Diseño De Columnas Esbeltas Segun El Aci

INTRODUCCION
En la práctica actual, la mayor parte de las columnas están dentro de esta categoría. Sin embargo, con el incremento en la utilización de materiales de alta resistencia y con el desarrollo de los métodos para el cálculo de las dimensiones de los elementos, ahora es posible diseñar secciones transversales mucho mas pequeñas que antes, para determinado valor de carga axial con o sinflexión simultánea. De esta manera, se obtienen elementos más esbeltos. Por esta razón, junto con la utilización de conceptos estructurales más vuelto cada vez más importantes.
Se dice que una columna es esbelta si las dimensiones de su sección transversal son pequeñas en comparación con su longitud. El grado de esbeltez se expresa generalmente en términos de la relación de esbeltez l/r, donde les la longitud y r es el radio de giro de su sección transversal. Para elementos cuadrados o circulares, el valor de r es el mismo respecto a cualquiera de los ejes; para otras formas, r es mínimo con respecto al eje principal menor y este valor es por lo general el que debe utilizarse en la determinación de la relación de esbeltez de una columna libre.
Se sabe que un elemento con gran esbeltezcolapsará ante una carga de compresión menor que la correspondiente para un elemento más corto con las mismas dimensiones de la sección transversal. Cuando un elemento relativamente es poco esbelto (o robusto), por ejemplo, con l/r = 10 (como una columna cuadrada con longitud igual a aproximadamente tres veces la dimensión h de su sección transversal), está cargado en compresión axial, la falla sepresenta para la carga determinada por la ecuación (8.3) puesto que para ésta, tanto el concreto como el acero están sometidos a esfuerzos equivalentes a los de su máxima capacidad de carga y fallan, respectivamente, por aplastamiento y por fluencia. Si un elemento con la misma sección transversal tiene un relación de esbeltez l/r = 100 (por ejemplo, una columna cuadrada articulada en los dosextremos y con una longitud igual a aproximadamente 30 veces la dimensión de la sección), puede fallar bajo una carga axial igual a la mitad o menos de la carga que determine la ecuación (8.3). En este caso, el colapso se produce por pandeo, es decir, por un súbito desplazamiento lateral del elemento entre sus extremos, con el consecuente sobre esfuerzo del acero y del concreto causado por los deflexión que se superponen a los esfuerzos de compresión axial.
En la practica, la mayoría de las columnas están sometidas a momentos flectores al igual que a cargas axiales, como lo han explicado los demás grupos. Estos momentos producen deflexión lateral entre los extremos del elemento y también pueden generar desplazamiento lateral relativo entre las uniones. Asociados a estos desplazamientos seproducen momentos de segundo orden que se suman a los momentos primarios y que pueden ser bastante grandes para el caso de columnas esbeltas, generando en ciertos casos la falla de la columna. Una columna esbelta, según una defición práctica, es aquélla para la cual existe una reducción significativa de la capacidad a carga axial a causa de estos momentos de segundo orden. Por ejemplo, en eldesarrollo de las disposiciones para columnas del Código ACI se consideran significativa cualquier reducción mayor que lo cercano al cinco por ciento, requiriéndose en estos casos considerar los efectos de esbeltez.
El Código ACI y su comentario contienen disposiciones detalladas que regulan el diseño de columnas esbeltas. El Código ACI 10.11, 10.12 y 10.13 presentan un método aproximado para tener encuenta la esbeltez mediante la utilización de factores de amplificación de momento. Estas disposiciones son bastante similares a las utilizadas para columnas de acero diseñadas según la especificación del American Institute of Steel Construction (AISC). Como opción, el Código ACI 10.10 considera una aproximación mas fundamental en la cual el efecto de los desplazamientos laterales se tiene en...