El siguiente es un resumen del libro «Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino»

Compresión Axial

El diseño a compresión pura en madera a partir del Diseño de Estados Admisibles ASD estipula que la columna debe resistir una carga Pserv a partir de parámetros de resistencia de las fibras, elasticidad y pandeo de la columna.

Se analizarán a continuación todos los parámetros que participan en la resistencia axial pura de una columna.

Longitud efectiva

La longitud efectiva de una columna se define como la distancia de una columna articulada fija en ambos extremos y que es sometida a una carga de compresión.

Cuando la columna cuenta con otros tipos de apoyo, la longitud efectiva se mide entre puntos de inflexión de la curvatura (o de la proyección de la curvatura) en la columna generada por dichos apoyos.

La longitud efectiva de una columna «Lef» en términos matemáticos se puede encontrar a partir de un factor «k» multiplicado por la longitud real «L» de la columna. Este factor «k» toma distintos valores en función del tipo de apoyos. A continuación se describen varias situaciones:

Luego, la longitud efectiva es:

Lef = L*k

Esbeltez

Para columnas de sección rectangular, se deberá obtener la esbeltez λ de la columna en ambas direcciones a partir de la razon entre el canto de la columna y la lontigud efectiva. En ambas direcciones, la esbeltez λx y λy será:

Clasificación de la columna

Con los datos de lontigud efectiva y esbeltez de la columna, podemos clasificar ésta en corta, intermedia o esbelta según caiga en los siguientes rangos:

Columnas con una esbeltez λ mayor a 50 en cualquiera de las dos direcciones no deberá utilizarse como elemento resistente a cargas axiales de compresión.

Para conocer el módulo elástico y el esfuerzo resistente a compresión fc de la columna, deberemos referirnos a la Clasificación de grupos de Madera del Grupo Andino

En resumen, la resistencia a compresión paralela a las fibras en madera, en función al grupo de madera que se use será:

Además el módulo elástico de la madera será diferente en función al grupo y en función a si la columna trabaja sola, o como un entramado de pie derechos que conformen un muro.

Carga admisible

Con todas las variables y parámetros anteriores, y en función a si la columna es corta, intermedia o larga, debemos aplicar la siguiente fórmula de carga admisible:

Esta carga admisible deberá compararse con la carga en servicio Pserv que es la carga solicitante. Si la carga solicitante es mayor a la admisible, la columna estará muy próxima a la falla y en fase de diseño deberá incrementarse la sección de la columna. En cambio si la solicitación es menor que la caga admisible, la columna resiste las cargas de diseño.

autor: Marcelo Pardo

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