Diseño de Columna de Concreto Armado – Ejercicio

By Ing. Luis Colmenarez
ejercicio resuelto de diseño de columna de concreto armado

Traemos en esta ocasión un archivo que contiene un ejercicio resuelto sobre el diseño de columna, se encuentra de forma manuscrito y el objetivo principal del ejercicio es hallar el diagrama de interacción de una columna de 30 x 50 cm.

Función de un diagrama de interacción y como se construye

Si se analiza una sección transversal sometida a flexocompresión, para una determinada distribución de acero, se puede obtener diferentes valores de Carga y Momento resistentes, conforme se varíe la posición del eje neutro. Los diagramas de interacción de columnas permiten representar la acción conjunta de cargas axiales “P” y momentos flectores “M” que conducen a diversos modos de falla de una columna; delimitándonos en este estudio a la sección típica rectangular y al material concreto armado. Para la construcción de los diagramas de interacción solo bastará analizar el equilibrio de la sección variando la ubicación del eje neutro.

Los efectos de esbeltez de las columnas, y la consiguiente reducción de su
capacidad de carga se evalúan en forma independiente al diseño propiamente dicho, mediante la consideración de los momentos generados por las deformaciones transversales de las columnas (momentos de 2do. orden) o mediante procesos aproximados que comprenden la estimación de factores que corrigen a los momentos del análisis estructural (momentos de 1er orden).

El diseño de columnas es vital en el estudio de la ingeniería civil, debido a que son los elementos indispensables para garantizar la estabilidad de una estructura.

INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DE COLUMNAS

La columna es un elemento estructural sometido principalmente a compresión, por tanto el diseño esta basado en la fuerza interna, conjuntamente debido a las condiciones propias de la columnas, también se diseñan por flexión de tal forma que la combinación así generada se denomina flexocompresión.

Para la columna poco esbelta la falla es por aplastamiento y este tipo se denomina columna corta, los elementos mas esbeltos se denominan columna larga y la falla es por pandeo. La columna intermedia es donde la falla es por combinación de aplastamiento y pandeo.

Esbeltez

Los efectos de esbeltez en las columnas aumentan a veces significativamente los momentos calculados en el análisis normal elástico de la estructura.
Si una columna presenta un grado de esbeltez tal, que para el nivel de carga axial aplicado, se generen deformaciones transversales que aumenten significativamente la excentricidad considerada en el diseño, deberá evaluarse el momento generado por la nueva excentricidad, denominado como “momento de segundo orden”.
El cálculo del “momento de segundo orden” es complejo, pues la evaluación de la rigidez del conjunto concreto-refuerzo considerando secciones fisuradas y problemas de relajamiento del acero debido a la contracción del fraguado y el flujo plástico, hacen difícil una evaluación simple.
Debido a estas dificultades es común que se usen métodos aproximados planteados por diversos autores y reconocidos en el código de diseño.

Este ejercicio resuelto de diseño de una columna de concreto armado que descargaras a continuación, detalla paso a paso la forma correcta de realizar un diagrama de interacción de este elemento estructural, su autor se desconoce, sin embargo los cálculos están bien ejecutados y la finalidad es mostrarte un ejemplo de cálculo para tus futuros diseños.

Diseño de Columna de Concreto Armado – DESCARGA AQUI