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• DiegoMendez

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Introducción A lo largo de esta investigación les presentaremos un tema de relevancia en el área de física. Veremos la importancia de las vigas y las columnas, de que va su funcionamiento al igual que su importancia dentro de las actividades donde son utilizadas. Por ejemplo se utilizan desde la construcción de una vivienda para una familia hasta la construcción de un gran edificio de alguna importante compañía. El uso de las vigas y columnas es muy importante, ya que si no se realizan los cálculos adecuados estas edificaciones podrían terminar con la vida de muchas personas. Siempre se deben hacer los cálculos necesarios para la implementación de las ya antes mencionadas, para prevenir los colapsos, o las futuras expansiones de las construcciones por citar unos ejemplos. Se espera que esta investigación les sea de una gran ayuda, para resolver sus dudas y/o ampliar sus conocimientos sobre el tema.

Competencia especifica. Aplica los principios de resistencia pera el diseño de materiales.

¿Qué es una columna? Las columnas son elementos estructurales que sirven para transmitir las cargas de la estructura al cimiento. Las formas, los armados y las especificaciones de las columnas estarán en razón directa del tipo de esfuerzos que están expuesta.

Clasificación de columnas por forma geométrica. 

Cuadradas



Rectangulares



Redondas



Tipo L



Tipo cruz



Tipo T



Poliédricas

Clasificación de columnas por tipo de material.  Maderas 

Tabique



Piedra



Acero



Concreto



Mixtas

Tipos de columnas más utilizadas. Columnas de tabique. Se construye a base de este material y las dimensiones de las columnas se logran acomodando el tabique en diferentes formas o aparejos. Las cuales quedan en dos tipos: 

A tizón.



Doble asta.

Estos son unos ejemplos de columnas de tabique de los cuales son los más comunes de observar en las construcciones.

Tipos de ladrillo que se emplean.

Columnas de piedra. La piedra debe ser labrada y en piezas regulares que faciliten su colocación.

Composición de las piedras para la columna. Las juntas se hacen con: mortero, arena, 1:4, de cemento 1:6 y deberán ser cuatropeadas y no mayores de 3 cm.

Las columnas de piedra son las más importantes, a lo largo de la historia han sido las pioneras en la ayuda para construir las grandes edificaciones del mundo antiguo. De no ser por ellas no conoceríamos algunos de los bellos trabajos de arquitectura de nuestros ante pasados.

Columnas de acero. Pueden ser sencillas, fabricadas directamente con perfiles estructurales, empleados como elemento único, o de perfiles compuestos, para los cuales se usan diversas combinaciones.

En la actualidad estas columnas juegan un papel muy importante, ha desplazado a los otros materiales a la hora de construir grandes edificios y centros comerciales. Por su gran resistencia y una amplia maleabilidad dentro de la construcción hoy en día es de las más utilizadas.

Tipos de columnas de acero.

Columnas mixtas (concreto armado). Una estructura de concreto armado está formada de: Concreto (cemento, arena, grava y agua). Y una armadura metálica, que consta de aceros redondos, que se colocan como estructura. El concreto resiste de por sí muy bien a la compresión (hasta 250 Kg/cm²). El acero presenta una gran resistencia a la tracción (de I000 a 1200 Kg/cm2): Visto de otro punto de vista el relleno de concreto proporciona a los perfiles tubulares mayor rigidez y mayor capacidad de soportar carga, por tanto con estéticas columnas esbeltas se pueden soportar mayores cargas sin incrementar las dimensiones externas.

Anclaje para una columna de acero. Las columnas se definen básicamente como elementos que están sometidos a esfuerzos axiales de compresión, aunque ocasionalmente sometidos a esfuerzos horizontales (viento y sismo) que pueden introducir solicitaciones importantes de tracción, flexión y hasta torsión. En las estructuras de acero, las columnas se pueden formar a partir de las múltiples posibilidades y variedades de perfiles conformados y/o laminados y también a partir de soluciones soldadas y de la combinación de varias de estas alternativas.

¿Qué es una viga? Una viga es una serie de miembros estructurales que se extienden desde el borde hasta el perímetro, diseñada para soportar la cubierta del techo o el tipo de carga, asociados con los elementos que componen el techo de un edificio.

Funcionamiento de una viga. Está pensada para soportar no sólo presión y peso, sino también flexión y tensión, según cuál finalidad predomine será el concepto de viga para ingeniería o arquitectura. En principio, es importante definir que en la teoría de vigas se contempla aquello que es denominado “resistencia de los materiales”. Así, es posible calcular la resistencia del material con que está hecha, y además analizar la tensión, sus desplazamientos y el esfuerzo que puede soportar.

Tipos de vigas. Vigas de aire: Se refiere al tipo de viga que únicamente se sostiene en sus extremos.

Vigas reticuladas: También conocidas como vigas de celosía. Esta se forma al entrecruzar barras con el fin crear ciertos nudos.

Vigas de nivelación: Es el tipo de viga que se emplea como cimiento en determinadas superestructuras.

Vigas maestras: Son empleadas para aguantar las cabezas de maderos o maderas que se ubican de manera horizontal; la misma suele colocarse sobre columna y pilares. También es empleada como soporte de los cuerpos superiores del edificio.

Vigas de acero L: Es la más empleada en la construcción de grandes edificios, de centros comerciales y demás grandes estructuras, donde muestra la forma de una L desde uno de su costado.

Vigas Hip: Son las vigas que se utilizan en combinación de otras vigas de carga, para proporcionar mayor apoyo. Son muy empleadas en la construcción de residenciales. A su vez puede dar paso a la ramificación de nuevas vigas a partir de esta. Se suele ubicar en aquellos puntos críticos de techos de viviendas.

Vigas I: También conocidas como vigas H. Están formadas por dos bridas planas en dirección horizontal, que encierra una viga vertical que es conocida como red. La combinación de estas vigas logra distribuir perfectamente el peso de forma equitativa. Estas se elaboran en base a acero y son empleadas en construcciones comerciales y residenciales.

Vigas Flitch: Son vigas elaboradas en capas superpuestas de madera, metal y acero. Se pueden clavar fácilmente en otras estructuras gracias a los perfiles de madera, a su vez las capas de metal le hacen ser mucho más resistente y le hacen soportar mayor peso.

Las vigas juegan un gran papel al lado de las columnas ya que sin estas no se podrían realizar varias tareas de construcción de una forma correcta que no pondría en constante riesgo la vida de un ser humano.

Conclusión. Nuestra conclusión seria que tanto las vigas como las columnas juegan un papel muy importante dentro de la construcción y planeación de varios proyectos de arquitectura. Esto con el fin de prevenir futuros accidentes y/o evitarlos, siempre protegiendo la integridad de las personas. A lo largo de la historia cada día se están mejorando las estructuras, y se van implementando nuevos y mejores materiales, al igual que las técnicas de construcción.

Bibliografía. Revista educativa Tiposde.com, equipo de redacción profesional. (2015, 10). Tipos de vigas. Tiposde.com. https://www.tiposde.com/vigas.html. Revista ARQHYS. 2017, 11. Que es una viga. Equipo de colaboradores y profesionales

de

la

revista

ARQHYS.com

http://www.arqhys.com/construccion/quees-viga.html. Vigas

y

columnas.

8

de

Septiembre

del

2013.

Obtenido

https://es.slideshare.net/sallafina/vigas-y-columnas EDUKATIVOS.COM Apuntes para universitarios. Vigas y columnas. 26 de noviembre del 2011. http://www.edukativos.com/apuntes/archives/2103

Instituto Tecnológico Superior de Irapuato. Física. Diego Adrián Méndez Aguillón. Ingeniería Industrial. 4to Semestre. María Del Carmen Rodríguez Rangel. Periodo (Enero – Junio 2018).