Introducción

5
Introducción Una columna es un miembro que soporta una carga de compresión axial. Esta carga puede ser concéntrica, es decir, aplicada a lo largo del eje centroidal, o excéntrica, cuando la carga es aplicada paralelamente al eje del miembro centroidal, pero a cierta distancia del mismo. Las diferencias entre los elementos a tensión y a compresión son: 1. Las cargas de tensión tienden a mantener rectos los miembros, en tanto que las cargas de compresión tienden a flexionarlos hacia fuera del plano de las cargas (pandeo). 2. La presencia de agujeros para tornillos en los elementos a tensión, reduce las áreas disponibles para resistir las fuerzas; en los miembros a compresión se supone que los tornillos llenan los agujeros y las áreas están disponibles para resistir las cargas. 3. Compresión Axial

description

mecanica de materiales

Transcript of Introducción

Introduccin Una columna es un miembro que soporta una carga de compresin axial. Esta carga puede ser concntrica, es decir, aplicada a lo largo del eje centroidal, o excntrica, cuando la carga es aplicada paralelamente al eje del miembro centroidal, pero a cierta distancia del mismo. Las diferencias entre los elementos a tensin y a compresin son: 1. Las cargas de tensin tienden a mantener rectos los miembros, en tanto que las cargas de compresin tienden a flexionarlos hacia fuera del plano de las cargas (pandeo). 2. La presencia de agujeros para tornillos en los elementos a tensin, reduce las reas disponibles para resistir las fuerzas; en los miembros a compresin se supone que los tornillos llenan los agujeros y las reas estn disponibles para resistir las cargas.

Introduccin Una columna es un miembro que soporta una carga de compresin axial. Esta carga puede ser concntrica, es decir, aplicada a lo largo del eje centroidal, o excntrica, cuando la carga es aplicada paralelamente al eje del miembro centroidal, pero a cierta distancia del mismo. Las diferencias entre los elementos a tensin y a compresin son: 1. Las cargas de tensin tienden a mantener rectos los miembros, en tanto que las cargas de compresin tienden a flexionarlos hacia fuera del plano de las cargas (pandeo). 2. La presencia de agujeros para tornillos en los elementos a tensin, reduce las reas disponibles para resistir las fuerzas; en los miembros a compresin se supone que los tornillos llenan los agujeros y las reas estn disponibles para resistir las cargas.

3. Compresin Axial

Ecuacin de Euler La base de la teora de las columnas es la frmula de Euler,. La frmula de Euler, que es vlida solo para columnas largas, calcula la carga crtica de pandeo. Esta es la carga ltima que puede soportar una columna larga.

As la ecuacin de Euler es: P = EI2/L2Donde P es la carga crtica de pandeo elstico o carga crtica de Euler. Sabiendo que r = (I/A) y que = P/A, se puede escribir la ecuacin de Euler como = 2E/(L/r)2 = FeDonde es el esfuerzo crtico de pandeo elstico.

Longitud efectiva En las especificaciones del AISC-LRFD, la longitud efectiva de una columna se denomina KL, donde K es el factor de longitud efectiva. K es un nmero por el que se debe multiplicar la longitud de la columna para obtener la longitud efectiva de la columna.

Tipos de Columnas Una columna sujeta a compresin axial se acortar en la direccin de la carga. Si la carga se incrementa hasta que dicho miembro se pandea, el acortamiento cesar y la columna se flexionar lateralmente pudiendo al mismo tiempo torcerse en una direccin perpendicular a su eje longitudinal. Se pueden clasificar en tres tipos: columnas cortas, columnas intermedias y columnas largas o esbeltas. Las columnas cortas fallan por aplastamiento. Las columnas largas fallan por pandeo y las columnas intermedias fallan en combinacin de pandeo y aplastamiento.

La resistencia de una columna y la manera como falla, dependen en gran medida de su longitud efectiva. Mientras mayor sea la relacin de esbeltez de un miembro, menor ser la carga que pueda soportar y disminuye su esfuerzo de pandeo