Columnas diseño II

Las columnas se definen como elementos que sostienen principalmente cargas a compresión. En general, las columnas también soportan momentos flectores con respecto a uno o a los dos ejes de la sección transversal
Se utilizan tres tipos de elementos a compresión de concreto reforzado:
1. Elementos reforzados con barras longitudinales y flejes transversales.
2. Elementos reforzados con barraslongitudinales y espirales continuas.
3. Elementos compuesds a compresión reforzados longitudinalmente con perfiles de acero estructural o con tubos Jon o sin barras longitudinales adicionales, además de diferentes tipos de refuerzo transversal

La relación del área de acero longitudinal A, al área de la sección transversal bruta de concreto Ag está en el intervalo de 0.01 a 0.08, conforme al CódigoACI 10.9.1. El límite inferior es necesario para garantizar una resistencia a momentos flectores no tenidos en cuenta en el análisis y para reducir los efectos del
flujo plástico y de la retracción de fraguado del concreto sometido a compresión sostenida.
las columnas cortas, en las cuales la resistencia se rige por la resistencia de los materiales y por la geometría de la sección transversal, y lascolumnas esbeltas en las cuales la resistencia puede reducirse en forma significativa por las deflexiones laterales.

Hace algunos años, un estudio conjunto del ACI y la ASCE señalaba que el
90 por ciento de las columnas arriostradas contra desplazamiento lateral y el 40 por ciento de las no arriostradas podrían diseñarse como columnas cortas.
En general, la falla de una viga afectará solamenteuna región de la estructura, mientras que la falla de una columna puede generar el colapso de la estructura completa. Además, estos coeficientes reflejan las diferencias en el comportamiento de columnas con flejes y de aquéllas reforzadas en espiral, tema que se analizará en la sección 8.2. Para columnas reforzadas en espiral se utiliza un coeficiente básico @ de 0.75 y para aquéllas con flejes, @= 0.70, en comparación con el valor de @ =0.90 para vigas.
Cuando los momentos flectores son grandes, la mayor parte del acero longitudinal se concentra en las caras de mayor compresión o tensión, es decir, a las máximas distancias del eje de flexión

En columnas fuertemente cargadas y reforzadas con grandes cuantías de acero, la utilización de una cantidad numerosa de barras, cada una de ellasubicada y sostenida individualmente mediante flejes, produce congestión del acero en las formaleta5 y dificultad en el vaciado del concreto. En estos casos, a menudo se emplean barras en paquete, los cuales están conformados por tres o cuatro barras amarradas en contacto directo unidas con alambre o ajustadas de cualquier otra manera; éstas, por lo general, se colocan en las esquinas. Diversosensayos demuestran que las barras empaquetadas de manera apropiada actúan como una unidad, es decir, pueden considerarse como si el paquete constituyera una sola barra de sección circular con un área igual a la suma de las áreas de las barras que componen el paquete.

Por otro lado, el refuerzo transversal se necesita para impedir que las barras longitudinales esbeltas sometidas a altos esfuerzospresenten pandeo hacia afuera, produciendo el descascaramiento del recubrimiento relativamente delgado del concreto el espaciamiento debe ser suficientemente pequeño
para evitar el pandeo entre flejes y que es necesario suministrar la cantidad suficiente de flejes en cualquier plano de amarre para posicionar y sostener todas las barras.

Las espirales deben constar de una barra o alambrón continuo nomenor que $ pulg de diámetro y el espacio libre entre cada vuelta de la espiral no debe exceder 3 pulg ni ser menor que 1 pulg.

Una columna confinada con flejes falla para la carga determinada por la ecuación (8.3~o 8.3b).

Para esta carga, el concreto falla por aplastamiento y por corte hacia afuera a lo largo de planos inclinados, mientras que el acero longitudinal lo hace por pandeo hacia...