Varios

Republica bolivariana de Venezuela
Ministerio de Educación Superior
Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Maturín

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Resistencia de Materiales I
(COLUMNAS)

Docente: Ing. Fernando Serrano Realizado por:
Rodríguez Crismarys
14.338.835Sección: “BB”
Nocturno

Julio, 2010
Introducción

Las columnas son miembros verticales a compresión de los marcos estructurales, que sirven para apoyar a las vigas cargadas. Trasmiten las cargas de los pisos superiores hasta laplanta baja y después al suelo, a través de la cimentación. Puesto que las columnas son elementos a compresión, la falla de una columna en un lugar crítico puede causar el colapso progresivo de los pisos concurrentes y el colapso total último de la estructura.

En términos económicos de pérdidas humanas, la falla estructural de una columna es de gran importancia. Es por esto que se debe tenerun cuidado extremo en el diseño de las columnas, que deben tener una reserva de resistencia más alta que las vigas o que cualquier otro elemento estructural horizontal, ya que las fallas de compresión proporcionan muy poca advertencia visual.

Desarrollo

La columna es un elemento sometido principalmente a compresión, por lo tanto el diseño está basado en la fuerza interna,conjuntamente debido a las condiciones propias de las columnas, también se diseñan para flexión de tal forma que la combinación así generada se denomina flexocompresión. Según el uso actual de la columna como elemento de un pórtico, no necesariamente es un elemento recto vertical, sino es el elemento donde la compresión es el principal factor que determina el comportamiento del elemento. Es por ello queel redimensionado de columnas consiste en determinar las dimensiones que sean capaces de resistir la compresión que se aplica sobre el elemento así como una flexión que aparece en el diseño debido a diversos factores. Cabe estacar que la resistencia de la columna disminuye debido a efectos de geometría, lo cuales influyen en el tipo de falla.

Las columnas son elementos verticales,responsables de soportar las cargas transmitidas por las vigas y losas, también soportan cargas laterales (viento o sismo)

El efecto geométrico de la columna se denominan esbeltez y es un factor importante, ya que la forma de fallar depende de la esbeltez, para la columna poco esbelta la falla es por aplastamiento y este tipo se denomina columna corta, los elemento más esbeltos se denominancolumna larga y la falla es por pandeo. La columna intermedia es donde la falla es por una combinación de aplastamiento y pandeo.
Además, los momentos flectores que forman parte del diseño de columna disminuyen la resistencia del elemento tipo columna (Galambos, Lin y Johnston, 1999; Singer y Pytel, 1982).

Comportamiento

Dentro de los requisitos fundamentales de una estructura oelemento estructural están: equilibrio, resistencia, funcionalidad y estabilidad. En una columna se puede llegar a una condición inestable antes de alcanzar la deformación máxima permitida o el esfuerzo máximo. El fenómeno de inestabilidad se refiere al pandeo lateral, el cual es una deflexión que ocurre en la columna (véase Figura 3); cuando aparece incrementa el momento flector aplicado sobre elelemento, el aumento de la deflexión agranda la magnitud del momento flector, creciendo así la curvatura de la columna hasta la falla; este caso se considera inestable. Por ello la resistencia de la columna sometida a compresión tiene dos límites, el de resistencia para columnas cortas y el de estabilidad para columnas largas (véase Figura 1). La estabilidad es así el nuevo parámetro que define...