Columnas

Columnas

Una columna es un miembro relativamente largo, cargado a compresión.

El análisis de columnas es diferente de lo antes estudiado porque el modo de falla es diferente. Se supuso que el miembro fallaba por cedencia del material cuando se aplicaba un esfuerzo mayor que la resistencia cedencia del material. Esto es cierto en el caso de miembros cortos.
Una columna alta esbelta fallapor pandeo, nombre común que recibe la inestabilidad elástica. En lugar de aplastar o desmembrar el material, la columna se deflexiona de manera drástica a una cierta carga critica y luego se desploma repentinamente. Se puede usar cualquier miembro delgado para ilustrar el fenómeno de pandeo. Inténtelo regla de madera o plástico, una barra o solera delgada de metal, o un popote para beber. Al irseincrementando la fuerza de manera gradual, aplicada directamente hacia abajo, se alcanza la carga critica cuando la columna comienza a flexionarse. Normalmente, se puede retirar la carga sin que provoque un daño permanente puesto que no hay cedencia. Así pues, una columna falla por pandeo a un esfuerzo menor que la resistencia a la cedencia del material de la columna.
Una columna es un elementoaxial sometido a compresión, lo bastante delgado respecto su longitud, para que abajo la acción de una carga gradualmente creciente se rompa por flexión lateral o pandeo ante una carga mucho menos que la necesaria para romperlo por aplastamiento. Esto se diferencia de una poste corto sentido a compresión, el cual, aunque esté cargado excéntricamente, experimenta una flexión lateral despreciable.Aunque no existe una limita perfectamente establecido 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 suelen dividirse en dos grupos:
Largas e Intermedias. A veces, los elementos cortos a compresión se consideran como un tercer grupo de columnas. Las diferencias entrelos tres grupos vienen determinadas por su comportamiento. Las columnas largas re rompen por pandeo o flexión lateral; las intermedias, por combinación de esfuerzas, aplastamiento y pandeo, y los postes cortos, por aplastamiento.
Una columna ideal es un elemento homogéneo, de sección recta constante, inicialmente perpendicular al eje, y sometido a compresión. Sin embargo, las columnas suelen tenersiempre pequeñas imperfecciones de material y de fabricación, así como una inevitable excentricidad accidental en la aplicación de la carga. La curvatura inicial de la columna, junto con la posición de la carga, dan lugar a una excentricidad indeterminada, con respecto al centro de gravedad, en una sección cualquiera. El estado de carga en esta sección es similar al de un poste corto cargadoexcéntricamente, y el esfuerzo resultante está producido por la superposición del esfuerzo directo de compresión y el esfuerzo de flexión (o mejor dicho, por flexión).
Si la excentricidad es pequeña u el elemento es corto, la flexión lateral es despreciable, y el esfuerzo de flexión es insignificante comparado con el esfuerzo de compresión directo. Sin embargo, en un elemento largo, que es mucho másflexible ya que las flexiones son proporcionales al cubo de la longitud, con u 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 el esfuerzo directo de compresión, y una columna larga está sometida principalmenteal esfuerzo de flexión. Cuando aumenta la longitud de una columna disminuye la importancia y efectos del esfuerzo directo de compresión y aumenta correlativamente las del esfuerzo de flexión. Por desgracia, en la zona intermedia no es posible determinar exactamente la forma en que varían estos dos tipos de esfuerzos, o la proporción con la que cada una contribuye al esfuerzo total. Es esta...