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Cómo evitar errores en proyectos y obras
(100 casos prácticos)

(Capítulo 5.30)

El capítulo en cuestión es el siguiente:

5.30

FALLOS EN PILARES

Se realiza una relación de posibles fallos que pueden surgir en los pilares una vez en servicio.

  1. Rotura por compresión o aplastamiento del hormigón. Sucede cuando el pilar no es capaz de soportar la carga a la que está sometido.

    Se suele manifestar con pandeo de las barras de las esquinas con fisuras verticales que seccionan el pilar.

    Cuando la zona del pilar ocupada por el forjado queda sin cercos, también pueden pandear las barras por compresión, como le ha sucedido al pilar de la fotografía 1.

Fotografía 1

La rotura más usual por compresión suele suceder en la cabeza del pilar que es donde el hormigón se obtiene con menor resistencia y los momentos son mayores. Ver fotografía 2.

Fotografía 2

  1. Rotura a flexión. Se origina cuando la armadura es insuficiente para soportar la flexión a que está sometida. Se suele presentar en pilares extremos con luces grandes de vigas o cuando queda sometido a fuertes momentos ocasionados por la retracción de la estructura. Los pilares con luces de vigas muy descompensadas o sometidos a fuertes empujes de sismo, también quedan muy expuestos a este tipo de rotura.

Es conveniente tener en consideración que los pilares circulares son más vulnerables a las flexiones.

La fisura aparece por una cara, seccionándolo la mitad, como se puede observar en la fotografía 3.

Fotografía 3

  1. Rotura a tracción. Normalmente los pilares trabajan a compresión, aunque existe excepciones, como en pórticos muy descompensados o en algunos situados en zona sísmica. La rotura más frecuente por tracción suele suceder por descenso de la cimentación de un pilar. En estos casos el pilar de planta baja suele quedar seccionado en su cabeza, que es donde tiene menor resistencia por haberse acumulado en esa zona el árido fino durante el vibrado.

En la fotografía 4 se presenta un pilar que ha roto a tracción en su zona superior, por descenso de la cimentación.

Fotografía 4

  1. Pandeo del pilar. Este fallo no es usual, salvo en pilares muy altos y esbeltos con elevada carga.

En planta baja con forjado sanitario más elevado, apoyado sobre muretes, los pilares tienen esa altura más la de la planta baja, y aunque no se aprecie, quedan con mayor esbeltez, y pueden presentar problemas de pandeo, de ahí la importancia de esa comprobación en estos casos.

En la fotografía 5 aparece un pilar de una nave que ha roto a flexión por pandeo en el centro de su altura.

Fotografía 5

  1. Pandeo de la armadura. Las barras tienden a pandear y se salen de los pilares cuando no quedan atadas por los cercos, es decir, no quedan cerrados, o se han corroído. También cuando el pilar no es capaz de soportar el axil a que está sometido.

    En la fotografía 6 se puede apreciar cómo pandean las barras al no poder soportar el pilar la carga que recibe.

    Fotografía 6

  2. Rotura por cortante. Se produce en aquellos pilares sometidos a fuertes empujes horizontales de sismo, en los deslizamientos de terrenos, en pilares cortos llamados cautivos situados sobre muros de contención, o en el extremo de la estructura, quedando sometidos a fuertes cortantes por dilatación o retracción térmica.

La fisura es abierta y se manifiesta cortando el pilar con una inclinación aproximada de 60º.

En la fotografía 7 aparece un pilar que ha roto por cortante.

Fotografía 7

No se debe confundir una rotura de compresión truncada, que es cerrada y desplazada, (figura 3A), con una de cortante, que es abierta y desplazada. (figura 3B).

  Figura 3A   Figura 3B  

Cuando el pilar está muy armado en vez de romper por cortante se deforma en S como los que aparecen en la fotografía 8.

Fotografía 8

  1. Corrosión de la armadura. Sucede con más frecuencia en las esquinas de los pilares, ya que en esa zona se acumula el árido fino, las barras son atacadas por las dos caras y al carbonatarse el exterior del pilar, es decir, al reducirse la alcalinidad del cemento, queda menos protegida la armadura. Para evitar este daño se debe confeccionar un hormigón muy compacto, proteger al elemento con un revestimiento adicional y efectuar revisiones periódicas.

No se debe confundir una rotura por corrosión con la de pandeo de una barra por compresión.

La corrosión de los cercos conlleva a un fallo de compresión al no quedar el hormigón confinado y pandean las barras, debido a ello, en caso de corrosión de la armadura se le debe prestar bastante atención a los cercos.

Las fisuras se sitúan sobre las barras que se han corroído (fotografía 9).

Fotografía 9

  1. Desagregación del hormigón. Al suceder con cierta frecuencia, está logrando que los técnicos se preocupen cada vez más de la durabilidad del hormigón, ya que se reducen las propiedades de éste y termina desmoronándose, es una destrucción por una acción química.

La humedad ambiental al combinarse con un ambiente agresivo se convierte en líquidos ácidos, que atacan al hormigón desmoronándolo, que es lo que le está sucediendo al pilar de la fotografía 10.

Fotografía 10

  1. Disgregación del hormigón. Queda destruido en caso de accidente por golpes fortuitos, es una destrucción por una acción física.

  2. Torsión. No es usual en los pilares y sucede en casos excepcionales, como puede ser un giro de la edificación a causa de un movimiento sísmico.

  3. Entumecimiento. Es un hinchamiento del hormigón que sólo sucede en los pilares sumergidos. Se suele producir por la existencia de cal libre o por defecto del cemento.

Los pilares situados en el interior de depósitos, quedan expuestos a la corrosión de la armadura, debido a los ciclos de humedad sequedad, por el llenado y vaciado de agua.

  1. Retracción. Las más usuales son por asentamiento plástico y retracción hidráulica, que sucede en la cabeza de los pilares durante el fraguado. La rotura por retracción térmica no se suele presentar en los elementos más comprimidos.

    En la fotografía 11 aparecen en la zona alta de un pilar fisuras por asentamiento plástico, por las que penetra la humedad y corroe la armadura. Se ha de tener en consideración que esta zona del pilar es más vulnerable porque tiene menos resistencia, se carbonata antes y la armadura se corroe más rápidamente al quedar menos protegida por el hormigón.

    Fotografía 11

  1. Rotura por diferencia de gradiente térmico. Sucede durante el fraguado y endurecimiento del hormigón en aquellos pilares de mayores dimensiones, donde un lado queda sometido a elevada temperatura, y en el lado opuesto está más frío, es decir, cuando existe bastante diferencia de temperatura entre las caras opuestas.

En la fotografía 12 se presenta un pilar que se ha fisurado a retracción por un lado durante su fraguado al tener una cara muy caliente por la acción solar y la otra más fría. Estas fisuras se suelen situar sobre los cercos y tienen poca profundidad.

Fotografía 12

  1. Acortamiento en cabeza de pilares. Sucede en las plantas altas cuando se ha realizado un recrecido deficiente, o por fluencia, ya que en la zona superior del pilar se suele obtener un hormigón más fluido y de menor resistencia.

    En la figura 4 se indican las fisuras de tracción diagonal que aparecen en los tabiques de las plantas altas por acortamiento del pilar central.

    Figura 4


Además de éste, también están disponibles los siguientes capítulos:

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© Francisco Javier Muñoz Calle