Columna
Diseño de columnas de acero bajo carga axial y momento según AISC 360-16 Capítulos E y H.
Modos de cálculo
| Modo | Descripción |
|---|---|
| Selección óptima | Elige el perfil más liviano que cumple la ecuación de interacción |
| Verificación | Verifica un perfil específico bajo Pu + Mux + Muy |
Parámetros de entrada
| Parámetro | Unidad | Descripción | Por defecto |
|---|---|---|---|
Pu | kg | Carga axial última | 10,000 |
Mux | kg·m | Momento flector eje X | 0 |
Muy | kg·m | Momento flector eje Y | 0 |
height | m | Altura libre de la columna | 3.5 |
Kx | — | Factor de longitud efectiva eje X | 1.0 |
Ky | — | Factor de longitud efectiva eje Y | 1.0 |
profile_type | — | Familia de perfiles (modo óptimo) | hea |
profile_id | — | ID del perfil (modo verificación) | — |
Factores K típicos
| Condición de apoyo | K |
|---|---|
| Ambos extremos articulados | 1.0 |
| Empotrado-articulado | 0.7 |
| Ambos extremos empotrados | 0.65 |
| Ménsula (empotrado-libre) | 2.0 |
Verificaciones realizadas
Esbeltez máxima (AISC E2)
KL/r ≤ 200
Compresión (AISC E3)
φPn ≥ Pu φ = 0.90
Tensión crítica según pandeo:
- Inelástico (KL/r ≤ 4.71√(E/Fy)):
Fcr = 0.658^(Fy/Fe) · Fy - Elástico (KL/r > 4.71√(E/Fy)):
Fcr = 0.877 · Fe
Ecuación de interacción (AISC H1)
Cuando hay momento simultáneo:
H1-1a (Pu/φPn ≥ 0.2):
Pu/φPn + 8/9·(Mux/φMnx + Muy/φMny) ≤ 1.0
H1-1b (Pu/φPn < 0.2):
Pu/(2·φPn) + (Mux/φMnx + Muy/φMny) ≤ 1.0
Visualización
El módulo incluye el Diagrama de Interacción P-M (AISC H1) con:
- Curva φPn–φMn normalizada (Pu/φPn vs Mu/φMn)
- Punto de demanda coloreado según D/C (verde / ámbar / rojo)
- Líneas de referencia que muestran los márgenes disponibles
- Indicador del punto de transición H1-1a / H1-1b
Resultados
| Campo | Descripción |
|---|---|
phi_Pn | Capacidad axial de diseño (kg) |
phi_Mnx | Capacidad a momento eje X (kg·m) |
phi_Mny | Capacidad a momento eje Y (kg·m) |
axial_ratio | Pu / φPn |
interaction_ratio | Relación de interacción H1 |
interaction_eq | Ecuación aplicada (H1-1a o H1-1b) |
KLr_max | Máxima esbeltez KL/r |
status | OK o FALLA |
Endpoint API
POST /api/calc/column
POST /api/calc/column/optimal
Ejemplo
curl -X POST https://api.comandoconstrucciones.com/api/calc/column \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{
"profile_id": "HEA-200",
"Pu": 25000,
"Mux": 800,
"height": 4.0,
"Kx": 1.0,
"Ky": 1.0
}'
Perfiles recomendados para columnas
Los perfiles HEA y HEB tienen buena inercia en ambas direcciones. Los perfiles W (estándar americano) son más eficientes en resistencia axial por su mayor área de alma.