¿Es posible construir una columna en una losa sin columnas subyacentes que lo soporten?

Estuve involucrado en un edificio de tres pisos de alto perfil con estructura de acero, que estaba estructuralmente completo (marcos y pisos de concreto) cuando el arquitecto se dio cuenta de que una de las columnas de la planta baja obstruía el acceso a la terminal de autobuses de la planta baja. ¡La solución fue proporcionar una viga profunda temporal de 1200 en el techo, que se extendiera sobre la columna relevante hasta las cabezas de columna adyacentes y levante la columna central que ahora estaba en tensión, soportando 3 pisos! Esto permitió al contratista cortar la mayor parte de la sección de la columna de la planta baja para permitir que se instalara una nueva viga de transferencia permanente sobre la carretera y la columna restante se “bajara” cuidadosamente sobre la viga. ¡Esto es lo que hace que la ingeniería civil sea interesante!

Sí, es posible aquí hay algunos ejemplos de las estructuras de este tipo.

El Tribunal de los Estados Unidos en el centro de Los Ángeles

El sistema estructural del edificio se ilustra en la imagen a continuación. Se puede ver que todas las columnas se colocan en el perímetro del edificio, pero las columnas no transfieren la carga al suelo porque terminan en la losa del primer piso. Las columnas no están en compresión. Lo que significa que la losa no soporta el peso de la columna, sino que está colgando de ella. Las columnas están diseñadas en tensión. La carga se transfiere de la losa a la columna, lo que lleva la carga a la armadura de la cruz que se apoya en las paredes de corte. Aquí las paredes de corte son parte de los sistemas de gravedad y laterales.

El otro ejemplo es “111 main”, que es un edificio de oficinas en Salt Lake City, Utah.

El sistema estructural se ilustra en el siguiente sistema. Aquí, de nuevo, la carga sigue el mismo camino desde la losa hasta la columna que está en tensión, hasta la celosía del techo de acero, hasta la pared de corte y luego finalmente al suelo.

El diseño de tales estructuras requiere seleccionar sistemas estructurales peculiares y no convencionales porque si se usan sistemas normales, no solo será antieconómico sino estéticamente inaceptable debido a las profundidades excesivas de las redes de vigas para proporcionar más momento de inercia y resistencia,

Todo depende de la (s) carga (s) a imponer, y la capacidad de carga del suelo subyacente. A veces, la losa del piso se puede engrosar debajo de la columna, y en otras ocasiones puede requerir que la almohadilla de la columna sea independiente de la losa del piso.

En general, si el suelo es de arcilla expansiva, es probable que desee aislar la losa del piso de la almohadilla de la columna, y tener la almohadilla de la columna a cierta profundidad donde la expansión del suelo (o compresión bajo carga) sea mínima.

No, una losa no tendrá una carga de columna, nunca.
Deberá proporcionar una columna debajo de la losa para tomar la carga de la columna.
Algunas de las cosas que otras personas están describiendo son miembros de Tensión (no columnas, recuerde que las columnas están bajo compresión) que llevan losas “flotantes”.

Si hace una losa lo suficientemente gruesa y reforzada como para transportar la columna, efectivamente ha convertido la losa en una viga.

Así que en resumen; No, una losa no puede soportar una carga de columna.

Simplemente, si desea colocar una columna que transporte, digamos, 300kN axial sobre una losa plana de concreto puro sin soporte debajo (viga de transferencia), entonces su capacidad de corte de punzonado de la losa debería ser capaz de tomar eso y satisfacer los criterios de deflexión. La mayoría de las profundidades de la losa varían de 100 a 300 mm, según la aplicación, y no pueden soportar cizallas altas. Sin embargo, puede profundizar la losa localmente debajo de la columna para acomodar el refuerzo de corte adicional.

Se puede lograr principalmente dependiendo de su valor de carga y el grosor de su losa y la resistencia del concreto para que sea económico.

Le sugiero que obtenga un buen software de análisis FE de losa para obtener una distribución precisa de la tensión y luego diseñe su refuerzo de acuerdo con eso.

En su mayoría, esto no se hace debido a un mayor costo o razones prácticas (desviaciones altas), pero la mayoría de las losas pueden resistir fácilmente los axiales pequeños.

Sí, es posible, pero necesita algo debajo de la columna planificada para tomar la carga que está bajando. Esto podría ser la losa en su base, si es lo suficientemente fuerte, o una viga (de transferencia). La carga que desciende con la columna será transferida por la viga o la losa a otras columnas o paredes en los niveles inferiores, hasta los cimientos.

Sí, podemos hacer eso, pero necesitamos proporcionar una viga de transferencia que llevará la carga a la columna cercana en el piso inferior, pero recuerde que la carga que viene en la columna adyacente no debe exceder la capacidad de carga segura de esa columna Las columnas que no tienen soporte en la parte inferior pero que la carga se transfiere a las columnas cercanas en el piso inferior se llaman columnas flotantes.

Sí, de hecho, las columnas flotantes son posibles en la losa siempre que estén diseñadas correctamente. Uno de los proyectos que trabajé tiene algunas columnas