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• Jhon Lopez Grandez

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FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

INFORME 1: COLUMNAS

INTEGRANTES  CHURA ALVAREZ FIORELA YESSICA  MANCISIDOR ARAMBURU GILBERTH JEANPIERRY  PONTE HIDALGO JORDY SCOT  RIVERA ASTO CESAR

DOCENTE ING. PONCE FILIOS JOSE LUIS

LIMA – PERÚ 2016

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................1 1. DEFINICIÓN .......................................................................................................................................1 2. RELACIÓN DE ESBELTEZ ....................................................................................................................1 3. FALLAS ...............................................................................................................................................1 3.1 FORMAS DE FALLAS .....................................................................................................................3 3.1.1 Falla debido a compresión pura .......................................................................................3 3.1.1 Falla debido a compresión combinada ............................................................................3 3.1.1 Falla debido a la inestabilidad elástica .............................................................................3

Escribir el título del capítulo (nivel 1) ......................................................................................................4 Escribir el título del capítulo (nivel 2) ....................................................................................................5 Escribir el título del capítulo (nivel 3)................................................................................................6

INTRODUCCIÓN

En la actualidad se encuentran diversos tipos de estructuras ya sea por los elementos que la conforman como también por los materiales empleados en su construcción. Uno de los elementos estructurales más importantes que conforman una estructura y ayuda a soportar las cargas que se presentan sobre ella son las columnas, las cuales transmiten las cargas que a la vez son transmitidas por las vigas para llegar a ellas y pásalas a los cimientos. Las columnas presentan tres tipos de fallas las que ocurren por pandeo y aplastamiento. Así mismo, vemos como su esbeltez interfiere mucho en su comportamiento y por lo tanto en su diseño. El presente informe está destinado a exponer sobre la definición más detallada sobre este elemento, así como también explicar las fallas que se presenta, los tipos de columnas que existen y también sus componentes. Sin dejar de lado su proceso constructivo y además un ejemplo de aplicación.

COLUMNAS ESTRUCTURALES 1. DEFINICIÓN Las columnas son componentes estructurales rígidos y esbeltos diseñados para soportar esfuerzos de compresión y pandeo aplicada en los extremos. Son elementos que están sometidos principalmente a esfuerzos de flexo-compresión.

El núcleo central es el área de una columna en la cual deben situarse la resultante de todas las cargas a compresión si sólo van a estar presentes esfuerzos de compresión en la sección. Cuando una carga a compresión es aplicada fuera de esta área causará que se desarrollen esfuerzos de tensión en la sección.

Las columnas se encuentran encargadas de transmitir las cargas que reciben de las losas hasta los cimientos, por lo cual deben contar con un refuerzo de acero que ayude a soportar estos esfuerzos.

2. RELACIÓN DE ESBELTEZ Se define como la relación de la longitud efectiva de la columna a su radio de giro, que es el mismo que se utiliza para el diseño de estructuras de acero.

Los efectos de esbeltez en las columnas aumentan a veces significativamente los momentos calculados en el análisis normal plástico de la estructura. En caso una columna presente un grado de esbeltez tal que para el nivel de carga axial que ha sido aplicado, se generen deformaciones transversales que aumenten significativamente excentricidad considerada en el diseño, deberá evaluarse el momento generado por la nueva excentricidad, denominado como “momento de segundo orden”.

3. FALLAS Los diferentes elementos estructurales entre ellos la columna pueden fallas por diversos motivos en los cuales depende los materiales empleados, tipos de cargas, ligaduras y apoyos. Para evitar muchos de estos problemas se deben dimensionar los elementos de tal forma que las tensiones y deformaciones máximo que se produzcan se encuentren dentro de los limites admisibles y así se efectuaran dimensionamientos a resistencia y a rigidez.

3.1 FORMAS DE FALLAS Según la relación de esbeltez anteriormente mencionada, existen tres formas de fallas en columnas de concreto armando las cuales son:

3.1.1

Falla debido a compresión pura: Es una de las fallas más columnas en columnas de concreto armado y se presentan cuando las columnas tienen una carga axial donde el acero de refuerzo y el concreto experimentan tensión.

Esto se produce cuando las cargas son mayores en comparación con el área de la sección transversal de la columna, el acero y el concreto llegan a la tensión de influencia y la columna falla sin sufrir ninguna deformación lateral, sin embargo, la columna de concreto se llega a triturar y colapsar, esto es debido a la falla del material.

Esto mayormente ocurre en las columnas que son cortas ya que se encuentran más expuestas a tener fallas por aplastamiento que por pandeo. La falla es presentada cuando el esfuerzo directo que proviene de una carga axial sobrepasa la resistencia a la compresión del material a la que fue diseñada. Una carga excéntrica puede producir flexión y produce a una distribución desigual de esfuerzos de la sección.

Para evitar esto, la columna de concreto debe tener suficiente área de sección transversal, de modo que la tensión está en el límite especificado.

3.1.2

Falla debido a compresión combinada: Las columnas cortas son comúnmente sometidas a cargas axiales y cargas laterales. Además, bajo la acción de cargas laterales en momentos se someten a la desviación lateral y a la flexión. Las columnas se someten a la desviación lateral y a la flexión incluso cuando sólo se cargan axialmente. Este tipo de fallas en columnas de concreto armado se denomina compresión combinado y fracaso de flexión.

3.1.3

Falla debido a la inestabilidad elástica: Esta falla ocurre por inestabilidad o pandeo que están presenten en las columnas ya que estos elementos son esbeltos y están sometidos a esfuerzos de flexocompresión. Este tipo de falla se presenta cuando una carga a compresión es puesta fuera del núcleo de la columna y por lo tanto aparece una flexión lateral que puede a hacer fallar el elemento mencionado.

PANDEO: 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.

Esto mayormente ocurre en las columnas largas y esbeltas, es decir, su longitud efectiva a la dimensión lateral menor es más de 12; las cuales están propensas a sufrir fallas por pandeo en lugar de por aplastamiento. 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. Entre mayor sea la relación de esbeltez de una columna, es menor el esfuerzo crítico que causa su pandeo.

En tales condiciones, la capacidad de carga de columnas de concreto armado reduce drásticamente por área de sección transversal dada y el porcentaje de acero de refuerzo. Cuando este tipo de columnas de concreto están sometidos a cargas, incluso pequeñas, tienden a volverse inestables. Por lo tanto, el acero de refuerzo y el concreto en tales casos llegan a su límite de elasticidad, incluso para cargas pequeñas y fallan debido a su elástico lateral. Este tipo de falla es inaceptable en construcciones de concreto prácticas.

BIBLIOGRAFÍA Fallas en columnas de concreto armado (2016). Recuperado de: http://www.arkiplus.com/fallas-en-columnas-de-concreto-armado

Columnas, construcciones en edificios (2013). Recuperado de: http://www.elconstructorcivil.com/2013/07/columnas-construccion-de-edificios.html