentes mayores que los esfuerzos que actúan sobre la misma. Las tensiones que actúan en una sección de una pieza son de dos tipos: normales (perpendiculares a la sección) o tangenciales (contenidas en el plano de la sección). En la sección se crean 6 esfuerzos: - tres fuerzas: un axil y doscortantes - tres momentos: un torsor y dos flectores.

Fig.1.- Fuerzas que actúan sobre una sección.

Fig. 2.- Momentos que actúan sobre una sección.

CONCEPTOS Solicitación: conjunto de esfuerzos que actúan sobre una sección. Solicitación normal o axil (Nx): producida por las fuerzas que van en sentido longitudinal o perpendicular a la sección de la pieza. - Si la fuerza va hacia la sección,comprime la pieza: COMPRESIÓN - Si la fuerza sale de la sección, tira de ella: TRACCIÓN Solicitación tangencial o cortante (Vy o Vz): producida por las fuerzas paralelas a la sección. Solicitación torsora (momento torsor Tx): producida por las fuerzas paralelas a la sección y que no cortan al eje perpendicular a ella y momentos localizados que tengan la dirección del eje perpendicular a la sección.Solicitación flectora (momentos flectores My o Mz): producida por las fuerzas perpendiculares a algún eje contenido en la sección y que no lo corten y momentos localizados que tengan la dirección de alguno de los ejes contenidos en la sección. Tensiones normales las originan el axil Nx y los dos flectores My Mz.

Tensiones tangenciales las originan los dos cortantes Vy Vz y el torsor Tx.PILARES. Son los elementos verticales de las estructuras, pudiendo estar sometidos a compresión simple (sección sometida a una fuerza normal centrada), compresión compuesta o flexión compuesta (cuando la sección transversal esté sometida a una fuerza normal y a un momento flector). Están constituidos por: - armadura principal (barras longitudinales) que se encargará de absorber las compresiones (junto alhormigón) y posibles tracciones y junto con la armadura transversal evitar la rotura por deslizamientos del hormigón sobre planos inclinados. - armadura transversal (cercos y estribos), que además se encargan de evitar el pandeo de las barras longitudinales comprimidas, resistir esfuerzos cortantes y aumentar la ductilidad (ver concepto en ficha 19 patologías por acciones sísmicas) y resistencia.En la práctica es difícil la presencia de compresión simple, ya que el punto de aplicación del esfuerzo normal suele no coincidir con el punto de aplicación de la resultante de las compresiones del hormigón y del acero (por una incorrecta ejecución, por ejemplo) por lo que para el cálculo se recomienda tener en cuenta una excentricidad mínima (2 cm ó h/20 según artículo 42.2.1 de la EHE) o unaumento, de forma adecuada, de los coeficientes de seguridad. Generalmente los pilares trabajan a flexocompresión esviada, es decir, la sección está sometida a una fuerza normal descentrada, por lo que genera momentos flectores (en ambos ejes, al existir excentricidades respecto a los ejes principales de la sección). Especialmente en los pilares metálicos, surge el fenómeno de pandeo (las cargas no...