Investigacion Columnas

Columnas

Una columna es un elemento largo de forma vertical sujeto a una fuerza de compresión axial, se utilizan como soporte para estructuras como edificios, puentes, etc. Siempre que se diseña una columna, es necesario que se satisfagan requisitos específicos de resistencia, deflexión y estabilidad. En algunas columnas, si son muy rasgas o esbeltas la carga puede ser suficientemente grande como para provocar que se reflexionen lateralmente (llamada pandeo). Con suma frecuencia el pandeo de una columna puede conducir a una repentina y dramática falla de una estructura o mecanismo y, por tanto, debe presentarse especial atención al diseño de columnas, de modo que sean capaces de soportar cargas sin pandearse.

La carga máxima que una columna puede soportar cuando está a punto de pandearse se llama carga crítica, Pcr. Cualquier carga adicional provocara que la columna se pandee y, por consiguiente, se deflexiones lateralmente.

En rigor, según lo antes expuesto, las columnas no son perfectamente rectas, y la mayoría tiene esfuerzos residuales en ellas, sobre todo debido al enfriamiento no uniforme durante su fabricación. Asimismo, los apoyos de las columnas son menos que exactos, y los puntos de aplicación y las direcciones de las cargas no se conocen con absoluta certeza. Para compensar estos efectos, los cuales en realidad varían de una columna a otra, muchos códigos de diseño especifican el uso de formulas empíricas. Realizando un gran número de pruebas experimentales en un gran número de columnas axialmente cargadas, los resultados pueden ser graficados y una formula de diseño ajustando una curva a la medida de los datos. 

Para considerar el comportamiento de las columnas de diferente longitud,  los códigos de diseño casi siempre especifican varias formulas  que se ajustaran mejor a los datos en el intervalo de columnas cortas, intermedias y largas. Por consiguiente, cada formula será valida solo para un intervalo especifico de razones de esbeltez, y por tanto es importante que el ingeniero observe con cuidado los limites de KL/r dentro de los cuales una formula particular es válida.

A continuación se analizaran algunas formulas de diseño de columnas de acero. El objetivo es dar una idea sobre cómo se diseñan las columnas en la práctica. Sin embargo, estas formulas no deben utilizarse para el diseño de columnas reales, a menos que se consulte el código del cual se tomaron.

Columnas de acero. Las columnas de acero estructural se diseñan con base en formulas propuestas por el Structural Stability Research Council (SSRC). A estas formulas se les aplicaron factores de seguridad y han sido adoptadas como especificaciones en la industria de la construcción por el American Institute of Steel Construction (AISC). Básicamente, estas especificaciones estipulan dos formulas para el diseño de columnas,

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