Compresion

DISEÑO DE ELEMENTOS A COMPRESION
1. GENERALIDADES
Existen varios tipos de miembros que trabajan a compresión, de los cuales la columna es el mas conocido. Entre los otros tipos se encuentran las cuerdas superiores de armaduras, miembros de arriostramiento, los patines a compresión de vigas laminadas y armadas y los miembros sujetos simultáneamente a flexión y a compresión. Las columnas sonmiembros verticales rectos cuyas longitudes son considerablemente mayores que su ancho. Los miembros verticales cortos sujetos a cargas de compresión se denominan con frecuencia puntales o, simplemente, miembros a compresión.
Hay tres modos generales según los cuales las columnas cargadas axialmente pueden fallar. Estos son: pandeo flexionante, pandeo local y pandeo torsionante.
1. el pandeoflexionante (llamado también pandeo de Euler) es el tipo primario de pandeo analizado. Los miembros están sometidos a flexion cuando se vuelven inestables.
2. El pandeo local ocurre cuando alguna parte o partes de la sección transversal de una columna son tan delgadas que se pandean localmente en compresión antes que los otros modos de pandeo puedan ocurrir. La susceptibilidad de una columna alpandeo local se mide por la relación ancho a grueso de las partes de su sección transversal.
3. El pandeo torsional puede ocurrir en columnas que tienen ciertas configuraciones en su sección transversal. Esas columnas fallan por torsión o por una combinación de pandeo torsional y flexionante.
Entre mas larga sea una columna para una misma sección transversal, mayor es su tendencia a pandearsey menor será la carga que pueda soportar. La tendencia de un miembro a pandearse se mide por lo general con la relación de esbeltez que se ha definido previamente como la relación entre la longitud del miembro y su radio de giro mínimo. La tendencia al pandeo depende también de los siguientes factores: tipo de conexión en los extremos, torceduras iníciales en la columna, esfuerzos residuales defabricación, etc.
Las cargas que soporta una columna de un edificio bajan por la sección transversal superior de la columna y a traes de sus conexiones con otros miembros. La situación ideal se tiene cuando las cargas se aplican uniformemente sobre la columna con el centro de gravedad de las cargas, coincidiendo con el centro de la columna. Además, es deseable que la columna no tenga defectos queconsista de un material homogéneo y que sea perfectamente recta, todas estas condiciones obviamente son imposibles de satisfacerse.
Las cargas que se encuentran exactamente centradas sobre una columna se denominan axiales o cargas concéntricas. Las cargas muertas pueden, o no, ser axiales en una columna interior de un edificio, pero las cargas vivas nunca lo son. Para una columna exterior laposición de las cargas es probablemente aun mas excéntrica, ya que el centro de gravedad caerá por lo general hacia la parte inferior de la columna. En otras palabras, resulta dudoso que alguna vez se encuentre, en la práctica, una columna cargada en forma perfectamente axial.
Las otras condiciones deseables también son imposibles de lograr debido a: imperfecciones de la dimensiones de las seccionestransversales, esfuerzos residuales, agujeros taladrados para recibir remache, esfuerzos de montaje y cargas transversales. Es muy difícil tomar en cuenta todas estas variables en una formula.
Algunas imperfecciones pequeñas en los miembros a tensión y en vigas pueden pasarse por alto, ya que son de poca consecuencia; pero en columnas, estas pequeñas imperfecciones pueden revestir muchaimportancia. Una columna que esta ligeramente flexionada cuando se coloca en su lugar puede tener momentos flexionante significantes iguales a la carga de la columna multiplicada por la deflexión lateral inicial.
2. TEORIA DE COLUMNAS
2.1. COMPRESION SIMPLE.
Los elemento a compresión (columnas), bajo la acción de una carga axial, tendrán un comportamiento inicial de acortamiento proporcional al...