¿Qué es una columna corta?

Una columna corta es un miembro estructural cuya longitud relativamente corta prácticamente asegura que fallará en compresión si se carga uniformemente a lo largo de su eje. Las columnas se pueden clasificar como cortas, intermedias o largas, según su longitud, sus propiedades materiales y las longitudes de otras columnas en la misma estructura. Una columna corta se diferencia de una columna media o larga, cada una de las cuales puede fallar al doblarse cuando se carga uniformemente a lo largo del eje.

Ninguna longitud o rango de longitudes específicas definen una columna corta. Por el contrario, el hecho de que una columna se considere corta depende de una variedad de factores. Una columna corta puede estar hecha de varios materiales, incluido acero estructural, aleaciones de aluminio, hormigón armado o incluso madera. Dependiendo de cuál de estos materiales estén hechos, las columnas cortas pueden tener diferentes longitudes debido a las diferentes resistencias de estos materiales. Las columnas estructurales que son de longitud corta en relación con las otras columnas en un piso particular de un edificio también se consideran columnas cortas.

Las columnas suelen fallar en uno de dos modos. Pueden aplastarse, lo que significa que fallaron en la compresión, o pueden doblarse, que es un fenómeno conocido como pandeo. El modo en el que fallan depende de una variedad de factores, incluida la geometría de la columna y las propiedades del material de la columna. La distribución de las fuerzas de compresión a lo largo del área de la sección transversal de la columna también es importante. Si la compresión se aplica de manera desigual a lo largo de la columna, con más fuerza en un borde que en otro, aumentan las posibilidades de pandeo.

Las columnas relativamente cortas tienen más probabilidades de fallar en la compresión. La tensión en una columna debido a la carga debe ser menor que la resistencia de la columna para que la columna soporte la carga. Los edificios están diseñados específicamente para garantizar que este sea el caso; de lo contrario, el edificio colapsaría.

Por motivos de seguridad, las columnas están diseñadas para ser más resistentes de lo necesario en las condiciones previstas. Esto se conoce como margen de seguridad. Un margen de seguridad ayuda a garantizar que la cantidad de tensión que cada columna puede soportar supere la tensión que experimenta en el uso real. Sin embargo, en raras circunstancias, como un desastre natural, la tensión en una columna puede exceder inesperadamente su resistencia, provocando la falla de la columna. Esto plantea una preocupación importante para el diseño de columnas cortas.

En comparación con otras columnas, las columnas cortas son relativamente más rígidas, lo que resulta en una mayor susceptibilidad a sufrir daños durante un terremoto u otros eventos extremos. Por lo tanto, se debe prestar especial atención a su diseño para garantizar una construcción sólida. Por esta razón, el diseño de columnas cortas es particularmente importante en naciones menos desarrolladas en áreas propensas a terremotos, como Honduras e India.
Debido a su rigidez relativa en comparación con otros miembros estructurales, las columnas cortas experimentan una mayor demanda sísmica, sometiéndolas a más fuerza en un terremoto. Este fenómeno se conoce como efecto de columna corta. Las columnas cortas que fallan de esta manera se caracterizan por grietas en forma de X visibles en el exterior de la columna. Los diseñadores generalmente evitan el uso de tales columnas en edificios siempre que sea posible para evitar el efecto de columna corta. Cuando no se pueda evitar su uso, los diseñadores normalmente aumentarán la solidez del diseño estructural para compensar el aumento del riesgo.