COLUMNAS
DE ACERO
El comportamiento básico
de una columna es la resistencia a la fuerza de compresión axial, sin embargo,
las columnas también deben soportar alguna cantidad de flexión, cortante o
torsión. Las columnas utilizadas con mayor frecuencia en estructuras de varios
niveles son los perfiles de fabricación en serie, estos están disponibles en
una variedad de dimensiones y espesores,
pero por varias razones a veces es necesario diseñar una sección de columna a
base de dos o más perfiles de acero
llamadas de seccion compuesta. Las columnas axialmente cargadas están diseñadas
para un esfuerzo de compresión uniformemente distribuido, el valor del esfuerzo
se determina con formulas de las especificaciones AISC que incluyen variables
de resistencia de fluencia, modulo de elasticidad, rigidez relativa y
condiciones especiales de restricción de la columna.
A diferencia de los
elementos sujetos a tracción, donde las cargas tienden a mantener recta la
pieza, en los elementos a compresión aparece un factor importante denominado el
pandeo. Este rige el diseño de los elementos a compresión (columnas) a
partir de dos factores; la carga critica de pandeo y derivada de este
ultima el esfuerzo crítico de pandeo. Se define como carga
crítica de pandeo a la carga que obliga a fallar por pandeo al elemento sujeto
a compresión, la carga critica de pandeo es:
El termino L / r
(relación de esbeltez) juega un papel importante, ya que podemos apreciar que
mientras mayor es la relación, es decir mientras mas esbelta es la columna, es
mas pequeño el esfuerzo de compresión en el momento de falla por pandeo, lo
cual nos confirma que una columna puede
fallar por pandeo aun cuando los esfuerzos que se desarrollan en ella sean casi
nulos.
DIAGRAMA
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