En
cualquier cálculo de estructuras se debe partir de unas dimensiones iniciales y
entrar en un proceso iterativo en el que los esfuerzos obtenidos y el
comportamiento del material nos van llevando a unas dimensiones óptimas.
Claro,
mientras más cercanas sean las dimensiones iniciales a las óptimas de nuestro
caso, menos iteraciones tendremos que hacer. Por tanto, el saber más o menos
por donde van a ir los tiros es esencial para no hacer trabajo gratuito.
Con este objetivo publicamos los post de
predimensionamiento de puentes (puentes losa,
mixtos de vigas metálicas y
de cajones metálicos…).
En este post vamos a describir un método muy sencillo para estimar el área de pilares de edificación.
La idea de este método parte en llevar las tensiones
admisibles del hormigón a valores que permitan no superar la resistencia del
hormigón y un armado medio. La simplificación consiste en asumir que las
tensiones en el hormigón dependen del axil o carga vertical que le llega al
pilar mayorado por un porcentaje para tener en cuenta la excentricidad debida a
los momentos que le lleguen al pilar. Por tanto la expresión propuesta es:
A es el área
que necesitamos de pilar de hormigón armado
P es el la
carga que recibe el pilar sin mayorar, la de servicio (a groso modo podemos
decir que un forjado tradicional para vivienda carga unos 7,5 KN/m² con lo que
sabiendo el número de pisos que soporta el pilar y su área de influencia, su
obtención es directa).
fck es la resistencia característica del hormigón a
compresión
α es el
coeficiente según la tabla siguiente:
Situación del
pilar
|
α
|
Pilar interior en primeras plantas
|
3,3
|
Pilar interior en últimas plantas si hay más de 5
plantas
|
4,0
|
Pilar extremo
|
4,6
|
Pilar de esquina
|
6,0
|
Este coeficiente α ya
tiene incorporado los coeficientes de seguridad de las acciones y los
materiales, por eso en la formula la carga es en servicio y la resistencia es
característica. Este hecho simplifica enormemente la fórmula, que es lo que se
pretende.
¡Ojo
con las dimensiones mínimas! La dimensión mínima para un pilar de hormigón
armado es de 25 cm x 25 cm (según EHE-08) y, si estamos en zona sísmica (con
aceleración de cálculo mayor o igual a 0.16g), de 30 cm x 30 cm.
Por último, comentar que, según se puede apreciar en
la tabla anterior, mientras más momentos haya en el pilar, el coeficiente α penaliza el caso pidiendo una mayor sección de
hormigón.
El
área así obtenida es un buen punto de partida para empezar a calcular una
estructura de edificación.
Espero
que os sea útil.