18/05/2016 - Hormigón y acero, la pareja perfecta en una construcción sismorresistente

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El hormigón armado es un material heterogéneo conformado por hormigón y acero, su comportamiento conjunto se debe a la suma de las propiedades mecánicas de cada uno de sus elementos.

La principal característica estructural del hormigón es su resistencia ante los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otro tipo de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.), y por este motivo es habitual usarlo asociado a ciertas armaduras de acero, pasando a denominarse hormigón armado.

El diseño de una estructura de hormigón armado debe incluir, además de las dimensiones de sus elementos, el tipo de hormigón, los aditivos y el acero que hay que colocar en función de los esfuerzos que deberá soportar y de las condiciones ambientales a que estará expuesto.

Acero corrugado

El acero corrugado aporta al hormigón la flexibilidad necesaria para convertirlo en un material fuerte y deformable, proveyéndolo de una gran ductilidad. Por ello los edificios construidos con este material, presentan un buen desempeño sísmico, permitiéndole absorber la energía en caso de temblor a través de ciertas deformaciones inelásticas, evitando con ello el colapso de la estructura.

Las corrugas del acero le permiten incrementar su adherencia y conseguir una estructura más compacta. Este acero, organizado en mallas, llamado comúnmente mallazo de hierro, conforma la armadura del hormigón.

Armadura de una losa de cimentación

Uso de vigas de acero

Por otra parte, la viga de acero es un elemento estructural lineal que trabaja principalmente a flexión, lo que provoca tensiones de tracción y compresión, tensiones que alcanzan el máximo grado en su cordón inferior y superior. Su comportamiento estructural debe estudiarse de forma cuidada mediante un modelo de prisma mecánico.

El comportamiento de la conexión viga-columna, incide directamente sobre la estabilidad de los edificios de hormigón armado, un fallo en el diseño podría provocar una pérdida de rigidez y resistencia de estas conexiones, originando un colapso local o incluso global. Por consiguiente, para prevenir esta situación, el diseño debe requerir unos principios básicos: Conservar la integridad de las conexiones viga-columna, prevenir un fallo de fragilidad en estas y, por último, minimizar el agrietamiento y pérdida de adherencia entre las vigas y columnas y el hormigón.

Normativa actual

Sin embargo, en estudios de vulnerabilidad sísmica, es normal descubrir estructuras con baja ductilidad, es decir, con una reducida capacidad para disipar esta energía. Debemos tener en cuenta que muchas de las actuales estructuras fueron concebidas con el único fin de soportar cargas gravitatorias, es decir, con un margen de estabilidad limitado ante un sismo.

En España, la Norma de Construcción Sismorresistente (NSE-02), regula las nuevas construcciones y reformas de obligada aplicación, dependiendo de la zona y de la importancia del edificio.  Su objetivo, asegurar la resistencia y estabilidad de la estructura, pudiendo producirse el derrumbe de muros y otras instalaciones de la construcción.

En este sentido, los estados cada vez son más conscientes de la necesidad de garantizar la salud de las construcciones, con especial interés en zonas urbanas altamente masificadas. Por lo tanto, el uso de hormigón y acero unidos a un estudio y diseño estructural adecuados, son la clave para ofrecer estructuras con futuro y garantía.

Más información o adquisición materiales:

Almacenes de hierros

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Lidia Mayolín |Solbyte

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