columnas

Columna

Una columna es un elemento estructural sometido a compresión axial, cuya longitud es significativamente superior a su sección transversal, 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..
Una columna ideal es un elemento homogéneo, de sección rectaconstante, 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 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 unasección 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 directo de compresión y el esfuerzo de flexión (o mejor dicho, por flexión).

Una columnas alta esbelta falla por pandeo, nombre común que recibe la inestabilidad elástica. En lugar de aplastar o desmembrar elmaterial, la columnas 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.

Se puede intentar con una regla de madera o plástico, una barra o solera delgada de metal, o un popote para beber. Al irse incrementando la fuerza de manera gradual, aplicada directamente hacia abajo, sealcanza 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 en la columna usar cualquier miembro delgado para ilustrar el fenómeno.
2. COLUMNAS CORTAS2.1                            Comportamiento de columnas cargadas axialmente
Columnas sin refuerzo: debido a la forma de vaciar las columnas la parte inferior tiende a ser más resistente que la parte superior (el agua del vaciado tiende a subir y crea una porosidad en la parte superior de la columna).  Dividiendo la columna en tres tramos se ha encontrado que las resistencias de los concretos a diferentes alturas corresponden a la grafica indicada:
 A: zona de concreto que controla la resistencia de la columna
Por estas razones se sugiere tomar como resistencia base de diseño un valor de    que corresponde a un  promedio estadístico y es un valor encontrado experimentalmente.
 Columnas con refuerzo: Tipos de columna de acuerdo con el refuerzo transversal.
Las columnas se clasifican de acuerdo con el refuerzo transversal ya que estedetermina la forma en que el refuerzo longitudinal esta soportado.  Los tipos de columnas y su respectivo factor de reducción de resistencia son:
§                     Columnas con estribos 
§                     Columnas con espirales  
Ensayos han mostrado que hasta la fluencia del acero, ambas columnas trabajan igual pero una vez alcanzada esta, la columna con estribos falla en una forma inmediatay frágil tal cual si fuera un cilindro de ensayo de resistencia a compresión, como si no tuviera refuerzo.  Esta falla se produce por el pandeo de las barras longitudinales entre estribos, mientras que en la de espirales, en el punto de fluencia, se bota el recubrimiento y se empieza a deformar antes de fallar
 
(tomado de Park and Priestley)
Se entiende por ductilidad de un elemento lacapacidad de deformación después de alcanzar el rango elástico, en este caso se comprueba que esta propiedad varía con los estribos y con la forma de colocar las barras longitudinales.
El hecho de que las columnas con espiral se comporten de una manera mas dúctil se refleja en que el efecto de confinamiento en ellas es mucho mayor.
Miremos el efecto de confinamiento:
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