Apuntes sobre los Efectos de la esbeltez #Columnas

El diseño de las columnas consiste básicamente en seleccionar una sección transversal adecuada para la misma, con armadura para soportar las combinaciones requeridas de cargas axiales mayoradas Pu y momentos (de primer orden) mayorados Mu, incluyendo la consideración de los efectos de la esbeltez de la columna (momentos de segundo orden).

La esbeltez de una columna se expresa en términos de su relación de esbeltez kℓu/r, donde k es un factor de longitud efectiva (que depende de las condiciones de vínculo de los extremos de la columna), ℓu es la longitud de la columna entre apoyos y r es el radio de giro de la sección transversal de la columna. En general, una columna es esbelta si las dimensiones de su sección transversal son pequeñas en relación con su longitud.

A los fines del diseño, el término «columna corta» se usa para designar una columna que tiene una resistencia igual a la calculada para su sección transversal, usando las fuerzas y los momentos obtenidos de un análisis para combinación de flexión y carga axial. Una «columna esbelta» se define como una columna cuya resistencia se reduce debido a las deformaciones de segundo orden (momentos de segundo orden). Según estas definiciones, una columna con una determinada relación de esbeltez se puede considerar como columna corta bajo un determinado conjunto de restricciones, y como columna esbelta bajo otro conjunto de restricciones. Con el empleo de hormigones y armaduras de mayor resistencia, y con métodos de análisis y diseño más precisos, es posible diseñar secciones de menores dimensiones, lo cual da origen a elementos más esbeltos. En consecuencia, la necesidad de contar con procedimientos de diseño confiables y racionales para las columnas esbeltas se convierte así en una consideración importante en el diseño de columnas.

Contenido:

• CONSIDERACIONES GENERALES
• CONSIDERACIÓN DE LOS EFECTOS DE LA ESBELTEZ
• EFECTOS DE LA ESBELTEZ EN ELEMENTOS COMPRIMIDOS
  • Análisis de segundo orden
• EVALUACIÓN APROXIMADA DE LOS EFECTOS DE LA ESBELTEZ
  • Propiedades de la sección para el análisis del pórtico
  • Propiedades de las secciones para el análisis de pórticos
  • Radio de giro
  • Longitud sin apoyo lateral y longitud efectiva de elementos comprimidos
  • Pórticos indesplazables y Pórticos desplazables
  • Factor de amplificación de momentos δ para flexión biaxial
  • Consideración de los efectos de la esbeltez
  • Momentos amplificados – Pórticos indesplazables
  • Momentos amplificados – Pórticos desplazables
  • Determinación de δsMs
  • Ubicación del máximo momento
  • Estabilidad estructural bajo cargas gravitatorias
  • Amplificación de momentos para elementos solicitados a flexión
• RESUMEN DE LAS ECUACIONES DE DISEÑO
• REFERENCIA
  • Efectos de la esbeltez para columnas en un pórtico indesplazable
  • Cálculos y discusión
  • Efectos de la esbeltez en un pórtico desplazable

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