Análisis columnas
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A LA LUZ DE REGLAMENTO
COLOMBIANO DE CONSTRUCCIONES
SISMO RESISTENTE NSR-10
ANÁLISIS COLUMNAS
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AGRIETAMIENTO DE LA COLUMNA POR AGOTAMIENTO DEL
CONCRETO.
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FISURACIÓN COLUMNA AGOTAMIENTO DEL
CONCRETO
CARACTERÍSTICAS
FISURAS // AL REFUERZO
LONGITUDINAL
SE PRESENTAN VARIAS FISURAS f //
FISURA F ES ESCASA SE
PRESNTA EN CONCRETOS
VIEJOS
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CAUSAS
FALTA DE RESISTENCIA DEL
CONCRETO PARA LAS TENSIONES A
QUE ESTÁ SOLICITADO.
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AGRIETAMIENTO SECCIÓN SOMETIDA A
FLEXIÓN CON GRAN EXCENTRICIDAD.
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SECCIÓN CONTROLADA POR FLEXIÓN
CARACTERIÍSTICA
FISURA ANCHO VARIABLES
(VARIAS)
FISURAS SE CIERRAN EN
CERCANIA DE LA ZONA
COMPRIMIDA.
FISURAS //S AL REFUERZO POR
CORTANTE.
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CAUSAS
AGOTAMIENTO DEL REFUERZO A
TENSIÓN.
PARA QUE SE PRODUZCA ESTE TIPO
DE ROTURA, LA CUANTIA DEL
REFUERZO DEBE SUPERAR LA
CUANTÍA MÍNIMA Y EL LIMITE DE
FLUENCIA.
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AGRIETAMIENTO SECCIÓN SOMETIDA A
FLEXIÓN CON PEQUEÑA EXCENTRICIDAD.
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AGOTAMIENTO DEL CONCRETO
CARACTERÍSTICAS
FISURAS //S AL ACERO
LONGITUDINAL
GENERALMENTE NO
SUPERPUESTAS AL ACERO
LONGITUDINAL.
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CAUSAS
AGOTAMIENTO DEL CONCRETO EN LA ZONA
COMPRIMIDA.
EL REFUERZO A TENSIÓN EN EL DIAGRAMA
ESFUERZO DEFORMACIÓN CORRESPONDE AL
LÍMITE ELÁSTICO.
LO ANTERIOR SUPONE COLUMNAS CON
PEQUEÑO VALOR DE M CON RESPECTO A N.
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Cuantía mínima de acero
La NSR-10 SEC C.10.9.0, ESPECIFICA
QUE LA CUANTIA DE DISEÑO, EN
COLUMNAS DEBE ESTAR ENTRE EL
1% Y EL 4%, CUANTIAS SUPERIORES
AL 3% CONSTITUYE UNA SOLUCIÓN
POCO ECONÓMICA
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REQUISITOS GEOMÉTRICOS PARA LAS
COLUMNAS
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REQUISITOS GEOMÉTRICOS
PARA LAS COLUMNAS
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Factor reducción por resistencia.
La resistencia de diseño es igual a la resistencia
nominal, multiplicada por un coeficiente de
reducción de resistencia ( ). Para columnas se
recomienda:
Columnas con refuerzo en espiral: = 0.75
Columnas con refuerzo con estribos : = 0.65
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Posición de la columna en la
estructura
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COLUMNAS CORTAS CARGADAS
AXIALMENTE.
Las columnas cortas cargadas axialmente tiene
contribución del acero y del hormigón para entender
mejor su comportamiento analizamos una sección
rectangular de ancho b y peralte h, donde
denominaremos Ag área bruta de la sección
transversal y As área del Acero. Al restar Ag – As
obtenemos Ah área del hormigón.
Con la relación anterior podemos obtener la
capacidad de la columna a resistir carga axial, la cual
esta dada por la siguiente expresión.
P = 0.85 x Fc’ x (Ag – As) + As x Fy
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COLUMNAS CORTAS
CARGADAS AXIALMENTE.
Con el objeto de no hacer tan laborioso los cálculos el reglamento NSR-10, especifica una reducción del 20% en la resistencia de la carga axial para columnas con refuerzo transversal y del 15% para columnas con espiral.
P = 0.80 x [0.85 x Fc’ x (Ag – As) + As x Fy]
Para columnas con refuerzo transversal y
P = 0.85 x [0.85 x Fc’ x (Ag – As) + As x Fy]
Para columnas en espiral.
, Coeficiente de reducción por resistencia 0.65 columnas con estribos y 0.75 columna con refuerzo transversal en espiral.
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Ejemplo # 1 y 2
Determinar la carga axial resistente de una
columna de 400 mm x 400 mm, si se utiliza una
armadura longitudinal de 1600 mm2, fc= 21 Mpa
y fy=420 Mpa.
Para el municipio de Pereira se desea diseñar
una columna con una carga axial de 600 Kn , si
el refuerzo longitudinal es de 800 mm2,
determinar la sección de la columna.
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FIN