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Distribuição da pressão de confinamento em pilares de concreto encamisados com...

Revista Sul-Americana de Engenharia Estrutural

Estudio numérico de la longitud de pandeo
inelástica de columnas de concreto armado
intraslacionales
América Bendito,(1) M. L. Romero,(2) J. L. Bonet,(3) P. F. Miguel,(4) M. A. Fernández(5)
Trabalho recebido em 11/7/2008 e aprovado para publicação em 31/10/2008.Resumen
Este trabajo propone una nueva ecuación para la longitud de pandeo para columnas
de concreto armado esbeltas e intraslacionales. Dicha ecuación es válida para concreto normal y de alta resistencia. La ecuación se obtuvo de un análisis de sensibilidad
realizado en un modelo numérico 2D de elementos finitos no-lineales que toma en
cuenta el comportamiento real de las columnas (fisuración,plastificación y los efectos de segundo orden). El modelo numérico se calibró con 44 ensayos experimentales
realizados por el grupo de investigación. Se realizó un estudio comparativo entre el
modelo numérico y diferentes códigos de diseño, existiendo diferencias importantes
respecto a cada una de ellos: la norma ACI (desde 37% hasta -3%), el código español
EHE (desde 26% hasta -9.26%), el Eurocódigo Nº2 (desde 14% hasta-14%).
Palabras clave: Concreto armado. Longitud efectiva. Pandeo. Columnas intraslacionales. Inelástico. Esbeltez.

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Prof. Dra. Departamento de Ingeniería, Núcleo Universitario Rafael Rangel, Universidad de Los Andes, Venezuela.
Email: americab@ula.ve
Prof. Dr. Universidad Politécnica de Valencia, España. Email: mromero@mes.upv.es
Prof. Dr. Depto.Ingeniería Civil, Universidad Politécnica de Valencia, España. Email: jlbonet@cst.upv.es
Prof. Dr. Depto. Ingeniería Civil, Universidad Politécnica de Valencia, España. Email: pmiguel@cst.upv.es
Profesor Dr. Depto. Ingeniería Civil, Universidad Politécnica de Valencia, España. Email: mafernan@cst.upv.es.

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Revista Sul-Americana de Engenharia Estrutural, Passo Fundo, v. 5, n. 2/3, p. 26-43, maio/dez.2008

Estudio numérico de la longitud de pandeo inelástica de columnas de concreto...

1 Introducción
La mayoría de los estudios llevados a cabo para la determinación del cálculo de
la longitud de pandeo en columnas reales de concreto armado se han realizado suponiendo hipótesis de comportamiento elástico y lineal del material o en la reducción de
la rigidez de la columna, cosa que dista bastantedel comportamiento real del concreto
en donde la resistencia del concreto, la cuantía longitudinal de armadura, la esbeltez
y la rigidez de los nodos, entre otros parámetros, tienen un efecto importante en la no
linealidad de las columnas, Broms y Viest (1961).
Como es bien sabido, el dimensionamiento de una columna perteneciente a una
estructura cualquiera consiste en pasar de esta columna realcon unas condiciones de
contorno genéricas a otra biapoyada mediante el empleo de la longitud de pandeo, que
es la longitud que ha de tener esta pieza biarticulada y sometida a compresión simple
para tener la misma carga crítica que la pieza real considerada.
En las especificaciones, tanto de acero como de concreto armado, la longitud efectiva de una columna se denomina βL en donde β es el factor depandeo y L es la longitud
de la columna. La magnitud de la longitud efectiva depende de la restricción rotacional
en los extremos de la columna y de la resistencia al movimiento lateral de ésta.
Resulta claro que mientras menor sea la longitud efectiva de una columna, menor
será el peligro de que se pandee y mayor su capacidad de carga.
Las normativas de uso actual, en la mayor parte de loscasos, remiten para el
cálculo de la longitud de pandeo a los ábacos de Jackson y Moreland o a ecuaciones
simplificadas. Ambos casos suponen linealidad en el comportamiento del material.
Para el cálculo del factor de longitud efectiva en columnas de pórticos continuos, se
define el término de rigidez relativa ψ el cual debe ser evaluado en cada extremo de la
columna, donde la sumatoria comprende...