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Columnas DEFINICION Y TIPOS
- 1. DISEÑO DE COLUMNAS Una columnaes un elemento arquitectónico vertical y de forma alargada que normalmente tiene funciones estructurales, aunque también pueden elegirse con fines decorativos. LENIN KEVIN LUCANO CUEVA-WILSON LLICO COLORADO
- 2. INTRODUCCIÓN El Perú seencuentra ubicado en una zona sísmica. Cada cierto tiempo ocurren terremotos que hacen que las viviendas mal construidas sufran daños importantes y hasta colapsos parciales o totales, para ello hemos logrado soportarlo con la ayuda de las estructuras Una de ella es la columna es el elemento estructural vertical empleado para sostener la carga de la edificación. Es utilizado ampliamente en arquitectura por la libertad que proporciona para distribuir espacios al tiempo que cumple con la función de soportar el peso de la construcción; es un elemento fundamental en el esquema de una estructura y la adecuada selección de su tamaño, forma, espaciamiento y composición influyen de manera directa en su capacidad de carga. Para la columna se indica las características que la definen así como el comportamiento para definir los aspectos a tomar en cuenta en el diseño de las columnas de madera, acero y concreto armado.
- 3. DEFINICION “Una columna (mismapalabra en latín, derivada de columen, "sostén", "soporte") es un elemento arquitectónico vertical y de forma alargada que normalmente tiene funciones estructurales, aunque también pueden elegirse con fines decorativos. De ordinario, su sección es circular, pues cuando es cuadrangular suele denominarse pilar, o pilastra si está adosada a un muro.” (Wikipedia) La columna clásica está formada por tres elementos: basa, fuste y capitel. La "basa" correspondería con la cepa del árbol, el fuste con el tronco y el capitel el nacimiento de sus ramas más gruesas. Según esta analogía, autores como Vitruvio piensan que las primitivas columnas imitaban a los árboles, pues en realidad terminaron por sustituir los troncos por columnas de piedra, más duraderas,1 llevando además, siguiendo con la analogía, a ver en las acanaladuras de los fustes la corteza del árbol. Las columnas son miembros verticales a compresión de los marcos estructurales, que sirven para apoyar a las vigas cargadas. Trasmiten a las cargas a los pisos superiores hasta la planta y después al suelo, a través de la cimentación. Puesto que las columnas son elementos a compresión, la falla de una columna en un lugar crítico puede causar el colapso progresivo de los pisos concurrentes y el colapso total último de la estructura completa. La falla estructural de una columna es un evento de principal importancia. Es por esto que debe de tener cuidado extremo en el diseño de las columnas, que deben tener una reserva de resistencia más alta que las vigas o cualquier otro elemento estructural horizontal, especialmente porque las fallas de compresión proporcionan muy poca advertencia visual.
- 4. TIPOS DE COLUMAS 1.POREL MATERIAL ESTRUCTURAL COLUMNA DE ACERO Las columnas de acero pueden ser sencillas, fabricadas directamente con perfiles estructurales, empleados como elemento único, o de perfiles compuestos, para los cuales se usan diversas combinaciones, como las viguetas, la placa, la solera, el canal y el tubo, y el Angulo de lados iguales o desiguales. COLUMNA DE MADERA Las columnas de madera pueden ser de varios tipos: maciza, ensamblada, compuesta y laminadas unidas con pegamento. De este tipo de columnas la maciza es la más empleada, las demás son formadas por varios elementos.
- 5. COLUMNAS DE CONCRETOARMADO Las columnas de concreto armado pueden ser de tres tipos que son: Elemento reforzados con barras longitudinales y zunchos elementos reforzados con barras longitudinales y estribos elementos reforzados con tubos de acero estructural, con o sin barras longitudinales, además de diferentes tipos de refuerzo transversal. 1.2 POR LA GEOMETRÍA DE SU SECCIÓN COLUMNA RECTANGULAR El acero de refuerzo para la sección transversal será del 1% mínimo y del 4% como máximo * La sección mínima de la columna será: a) 30 cm de lado menor b) Relación lado corto/largo no mayor a cuatro c) Relación de altura y lado menor no mayor a quince * El ancho de la columna será igual o mayor que el de las trabes * La excentricidad máxima entre trabes y columnas debe ser de 10% del ancho de la columna
- 6. COLUMNA CIRCULAR Las columnascirculares poseen menos rigidez que las cuadradas y rectangulares, ya que la inercia de la columna circular es menor que la de la columna cuadrada, aunque tengan la misma sección transversal. 8 Las columnas circulares tienen características de simetría en sus ejes, los cuales se pueden suponer perpendiculares entre sí, hecho que las hace similares en comportamiento a las cuadradas. Y EN GENERAL DE CUALQUIER POLÍGONO. Aislada: no está arrimada a los muros ni a otra parte del edificio, también llamada exenta o suelta. Empotrada: está incorporada o embutida en parte en una pared, también llamada adosada o embutida En el caso de las columnas cuya longitud es grande comparada con sus otras dimensiones, ocurre pandeo elástico; esto implica que los esfuerzos estén debajo del límite elástico. A tales columnas se les conoce como columnas largas. Cuando la relación de esbeltez (resumen de todas las características geométricas de una columna) es grande, los esfuerzos ocurren en el rango linealmente elástico Pero cuando esta relación disminuye, el esfuerzo de pandeo se hace mayor que el límite de proporcionalidad, donde el modulo de elasticidad es variable. Las columnas de cualquier material están clasificadas de acuerdo a su relación de esbeltez. Existe un valor critico de correspondiente al valor para el cual el máximo esfuerzo de compresión en la columna es igual al esfuerzo en la cual la curva esfuerzo-deformación se desvía de la línea recta. Para una relación de esbeltez mayor que este valor crítico, la columna se considera larga, y para valores de esbeltez menor que este valor crítico se consideran columnas cortas. Entonces una columna corta actúa dentro del rango inelástico
- 7.