Análisis y modelado de punzonamiento en losas y pilares de hormigón

Resumen

Este trabajo analiza el fenómeno del punzonamiento en losas macizas de hormigón armado, evaluando cómo las normativas EHE-08 y el Código Estructural (CE) abordan este problema y como esta última se ha vuelto más restrictiva. La investigación combina simulaciones, análisis normativo y casos de estudio con el objetivo de mejorar la comprensión del comportamiento estructural ante cargas concentradas transmitidas por pilares.

El punzonamiento es un modo de fallo localizado que ocurre cuando las tensiones tangenciales superan la resistencia del hormigón en la zona crítica alrededor del soporte. Este tipo de fallo puede comprometer gravemente la estabilidad estructural si no se toman medidas adecuadas en el diseño. El estudio se centra en analizar cómo las variables geométricas (como el canto de la losa y el tamaño de los pilares) y las diferentes normativas influyen en la necesidad de armadura de punzonamiento. Los resultados obtenidos evidencian que el Código Estructural introduce requisitos más estrictos que la EHE-08, especialmente en soportes de borde y esquina. Estos cambios incrementan las demandas en diseño, haciendo necesario considerar estrategias adicionales para garantizar el cumplimiento normativo. Entre estas estrategias destacan:
1.Incremento del canto de la losa: Losas más gruesas distribuyen mejor las tensiones y reducen el riesgo de fallo por punzonamiento. Esta medida es particularmente efectiva en casos con altas cargas concentradas.
2.Ampliación de la escuadría de los pilares: Aumentar el tamaño de los soportes disminuye las tensiones en las zonas críticas, mejorando el cumplimiento tanto bajo la EHE-08 como el CE.
3.Uso de armadura de punzonamiento: La disposición de armadura transversal contra cortante garantiza la resistencia adicional necesaria, permitiendo que las estructuras cumplan incluso bajo las exigencias más estrictas del CE.

El trabajo también destaca la importancia de considerar las ubicaciones de los soportes, ya que los pilares interiores tienden a cumplir con mayor facilidad que los de borde y esquina debido a la distribución de las cargas. Adicionalmente, se identificó que la combinación de estrategias, como aumentar simultáneamente el canto de la losa y el tamaño de los pilares, ofrece mejores resultados en escenarios restrictivos.

En conclusión, esta investigación aborda cómo adaptar los diseños estructurales a las exigencias actuales, garantizando la seguridad mediante soluciones técnicas. El análisis comparativo entre normativas y las propuestas de mejora frente al punzonamiento de la nueva normativa ofrecen una guía para el diseño de estructuras de hormigón armado frente al punzonamiento.