Explicación del diagrama / curva de interacción de columnas
Los elementos verticales que forman parte de la estructura de un edificio están sujetos a cargas axiales combinadas y momentos de flexión. Estas fuerzas se desarrollan debido a cargas externas., como muerto, En Vivo, y cargas de viento. Simplemente pon, un diagrama de interacción (o curva) muestra las combinaciones del momento aceptable y las capacidades axiales de un miembro estructural.
La equivalencia entre una carga aplicada excéntricamente y una combinación de carga axial-momento se muestra a continuación. Suponga que se aplica una fuerza P a una sección transversal a una distancia e (excentricidad) del centroide. La fuerza excéntrica P ahora se puede combinar con la fuerza P que actúa hacia abajo en el centroide y un par de Pe, que es un momento puro.
Ejemplo de diagrama de interacción- Compresión axial pura (punto A). Ésta es la carga de compresión axial más grande que puede soportar la columna..
- Compresión con flexión menor (punto B). Es el caso de una gran carga axial que actúa a una pequeña excentricidad.. La distribución de la tensión se inclina pero la sección todavía está bajo compresión.. La falla ocurre por aplastamiento del concreto..
- Control de la compresión (punto C). Existen tanto la zona de compresión como la zona de tensión del hormigón.. El acero está sujeto a tensión.. La falla ocurre por aplastamiento del concreto en el lado de compresión, mientras que la tensión en el acero fs es menor que la tensión de fluencia fy.
- Condición equilibrada (punto D). Se alcanza una condición equilibrada cuando la tensión de compresión en el concreto alcanza un límite y el refuerzo de tracción alcanza el rendimiento simultáneamente. La falla del concreto ocurre al mismo tiempo que el acero cede.
- Control de la tensión (punto E). Es el caso de una pequeña carga axial con gran excentricidad., es decir, un gran momento. Al fracaso, la tensión en el acero de tensión es mayor que la tensión de fluencia.
- Flexión pura (punto F). La sección, en este caso, está sujeto a un momento flector M, mientras que la carga axial es P = 0. La falla ocurre como en una viga sometida solo a un momento flector.
- Tensión axial pura (punto G). Ésta es la carga de tensión axial más grande que puede soportar la columna..
Para considerar esta curva SkyCiv considera el número necesario de puntos intermedios. Típicamente, hay tres puntos principales: tensión axial máxima (punto G), compresión axial máxima (punto A), y condición equilibrada (punto D). Luego, los puntos intermedios se consideran desde una condición equilibrada hasta una tensión máxima (puntos D-G) y desde una condición equilibrada hasta una compresión máxima (puntos D-A). Para calcular todos los puntos según los códigos de diseño, se utilizaron los siguientes supuestos:
- Las deformaciones en el hormigón y el acero son proporcionales a la distancia desde el eje neutro.
- Se debe satisfacer el equilibrio de fuerzas y la compatibilidad de deformación.
- La tensión de compresión máxima utilizable en hormigón es 0.003
- La resistencia del hormigón en tensión puede despreciarse.
- El bloque de tensión de hormigón puede tomarse como una forma rectangular
La resistencia de una sección transversal de columna se puede determinar a partir de la geometría de la sección transversal, las relaciones constitutivas de la hormigón y viga en Acero las relaciones constitutivas de la. Para el cálculo de los puntos intermedios de la curva M-N que describen la resistencia de la sección, el SkyCiv utiliza un proceso iterativo. Los siguientes pasos están involucrados en este proceso según ACI código:
Interpretando la curva de interacción
Para que el diseño de una columna se considere adecuado (seguro), la combinación de efectos de acción (M, PAG) debe ser menor que la combinación de fuerzas de diseño (M, PAG) de la curva de interacción. Esto significa que si la posición de la M,El punto P en la gráfica está fuera de la curva, se considera que no cumple con este criterio y se considera inseguro..
3D Curvas de interacción en el software SkyCiv
En el módulo de diseño SkyCiv RC, SkyCiv utiliza tanto el eje mayor como el menor para calcular el punto de equilibrio. El módulo define el punto de intersección con un diagrama de interacción 3D (punto verde en la imagen de abajo). Las coordenadas de este punto proporcionan las capacidades axiales y de flexión de la sección..
Diseño de Hormigón Armado SkyCiv
SkyCiv ofrece una función completa Diseño de hormigón armado software que le permite verificar los diseños de vigas de hormigón y columnas de hormigón según ACI 318, AS 3600, y EN2 y sus estándares de diseño. El software es fácil de usar y está completamente basado en la nube.; no requiere instalación o descarga para comenzar!
