Columna de 20×20 en construcción

Una columna de 20×20 tiene una sección transversal cuadrada con dimensiones de 20 unidades en ambos lados (ancho y profundidad). Las columnas de 20×20 son ampliamente empleadas en la construcción de viviendas.

Los cálculos de materiales son importantes para establecer las cantidades y con ello obtener el precio por construcción de columnas. A continuación se muestra un breve cálculo para materiales y la estimación por metro lineal de columnas cuya sección sea de 20 x 20 centímetros.

Qué materiales se necesitan para construir una columna de 20×20 centímetros.

Los principales materiales empleados para llevar a cabo la construcción de columnas 20×20:

• Acero
• Concreto 
• Madera/formaleta

Calcular el volumen de concreto para columna 20×20

La sección de columna para nuestro ejemplo es de 0.20 x 0.20 metros, los cálculos considerados para este ejemplo contemplan 1 metro lineal de columna.

Cuánto concreto se necesita para una columna de 20×20 

Volumen = 0.20 m * 0.20 m = 0.04 m3

Es decir, que se requiere de un volumen de mezcla de 0.04 m3 por cada metro lineal de columna (sin considerar factor de desperdicio).

Utilizando proporciones de dosificación para la resistencia para mezcla de concreto de 3500 psi.

Para una proporción 1:2:2 en materiales, tenemos que por cada metro cúbico de concreto se requieren:

• 420 kg de Cemento
• 0.67 m3 de Arena
• 0.67 m3 de Piedra
• 220 Litros de Agua

A continuación se estiman las cantidad para construir un metro lineal de columna:

Volumen de mezcla = 0.04 m3:

• Kg de cemento = 420 kg * 0.04 * 1.05 = 17.64 kg
• m3 de arena = 0.67 m3 * 0.04 *1.20 = 0.03 m3
• m3 de piedra = 0.67 m3 * 0.04 *1.20 = 0.03 m3
• Litros de agua = 220 Litros *0.04 = 8.8 Litros

La presentación del saco o bulto de cemento puede variar, dependiendo del fabricante y del proveedor de la zona.

Cantidad de hierro necesario para una columna de 20×20

La elección del tipo de acero para columnas en la construcción depende de diversos factores, como la carga que deben soportar, las condiciones ambientales, los requisitos de diseño y las normativas locales.

Acero vertical para columna

Son cuatro (4) barras de acero N°4, por lo tanto el acero vertical para un (1) metro lineal, los cálculos se muestran a continuación:

1 m * 4 = 4 metros lineales de acero N°4

Cantidad de acero con desperdicio = 4 * 1.20 = 4.80 metros (aplicando factor de desperdicio). 

Se ha considerado un factor de desperdicio que corresponde al 20%, sin embargo es importante saber que este porcentaje puede aumentar o disminuir.

Estribos (acero alrededor de las barras verticales) de 3/8 de pulgada, es un acero horizontal en columnas y de menor espesor que el de los estribos.

Cantidad de acero para estribos en un (1) metro lineal de columna

Acero = 5 * 0.60 m = 3 metros de acero N°3.

Acero = 3 * 1.20 m = 3.6 metros de acero N°3 (con factor de desperdicio)

Encofrado o formaleta

La formaleta o encofrado es el molde que da forma a la columna, sirve durante el vertido del concreto y posterior para permitir el endurecimiento de la mezcla. Se deben cubrir cada una de las caras de la columna y el tipo de material puede variar.

Se acostumbra a emplear formaleta de madera, debido a su practicidad a la hora de realizar cortes que permitan un trabajo adecuado.

Columna de 20×20: Precio para materiales

Por cada 1 metro de columnas de 20×20, se van a gastar $27.70en concepto de materiales.

Cantidad de acero para estribos en un (1) metro lineal de columna

¿Porqué se realiza el cálculo para un metro lineal de columna?

De esta manera resulta bastante sencillo al momento de realizar estimaciones para varias columnas (que mantengan la misma sección), al multiplicar por la totalidad de metros lineales.

Por ejemplo, si necesitamos construir 2 columnas de 4 metros cada una, solo se debe realizar una multiplicación sencilla:

2 x 4 x $27.70 = $221.60 

Se requieren $221.60 dólares para la compra de materiales si se quieren construir dos columnas de 4 metros cada una.

Tipos de aceros para columnas

Estructural al carbono:

• ASTM A36: Este acero es ampliamente utilizado en construcción general. Tiene buena resistencia y soldabilidad, pero su límite elástico es relativamente bajo.
• ASTM A572: Proporciona mayor resistencia que el A36 y se utiliza comúnmente en aplicaciones estructurales de mayor carga
•  

Acero de alta resistencia:

• ASTM A992: Este acero tiene propiedades de resistencia más altas que el A36 y se utiliza en aplicaciones estructurales críticas. Tiene un límite elástico más alto y una mayor resistencia a la tracción.

Inoxidable:

• 304 y 316: Aunque son más comúnmente utilizados en aplicaciones corrosivas, el acero inoxidable también puede ser adecuado para columnas en entornos corrosivos o donde se requiera resistencia a la corrosión.

Laminado en frío:

• ASTM A1085: Este acero es adecuado para aplicaciones en las que se requiere una alta resistencia y una mayor tenacidad, como en zonas sísmicas.

Acero de aleación:

• ASTM A514: Este acero tiene propiedades de alta resistencia y se utiliza en aplicaciones que requieren una resistencia excepcional. Puede ser una opción en estructuras de carga pesada.