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Páginas: 11 (2580 palabras) Publicado: 13 de noviembre de 2013
PREDIMENSIONADO DE COLUMNAS
Introducción
La columna es el elemento estructural vertical empleado para sostener la carga de la edificación. Es
utilizado ampliamente en arquitectura por la libertad que proporciona para distribuir espacios al tiempo que
cumple con la función de soportar el peso de la construcción; es un elemento fundamental en el esquema de una
estructura y la adecuadaselección de su tamaño, forma, espaciamiento y composición influyen de manera directa
en su capacidad de carga.
Para la columna se indica las características que la definen así como el comportamiento para definir los
aspectos a tomar en cuenta en el diseño de las columnas de madera, acero y concreto armado; adicionalmente se
incluye un ejemplo para cada tipo de material.

Definición
La columna es unelemento 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 esel elemento donde la compresión es el principal factor que determina el comportamiento del
elemento. Es por ello que el predimensionado 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 factores1. Cabe destacar que la resistencia de la columna disminuyedebido a efectos de
geometría,lo cuales influyen en el tipo de falla.
El efecto geométrico de la columna se denominan esbeltez2y 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 esbeltosse denominan columna larga y la falla es por pandeo. La columnaintermedia 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 o elemento estructural están: equilibrio,
resistencia, funcionalidad yestabilidad. 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 el elemento, el aumento de la deflexión agranda la magnitud delmomento
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 además de
la resistencia y la rigidez, las dimensiones de lacolumna (Beer y Johnston 1993; Popov, 1996; Timoshenko y
Young, 2000).
1

Imperfecciones iniciales en la línea vertical de la columna o imperfecciones en el material, también la
continuidad de la columna con la viga hace que los momentos aplicados en la viga se transmitan a la columna.
2

Relación entre el tamaño de la sección transversal y la longitud del elemento.

Facultad deArquitectura y Diseño
Universidad de Los Andes, Venezuela.

enero 2013
1

Sistemas Estructurales 20
Prof. Jorge O. Medina

Figura 1. Disminución del esfuerzo de trabajo a compresión según la esbeltez de la columna. (Tomado de Timoshenko y Young, 2000,
p. 282)

Carga crítica
La deformación de la columna varia según ciertas magnitudes de cargas, para valores de P bajosse acorta
la columna, al...
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