¿Qué es una columna? ¿Cuánto mide una columna?, ¿Cuántas varillas lleva? ¿Columna o pilar?

Pie de Plano/Israel Hernández Ortega
23 mar, 2025

Desde que la especie humana dejó la vida en las cuevas y comenzó a ser nómada, las columnas han estado presentes en la construcción del hábitat para protección del medio ambiente, sea con simples troncos de madera enterrados que soportaban techos a base de pieles de animales, grandes monolitos como Stonehenge, o piedras naturales pequeñas labradas y colocadas una sobre la otra, hasta llegar a finales del Siglo XIX con la creación de los diversos perfiles de acero y varillas corrugadas, en conjunto con el cemento Portland como materia prima para la fabricación del concreto armado, las columnas continúan presentes como uno de los principales apoyos que soportan el peso y mantienen la estabilidad de un inmueble.

¿Columna, pilar o pilastra?

Columna. Del latín columna, soporte o sostén vertical de forma circular, que pudiera ser el apoyo o sustento de una construcción o simplemente soportar su propio peso y fungir meramente como ornato.

Pilar. Del latín pilare. Componente estructural vertical de forma cuadrada o poligonal.

Pilastra. Del latín pilastrone. Soporte estructural adosado a un muro.

Si bien dentro de la arquitectura clásica había diferencia sobre todo entre columna y pilar, en la actualidad el término que más predomina es el primero, independientemente de si su forma es circular, elíptica, cuadrada o rectangular.

Independientemente de su forma, las columnas son en su mayoría componentes estructurales de suma importancia, por lo que en su diseño y construcción debe contemplarse aspectos mínimos de dimensiones, acero longitudinal y transversal y resistencia del concreto a la compresión para reducir la posibilidad de una falla estructural principalmente la ocasionada por los sismos.

Aunque vale la pena señalar que en algunos casos las columnas son meramente ornamentales y soportan solamente su propio peso.

Características

En los siguientes párrafos se mencionarán los aspectos más prácticos para fundamentar el armado de una columna con base en las Normas Técnicas Complementarias para Concreto Armado, 2023. Es decir, a partir de los requerimientos mínimos. Sin embargo, cabe destacar que con esto no se pretende prescindir de los respectivos cálculos estructurales.

En este sentido, dentro de la Ciudad de México las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto, en su versión 2023 establecen los requisitos que deben cumplir en función del grupo al que pertenezca el edificio de acuerdo con lo señalado en el Artículo 139 del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal, la zona geotécnica en la que se vaya a ubicar y si el tipo de estructura se considera de ductilidad baja, media o alta.

Proporción geométrica

Vista en sección transversal, la relación del lado más largo entre el lado más corto, no debe exceder de 4 veces. Es decir, si una columna mide en su lado corto 30cm, lo máximo que podrá tener de largo serán 120cm (30cmX120cm).

Dimensiones mínimas de una columna

• 25cm para estructuras del Subgrupo B2
• 30cm para estructuras del Grupo A y Subgrupo B1

Cabe destacar que las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto anteriores a la versión actual, señalaban las medidas mínimas de una columna en función de la ductilidad de la estructura:

• 20cm ductilidad baja
• 25cm ductilidad media
• 30cm ductilidad alta

Sin embargo, en la versión 2023 de las referidas normas la dimensión mínima de 20cm quedó descartada por completo.

Finalmente, es de suma importancia mencionar un grave error en el que recaen varias personas colegas, sobre todo dentro del aula de clases al decir que las columnas se diseñan en función del área que ocupan, indicando 900cm² como área en sección transversal mínima que deben tener, aspecto que, si se obtiene raíz cuadrada daría como resultado una columna de 30cm X 30cm; pero con una columna de 90cm X 10cm de lado, también se obtienen los mismos 900cm², dando como producto final una columna demasiado esbelta y fácil de colapsar tan solo por su propio peso.

Las dimensiones mínimas de las columnas NO están en función del área en sección transversal, si no a partir de los dos anchos mínimos mencionados arriba: 25cm y 30cm estipulados en las NTC para Diseño de Estructuras de Concreto.

Relación entre altura libre y menor dimensión transversal

La altura máxima libre de una columna está en función del ancho mínimo en sección transversal que tenga, siendo esta relación máxima 15 veces; por ejemplo, una columna de 0.30m X 0.60m, tendrá una altura máxima de 4.50m, reduciendo con ello problemas de inestabilidad y pandeo. Esta altura se refiere a la medida desde la base al lecho bajo de la trabe que se apoya en ella.

Cuantía mínima de acero longitudinal

El acero o refuerzo longitudinal es la varilla que corre paralelo a la altura de la columna, siendo la del número 4 el diámetro mínimo.

Existen dos criterios imprescindibles que permiten conocer el mínimo de varillas: mínimo 4 varillas (una en cada esquina) y en función de sus medidas de acuerdo con su ductilidad.

• Ductilidad baja: As mín 1% (0.01) y máximo 6 % (0.06) de Ag (ancho X largo)
• Ductilidad alta: As mín 1% (0.01) y máximo 4% (0.01) de Ag (ancho X largo)

Por ejemplo, una columna de 25cmX25cm=625cm²

Para ductilidad baja:

 1% de 625= (0.01 X 625cm²)= 6.25cm²

6.25cm² es el área mínima que deben sumar las varillas longitudinales; para ello, partiendo de que el diámetro más pequeño permitido para el armado de columnas es el No. 4 o ½” cuya área = 1.26cm²

Tenemos que 6.25cm²/1.26cm² =4.96, cuyo valor se redondea al entero inmediato superior, es decir 5, pero como las columnas se arman en números pares, se tendría un mínimo de 6 varillas del No. 4

Resistencia mínima a la compresión del concreto (f’c)

En la versión de las NTC para Concreto, versión 2023, la resistencia mínima a la compresión quedó restringida a sólo dos valores:

• 200 kg/cm²
• 250 kg/cm²

En términos prácticos, el primer valor es para construcciones pequeñas, tales como casas habitación o inmuebles de uno o dos niveles; para el resto de las edificaciones, sobre todo las pertenecientes al Grupo A y B1 el concreto debe alcanzar una resistencia mínima a la compresión a los 28 días de haberse colado de:

f´c=250kg/cm²

Refuerzo transversal en columnas

Conocido coloquialmente como estribos o anillos, las referidas normas establecen mediante una fórmula el procedimiento para determinar el área mínima de acero de refuerzo transversal; sin embargo, aquí sólo se mencionarán los requisitos esenciales:

• El diámetro mínimo es con varilla del No. 3 (3/8″)
• Separación máxima entre estribos 15cm o bien, 8 veces el diámetro de la varilla longitudinal más pequeña

Respecto a 8 veces el diámetro (8db) en términos prácticos:

Considerando que el diámetro mínimo de varillas longitudinales es del No. 4 (1/2″) cuyo diámetro = 1.27cm

1.27cm X 8 = 10.16cm

Es decir, la separación del estribo es de máximo 10cm.

Ejemplo práctico

En las siguientes imágenes se muestra gráficamente el procedimiento para conocer el acero longitudinal mínimo para una columna.

Conclusión

Fuente:

• Camacho Cardona, Mario. Diccionario de Arquitectura y urbanismo. 2a ed. México, Trillas, 2007.
• Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto, versión 2023.
• Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto, versión 2021.
• Gobierno de la Ciudad de México. Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal, 2022.

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