Ensayo de ferro – scan

La disposición del acero de refuerzo dentro de elementos estructurales, debe estar bien configurado para que funcione de la manera esperada, por ende se verifica la disposición del acero longitudinal y transversal como se ve a continuación.

7.5.2.1. Verificación del refuerzo longitudinal y transversal

Los ensayos de ferro – scan arrojaron la siguiente disposición de acero longitudinal, que es aplicable a todas las columnas existentes debido a que se cobijan en un solo tipo de co- lumna.

Se encontró que en la dirección de la base de la columna se dispusieron 3 barras longitu- dinales de dimensión 5/8” espaciadas entre 5 cm y 7 cm aproximadamente, mientras que en la dirección de la altura de la columna se dispusieron 2 barras de la misma dimensión con un

espaciamiento que rondó entre los 15 cm y 18 cm, como se aprecia en las siguientes fotogra- fías:

Fotografía 6. Disposición del acero longitudinal

Fuente: Autor

Con los datos obtenidos se realizó un detalle aproximado de la disposición del acero de refuerzo transversal para realizar la verificación del cumplimiento de cuantías máximas y mínimas así como el chequeo de las separaciones máximas establecidas por el NSR-10 para capacidad de disipación de energía moderada DMO y especial DES.

Ilustración 21. Estimación de la disposición del acero longitudinal para la columna única C-1

Se definió entonces, un recubrimiento definitivo de 4 cm, una separación entre barras en el sentido de la base de 5.7 cm y una separación entre barras en el sentido de la altura del elemento de 18.8 cm, teniendo en cuenta que de acuerdo a la tabla de dimensiones nominales C.3.5.3-2 del NSR-10 el diámetro de la barra número 5 es de 15.9 mm.

La separación entre barras longitudinales cumple la separación mínima permitida por el título C.7.6.3 cómo se puede apreciar en la siguiente tabla:

Tabla 22. Verificación de separación mínima entre barras longitudinales Límites del espaciamiento del refuerzo en elementos so-

metidos a compresión C.7.6.3

Condición (a) S libre >= 1.5 dB Condición (b) S libre >= 40 mm

1.5 dB (cm) 2.4

S libre encontrada (cm) 5 - 6

Chequeo CUMPLE C.7.6.3

Fuente: Autor

El título C.7.6.3 plantea dos condiciones (a) y (b) las cuales requieren que la separación libre del refuerzo longitudinal debe ser mayor a la menor de los casos, el valor mínimo co- rresponde a la condición (a) la cual requiere una separación igual o mayor a los 2.4 cm, teniendo en cuenta que la separación encontrada está entre los 5 y 6 cm, el espaciamiento encontrado cumple para el título en mención.

A su vez la cuantía de acero se encuentra dentro de los rangos aceptados por el título C.21.5.3.2 para DMO y C.21.6.3.1 para DES (entre el 1% y el 4%), explicado en la tabla 23 presentada a continuación.

Tabla 23. Verificación de cuantía mínima y máxima de acero longitudinal verificación cuantía mínima y máxima

Columnas DMO (C.21.5.3.2) y DES (C.21.6.3.1) Refuerzo longitudinal 5/8" A # 5 (cm2) 1.99 # de barras 6 As 11.94 Ag (cm2) 900 0.0133 1.32% Chequeo CUMPLE Fuente: Autor

En términos de cuantía se obtuvo un valor del área de acero longitudinal que corresponde al 1.32% del área bruta de la sección, por ende éste refuerzo cumple para la columna dis- puesta conforme lo establecen los títulos C.21.5.3.2 y C.21.6.3.1 para los dos casos de estu- dio.

7.5.2.2. Refuerzo transversal

El refuerzo transversal no presentó variaciones significativas de espaciamiento tanto en las zonas de confinamiento como en la zona intermedia, se encontró que los estribos de 3/8” tienen una separación que ronda entre los 12 cm y 15 cm, como se puede apreciar a conti- nuación:

𝜌 𝜌

Fotografía 7. Disposición del acero transversal

Fuente: Autor

Las separaciones encontradas se compararon con las máximas permitidas por los numerales C.21.3.5.6 y C.21.6.4.3 para DMO y DES respectivamente, esto se pude ver en las tablas 24 y 25 presentadas a continuación.

Tabla 24. Verificación de separación máxima permitida de estribos en los extremos para DMO SEPARACIÓN REFUERZO TRANSVERSAL COLUMNAS DMO

C.21.3.5.6

Condición A 8 dB longitudinal mayor Condición B 16 dB estribo confinamiento

Condición C 150 mm

Nota: no debe exceder el menor de A, B o C

A (cm) 12.72 B (cm) 15.2 C (cm) 15 S máxima encontrada (cm) 15 Chequeo NO CUMPLE C.21.3.5.6 Fuente: Autor

Tabla 25. Verificación de separación máxima permitida de estribos en los extremos de la columna para DES

SEPARACIÓN REFUERZO TRANSVERSAL COLUMNAS DES C.21.6.4.3

Condición A 1/4 dimensión mínima Condición B 6 dB longitudinal menor Condición C 100 +( 350 - Hx/3)

Nota: no debe exceder el menor de A, B o C

A (cm) 7.5

B (cm) 9.54

C (cm) No se obtuvo detalle de los ganchos

S máxima encontrada (cm) 15

Chequeo NO CUMPLE C.21.6.4.3

Fuente: Autor

Para DMO, la separación entre estribos de confinamiento no debe exceder la menor de las condiciones (a), (b) y (c) mostradas en la tabla 24. La menor de ellas define que la separación debe ser igual o mayor a 12.7 cm, teniendo en cuenta que se encontraron separaciones ma- yores, el espaciamiento de los estribos dispuesto para las columnas no cumple para éste tipo de clasificación de capacidad de disipación de energía.

Por su parte, se puede apreciar en la tabla 25 que el título C.21.6.4.3 del NSR-10 también define tres condiciones (a), (b) y (c) para regular las separaciones máximas en columnas con capacidad de disipación de energía especial DES, el caso (a) requiere que las columnas no deben estar espaciadas a más de 7.5 cm, al encontrar separaciones mayores en el ensayo de ferro-scan de obtiene que las columnas tampoco satisfacen la separación máxima permitida para este caso.

7.4.2.3. Recubrimiento

El valor del recubrimiento obtenido en el ensayo de ferro-scan rondó entre los 4 cm y 5 cm de espesor, valores que están por encima del mínimo exigido por el numeral C.7.7.1 de la NSR-10, el cual establece que éste debe ser mayor o igual a 4 cm, por ende dicho parámetro cumple a satisfacción, lo cual permite establecer que las columnas no corren riesgo de que se produzcan problemas futuros como hormigueo o corrosión en las mismas.