Columnas

1. 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 secciónrecta 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 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 degravedad, 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 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 deaplastar o desmembrar el material, 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, aplicadadirectamente 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 en la columna usar cualquier miembro delgado para ilustrar el fenómeno.

1. Tipos deColumnas

Según su tipo de falla se pueden clasificar en columnas cortas y largas. Las columnas largas fallan por esbeltez y las cortas por resistencia. 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. Lascolumnas largas se rompen por pandeo o flexión lateral; las intermedias, por combinación de esfuerzas, aplastamiento y pandeo, y los postes cortos, por aplastamiento.

2. Fallas de Columnas

1.2.1. Por esbeltez en columnas. Columnas con una relación de esbeltez, [pic] alta, siendo r el radio de giro de la sección transversal. (Como se observa en la fig. 1)

El radio de giro secalcula por: y representa el sitio donde se concentra toda el área para hallar el momento de inercia

(Fig 1)

http://estructuras.eia.edu.co/hormigonI/COLUMNAS/aspectos%20generales/columnas.htm

1.2.2 Por resistencia: para columnas poco esbeltas, o sea aquellas donde la falla por esbeltez no sea posible, la falla está determinada por la resistencia del material(correspondiente a la fluencia en un material homogéneo) de la sección transversal.

Esta falla según el ACI, se alcanza cuando la fibra externa a compresión alcanza una deformación de 0.003.

2. Razón de Esbeltez
La medida de esbeltez de una columna ha de tener en cuenta la longitud, el perfil de la sección transversal y las dimensiones de la columna, y la manera de sujetar los extremosde la columna en las estructuras que generan las cargas y las reacciones en la columna. La medida de esbeltez comúnmente utilizada es la razón de esbeltez, definida como: SR= K*L/r=Le/r
En donde L= longitud real de la columna entre los puntos de apoyo o de restricción lateral
K= factor de fijación de los extremos
Le= Longitud efectiva, teniendo en cuenta la manera de fijar los...