columnas
Páginas: 5 (1178 palabras)
Publicado: 20 de octubre de 2013
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 adecuada selección 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.
Generalmente, las columnas fallan a cargas menores a las que producirían falla por fluencia o fractura del material, lafalla de las columnas es denominada “pandeo” y es una falla por pérdida de función de la columna. Por lo tanto, en el diseño de elementos que se encuentren a compresión es necesario hacer un análisis de pandeo.
Columnas
Una columna es un elemento axial sometido a compresión, lo bastante delgado respecto su longitud, para que abajo la acción de una carga gradualmentecreciente se rompa por flexión lateral o pandeo ante una carga mucho menos que la necesaria para romperlo por aplastamiento. 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 entre los tres grupos vienen determinadas por su comportamiento. Las columnas largas re rompen porpandeo 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 tener siempre pequeñas imperfecciones de material y de fabricación, así como una inevitableexcentricidad 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 cargado excéntricamente, y el esfuerzo resultante está producido por la superposición del esfuerzo directode compresión y el esfuerzo de flexión (o mejor dicho, por flexión).
Métodos y Análisis de la Columna Larga
También conocidas como columnas de Euler. Asuma una columna elástica conectada por pasadores con carga central P y longitud L como en la figura:
Figura 1. Pandeo de una columna conectada por pasadores.
El momento en la sección central de la columna, donde se produce lamáxima deflexiones M = -Py. Del análisis de las deflexiones sabemos que el momento está relacionado con la deflexión por la ecuación diferencial EIy’’(x) = M (I es el menor valor del momento de inercia de área de la sección transversal), entonces, para la deflexión de la columna tenemos la ecuación diferencial:
La solución de (1) es de la forma
Las condiciones de frontera en los apoyos depasadores son y(0) = 0 y y(L) = 0, entonces en (2):
Primera condición: 0 = C1
Segunda condición:
Para la solución no trivial de la segunda condición, tenemos que el argumento de la función seno debe ser un múltiplo entero de, entonces:
Para el primer modo de pandeo (n =1), tenemos entonces de (3) que la carga crítica que producirá pandeo de la columna es:Consideremos ahora una columna con un extremo fijo y el otro libre donde se aplica la carga.
Figura 2. Pandeo de una columna con un extremo empotrado y el otro libre.
La longitud efectiva donde se producirá el pandeo de la columna es Lef = 2L, entonces de (4):
Para columnas con otras uniones, tenemos que para ambos extremos empotrados la longitud efectiva donde se producirá el...
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 adecuada selección 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.
Generalmente, las columnas fallan a cargas menores a las que producirían falla por fluencia o fractura del material, lafalla de las columnas es denominada “pandeo” y es una falla por pérdida de función de la columna. Por lo tanto, en el diseño de elementos que se encuentren a compresión es necesario hacer un análisis de pandeo.
Columnas
Una columna es un elemento axial sometido a compresión, lo bastante delgado respecto su longitud, para que abajo la acción de una carga gradualmentecreciente se rompa por flexión lateral o pandeo ante una carga mucho menos que la necesaria para romperlo por aplastamiento. 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 entre los tres grupos vienen determinadas por su comportamiento. Las columnas largas re rompen porpandeo 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 tener siempre pequeñas imperfecciones de material y de fabricación, así como una inevitableexcentricidad 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 cargado excéntricamente, y el esfuerzo resultante está producido por la superposición del esfuerzo directode compresión y el esfuerzo de flexión (o mejor dicho, por flexión).
Métodos y Análisis de la Columna Larga
También conocidas como columnas de Euler. Asuma una columna elástica conectada por pasadores con carga central P y longitud L como en la figura:
Figura 1. Pandeo de una columna conectada por pasadores.
El momento en la sección central de la columna, donde se produce lamáxima deflexiones M = -Py. Del análisis de las deflexiones sabemos que el momento está relacionado con la deflexión por la ecuación diferencial EIy’’(x) = M (I es el menor valor del momento de inercia de área de la sección transversal), entonces, para la deflexión de la columna tenemos la ecuación diferencial:
La solución de (1) es de la forma
Las condiciones de frontera en los apoyos depasadores son y(0) = 0 y y(L) = 0, entonces en (2):
Primera condición: 0 = C1
Segunda condición:
Para la solución no trivial de la segunda condición, tenemos que el argumento de la función seno debe ser un múltiplo entero de, entonces:
Para el primer modo de pandeo (n =1), tenemos entonces de (3) que la carga crítica que producirá pandeo de la columna es:Consideremos ahora una columna con un extremo fijo y el otro libre donde se aplica la carga.
Figura 2. Pandeo de una columna con un extremo empotrado y el otro libre.
La longitud efectiva donde se producirá el pandeo de la columna es Lef = 2L, entonces de (4):
Para columnas con otras uniones, tenemos que para ambos extremos empotrados la longitud efectiva donde se producirá el...
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