Las columnas se definen como elementos que sostienen principalmente cargas a compresión. En general, las columnas también soportan momentos flexionantes con respecto a uno o a los dos ejes de la sección transversal y esta acción de flexión puede producir fuerzas de tensión sobre una parte de la sección transversal. En una estructura reticular formada por trabes y columnas de éstas últimas se utilizan tres tipos:
- Elementos reforzados con varillas longitudinales y estribos transversales.
- Elementos reforzados con varillas longitudinales y espirales como zunchos.
- Elementos compuestos a compresión reforzados longitudinalmente con perfiles de acero estructural o con tubos con o sin varillas longitudinales adicionales, además de diferentes tipos de refuerzo transversal.
El diseño de columnas normalmente es un problema más de revisión que de diseño, y consiste en proponer una sección cuadrada, rectangular o circular con el número de varillas que presenten, de acuerdo a su diámetro y área, un porcentaje de acero ubicado en el rango de 0.01 a 0.08, para determinar su índice de refuerzo q que permitirá obtener dos parámetros llamados R y K que se obtienen gráficamente de los diagramas de interacción de columnas, diseñados específicamente para cada configuración. En el caso de flexocompresión axial, la relación Mu/Pu se conoce como excentricidad e y es un parámetro que también interviene para usarse dentro del diagrama de interacción. Con estos valores se determina la carga resistente de la columna Pr y se compara con la carga última de diseño Pu, de forma que Pr>Pu. Para el caso de flexocompresión biaxial pueden usarse los diagramas de interacción para el caso axial en cada sentido y utilizar la ecuación de Bresler para obtener Pr. Si se cuenta con los diagramas de interacción biaxial, directamente se calcula Pr.
Para la revisión o diseño de columnas cortas por flexocompresión axial o biaxial se presenta una serie de diagramas de interacción, algunos de los cuales están disponibles
aquí.
Un modelo en Mathcad para elaborar diagramas de interacción está disponible
aquí.
