resistencia de los materiales

TEMA 6: COLUMNAS
6.1.- CONTENIDOS CURRICULARES.
OBJETIVO DIDÁCTICO: DETERMINAR LA CARGA CRÍTICA QUE PROVOCA LA FALLA EN COLUMNAS DE ACERO
CONCEPTUALES
PROCEDIMIENTALES
ACTITUDINALES
 Columnas
 Definición de columnas
 Tipos de columnas
 Clasificación de la columnas de acuerdo al
 Cooperación en la
tipo de apoyo
 Columnas cortas
resolución de
 Definición de carga crítica
Columnas intermedias
ejercicios prácticos
 Definición de la fórmula de Euler
 Columnas largas
en clase.
 Determinar la carga critica utilizando la
 Condiciones de apoyo en los
formula de Euler
extremos de la columna
 Definición de la fórmula de Jhonsom
 Columnas cargas céntricamente
 Actitud crítica ante
 Determinar la carga crítica utilizando la
 Fórmula de Euler
lassoluciones
fórmula de Jhonsom
 Limitaciones de la fórmula de Euler
encontradas al
 Diferenciación entre columnas con cargas
 Fórmula de Jhonsom
resolver un
excéntrica y concéntricas
 Columnas cargadas
problema
 Definición de ecuación de la secante
excéntricamente
 Cálculo de esfuerzo utilizando la ecuación
 Fórmula de la secante
de la secante
 Fórmulas para el diseño de
 Cálculo dedeflexión en columnas con
columnas
cargas excéntricas
 Ecuaciones de la AISC
(Machado, Raúl 2006)

6.2.- INTRODUCCIÓN.
Una columna es un elemento axial sometido a presión, lo bastante delgado respecto a su longitud, para
que bajo la acción de una carga gradualmente creciente se rompa por flexión lateral o pandeo ante una
carga mucho menor que la necesaria para romperlo poraplastamiento. Esto se diferencia de un poste
corto sometido a comprensión, el cual aunque está cargado excéntricamente experimental, una flexión
lateral despreciable. Aunque no existe un límite perfectamente definido entre elemento corto y columna,
se suele considerar que un elemento a compresión es una columna si su longitud es más de diez veces su
dimensión transversal menor. Las columnas se suelendividir en dos grupos: Largas e intermedias. A veces
los elementos cortos a compresión se consideran como un tercer grupo de las columnas. Las diferencias
éntrelos tres grupos vienen determinadas por su comportamiento. Las columnas largas se rompen por
pandeo o flexión lateral; las intermedias por una combinación de aplastamiento y pandeo, y los postes
cortos, por aplastamiento.
Una columna ideales un elemento homogéneo, de sección recta constante, inicialmente perpendicular al
eje y sometido a compresión. Sin embargo, las columnas suelen tener siempre pequeñas imperfecciones
de material y de fabricación así como una inevitable excentricidad accidental en la aplicación de la carga.
Todo esto se representa, muy exageradamente, en la figura 6-1. La curvatura inicia de la columna, juntocon la posición de la carga dan lugar a una excentricidad indeterminada e, con respecto al centro de
gravedad, en una sección cualquiera m – n. El estado de carga en esta sección es similar al de un poste
corto cargado excéntricamente, y el esfuerzo resultante está producido por la superposición del esfuerzo
directo de compresión y el esfuerzo de flexión (por flexión).

U.N.E.F.M. / Ing.Yocias Ulacio & Ing. Carlos Suarez /Resistencia de Materiales

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TEMA 6. COLUMNAS.

Figura 6-1. Factores que intervienen en la excentricidad de las cargas en las columnas.
Fuente: Resistencia de Materiales: Singer & Pytel

Si la excentricidad es pequeña y el elemento es corto, la flexión lateral es despreciable y el esfuerzo de
flexión es insignificante comparado con el esfuerzode compresión directo. Sin embargo a un elemento
largo que es mucho más flexible, ya que las deflexiones son proporcionales al cubo de la longitud, con un
valor relativamente pequeño de la carga P puede producirse un esfuerzo de flexión grande, acompañado
de un esfuerzo directo de compresión despreciable. Así pues, en las dos situaciones extremas, una
columna corta soporta fundamentalmente...