COLUMNAS CORTAS EXPO, Diapositivas de Estructuras y Materiales

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COLUMNAS

CORTAS

COMPRESION AXIAL

David Borda Sangines Dario Parra Vera Vladimir Palomino Musaja

COMPORTAMIENTO DE LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGAS AXIALES

1. ELEMENTOS REFORZADOS CON BARRAS LONGITUDINALES Y FLEJES TRANSVERSALES.
2. ELEMENTOS REFORZADOS CON BARRAS LONGITUDINALES Y ESPIRALES CONTINUAS.
3. ELEMENTOS COMPUESTOS A COMPRESIÓN REFORZADOS LONGITUDINALMENTE CON PERFILES DE ACERO ESTRUCTURAL O CON TUBOS CON O SIN BARRAS LONGITUDINALES ADICIONALES, ADEMÁS DE DIFERENTES TIPOS DE REFUERZO TRANSVERSAL. Según el Código ACI 10.9.2, se requiere un mínimo de cuatro barras longitudinales cuando éstas están encerradas por flejes rectangulares y un mínimo de seis cuando las barras longitudinales están encerradas por una espiral continua.

Comportamiento de un elemento a medida que se aplica una

carga axial

DONDE N = ES/EC SE CONOCE COMO LA RELACIÓN MODULAR. SEA AC = ÁREA NETA DE CONCRETO, ES DECIR, ÁREA BRUTA MENOS ÁREA OCUPADA POR LAS BARRAS DE REFUERZO AG = ÁREA BRUTA AS= ÁREA DE LAS BARRAS DE REFUERZO P = CARGA AXIAL ENTONCES,

Si la carga y las dimensiones de la sección transversal se conocen, los esfuerzos en el concreto pueden determinarse encontrando el valor de fc a partir de las ecuaciones (1.7) o (1.8), y los esfuerzos en el acero pueden calcularse a partir de la ecuación (1.6).

PARA COLUMNAS REFORZADAS EN ESPIRAL SE UTILIZA UN COEFICIENTE BÁSICO Y PARA AQUÉLLAS CON FLEJES, , EN COMPARACIÓN CON EL VALOR DE PARA VIGAS.  (^) El Código ACI 10.3.5 establece una limitación adicional en la resistencia de las columnas con el fin de compensar excentricidades accidentales de cargas no tratadas en el análisis. Este límite superior se toma igual a 0.85 veces la resistencia de diseño para columnas reforzadas en espiral y 0.80 veces la resistencia calculada para las columnas con flejes. Entonces, de acuerdo con el Código ACI 10.3.5, para columnas reforzadas en espiral con. Para columnas reforzadas en espiral Con Para columnas con flejes

TENSION AXIAL

 (^) Donde fct es el esfuerzo a tensión en el concreto. Sin embargo, al aumentar la carga, el concreto alcanza su resistencia a la tensión para un esfuerzo y deformación unitaria en el orden de un décimo de lo que pueden llegar a alcanzar a compresión. En este estado, el concreto se agrieta a través de toda la sección transversal. Cuando esto ocurre, el concreto deja de resistir cualquier porción de la fuerza de tensión aplicada, ya que, evidentemente, ninguna fuerza puede transmitirse a través del espacio de aire en la grieta. Para cualquier carga mayor que aquella que causó el agrietamiento del concreto se requiere que el acero resista la totalidad de la fuerza de tensión. Entonces para este estado

 (^) Para un aumento adicional de la carga, el esfuerzo a tensión en el acero fs alcanza el punto de fluencia fy. Cuando esto ocurre, el elemento a tensión sobrepasa las deformaciones pequeñas y elásticas, y en cambio se evidencia un alargamiento considerable y permanente para cargas prácticamente constantes. Esto no afecta la resistencia del elemento. Sin embargo, su elongación puede llegar a ser tan alta (en el orden del uno por ciento o más de su longitud) que lo vuelve inutilizable. Por tanto, para un elemento sometido a tensión la resistencia máxima útil Pnt es aquella fuerza que produce un esfuerzo en el acero justamente igual al de fluencia. Esto es,

 (^) Usados en general para elementos con grandes fuerzas axiales y momentos pequeños(edificios y puentes).  (^) Casos de momentos flectores grandes.  (^) Congestionamiento de acero en las formaletas, barras en paquete en esquinas.  (^) Dos funciones principales: mantener y evitar pandeo.

ESPIRALES  (^) 8mm – 5/8”  (^) 3/8” – 5/8”, 1”  (^) ½” – 1”< n  (^) No > 75mm, no < 25mm

 La espiral falla cuando fluye o llega a rotura.  Cascaron fisurado.

 Cascaron fisurado  Pandeo