COLUMNAS - CONSTRUCCION DE EDIFICIOS

Las columnas son miembros estructurales rígidos y relativamente esbeltos diseñados principalmente para sustentar cargas axiales de compresión aplicadas en los extremos de los miembros. Las columnas relativamente cortas y gruesas están sujetas a falla por aplastamiento más que por pandeo. La falla se presenta cuando el esfuerzo directo proveniente de una carga axial sobrepasa la resistencia a la compresión del material disponible en la sección transversal. Sin embargo, una carga excéntrica puede producir flexión y conduce a una distribución desigual de esfuerzos en la sección.






• El núcleo central es el área principal de cualquier sección horizontal de una columna o de un muro en la cual debe situarse la resultante de todas las cargas de compresión si sólo van a estar presentes esfuerzos de compresión en la sección. Una carga de compresión aplicada fuera de esta área causará que se desarrollen esfuerzos de tensión en la sección.




• Las fuerzas externas crean esfuerzos internos dentro de los elementos estructurales.

Las columnas largas y esbeltas están sujetas a falla por pandeo en lugar de por aplastamiento. El pandeo es la inestabilidad súbita lateral o de torsión de un miembro estructural esbelto inducida por la acción de una carga axial antes de alcanzar el esfuerzo de fluencia del material. Bajo una carga de pandeo, una columna comienza a deformarse lateralmente y no puede generar las fuerzas internas necesarias para restituir su condición lineal inicial. Cualquier carga adicional haría que la columna se deformara aún más hasta que se presente el colapso por fbdón. Entre mayor sea la relación de esbeltez de una columna, es menor el esfuerzo crítico que causa su pandeo. Un objetivo primario en el diseíío de una columna es reducir su relación de esbeltez acortando su longitud efectiva o maximizando el radio de vuelco de la secció»?
transversal.

• La relación de esbeltez de una columna es el cociente de su longitud efectiva (L) entre el menor radio de vuelco (r). Por lo tanto, en las secciones de columnas asimétricas, el pandeo tenderá a presentarse alrededor del eje más débil o en la dirección de la dimensión mínima. 1.

• La longitud efectiva es la distancia entre los puntos de inflexión de una columna sujeta a pandeo. Cuando esta parte de la columna se pandea, la columna completa falla. 2.
• El factor de longitud efectiva (k) es un coeficiente paramodificar la longitud verdadera de una columna de acuerdo con las condiciones de sus extremos y determinar así su longitud efectiva. Por ejemplo, la fijación de ambos extremos de una columna larga reduce su longitud efectiva a la mitad y aumenta su capacidad de carga en un factor de 4.

• El radio de vuelco (r) es la distancia desde un eje para la cual se puede suponer que la masa de un cuerpo está concentrada. Para la sección de una columna, el radio de vuelco es igual a la raíz cuadrada del cociente del momento de inercia entre el área. 3.