ESTRUCTURAS-EN-CONCRETO-JORGE-SEGURA-FRANCO-7ED-pdf

Estructuras de Concreto 1 ----------------
~----------------- Capftulo 6 columnas
f
m= Y
0.85f:
m'=m-1
d' =distancia de la fibra extrema en compresión al centroide del
refuerzo en compresión.
Igualmente, cuando la sección está controlada por la compresión con
refuerzo simétrico en las dos caras, cada una paralela al eje de flexión y todo
el refuerzo en cada cara localizado a la misma distancia aproximada del eje
de flexión, la capacidad o carga de diseño a la falla estará dada por:
l
~p = ~ A'f s y + bt*f' e
n e 3te
[--+0.5 - 2 +1.18
d-d' d
en donde A ~ = área del refuerzo en compresión y la misma nomenclatura
utilizada en las expresiones anteriores.
La información anterior se visualiza más fácilmente si se coloca en un
gráfico o diagrama de interacción, en donde en las ordenadas se representan
las cargas axiales, en las abscisas los momentos, y se llama Pno la carga
axial de falla que para diseño el Reglamento la limita a 0.80 o 0.85 de Pno, y
Mno cuando la carga axial es cero; a este respecto el Reglamento colombiano
especifica que "cuando los valores de la compresión axial sean bajos, el
valor del coeficiente de reducción de resistencia ~ puede aumentarse
linealmente hasta 0.9 en la medida en que ~Pn disminuya de 0.10f:Ag ó
~Pnb , el menor de los dos, hasta cero". La parte de la curva entre a y b ó
entre A y B corresponde a secciones controladas por la compresión; el punto
b o B corresponde a la condición balanceada y la parte de la curva entre b y
e o entre B y C corresponde a secciones controladas por la tracción.
p
Pno a
0 Pno A
---
---
0.80 ó 0.850Pno ___:,..,_..._
0Pn __________:,..,_
-................
1 ',
: ...,
: \
: 0Pn~B b
1
1
,
1 /
------------~ ---~~~
1 e ,... ... '. e
Figura 6.9
Por tanto, en el diseño de una sección cualquiera de columna de concreto
reforzado, se puede establecer un diagrama de interacción calculando los
puntos correspondientes a ~Pno, ~Mno, ~Pnb y algunos puntos adicionales por
t>ncima y por debajo de ~Pnb y de esta manera establecer el funcionamiento
de dicha sección para diversas condiciones de cargas y momentos.
Basados en lo anteriormente expuesto se han elaborado numerosos gráficos
de ayuda para el diseño, publicados entre otros por el Instituto Americano
del Concreto. Adicionalmente, en la actualidad existen numerosos
programas para uso en procesadores automáticos que facilitan el trabajo de
diseño que en edificios con muchas secciones de columnas puede resultar
muy laborioso.
Entre estos programas se destaca el elaborado por los ingenieros Edgar
Ardila R. y Daniel Monroy C. denominado "UNCOL" como parte de su
proyecto de grado "Análisis y diseño de columnas de concreto reforzado"
presentado en la Universidad Nacional de Colombia en 1992. En el presente
texto también utilizaremos el programa RCBE cuyo autor es el ingeniero
colombiano Ricardo E. Barbosa.
Finalmente, y de acuerdo con lo expuesto por algunos autores, se
recomienda un factor de seguridad para el diseño de columnas variable entre
2.5 Y 3.0 de acuerdo al criterio del diseñador, que resulta superior al que se
obtiene si se aplican los factores de carga del Capítulo B.2 del Reglamento
colombiano, (1.2D + 1.6L), que obviamente, corresponden a valores
M
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