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DISEÑO DE COLUMNAS CORTAS

Diseño de Columnas Cortas

El diseño de columnas cortas, una de las causas más comunes de daños catastróficos en edificaciones ante acciones sísmicas es el “Efecto de Columna Corta”. Se presenta cuando se restringe parcialmente el desplazamiento lateral de la columna, generalmente mediante paredes de mampostería con ventanas, lo cual concentra en la porción libre tensiones cortantes sustancialmente más altas que las correspondientes la misma columna si estuviese libre en toda su altura.

EFECTO DE COLUMNA

El efecto de columna corta es nocivo, no sólo ante solicitaciones de origen sísmico, sino ante cualquier acción que implique desplazamiento horizontal relativo entre la base y el tope de la columna, tal como en el caso de dilataciones térmicas o movimiento de fundaciones. Para algunas configuraciones estructurales, se puede presentar inclusive ante dilataciones muy pequeñas relacionadas a variaciones en la temperatura ambiente.

El verdadero problema no es que la columna sea corta, sino que no haya sido considerada así en el análisis y diseño de la estructura, al menospreciar la influencia de los componentes no estructurales.

Para evitar que se presente el Efecto de Columna Corta, o se separan convenientemente los componentes no estructurales que puedan inducirlo, o se incorporan dichos componentes en el análisis y diseño como parte del sistema estructural.
Palabras clave: efecto de columna corta, falla frágil, daños por sismo, deformaciones.

CONTENIDO

En los edificios de concreto armado la tabiquería puede estar presente en una gran gama de configuraciones, formando parte del cerramiento exterior o divisiones en el espacio interior.

A  menos que se tomen previsiones especiales, todas las paredes enmarcadas por la estructura, influirán de alguna forma en los mecanismos resistentes a acciones laterales. En algunos casos, la presencia de tabiquería puede alterar notablemente la distribución de deformaciones y tensiones en los miembros del marco; si ésta no es considerada adecuadamente, la respuesta de la estructura distará significativamente de lo previsto en el modelo.

TABIQUERIA

Es particularmente importante el caso en que la tabiquería no abarca toda la altura de las columnas sino que deja una porción libre, lo cual es muy común ante la presencia de ventanas. En estos casos, el desplazamiento horizontal relativo entre la base y el tope de la columna (deriva) sen concentra sólo en su porción libre, lo que genera tensiones sustancialmente más altas que lascorrespondientes a la misma columna, pero libre en toda su altura. Esta situación, conocida como e “efecto de columna corta” es una de las causas más comunes de ruina en caso de sismos, pero también puede presentarse ante cualquier otra acción que induzca deriva en la columna.

Se presentan varios casos donde se ilustra este fenómeno y la repercusión que puede tener, no sólo en el miembro donde ocurre, sino en la globalidad de la estructura. Igualmente se presentan opciones de solución.

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mayo 29, 2018

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