CONTENIDO
1. COLUMNAS.
1.1.- DEFINICIÓN.-
Son los elementos estructurales generalmente verticales, que
reciben las cargas de las losas y de las vigas con el fin de trasmitirlos hacia
la cimentación, y permiten que una edificación tenga varios niveles.
Desde el punto de vista sísmico, las columnas son elementos
muy importantes, pues forman con las vigas los denominados pórticos, que
constituyen el esqueleto sismo-resistente junto con los muros, si estos
existen.
Las columnas se construyen de diferentes secciones, siendo
común el uso de columnas circulares, cuadradas y rectangulares; también puede
usarse otro tipo de secciones como las poligonales o trapezoidales, las cuales
suelen ser más caras debido al encofrado mayor y más dificultoso.
1.2.- CARACTERÍSTICAS.-
Las columnas son elementos principalmente sometidos y
esfuerzos de compresión y simultáneamente a los de flexión (flexocompresión),
debido a que tienen momentos flectores trasmitidos por las vigas y reciben las
cargas axiales de los diferentes niveles de la edificación. La sección transversal
de la columna dependerá de la magnitud de la carga vertical que recibe y de la
magnitud de los momentos flectores actuantes.
En la mayoría de las edificaciones usuales, con luces
menores a 6 ó 7m, y con un adecuado número de muros (placas) en cada dirección,
las columnas pueden dimensionarse estimando su carga axial, ya que esta suele
ser crítica para definir su sección.
En los casos de luces muy grandes, se producen momentos
importantes debidos a cargas de gravedad, sobre todo en las columnas extremas,
siendo importante el peralte que pueden tener estas en la dirección (del
pórtico) donde se producen estos momentos.
Las columnas ven afectadas su resistencia debido a los
denominados efectos de esbeltez; estos ocasionan deformaciones transversales
que generan excentricidades adicionales a las del análisis convencional,
1.3.- COMPORTAMIENTO.
En las edificaciones exclusivamente conformadas por
pórticos, sin muros o placas, los momentos de sismo son más importantes que los
de cargas de gravedad, incluso en la dirección de los "pórticos
principales", salvo en los casos de estructuras con luces muy
significativas. Esta realidad es cierta incluso en edificaciones de dos o tres
pisos y por tanto el criterio indicado anteriormente en el sentido de peraltar
las columnas en la dirección de los pórticos principales no es válido.
El objetivo principal debe ser proporcionar rigidez lateral
y resistencia en las dos direcciones de la edificación, para lo cual debemos
tener algunas columnas peraltadas en una dirección y otras en la dirección
perpendicular, y recurrir al uso de muros o placas, sean de concreto armado, o
de albañilería para el caso de edificaciones de pocos pisos. Así mismo la
ubicación y colocación adecuada de los estribos y espirales permitirán mejorar
el confinamiento y alcanzar resistencias mayores a las previstas durante los
sismo.
Lo que además debe buscarse es que las columnas exteriores
tengan peralte adecuado en la dirección perpendicular al eje exterior o de la
fachada, de modo de contar con una adecuada longitud de anclaje para el
refuerzo de la viga que llega a ese eje exterior y de proporcionar resistencia
para los momentos de cargas de gravedad que como ya se ha indicado pueden ser
importantes en las columnas exteriores.
1.4. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS
1.5. DETALLES PARA REFUERZO LONGITUDINAL DE COLUMNAS
1.6. DETALLES PARA REFUERZO TRANSVERSAL DE COLUMNAS Y VIGAS
1.7.- EMPALMES EN COLUMNAS Y PLACAS:
2.- ANALISIS Y DISEÑO POR FLEXOCOMPRESION BIAXIAL
2.1. PROBLEMAS DEL DISEÑO DE COLUMNAS, CONSIDERANDO FLEXION
BIAXIAL.
2.2. ESTUDIO DE UNA SECCION SOMETIDA A COMPRESION Y FLEXION
BIAXIAL
2.3. DISEÑO BIAXIAL SEGUN LA NORMA PERUANA.
2.4 PROBLEMAS DE ESBELTEZ EN COLUMNAS
2.5. ENFOQUE DEL PROBLEMA DE ESBELTEZ SEGUN LA NORMA
PERUANA.
2.6. EFECTO LOCAL DE ESBELTEZ.
2.7 EFECTO GLOBAL DE ESBELTEZ
2.8. RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO DE COLUMNAS EN
EDIFICACIONES
2.9. ANALISIS Y DISEÑO DE UNA COLUMNA RECTANGULAR Y CUADRADA
MEDIANTE LA ECUACION DE SUPERFICIE DE FALLA.
