Esbeltez en Columnas

La Esbeltez en Columnas y el Estudio del Equilibrio – Continuación

Se analiza el comportamiento de una columna de hormigón armado con carga perfectamente centrada y con una ley constitutiva del material que es “no lineal” (figura siguiente). En el hormigón armado debido a la fisuración del hormigón y la fluencia del acero las curvas que representan la resistencia interna de la sección (momento resistente) tampoco presenta una relación lineal con la curvatura (figura b) sino que depende de la carga P aplicada, resulta una respuesta carga-deformación de la columna de hormigón armado presentada en la figura siguiente.

Esbeltez en Columnas - Relación constitutiva del hormigón

Para carga P₂, existe equilibrio estable ya que M_i > M_e salvo que f > f₂. Para la carga P₃, se produce M_i < M_e en todo momento, resultando la columna inestable para f=0.

Para la carga P=P` el equilibrio siempre es estable y solo posible en f=0, para las cargas P` < P₂ < P_c existen dos posiciones de equilibrio para f=0 (estable) y para f = f₂ (inestable).

Esbeltez en Columnas - Relación Momento-Flecha (a) y Carga Normal-Flecha (b).

En la figura siguiente se muestra la influencia de una excentricidad “e” y es el caso que se aproxima mas a la realidad, pues siempre existen excentricidades.

Para cargas P₁ < P` el equilibrio es estable; para cargas P<sub>2</sub> > P` se tienen dos posiciones de equilibrio, una estable y la otra inestable; para una carga P₃ el equilibrio solo es posible en el punto T, y resulta inestable. Para cargas superiores a P₃ el equilibrio no es posible, por lo tanto la carga máxima de la pieza resulta siempre inferior a P_c.

Esbeltez en Columnas - Carga aplicado excentricamente