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Trabajar con columnas

Definición de una nueva columna

Antes de insertar un elemento columna, deben definirse sus ejes de referencia. 


La columna solo puede insertarse en un punto de inserción definido por la intersección de 2 ejes. 

Para definir un nuevo elemento columna (hormigón/acero): 
  1. Muestre en el área de dibujo la planta que contendrá la parte superior de la columna.
  2. Para crear una columna de hormigón, seleccione “Columna” en la cinta de opciones “Modelado”, en la sección Elementos de hormigón armado.
  3. Para crear una columna de acero, seleccione “Columna” en “Modelado”, en la sección Elementos de acero.
  4. Modifique los campos del formulario "Propiedades de columna". Por ejemplo, escriba la etiqueta de la columna en el campo "Etiqueta" (máx. 8 caracteres) para modificar las dimensiones de la sección y las excentricidades.
  5. Para insertar la columna, haga clic en el punto de referencia requerido, ya sea en el área de dibujo de la vista en planta o en la vista 3D. Debe seleccionar una intersección de ejes como punto de inserción.
  6. Las etiquetas de los ejes de referencia se mostrarán en los campos “Superior” e “Inferior” del formulario “Propiedades de columna”.
    1. Las mismas intersecciones de ejes se escribirán en estos campos cuando la columna se defina por primera vez. En este caso, la columna se colocará verticalmente a lo largo de las plantas.
    2. Para definir una columna inclinada a lo largo de las plantas, los campos “Superior” e “Inferior” deben modificarse posteriormente. El cambio de los ejes de inserción de una columna se explica en el apartado “Ejes de inserción” de esta sección.
  7. Pueden insertarse varias columnas con las mismas propiedades al mismo tiempo arrastrando una ventana que abarque varias intersecciones de ejes. Las columnas se insertarán en cada intersección de ejes dentro de la ventana.

Edición de una columna existente

Para editar una columna existente:
  1. Seleccione una columna existente.
  2. Haga clic derecho y seleccione la opción de menú “Propiedades”. 
  3. Alternativamente, haga doble clic izquierdo en una columna para abrir el menú Propiedades. 
  4. Modifique los campos del formulario "Propiedades de columna".
  5. Pulse el botón "Actualizar" en el formulario “Propiedades”.

Al hacer clic derecho en cualquiera de los campos “b1”, “b2”, “e1” o “e2” se cargará una lista de valores de uso frecuente que puede facilitar la introducción de datos.

Puede repetir este proceso en tantos elementos como desee. Con este método solo puede editarse un elemento a la vez.

Edición de varias columnas

Si desea actualizar varias columnas a la vez, puede:
  1. Seleccione varias columnas para editar > clic derecho > Propiedades
  2. Se mostrará el cuadro de diálogo Tabla de columnas, donde podrá visualizar y editar propiedades en grupo
Alternativamente, sin ninguna columna seleccionada:
  1. Haga clic derecho en cualquier parte de la vista de modelado
  2. Seleccione "Tablas de Elementos"  > Tablas de Columnas
  3. La Tabla de Columnas mostrará todas las columnas de la planta activa 
NotasConsulte este artículo para más detalles:  Mostrar y editar las propiedades del elemento

Actualizar las Condiciones de Extremo de Columna

Para cambiar las condiciones de extremo de varias columnas al mismo tiempo:

  1. Seleccione la(s) columna(s) existente(s).
  2. Haga clic derecho y seleccione “Actualizar las Condiciones de Extremo de Columna”.
  3. Elija las condiciones de extremo necesarias, es decir, Fijo o Articulado
  4. Pulse "Aplicar a las Columnas Seleccionadas”, “Aplicar a Todas las Columnas de la Planta Actual" o "Aplicar a Todas las Columnas del Modelo" según corresponda.

Propiedades de la Columna

"Propiedades de la Columna" se cargará al hacer clic en el icono "Columna" de la cinta de opciones "Modelado".
El cuadro de diálogo “Propiedades de la Columna” consta de 2 páginas denominadas “Gen” = General y “Geo” = Geometría. Puede cambiar entre páginas pulsando el encabezado de la pestaña correspondiente.

También se puede acceder al cuadro de diálogo “Propiedades de la Columna” seleccionando una columna existente y luego haciendo clic derecho y eligiendo la opción “Propiedades” en el menú contextual. 

Cuando el cuadro de diálogo “Propiedades de la Columna” está abierto, al hacer clic derecho en un nuevo elemento columna en la ventana de planta y seleccionar la opción “Seleccionar y Cargar Propiedades” en el menú contextual se cargarán las propiedades del nuevo elemento en la misma ventana.

La pestaña General consta de los siguientes campos / opciones: 

Etiqueta

La etiqueta que identificará a la columna se puede introducir en este campo. Este campo (una vez formateado como etiqueta válida) está limitado a 8 caracteres. A la derecha del campo de etiqueta existe un botón giratorio de control de texto para facilitar la creación de etiquetas de texto sucesivas.

Como en todos los tipos de elementos, las etiquetas de los elementos columna se listarán en el “Árbol de Estructura” bajo el encabezado de la planta correspondiente. Esta lista puede utilizarse para seleccionar un elemento por su etiqueta.

No se permite repetir etiquetas de elementos en un edificio. Durante la inserción de elementos, el programa emitirá una alarma y aparecerá un mensaje de advertencia en la barra de estado si se detecta una etiqueta de elemento repetida.

Long (Longitud en Plantas)  

Introduzca el número de plantas que abarca la columna. Generalmente, cada columna abarca una planta en estructuras de tipo edificio. Si la columna abarca más de una planta, el número de plantas puede definirse en este campo.

Por ejemplo, si una columna en la 4ª planta se extiende hasta la 2ª nivel superior de planta, esto significa que la columna existirá a lo largo de la 4ª y 3ª plantas. Por lo tanto, "2" debe aparecer en el campo "Long. (Planta)".

Información

La columna con "Long. > 1" se representará en color gris en la(s) planta(s) inferior(es) donde la columna se extiende. 
Por eso, si se usa "Long. > 1", no cree una columna nueva en la(s) planta(s) inferior(es) donde la columna superior ya se extiende, o se superpondrán.  

Dimensiones de columna de hormigón armado (b1, b2)

Este campo solo aplica a columnas de hormigón cuadradas o rectangulares. 

"b1" es la dimensión de la sección de la columna a lo largo del eje de dirección 1 en el que se inserta, y "b2" es la otra dimensión ortogonal a "b1" para una columna rectangular. Si el código de dirección de la columna es "1/2", entonces "b2" es la dimensión de la columna a lo largo del eje de dirección 2 en su inserción.

"b2" debe ser cero  para definir una columna circular. Cuando “b2” es cero, "b1" será el diámetro de la columna circular.

Notas

Existe un límite para la relación de dimensiones (b2/b1) de las columnas según el código de diseño seleccionado. Si se supera esa relación, debe modelarse como muro en lugar de columna.

Por ejemplo, en el Código Británico, una columna cuya dimensión mayor supere 4 veces la dimensión menor debe diseñarse como muro, según BS8110-1997 (Cl.1.3.4.1). 

Excentricidades de columna (e1, e2)

"e1" y "e2" definen las excentricidades de la columna respecto a los ejes de inserción a lo largo de las direcciones 1 y 2, respectivamente.

Estos campos definen la excentricidad entre el centro / centroide de la columna y la intersección de los ejes.
Las excentricidades de columna se pueden definir fácilmente con el botón "Opciones de inserción” del formulario.

Botón de opciones de inserción de columna

Se proporciona un conjunto de botones de opciones de inserción de columna para facilitar la definición de los campos “e1” y “e2”.


Opciones de inserción

Después de configurar las dimensiones de una columna, puede definir fácilmente las excentricidades de la columna presionando el botón “Opciones de inserción de columna”. Al presionar este botón, aparecerá una ventana que muestra “Botones de opciones de excentricidad”.

Elegir una de las opciones disponibles en los “Botones de opción de excentricidad” redefinirá automáticamente los campos “e1” y “e2”.

El botón "Actualizar" debe presionarse para actualizar la columna seleccionada con los nuevos valores de excentricidad.

Cabe señalar que las excentricidades de la columna definidas aquí no modifican la ubicación del elemento de pórtico analítico real usado en el modelo de análisis. El elemento de pórtico se ubicará en el punto de inserción de la columna.

Un valor positivo introducido en el campo “Excentricidad (a)” se usa para desplazar el punto de inserción de la columna en las direcciones "1" y "2". La fórmula utilizada puede consultarse en la información sobre herramientas de los botones correspondientes.

Alternativamente, puedes controlar los valores “e1” y “e2” usando las teclas de dirección del teclado.

Para modificar las excentricidades, primero selecciona una columna y abre el cuadro de diálogo “Propiedades”.
  1. Luego, al presionar las teclas izquierda o derecha, se modifica la propiedad “e1”; al presionar las teclas arriba o abajo, se modifica la propiedad “e2” y la columna se desplaza.
  2. El valor del paso de excentricidad puede configurarse mediante el valor “Paso de excentricidad de sección de elemento” en Centro de ajustes > Entorno de ProtaStructure 
Alternativamente, sin abrir el cuadro de diálogo "Propiedades", usa las teclas de flecha del teclado directamente para mover el muro. 

Punto de anclaje de columna

Se proporciona un conjunto de botones de opción de anclaje de columna para anclar un punto específico de su sección.


Opciones de punto de anclaje de columna

Después de anclar un punto en la sección de la columna, al cambiar el tamaño de la sección, el elemento se redimensiona automáticamente con referencia al punto de anclaje.

Para asignar el punto de anclaje mediante la ventana de propiedades de columna:

  1. Selecciona una columna, haz clic derecho y elige "Propiedades".
  2. Haz clic en el ícono de anclaje y elige el punto de anclaje deseado.

Para asignar el punto de anclaje mediante el cuadro de diálogo del clic derecho:

  1. Selecciona una columna.
  2. Haz clic derecho, selecciona "Punto de anclaje de sección de columna" y elige el punto de anclaje deseado.

Alternativamente, selecciona la columna:

  • Presiona CTRL + SHIFT + Arrow keys para colocar los anclajes en las esquinas automáticamente
  • Presione CTRL + Arrow keys para alinear el elemento con la cuadrícula.

Ejes de inserción

Todos los elementos estructurales se insertan según las intersecciones de ejes como referencia de inserción. Al menos dos ejes deben intersecarse en cada punto de inserción.

Las etiquetas de los ejes de referencia se mostrarán en los campos “Superior” y “Inferior” del formulario “Propiedades de columna”. Estas mismas intersecciones de ejes se escribirán en estos campos cuando la columna se defina por primera vez. En este caso, la columna se colocará verticalmente a lo largo de los niveles de planta. 

Los ejes de inserción "Superior" no se pueden cambiar. 
Los ejes o el punto de inserción "Inferior" se pueden cambiar para modelar una columna inclinada haciendo clic en "Punto de inserción inferior"   .
NotasConsulte este artículo sobre columnas inclinadas:  Definir columna inclinada.

Orientación de columna


La orientación de la columna se controla con la entrada "Ángulo". El ángulo siempre se mide en sentido antihorario desde la horizontal. 

Además, la orientación se puede controlar mediante las opciones "Dir": 
  1. Cuando se presiona "1", la dimensión "b1" de la columna se ajustará paralela al eje de inserción de dirección 1 que aparece en los campos "Ejes". La dimensión "b2" será perpendicular a esta dirección. 
  2. Cuando se presiona "2", la dimensión "b2" de la columna se ajustará paralela al eje de inserción de dirección 2 que aparece en los campos "Ejes". La dimensión "b1" será perpendicular a esta dirección.
  3. Cuando se presiona "1/2", la dimensión de la columna será paralela a los ejes de inserción de dirección 1 & 2 respectivamente. 

Opciones de condición de extremo de columna (Fijo / Articulado)

Los extremos de las columnas están fijos de forma predeterminada al crearse. 
 Las opciones de Liberación de extremos permiten a los usuarios liberar las fuerzas internas de una columna con respecto al nodo superior I y al nodo inferior J
Para articular rápidamente los extremos de la columna, es decir, liberar los momentos, puede hacer clic sucesivamente en el ícono de condición de extremo  
Como alternativa, puede marcar o desmarcar las liberaciones de fuerza individuales, es decir, axial, cortante &  momento. 
La convención de signos siempre es respecto a los ejes locales de la columna, como se muestra a continuación
  1. N libera la fuerza axial interna
  2. V2 libera el cortante a lo largo del eje 2  
  3. V3 libera el cortante a lo largo del eje 3 
  4. M2 libera el momento respecto al eje 2 
  5. M3 libera el momento respecto al eje 3 
Las condiciones de extremo de columna también se pueden asignar mediante el menú contextual. Selecciona una columna o varias vigas, haz clic derecho > Actualizar condición de extremo de viga > selecciona tu preferencia.

Gestor de secciones

Se puede acceder al gestor de secciones de columna y al material en «Editar sección / material» mediante: 

  1. Haz clic en el ícono «Gestor de secciones»   en el menú Propiedades de columna   
  2. Selecciona una columna > haz clic derecho > selecciona «Editar sección / material»
El Gestor de secciones para columnas de hormigón y acero se muestra a continuación.
En el lado izquierdo, bajo la pestaña Base de datos, están las opciones para los distintos tipos de columnas: 
  1. Hormigón:   Si se elige hormigón, se pueden seleccionar diversas formas predefinidas, como «L», «T», «I». 
  2. Acero :  Si se elige Acero, se puede seleccionar la base de datos de secciones de distintos países, como Europa, Singapur, Japón, China, etc. 
  3. Acero armado :  Se puede usar para ingresar secciones de acero no estándar. 
  4. Formado en frío :  Las secciones formadas en frío se usan generalmente para techos, por ejemplo, secciones «Z»
  5. Compuesto :  Columna de acero recubierta de hormigón (sin / sin encamisado de acero)
Notas

Para formas de columna irregulares no disponibles en la selección anterior, aún se pueden dibujar consultando Editor de columna poligonal

En el lado derecho se encuentran las pestañas «General» y «Propiedades»
  1. El nombre de la sección, las dimensiones, el color de visualización y los materiales se pueden cambiar en la pestaña «General».
  2. El momento de inercia, el área de la sección y otras propiedades se pueden revisar en la pestaña «Propiedades». 

Pestaña General

Se mostrarán los campos de entrada de las dimensiones de la sección, que se pueden editar. 

En «Materiales»,  las propiedades del material (hormigón y grado del acero de armadura) definidas en el cuadro de diálogo «Materiales» se asignarán como «Predeterminado» al elemento columna, salvo que se especifique lo contrario:  
  1. Para cambiar el valor predeterminado, haz clic en [Predeterminado] para cambiar el material. 
  2. Sin embargo, recomendamos no cambiar el valor predeterminado, ya que es mejor definir los materiales en el cuadro de diálogo maestro Materiales (en la cinta de opciones «Trazado del edificio»). Esto es más eficiente que definir el material de cada columna una por una. 

Pestaña Propiedades 

La pestaña de propiedades de la sección muestra todas las propiedades de la sección calculadas automáticamente para la columna. 

«I1» es el momento de inercia a lo largo del eje de dirección 1 (respecto al eje de dirección 2), y «I2» es el momento de inercia a lo largo del eje de dirección 2 (respecto al eje de dirección 1) de la columna.

«A» es el área bruta de la sección

«Área de cortante» se usa para el cálculo de las deformaciones por cortante y se calcula automáticamente como «5/6» veces el área axial de la sección.


Notas

Puedes anular las propiedades calculadas automáticamente de dos maneras: 
  1. En Factores, ingresa la relación, por ejemplo 1 = 100 %, 0.5 = 50 %
  2. Marca la casilla «Editar manualmente» e ingresa los valores manualmente. Ten en cuenta que esto desvinculará el cálculo automático de las propiedades de la sección, por ejemplo, cuando cambien las dimensiones de la columna.

Pestaña Geometría de la columna

En las propiedades de la columna, la pestaña Geometría incluye lo siguiente: 

Plano (Superior) & (Inferior)

Este campo indica el número de plano vinculado a esta columna. El nodo superior & inferior seguirán automáticamente al plano vinculado. 
Para desvincularla del plano puede hacer clic en el icono .
Información

Para más información sobre los planos, consulte: Trabajar con planos

del z (Superior) & (Inferior)

Por defecto, cuando se crea la columna, esta sigue automáticamente la altura de planta. 
Por ejemplo, si modela la columna en ST01:
  1. El nodo superior de la columna coincide con la parte superior del nivel de planta ST01, es decir,  del z (Superior) = 0mm
  2. El nodo inferior coincide con la parte superior del nivel de planta inferior ST00,  es decir, del z (Inferior) = 0mm. 


Puede cambiar manualmente el nodo superior y el inferior de la columna modificando los valores de del z, por ejemplo:  
  1. Del z (Superior): un valor positivo alarga la columna hacia arriba, y viceversa
  2. Del z (Inferior): un valor positivo acorta la columna hacia arriba, y viceversa. 

Si "Plano" se usa para definir la columna, el valor delta z se calculará automáticamente según la elevación del plano & estos campos se desactivarán. 

Panel de caída / Panel de parche de losa

En sistemas de losa tipo losa plana (sin vigas), se puede insertar un panel de caída sobre las columnas para aumentar la resistencia al punzonamiento. 

Alerta

No inserte un panel de caída si hay vigas que llegan a la columna o al muro, ya que el panel de caída está pensado específicamente para losa plana (sin vigas). 

Se producirá un conflicto de análisis & diseño, ya que las vigas, al ser más rígidas, absorberán inherentemente la mayor parte de las fuerzas cortantes, dejando el panel de caída redundante. 

Se pueden crear paneles de parche de losa para diseñar armaduras adicionales en las regiones de apoyo de la columna. 
Una caída de columna o un panel de parche se pueden asignar de forma independiente a las columnas. En otras palabras, las dimensiones de la caída de columna pueden diferir de las del panel de parche.
Para insertar un panel de caída, marque "Disposición de caída": 


  1. Las dimensiones y excentricidades del panel de caída se pueden ajustar mediante los campos de datos “b1”, “b2”, “e1” y “e2”. La definición de estos parámetros es idéntica a la de los parámetros de dimensión y excentricidad de la columna. 
  2. Para ubicar el panel de caída centrado respecto a la columna, presione el botón “Centro. Los valores de “e1” y “e2” se determinarán automáticamente según el tamaño de la columna.
  3. El campo "H" es la profundidad total del panel de caída, medida desde la parte superior de la losa plana. Por lo tanto, el valor debe ser mayor que el espesor de la losa.
Para insertar un panel de parche, marque "Disposición de parche": 
  1. Las dimensiones y excentricidades del panel de caída se pueden ajustar mediante los campos de datos “b1”, “b2”, “e1” y “e2”
  2. Para ubicar el panel de caída justo en el centro de la columna, presione el botón “Centrar” . Los valores “e1” y “e2” se determinarán automáticamente según el tamaño de la columna.
InformaciónLe recomendamos leer este artículo para más detalles sobre el diseño de losas planas mediante paneles de caída y paneles de parche de losa :  Diseño de Losas Planas y de Losas de Cimentación con Paneles de Parche de Losa

Tipos de Apoyo 

Puede revisar o cambiar el Tipo de Apoyo para el nodo inferior de una columna: 

  1. [Predeterminado]  – Para todas las columnas y muros creados en ST01, siempre se creará y asignará automáticamente un apoyo fijo predeterminado (que restringe los seis grados de libertad (DOF)), ya que ST01 es la planta baja
  2. Para todas las columnas y muros creados en ST02 y niveles superiores, la opción [Predeterminado] significa que está libre de moverse (sin restricción) y será apoyada automáticamente por los elementos modelados debajo de ella. 
  3. [Ninguno] significa que la columna o el muro quedan libres de moverse en 3D. Esta opción no debe usarse, ya que ignora cualquier elemento modelado en el nodo inferior de la columna. 
  4. Si existen otros tipos de apoyo creados mediante la función Tipo de Apoyo, se mostrarán en la lista y podrán seleccionarse. 

Elemento de Transferencia 

Si la columna es discontinua, es decir, es una columna de transferencia, esta opción debe estar marcada.
Marcar esta opción garantiza que la columna de transferencia se analice y diseñe correctamente. 

Elemento Solo Vertical

Marque la opción “Elemento Solo Vertical (VOM)” para designar el elemento como un elemento solo vertical (que no forma parte del sistema resistente a cargas laterales). Cuando esta opción está marcada, el/los elemento(s) correspondiente(s) se diseñarán únicamente según las combinaciones de carga VOM. 
Notas

Para más información sobre las combinaciones de carga VOM, consulte Designación de Combinaciones de Carga Solo Verticales

Botón Actualizar

Cada vez que realice nuevas especificaciones en uno de los campos del formulario “Propiedades de Columna” para una columna existente, presione el botón “Actualizar” para mostrar los cambios en la ventana del plano.

Botón Cerrar

Al presionar el botón “Cerrar” se cerrará el formulario “Propiedades de Columna” y se volverá al “Modo Selección”.

Menú Contextual de Columna/Muro

Puede acceder a las opciones de comando más utilizadas para los elementos columna en el menú contextual (que se muestra al hacer clic derecho con el mouse) desde la cinta de opciones "Columna/muro" tras seleccionar una columna (o un grupo de columnas) 

El menú contextual para la selección de una sola columna incluye las opciones “Editor de Columna por Polilínea”, “Diseño de Armadura de Columna”, “Detalles de Acero de Columna” y “Verificación de Punzonamiento de Columna”, específicas de un elemento columna. Estas opciones se omitirán del menú contextual cuando se seleccionen varias columnas.

 “Eliminar”, “Reflejar Elementos” y “Propiedades” son opciones predeterminadas en los menús contextuales de todos los tipos de elemento. Todas las opciones disponibles en un menú contextual de columna también pueden accederse mediante las listas desplegables.