Uno de los elementos de unión más importantes entre pilares de acero y apoyos de hormigón es la basa o base del pilar. Esta chapa de acero tiene como destino transmitir los esfuerzos de la base del pilar al elemento de hormigón que sirve de sustento.
Explicaremos la determinación del espesor de la placa de la basa, bajo los preceptos siguientes:
La basa se coloca en contacto directo contra el elemento de hormigón de modo que la tensión de contacto de la basa sea resistida por el hormigón.
Como soluciones habituales para las que vale este dimensionado de bases de pilares de acero se cuenta el apoyo de pilares en losas de cimentación, zapatas, encepados, vigas de gran canto o muros de hormigón armado. Se trata siempre de casos en que el elemento sustentante de hormigón sea muy rígido frente a la carga del pilar.
El dimensionado del espesor de la basa que explicaremos es una simplificación a favor de seguridad y útil para la mayor parte de los casos de pilares de edificación.
En primer lugar, aplicaremos lo que indica el punto 8.3.2.2 de CTE SE A sobre la rigidez de la basa del pilar. En segundo lugar, el apartado 8.8.1 sobre el anclaje de la basa contra el elemento de hormigón.
La simplificación que proponemos prescinde de los anclajes como elementos que participan en los momentos que se transmiten desde la basa al hormigón, de modo que la dimensión en planta de aquélla generará los siguientes esfuerzos de cálculo de flexión Med en la placa de la basa -v. gráfica 8.12 de CTE SE A-:
siendo fcd la resistencia de cálculo del hormigón y c la mayor distancia que la placa vuele desde el perímetro del perfil al borde de la placa de la basa, tal como se indica en la ilustración.
Para determinarla se parte de la tensión característica del hormigón, fck, y del coeficiente de seguridad del hormigón gc, de modo que:
Entonces el espesor mínimo necesario e de la placa será:
siendo fyd la tensión de cálculo del acero de la placa de la basa.
La tensión de cálculo fyd se obtiene a partir de la tensión del límite elástico del acero fyk y del coeficiente de seguridad correspondiente gM, de modo que
El cortante de la basa se transmitirá por cortante de los n pernos. Éstos deben resistir al menos el cortante Ved de cálculo. La simplificación consiste en prescindir de la contribución por rozamiento entre la basa y el hormigón.
El cortante de cálculo será:
donde fyd es la tensión de cálculo del acero de los pernos, teniendo en cuenta si se trata de acero corrugado, laminado o roscado.
Los pernos de acero deben anclarse en la masa de hormigón la longitud lb según lo indicado por la normativa de hormigón armado. Por ejemplo, para HA25 y acero B500S será:
De este modo se obtienen dimensionados simplificados de las basas de pilares de acero en condiciones habituales. Para tus cálculos de pilares con e-STRUC, este tutorial te ayuda a dimensionar correctamente la placa de anclaje sobre la zapata o la losa de apoyo.
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2 comentarios en “Dimensionado de bases de pilares de acero”
Estos post son geniales no me pierdo ni uno y los espero con ansias todos los meses
Muchas gracias J.C, nos anima mucho tu comentario. Saludos!