Columnas Estructurales

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Universidad Autónoma del Estado de México Resistencia de materiales: Columnas estructurales Presenta: Ana Victoria Torres Rodríguez Miguel Ángel Garrido Oropeza

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Universidad Autónoma del Estado de México

Resistencia de materiales:Columnas estructurales

Presenta:Ana Victoria Torres Rodríguez

Miguel Ángel Garrido Oropeza

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Columna:• La columna es un elemento estructural muy utilizado en la construcción, ya que

sirve para soportar el peso de toda la estructura.cuya sección es pequeña con respecto a su longitud; transportan las cargas de las losas al pedestal. Las columnas se encuentran sometidas principalmente a esfuerzos de compresión. En sus dimensiones se deben tener en cuenta factores como la relación entre sus áreas y su longitud, para evitar problemas de pandeo; así como su momentos de inercia.

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Tipo de columnas estructurales• Columna exenta: También denominada aislada,

es aquella que está separada del esqueleto de la construcción principal. Queda exenta de cualquier elemento vertical de la edificación.

• Columna adosada: Es la que está pegada a las paredes o algún otro elemento de la construcción. Cumple funciones estructurales como también de decoración.

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• Columna Embebida:CIRCULARES (cilíndrica o uniforme)Las columnas circulares poseen menos rigidez que las cuadradas y rectangulares, ya que la inercia de la columna circular es menor que la de la columna cuadrada, aunque tengan la misma sección transversal. Las columnas circulares tienen características de simetría en sus ejes, los cuales se pueden suponer perpendiculares entre sí, hecho que las hace similares en comportamiento a las cuadradas.

• Columnas circulares:Carga axialFuerza que actúa a lo largo del eje longitudinal de un miembro estructural aplicada al centroide de la sección transversal del mismo produciendo un esfuerzo uniforme. También llamada fuerza axial.

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Fuerzas que interactúan en las columnas• La compresión:• La compresión puede ser un proceso físico o

mecánico que consiste en someter a un cuerpo a la acción de dos fuerzas opuestas para que disminuya su volumen. Se conoce como esfuerzo de compresión al resultado de estas tensiones.

• Carga critica:• Carga axial máxima que se puede aplicar a

una columna o pilar sin producir el pandeo de la misma. También llamada carga de pandeo de Euler.

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• Esfuerzo crítico:• Cociente entre la carga crítica de pandeo y el

área de su sección transversal.

• Pandeo:• refiere a la curva o flexión que se produce

en la mitad de una viga o de un muro debido a la compresión. Pandeo, por lo tanto, es una noción frecuente en el ámbito de la construcción y la arquitectura.

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• Pandeo local:• Se habla de pandeo local para nombrar al

desplazamiento que se produce en un componente aislado.

• Pandeo global:• Tiene lugar cuando la deformación de una

estructura no resulta proporcional a las cargas y, por lo tanto, el pandeo se produce a escala general sin que los componentes estructurales tengan cada uno su carga de pandeo.• Carga de pandeo:• Carga axial por la cual una columna u otro

elemento estructural empieza a combarse por su parte central.

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• Pandeo por flexión:• Los pilares y barras comprimidas de celosías

pueden presentar diversos modos de fallo en función de su esbeltez mecánica.

• Pandeo por torsión:• En vigas de alas anchas o de escasa rigidez

torsional, el pandeo flexional convencional puede ir acompañado de la aparición de una torsión de la sección, resultando un modo de fallo mixto conocido como pandeo torsional o pandeo lateral.

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• Esfuerzo cortante horizontal:• Esfuerzo cortante que se desarrolla a lo

largo de un elemento estructural que es sometido a cargas transversales, que es igual al esfuerzo cortante vertical en ese mismo punto. También llamado esfuerzo cortante longitudinal.

• Esfuerzo cortante longitudinal:• Esfuerzo cortante que se desarrolla a lo

largo de un elemento estructural que es sometido a cargas transversales, que es igual al esfuerzo cortante vertical en ese mismo punto. También llamado esfuerzo cortante horizontal.

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• Esfuerzo axial:• Esfuerzo que es perpendicular al plano sobre

el que se aplica la fuerza de tracción o compresión, que es distribuido de manera uniforme por toda su superficie. También llamado esfuerzo normal.

• Esfuerzo normal:• Esfuerzo que es perpendicular al plano sobre

el que se aplica la fuerza de tracción o compresión, que es distribuido de manera uniforme por toda su superficie. También llamado esfuerzo axial.

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• Fatiga:• Progresivo cambio estructural o rotura en

un área localizada de un material que está sometido a la acción de fuerzas cíclicas repetidas por debajo de su resistencia a la tracción

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Conclusiones:Las columnas son miembros que forman estructuras que transmiten su carga a partir del piso dándole estabilidad.Por lo regular se utilizan como soporte para algunos objetos, por lo cual es necesario que tenga una buena resistencia en el material distribuido y localizado por el centro.La columna está sometida a esfuerzos al igual que las vigas, pero en dirección contraria, ya que se invierte la posición de horizontal a vertical, lo cual puede terminar en el pandeo de la columna.En muchas ocasiones es difícil identificar en qué momento o lugar localizado se encuentra un debilitamiento en la columna hasta que ésta sufre la deformación.El tipo de pandeo se define de acuerdo a los materiales utilizados para realizar la columna, en el pandeo por flexión este se ve como una cuerda vertical, y en el pandeo por torsión se realiza un movimiento en círculos encontrados.