concreto

INTRODUCCIÓN

Columna, soporte vertical empleado en arquitectura para sustentar la
estructura horizontal de un edificio o, en determinadas ocasiones, como
monumento exento. Las columnas pueden ser de planta circular o poligonal y su
altura debe superar al menos cuatro veces la anchura mayor de la sección. Las
primeras columnas pudieron fabricarse a partir de troncos desbastados o cañas
atadas. Laevolución desde estos modelos primitivos parece intuirse en las
columnas de piedra del antiguo Egipto, así como en la arquitectura cretomicénica
de Cnosos, Micenas y Tirinto.
Las cargas que soporta un edificio se clasifican en muertas y vivas. Las
cargas muertas incluyen el peso del mismo edificio y de los elementos mayores
del equipamiento fijo. Siempre ejercen una fuerza descendente de maneraconstante y acumulativa desde la parte más alta del edificio hasta su base. Las
cargas vivas comprenden la fuerza del viento, las originadas por movimientos
sísmicos, las vibraciones producidas por la maquinaria, mobiliario, materiales y
mercancías almacenadas y por máquinas y ocupantes, así como las fuerzas
motivadas por cambios de temperatura. Estas cargas son temporales y pueden
provocarvibraciones, sobrecarga y fatiga de los materiales. En general, los
edificios deben estar diseñados para soportar toda posible carga viva o muerta y
evitar su hundimiento o derrumbe, además de prevenir cualquier distorsión
permanente, exceso de movilidad o roturas.

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DIAGRAMA DE INTERACIÓN

Las columnas son elementos verticales que transmiten cargas de
comprensión, generalmente acompañadas de unmomento. Las cargas son
transmitidas por la placa de entrepiso a las vigas, de estas a las columnas, y por
último a la cimentación y suelo fundación.
Las columnas reforzadas con estribos o espirales, confinan el núcleo
aumentando la resistencia entre menor espaciamiento halla en los estribos.
La columna no falla súbitamente porque los esfuerzos triaxiales en el núcleo
son mejorados, resultantes delconfinamiento. Después la columna alcanza una
segunda carga máxima cuando las espirales fluyen y la columna falla. Esta falla es
dúctil y avisa, permitiendo redistribuir las cargas sobre otros elementos.
Diagrama de interación
Es el lugar geométrico que define la relación entre la carga axial a
compresión y el momento flector. Con este diagrama se puede conocer todas las
combinaciones de carga axialy momento flector que puede soportar la sección.
Cada curva del diagrama de interacción es única para las siguientes
características:
- Área Gruesa
- Área de acero
- Resistencia Cilíndrica del concreto
- Esfuerzo de Fluencia del acero
- Recubrimiento

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Prácticamente todas las columnas están sujetas a flexo compresión, debido
a que la carga que baja por la columna no coincide con el ejecentroidal
longitudinal. El máximo esfuerzo de compresión en una columna es:

: Esfuerzo último en el concreto
A: Área de la sección transversal.
I: Inercia sección transversal.
P: Carga axial.
M = Pe: Momento.
Dividiendo por

La máxima carga axial ocurre cuando

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El

máximo

momento

que

puede

soportar

la

columna

ocurre

cuando

Reemplazando se obtiene:
La anterior ecuación muestra la interaciónentre P y M para un material
elástico, relacionándolos en la falla, el número 1 es el índice de sobreesfuerzo, si
la relación entre las cargas actuantes y resistentes es mayor a 1, entonces la
sección falla porque la combinación P-M cae por fuera del diagrama de interación.
La ecuación de interación para un material elástico se grafica a continuación:

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- Línea AB: Carga en comprensión ymomento horario. (-). Carga en el cuadrante I
(eje Y)
- Línea AD: Carga en comprensión y momento contrahorario. (+).Carga en el
cuadrante II
- Línea BC: Carga en tensión y momento horario. (-).Carga en el cuadrante III
- Línea CD: Carga en tensión y momento contrahorario. (+).Carga en el cuadrante
IV
- Los puntos representan las combinaciones de P y M correspondiente a la
resistencia de la sección. Un...