Curso CYPE

1

Instituto de Mecánica Estructural
y Riesgo Sísmico

HORMIGÓN II
Unidad 5:

COLUMNAS ESBELTAS SOMETIDAS A
FLEXO-COMPRESIÓN.
PRESCRIPCIONES REGLAMENTARIAS. CIRSOC-2005.

Profesor:
CARLOS RICARDO LLOPIZ.

2

Contenido
5.1 Introducción
5.2 Columnas Cargadas Axialmente
5.2.1 Consideraciones Generales
5.2.2 Columnas sin Desplazamiento de Extremos
5.2.3 Columnas conDesplazamiento de Extremos
5.2.4 Columnas dentro de la Estructura
5.3 Compresión y Flexión
5.3.1 Momentos de Primer y Segundo Orden
5.4 Problemas Referidos a la Estabilidad
5.5 Diferencia entre comportamiento de columna no esbelta y esbelta
5.6 Resumen de los factores que afectan el comportamiento de las columnas esbeltas
5.7 Criterio del CIRSOC 201-05 para Definir Pórticos Desplazables eIndesplazables
5.8 Criterios del CIRSOC 201-05 para Tener en Cuenta o Ignorar la Esbeltez
5.9 Diseño de Columnas Esbeltas. Criterios.
5.10 Procedimiento de Diseño dado por el Código ACI-318-05 y CIRSOC 201-05
El método de la Magnificación de Momentos
5.10.1 Fundamentos
5.10.2 Procedimiento de Aplicación
5.10.3 Momentos Amplificados. Pórticos Indesplazables
5.10.4 Momentos Amplificados. PórticosDesplazables
5.11 Ejemplo de Aplicación E1
5.12 Ejemplo de Aplicación E2
5.13 Ejemplo de Aplicación E3
5.14 Ejemplo de Aplicación E4
5.15 Análisis de Segundo Orden para Efectos de Esbeltez
5.16 Breve comentario sobre las consideraciones sobre columnas esbeltas según las
normas DIN
5.16.1 Introducción
5.16.2 Criterio de rigidez lateral
5.16.3 Obtención del factor de esbeltez
5.16.4Excentricidad de las cargas
5.16.5 Definición de columna esbelta de acuerdo a normas DIN
5.16.6 Otras consideraciones
5.17 Bibliografía

Filename
T5-COLESBEL.doc

Páginas

Emis
0
Feb
2006
41

Revis
1
Ago
2007
43

Revis
2
Oct
2007
42

Revis
3
Ene
2009
60

Revis
4
Oct
2009
60

Observaciones

3
COMPORTAMIENTO DE ELEMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO ESBELTOS
SOMETIDOS AFLEXO-COMPRESIÓN
5.1 INTRODUCCIÓN. ESBELTEZ
Las columnas se pueden clasificar, de acuerdo a sus dimensiones (sección y altura) y
condiciones de borde, en columnas no esbeltas y columnas esbeltas. Una columna no
esbelta es aquella en la cual su carga última, para una excentricidad dada, está
gobernada solamente por la resistencia de los materiales y las dimensiones de la
sección. En otraspalabras, el diagrama de interacción M-P obtenido a partir de las
dimensiones y del contenido de armadura de la sección transversal es suficiente para
determinar la resistencia nominal de la columna en flexo-compresión.
Una columna es esbelta cuando la carga última que puede soportar está
influenciada además por la esbeltez, la cual produce un momento adicional debido a
deformaciones transversales.Se ha preferido en este trabajo referirse a columnas no esbeltas en vez de
llamarlas cortas pues la tipología de columna corta en diseño sismo resistente se
refiere a un tipo de estructura que se desea evitar. En la práctica, como se verá, la
mayoría de las columnas son no esbeltas, salvo casos muy especiales de dimensiones
pequeñas de la sección transversal y sobre todo cuando estánacompañadas de
deformaciones estructurales entre los bordes de las columnas que amplifican su altura
de cálculo más allá de la constructiva. El grado de esbeltez  , ref.[1], define si la
columna es o no esbelta y se expresa como:
l
l
(1)
 e  e
r
I
A
donde con le se designa a la longitud efectiva de pandeo de la columna y r el radio de
giro, I es el momento de inercia con respecto al ejealrededor del cual se produce la
flexión por pandeo (sería el menor I si pudiera deformarse en ambas direcciones) y A
es el área de la sección transversal. Se referirá con detalle más adelante a la longitud
efectiva. Como introducción al problema, y para crear una rápida idea de esbeltez,
digamos que se puede expresar de una forma simplificada el radio de giro r , para una
sección rectangular,...