COLUMNAS DE ACERO

Una columna es un elemento arquitectónico vertical y de forma alargada que normalmente tiene funciones estructurales, aunque también pueden erigirse con fines decorativos. 

Una columna es un elemento axial sometido a compresión, lo bastante delgado respecto su longitud, para que abajo la acción de una carga gradualmente creciente se rompa por flexión lateral o pandeo ante una carga mucho menos que la necesaria para romperlo por aplastamiento. Esto se diferencia de una poste corto sentido a compresión, el cual, auque esté cargado excéntricamente, experimenta una flexión lateral despreciable. Aunque no existe una limita perfectamente establecido entre elemento corto y columna, se suele considerar que un elemento a compresión es una columna si su longitud es mas de diez veces su dimensión transversal menor.

COLUMNAS

Una columna es un elemento axial sometido a compresión, lo bastante delgado respecto su longitud, para que abajo la acción de una carga gradualmente creciente se rompa por flexión lateral o pandeo ante una carga mucho menos que la necesaria para romperlo por aplastamiento. Las columnas suelen dividirse en dos grupos: “Largas e Intermedias”. A veces, los elementos cortos a compresión se consideran como un tercer grupo de columnas. Las diferencias entre los tres grupos vienen determinadas por su comportamiento. Las columnas largas re rompen por pandeo o flexión lateral; las intermedias, por combinación de esfuerzas, aplastamiento y pandeo, y los postes cortos, por aplastamiento.

Una columna ideal es un elemento homogéneo, de sección recta constante, inicialmente perpendicular al eje, y sometido a compresión. Sin embargo, las columnas suelen tener siempre pequeñas imperfecciones de material y de fabricación, así como una inevitable excentricidad accidental en la aplicación de la carga. La curvatura inicial de la columna, junto con la posición de la carga, dan lugar a una excentricidad indeterminada, con respecto al centro de gravedad, en una sección cualquiera. El estado de carga en esta sección es similar al de un poste corto cargado excéntricamente, y el esfuerzo resultante está producido por la superposición del esfuerzo directo de compresión y el esfuerzo de flexión (o mejor dicho, por flexión).

Si la excentricidad es pequeña u el elemento es corto, la flexión lateral es despreciable, y el esfuerzo de flexión es insignificante comparado con el esfuerzo de compresión directo. Sin embargo, en un elemento largo, que es mucho más flexible ya que las flexiones son proporcionales al cubo de la longitud, con u valor relativamente pequeño de la carga P puede producirse un esfuerzo de flexión grande, acompañado de un esfuerzo directo de compresión despreciable. Así, pues, en las dos situaciones extremas, una columna corta soporta fundamentalmente el esfuerzo directo de compresión, y una columna larga está sometida principalmente al esfuerzo de flexión. Cuando aumenta la longitud de una columna disminuye la importancia y efectos del esfuerzo directo de compresión y aumenta correlativamente las del esfuerzo de flexión. Por desgracia, en la zona intermedia no es posible determinar exactamente la forma en que varían estos dos tipos de esfuerzos, o la proporción con la que cada una contribuye al esfuerzo total. Es esta indeterminación la que da lugar a la gran variedad de fórmulas para las columnas intermedias.

No se ha dado, hasta aquí, criterio alguno de diferenciación entre columnas largas e intermedias, excepto en su forma de trabajar, es decir, la columna larga está sometida esencialmente a esfuerzos de flexión y la intermedia lo está a esfuerzos de flexión y compresión directa. La distribución entre ambos tipos de acuerdo con su longitud sólo puede comprenderse después de haber estudiado las columnas largas.

La columna es el elemento estructural vertical empleado para sostener la carga de la edificación. Esutilizado ampliamente en arquitectura por la libertad que proporciona para distribuir espacios al tiempo quecumple con la función de soportar el peso de la construcción; es un elemento fundamental en el esquema de unaestructura y la adecuada selección de su tamaño, forma, espaciamiento y composición influyen de manera directaen su capacidad de carga.

Para la columna se indica las características que la definen así como el comportamiento para definir los

aspectos a tomar en cuenta en el diseño de las columnas de madera, acero y concreto armado.

Concepto

La columna es un elemento sometido principalmente a compresión, por lo tanto el diseño está basado en lafuerza interna, conjuntamente debido a las condiciones propias de las columnas, también se diseñan para flexiónde tal forma que la combinación así generada se denominaflexocompresió n.

Según el uso actual de la columna como elemento de un pórtico, no necesariamente es un elemento rectovertical, sino es el elemento donde la compresión es el principal factor que determina el comportamiento delelemento. Es por ello que el predimensionado de columnas consiste en determinar las dimensiones que seancapaces de resistir la compresión que se aplica sobre el elemento así como una flexión que aparece en el diseñodebido a diversos factores1. Cabe destacar que la resistencia de la columna disminuye debido a efectos degeometría, lo cuales influyen en el tipo de falla.

El efecto geométrico de la columna se denominan esbeltez2 y es un factor importante, ya que la forma de

fallar depende de la esbeltez, para la columna poco esbelta la falla es por aplastamiento y este tipo se denomina

columna corta, los elemento más esbeltos se denominan columna larga y la falla es por pandeo. La columna

intermedia es donde la falla es por una combinación de aplastamiento y pandeo. Además, los momentos flectores

que forman parte del diseño de columna disminuyen la resistencia del elemento tipo columna (Galambos, Lin y

Johnston, 1999; Singer y Pytel, 1982)