¿Cómo trabaja el hormigón armado?

La inmensa mayoría de las construcciones de nuestro alrededor como nuestras casas, las oficinas donde trabajamos o los colegios donde llevamos a los niños cada día están construidas en hormigón armado. Pero, ¿por qué es un material tan usado?, ¿qué lo hace tan especial?

 En primer lugar queremos hacer saber, o recordar, que aunque el hormigón armado parece que siempre ha estado en nuestras edificaciones, es un material relativamente joven, y es que la primera patente de este material tal y como lo conocemos hoy en día data de 1.895, es decir, el hormigón armado que usamos en nuestras construcciones apenas tiene 120 años. Ha sido tal la revolución creada y los éxitos logrados que  ya no entendemos la construcción sin este material.

Hormigón…

Una vez aclarado este tema te explicamos el por qué de su éxito. El hormigón una vez fraguado y endurecido es, al fin y al cabo, una piedra. Si tu intentas aplastar una piedra te parecerá prácticamente imposible romperla, es decir, su resistencia es compresión es muy elevada. Claro está que si utilizamos unos medios determinados podremos romper la piedra, siempre y cuando el peso que se imponga supere la resistencia a compresión citada. Por lo tanto, una columna hecha de hormigón en masa, sin armar, podremos colocarle peso encima que lo podrá soportar y cuanta más sección tenga, más peso aguantará. Pensad por ejemplo en las grandes columnas de las iglesias o de los templos griegos.

…armado

Este hecho tiene una limitación: la distancia entre columnas, las llamadas luces entre vanos, no puede ser muy grande porque los elementos de piedra que se apoyan en las columnas no trabajan solo a compresión, sino que trabajan también a flexión.

Tranquilos que os explicamos este fenómeno. Hemos hablado de la compresión en una piedra y ahora te hablamos del efecto opuesto: cuando intentamos alargar un material. Este fenómeno se llama tracción y es característico, por ejemplo, de los cables de acero. Mirad los enormes puentes que van de orilla a orilla de ríos con tableros sujetos por cables y cables de acero (a veces cientos de ellos).

A pequeña escala, si cogéis un alambre de acero veréis que podéis aplastarlo sin oposición alguna pero que os será muy complicado romperlo al intentar alargarlo. Esto se debe a que su resistencia a compresión es prácticamente nula pero su resistencia a tracción es muy elevada. Y, ¿esto qué tiene que ver con la flexión? Pues todo, ya que la flexión es la suma de tracción y compresión en un mismo instante.

Aparentemente la solución a que el hormigón pudiera trabajar de forma correcta a flexión es fácil: se le introducen unas barras de acero y así tenemos un material que trabaja de forma perfecta a compresión gracias a las características del propio hormigón y, por otro lado, a tracción, por el acero. Todo es más sencillo una vez que ya está inventado y perfeccionado.

 

Palabra clave: ductilidad

En general, un hormigón sin armar no “avisa” antes de romper, es decir, ante un esfuerzo que no puede absorber, la piedra sin fractura sin nosotros saber que el material estaba recibiendo esfuerzos mayores a su resistencia a compresión.

Sin embargo, un hormigón armado sí que “avisa” antes de romper, ¿cómo? tanto el hormigón como el acero van entrando en carga y si se van superando los límites que pueden absorber los propios materiales irán apareciendo fisuras en los lugares donde tenemos que echar un vistazo.

Si el problema va a más, aparecerán grietas, y si ya el esfuerzo no es capaz de ser absorbido, entonces sí, tenemos un problema.

¡Pero ¡tranquilos! No queremos que ahora si veis una leve fisura en la estructura de vuestras casas penséis que se os puede llegar a caer encima. Hay otras causas por las que pueden aparecer estos elementos en el hormigón armado.

Pensad que toda estructura se mueve, puede sufrir asentamientos y por ellos pueden aparecer alguna tenue fisura que otra, o que el proceso de ejecución no se haya realizado correctamente y el hormigón haya sufrido una retracción por falta de agua, no tenéis por qué temer.

Tan solo os hemos explicado en unas líneas a grosso modo lo que ocurre en un tema de grandes investigaciones y tesis a sus espaldas.

El control del hormigón armado en España

En España el uso del hormigón armado está muy avanzado y muy controlado. Toda ejecución de una obra tiene que cumplir unas normas de obligado cumplimiento y que deben ser justificadas en proyecto para que éste pueda ser construido. Estas normas son el Documento Básico de Seguridad Estructural del Código Técnico de la Edificación (DB-SE del CTE) y la Instrucción de Hormigón Estructural EHE-08. Serán vuestros libros de cabecera si os dedicáis, u os queréis dedicar, al mundo de las estructuras en hormigón armado.

Te invitamos a que nos comentes algún problema de estructura de hormigón armado que hayas visto.

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