Institución: UAEM Zumpango

Profesor: Ing. Juan Ivàn Solórzano Gaxiola.

Proyecto de investigación: Columnas estructurales

Materia: Resistencia de materiales

Licenciatura: Diseño industrial

Periodo: 6to semestre

Integrantes:Casimiro Noveròn Nancy

Hernández Ramírez Oscar de Jesùs

COLUMNAS ESTRUCTURALES

Definición Son los miembros verticales a compresión

de los marcos estructurales, que sirven para apoyar a las vigas cargadas.

Trasmiten las cargas de los pisos superiores hasta la planta baja 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 estructuras completas.

Fuerzas

• En las columnas pueden existir diferentes tipos de fuerzas las cuales pueden ser importantes.

• Las cuales se muestran:

FUERZAS TRANSVERSALES: Fuerza o carga que se aplica de forma perpendicular al eje longitudinal de un elemento estructural, produciendo un flexión o cortadura en el mismo.

FUERZAS AXIALES: Es una fuerza que actúa directamente sobre el centro axial de un objeto en la dirección del eje longitudinal, aplicada al centro de la sección transversal del mismo.

FUEZAS DE TORSIÓN: Punto del plano de la sección transversal de un elemento estructural sobre la que se ha de aplicar una carga transversal para que no se produzca torsiones ni giros de la sección.

FUERZA DE FLEXIÓN: Es la que intenta deformarlo, por ejemplo poniendo un peso en medio de una tabla apoyada en dos caballetes en las puntas ,estará soportando una fuerza de flexión igual al peso del objeto colocado encima.

ESFUERZO CORTANTE: Fuerza interna que desarrolla un cuerpo como respuesta a una fuerza cortante y que es tangencial a la superficie sobre la que actúa.

FUERZA DE TRACCIÓN: Es el esfuerzo al que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto y tienden a estirarlo. Un cuerpo sometido a un esfuerzo de tracción sufre deformaciones positivas (estiramientos) en ciertas direcciones por efecto de tracción.

FUERZA DE COMPRENSIÓN: Es la contraria a la de tracción. intenta comprimir un objeto en el sentido de la fuerza. 

Carga Crítica

Es el estadio teórico del pandeo, el cual fue planteado por Euler. Un matemático que se dedicó a estudiar las fuerzas de

reacciones de un pandeo en las vigas, se planteó como un estudio de equilibrio.

Carga axial máxima que se puede aplicar a una columna o pilar sin producir el pandeo de la misma. Se tiene una pieza

sometida a una fuerza de compresión y se encuentra en equilibrio, posición, su equilibrio podrá ser:

Estable: Cuando al colocarle el peso se flexiona y al quitarle la carga regresa a su punto original.

Inestable: Cuando al colocarle el peso se flexiona y quitándole el peso no regresa a su posición original

Siendo: Fcrit, la carga crítica; E, Módulo de Young del material de que está hecha la barra; Imin, momento de inercia mínimo de la sección transversal de la barra; L, longitud de la barra y λ la esbeltez mecánica de la pieza. Cuando las condiciones de sujeción de los extremos son diferentes la carga crítica de Euler viene dada por una ecuación del tipo: Se le llama longitud de pandeo.Donde Se aplica la ley de Hooke y los esfuerzos son inferiores al límite elástico del material, para evitar fracturas en la estructura de la columna, La carga crítica de pandeo es la carga axial máxima que una columna puede soportar sin producir el pandeo de la misma, La carga crítica de pandeo es la carga axial máxima que una columna puede soportar sin producir el pandeo de la misma. Un esquema representativo sería:

Existen cuatro tipos de esfuerzos en las columnas las cuales son las siguientes:

Esfuerzo Crítico

Cociente entre la carga crítica de pandeo y el área de su sección transversal. El

esfuerzo es un medio conveniente para definir el límite de validez de la ecuación de

Euler, es útil expresar la ecuación en términos del esfuerzo, en lugar de en términos de

la carga.

Pandeo

Pandeo de flexión: esto se refiere al estudio de la elasticidad de una viga ya que no todas tiene la misma elasticidad, se puede

determinar desde una formula.

Modo de pandeo en el cual un elemento en compresión se flecta lateralmente son giro ni cambios en su sección transversal.

Pandeo de torsión: Modo de pandeo en el cual un elemento e comprensión gira alrededor de su centro de corte.

Módulo de elasticidad: El módulo de elasticidad es la medida de la

tenacidad y rigidez del material del resorte, o su capacidad elástica.

Mientras mayor el valor (módulo), más rígido el material. A la

inversa, los materiales con valores bajos son más fáciles de doblar

bajo carga. En la mayoría de aceros y aleaciones enduresibles por

envejecimiento, el módulo varía en función de la composición

química, el trabajado en frío y el grado de envejecimiento. La

variación entre materiales diferentes es usualmente pequeña y se

puede compensar mediante el ajuste de los diferentes parámetros

del resorte, por ejemplo: diámetro y espiras activas.

Conclusiones

dada la información se puede observar que para poder realizar las columnas de deben de considerar distintas características, las cuales las mas importantes son las fuerzas, la carga que se le aplicara. de este modo en las diapositivas que se mostraron las definiciones para poder considerar las

propiedades de las mismas ya que cada una tiene diferente función.

Bibliografia

• Cita: Santillana J.S. (2008).Pandeo. Obtenida:

http://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/resistencia-de-materiales-ingeniero-tecnico-en-obras-

publicas/contenidos/Tema10-Pandeo.pdf

• Cita: Espinal, D. (25 de septiembre de 2012). Prezi. Obtenida:

https://prezi.com/phlyte-zkza0/pandeo-de-columnas/

• MARTHYTAS, Fuerzas Estructurales, extraído el (22 de febrero de 2016), desde

http://html.rincondelvago.com/fuerzas-estructurales.html

• CIENCIA Y TECNOLOGIA , (22 DE SEPTIEMBRE DE 2013), ¿Qué es Una fuerza axial?, 22 de febrero de

2016 , de https://curiosoando.com/que-es-una-fuerza-axial