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sábado, 25 de mayo de 2019

¿QUÉ ES EL HORMIGÓN ARMADO?


Hormigón armado (o concreto reforzado)

Definición y un poco de historia


amig@:

Es un material compuesto, que aprovecha las características de dos materiales muy distintos entre sí, utilizándolos de tal manera que se obtiene, como resultado, un tercer material de cualidades totalmente diferentes.

Hasta la aparición del acero y del hormigón armado en la arquitectura antigua los edificios se veían limitados en sus posibilidades a los materiales existentes hasta en ese momento. Básicamente, piedra, ladrillo y madera. Los edificios más importantes de esos tiempos que se construyeron, y llegaron a nuestros días, se caracterizaron por tener dos imágenes típicas:

  •          Frentes pesados, con pocas ventanas, y chicas; a veces coronados con cúpulas.
  •          Grandes columnatas, que ocupaban la mayor parte de las plantas, dejando poco espacio útil libre.



Ejemplo de este último caso es el conocido Partenón griego (Figura 1) con sus clásicas columnas y frente triangular. Y en la mayoría de las civilizaciones clásicas de la antigüedad se repetía la misma imagen: una columna al lado de la otra.


 Figura 1

Y no es que los clásicos fueran fanáticos de la columna porque sí, sino que esas imágenes de edificios respondían a la imposibilidad de cubrir grandes distancias (llamadas luces) entre columnas con el único material  duradero disponible: la piedra. La explicación a tanta columna es que las vigas más largas que se conseguían eran como las que se ven en la figura 2.

Figura 2


El hormigón


Es un material barato que se obtiene mezclando alguna piedra chica con arena, cemento portland y agua, en ciertas proporciones establecidas. Esto da una masa fluida que se puede colocar en un molde especialmente preparado (llamado encofrado) para conseguir, una vez que seca y endurece, un producto de características similares a alguna piedras, pero del largo que uno necesite.

Ésta podría haber sido la solución a los problemas que de los griegos si hubieran preferido otro tipo de imagen para sus edificios. Tal vez el Partenón hubiera podido ser así:

Figura 3

Pero hay un problema. El hormigón soporta, al igual que la piedra, mucho peso cuando está totalmente apoyado en el suelo (compresión). Pero si se lo apoya sólo en sus extremos (flexión), como hubiese sido el caso en el ejemplo de la figura 3, primero se fisura en su parte más baja para, finalmente, romperse, tal como se ve en la figura 4.

Figura 4


El acero


Es, a diferencia del hormigón, un material caro, con un proceso de fabricación complicado, y al cual conviene dar algunas formas simples y básicas, generalmente de sección chica y largos importantes. Pero, también a diferencia del hormigón, es muy resistente cuando se lo apoya sólo en sus extremos y, sobre todo cuando, en forma de una pieza fina y larga, se lo tira por sus extremos (tracción). Ver figura 5.

Figura 5

Si bien se construyeron, y se siguen construyendo, edificios de acero, en general se fueron dejando de lado por el alto costo que implican.


El hormigón armado


El material que los griegos hubieran necesitado se perfeccionó, y se comenzó a usar, 2500 años más tarde, a principios del siglo XX. Se hicieron estudios y ensayos, y se consiguió reforzar al hormigón en su punto más débil, con una pequeña cantidad de hierro, cuidadosamente calculada y colocada, tal como se muestra en la figura 6.


Figura 6


El resultado fue una pieza estructural larga, y muy resistente, compuesta por una masa de hormigón, fácilmente moldeable y de bajo precio, reforzada por un material más caro, el acero, pero en forma de pocas varillas, de tal manera de no encarecer el producto final. 


El hormigón armado y la economía


En general, el hormigón armado suelen ser caro cuando lo que se busca hacer con él son formas complejas porque, siempre, en su estado fluido, debe ser colado en un molde hasta que endurezca y adquiera su resistencia característica. En esos casos, el mayor costo va a ser el del encofrado, más si éste fuera de madera y realizado, en forma artesanal, por carpinteros en la obra.

Distinto sería el caso si las formas fueran complejas, pero realizadas con moldes metálicos, realizados en taller, y, más aún, si fuera a usarse en forma repetida en sucesivas obras. Ejemplo de esto sería un molde para cordón curvo de esquina. Si se tuviera que hacer un molde en madera, para una esquina, sería económicamente impracticable. Pero con un molde de metal, hecho en fábrica, se podrían hormigonar todas las esquinas de un barrio, con un costo mínimo.

Para estructuras regulares, simples, con componentes, básicamente, en forma de paralelepípedos, el hormigón armado es una solución perfectamente aceptable desde el punto de vista económico, aún realizando los moldes en obra, de madera y con carpinteros artesanales.


La importancia de la ubicación de los hierros


Tal como se dijo anteriormente, en un pieza de hormigón (una viga, una losa) apoyada en sus extremos los hierros se colocan en la parte de abajo, porque es allí donde se va a romper, tal como se vio en la figura 5Pero si una viga de hormigón quedara apoyada en su punto medio, y un extremo quedara libre, volando, el punto crítico va a ser la parte superior de esa pieza, justo sobre el punto de apoyo. Por lo tanto es allí donde se deberá reforzar con acero, porque es la zona donde se va a romper. Ver la figura 6.

Figura 6

Importante:  Un ejemplo de esta situación se da en los balcones que se realizan en voladizo. 

  

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