Columnas Aisladas Miembros Flexocomprimidos


LUIS ANTONIO RAMIREZ
Columnas Aisladas Miembros Flexocomprimidos
Definición
Son elementos estructurales de eje recto y sección prismática, que se colocan normalmente en posición vertical o en diagonal y que soportan las cargas verticales y accidentales (sismo, principalmente) en una estructura de un edificio, constituida por una familia de marcos ortogonales.
















En estos elementosestructurales, actúan simultáneamente, fuerzas normales de compresión axial y momentos flexionantes, aplicados alrededor de uno o de los dos ejes centroidales y principales de la sección transversal de la columna. El diseño es más difícil debido a que se requiere efectuar un análisis de segundo orden.











Este ya entra en lo que viene siendo los métodos y diseños de una columna. El Análisisde segundo orden en general, es para un miembro sometido a la acción simultánea de una fuerza de compresión axial y flexión: Las acciones de diseño Pu y Mu deben determinarse de un análisis de segundo orden; es decir, deben incluirse los efectos geométricos P-Δ y Pδ .
Métodos de análisis segundo orden. Los métodos aceptables de análisis de segundo orden se definen en el Capítulo C (SecciónC.2.1) de las especificaciones AISC-2010. En general, hay dos métodos prácticos para efectuar un análisis de segundo orden.
1. Se utiliza un programa de computadora de análisis estructural que efectué un análisis de segundo orden. El programa debe manejar correctamente los dos efectos P-Δ y P- δ. Las acciones de diseño Pu y Mu se toman directamente de los resultados del programa.

2. Se efectúa unanálisis de primer orden, y los efectos aproximados de segundo orden se toman en cuenta con el uso de factores de amplificación B1 y B2
Un elemento esbelto sujeto a flexocompresión tiene la característica de presentar menor resistencia que una columna corta fabricada con el mismo material y sección transversal. Esto se debe fundamentalmente a que, bajo la acción de carga axial y momento flexionante,aparecen deformaciones del elemento, cualquiera que sea su longitud. No obstante, este efecto es importante solamente en los elementos esbeltos ya que en una columna corta las deformaciones son tan pequeñas que pueden ignorarse. Para entender este comportamiento, se considera una columna de longitud L, en equilibrio interno y externo, simplemente apoyada en sus extremos y sometida a una cargaexcéntrica (Carga aplicada a una columna o pilote que no es simétrica respecto del eje central produciendo un momento flector), localizada en un sistema de ejes convencionales (x, y) como se ilustra en la fig. 4.
CESAR RABAGO SALAZAR









Cuando la carga P, es demasiado pequeña o se trata de una columna corta, el diagrama de momento flexionante de primer orden es como el indicado en la fig. 4b. Sedefine como momentos de primer orden los que se evalúan sin considerar las deformaciones de la columna. Ahora bien, en el caso de una columna larga sometida a una carga de compresión axial P, se presentan deformaciones que aumentan la distancia de la línea de acción de la carga al eje de la columna, lo que equivale a que se incremente la excentricidad de la carga un valor “x” en cualquier punto deordenada “y” como se ilustra en la fig.4c, por lo tanto, el momento flexionante en cualquier sección de la columna es M= Pq + Px, donde Px es un momento de segundo orden que se define como un momento flexionante adicional debido a la deformación de la columna.
Existen dos aspectos importantes que influyen notablemente en la reducción de la resistencia por esbeltez de una columna sujeta aflexocompresión, éstos son:
I. El efecto de los momentos flexionantes en los dos extremos de la columna
II. la forma de la curvatura del eje de la columna, así como el desplazamiento lateral relativo entre los dos extremos de la columna, efectos de los cuales se hará una breve descripción.
El efecto de los momentos flexionantes en los dos extremos de la columna tiene influencia en la magnitud de...