Columnas equivalentes (R13.7.4) - I

Con la publicación de ACI 318-83 se eliminó del Código el concepto de columna equivalente que definía un elemento de una rigidez única consistente en las columnas reales por encima y por debajo de las vigas placas más elementos torsionales transversales unidos a las mismas. Desde que gracias al uso de las computadoras comenzaron a popularizarse los análisis de losas en dos direcciones mediante el Método del Pórtico Equivalente, la idea de combinar las rigideces de las columnas con las rigideces de los elementos torsionales para obtener una rigidez única perdió gran parte de su atractivo. Sin embargo, el concepto de columna equivalente se retuvo en el comentario hasta la edición del Código de 1989, con el objetivo de que sirviera de ayuda para analizar vigas placas a diferentes niveles de piso solicitadas exclusivamente a cargas gravitatorias, particularmente cuando para el análisis se usaba distribución de momentos u otros procedimientos de cálculo manuales. Aunque en el artículo R13.7.5 aún se reconoce el concepto de columna equivalente, en la edición de 1995 del Código se eliminó del artículo R13.7.5 el procedimiento detallado para calcular la rigidez de la columna equivalente, Kec, que se había incluido en 1983.

Tanto en el Ejemplo 20-1 como en el Ejemplo 20-2 se utiliza el concepto de columna equivalente con distribución de momentos para análisis bajo cargas gravitatorias.

El concepto de columna equivalente modifica la rigidez de la columna para tomar en cuenta la flexibilidad torsional de la unión losa-columna que reduce su eficiencia para transmitir momentos. En la Figura 20-3 se ilustra una columna equivalente. La columna equivalente consiste en las columnas reales por encima y por debajo de las vigas placas, más elementos torsionales "unidos" a ambos lados de las columnas, los cuales se extienden hasta los ejes de los paneles adyacentes. Observar que para los pórticos de borde, sólo hay un elemento solicitado a torsión unido en uno de los lados. La presencia de vigas paralelas también afecta la rigidez de la columna equivalente.