Este documento describe el diseño de columnas sometidas a compresión axial y flexión. Explica los principios de diseño, los requisitos de las secciones transversales, el uso de ligaduras y zunchos, y presenta un método basado en tablas para dimensionar columnas rectangulares sometidas a flexo-compresión.

1. Columnas
COMPRESION AXIAL
EN ESTA PARTE ESTUDIAREMOS EL DISEÑO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A
COMPRESIÓN SIMPLE O LO QUE ES LO MISMO MIEMBROS
ESTRUCTURALES QUE SOPORTAN CARGAS AXIALES DE COMPRESIÓN
APLICADAS EN EL BARICENTRO DE SU SECCIÓN TRANSVERSAL.
AUNQUE EN LA PRACTICA EL CASO DE COMPRESION AXIAL PURA ES
SOLAMENTE TEORÍA, POR LAS SIGUIENTES RAZONES:
1. LA INDETERMINACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS
2. EL MONOLITISMO DE LAS ESTRUCTURAS.
3. LA CONTINUIDAD DE LOS MIEMBROS VACIADOS EN CONCRETO ARMADO

2. Columnas
EL DISEÑO POR COMPRESION AXIAL SE BASA EN EL PRINCIPIO QUE LA
RESISTENCIA A COMPRESION AXIAL REQUERIDA SEA MENOR O IGUAL A LA
RESISTENCA A LA COMPRESION AXIAL DE DISEÑO.
Nu ≤ Φ Nn
Nu = FUERZA DE COMPRESION AXIAL ACTUANTE MAYORADA. (MAXIMA
PERMITIDA)
Φ = FACTOR DE INEFICACIA
0,70 COLUMNAS LIGADAS
0,75 COLUMNAS ZUNCHADAS
Nn = FUERZA COMP. AXIAL RESISTENTE NOMINAL

3. Columnas
SE DEBE CUMPLIR:
0,01 Ag ≤ Ast ≤ 0,08 Ag
1% 8%
Y EN ZONA SISMICA:
Ast ≤ 0,06 Ag (CUYA FINALIDAD ES ASEGURAR LA
DUCTILIDAD DEL MIEMBRO)

4. Columnas
 EL NUMERO MÍNIMO DE BARRAS LONGITUDINALES ES DE 4 EN
COLUMNAS RECTANGULARES Y DE 6 EN CIRCULARES. (10.9.2)
 EL LADO MÍNIMO DE LAS COLUMNAS RECTANGULARES ES DE 20 cms.,
CON UN ÁREA MINIMA DE 600 cm2.
 EN COLUMNAS CUADRADAS EL LADO MÍNIMO ES DE 25 cms. EN ND3.
 EN COLUMNAS CIRCULARES EL RADIO MÍNIMO ES DE 25 cms.

5. Columnas
Ligaduras

6. Columnas

7. Columnas
Zuncho

8. Columnas

9. Columnas
FUNCIONES QUE CUMPLEN LAS LIGADURAS:
1.CONFINAMIENTO DEL CONCRETO
2.MANTIENEN EL ACERO LONGITUDINAL EN SU POSICION EVITANDO SE
PANDEO PREMATURO.
3.EVITAN EL PANDEO DE LAS BARRAS LONG.
4.RESISTIR EL CORTE Y LA TORSION.
FUNCION QUE CUMPLEN LOS ZUNCHOS:
1.CONFINAMIENTO DEL CONCRETO

10. Columnas
FLEXO-COMPRESION
TODO MIEMBRO SOMETIDO A LA ACCION SIMULTANEA DE COMPRESION AXIAL
Y MOMENTO FLECTOR, SE DISEÑARA PARA COMBINACION DEL MOMENTO
MAYORADO Mu QUE ACTUA SIMULTANEAMENTE PARA LA CARGA AXIAL
MAYORADA Pu.
DIAGRAMA DE INTERACCION PARA FLEXOCOMPRESION UNI-AXIAL.
CUANDO UNA SECCIÓN ES SOMETIDA A FLEXOCOMPRESION, ES POSIBLE
REFLEJAR SU COMPORTAMIENTO EN UN GRAFICO EXPRESADO EN DOS EJES
ORTOGONALES, EN LA VERTICAL SE INDICAN LAS CARGAS AXIALES A
COMPRESION Y EL EJE HORIZONTAL LOS MOMENTOS FLECTORES.

11. Columnas

12. Columnas

13. Columnas

14. Columnas

15. Columnas

16. Columnas
METODO PROPUESTO EN EL MANUAL DE CONCRETO ARMADO PARA
EDIFICACIONES
LOS ELEMENTOS SOMETIDOS A FLEXO COMPRESIÓN SE HAN CALCULADO
HABITUALMENTE POR MEDIO DE DIAGRAMAS DE INTERACCIÓN
RELATIVAMENTE ABUNDANTES EN LA LITERATURA TÉCNICA. EN ESTE
TRABAJO SE HAN INCORPORADO UN PEQUEÑO GRUPO DE TABLAS PARA LAS
COLUMNAS MAS FRECUENTEMENTE UTILIZADAS, COMO LO SON LAS
SECCIONES RECTANGULARES CON VALORES DE g COMPRENDIDAS ENTRE 0,6
y 0,9 EN LAS TABLAS SIGUIENTES SE DAN LOS VALORES NECESARIOS PARA
DISEÑAR UNA SECCIÓN RECTANGULAR DE CONCRETO ARMADO SOMETIDA A
FLEXO COMPRESIÓN.

17. Columnas
METODO PROPUESTO EN EL MANUEL MÉTODO UTILIZADO EN LA
ELABORACIÓN DE LAS TABLAS, CORRESPONDE A UN ALGORITMO
MATEMÁTICO DE FLEXO COMPRESIÓN UNIAXIAL EL CUAL CONSIDERA LAS
SIGUIENTES HIPOTESIS:AL DE CONCRETO ARMADO PARA EDIFICACIONES
1. LA SECCIÓN DE CONCRETO SIEMPRE SE MANTIENE PLANA.
2. LOS MOMENTOS ÚLTIMOS ESTÁN REFERIDOS AL CENTRO DE GRAVEDAD DE
LA SECCIÓN.
3. EL ACERO SE SUPONE CON UNA DISTRIBUCIÓN CONTINUA (LAMINAR) A LO
LARGO DE CADA CARA.
4. LA DEFORMACIÓN UNITARIA DEL CONCRETO EN EL MOMENTO DE LA
ROTURA ES IGUAL A 0,003

18. Columnas
METODO PROPUESTO EN EL MANUEL MÉTODO UTILIZADO EN LA
ELABORACIÓN DE LAS TABLAS, CORRESPONDE A UN ALGORITMO
MATEMÁTICO DE FLEXO COMPRESIÓN UNIAXIAL EL CUAL CONSIDERA LAS
SIGUIENTES HIPOTESIS:AL DE CONCRETO ARMADO PARA EDIFICACIONES
5. EL ESFUERZO MÁXIMO DEL ACERO ES IGUAL A Fy. CUANDO ESTE ENTRA EN
FLUENCIA NO SE PRODUCE MAYOR ESFUERZO.
6. EL FACTOR DE MINORACIÓN DE RESISTENCIAS ( Φ ) ES IGUAL A 0,70 y 0,75.
7. LA COMPRESIÓN MÁXIMA QUE PUEDE ALCANZAR EL CONCRETO ES EL 80%
DE SU CAPACIDAD A COMPRESIÓN PURA.
8. EL MODULO DE ELASTICIDAD DEL ACERO ES DE 2.100.000 Kg/cm2.
CONSIDERACIÓN SOBRE LA DISTRIBUCIÓN DEL ACERO:

19. Columnas

20. Columnas
PROCEDIMIENTO
1.- SE TIENEN: Pu y Mu
2.- SE CALCULA

21. Columnas
PROCEDIMIENTO
3.- SE ENTRA A LAS TABLAS CON LOS VALORES DE f’c, Fy
Y SE ESCOGE LA RELACIÓN ENTRE Asx y Asy DESEADA.
4.- PARA LOS VALORES DE μ, ν Y EL VALOR DE Ɣ
ESCOGIDO, SE OBTIENE EL PORCENTAJE TOTAL DE
ACERO ρ.
5.- LUEGO: Asx = ρx b h Asy = ρy b h

22. 30/06/2011