Columna-Viga: Cómo los Miembros Verticales Transmiten Cargas en Construcción

Una columna-viga es un miembro vertical que soporta la carga —peso, fuerza del viento y fuerza sísmica— sobre una viga superior. Esto se logra transfiriendo esa carga hacia abajo, a través de la estructura construida, hasta su cimentación. Las columnas-viga se han usado en construcción desde la antigüedad. Ejemplos famosos incluyen el Coliseo romano y el Partenón griego.

Los rascacielos modernos no serían posibles sin sistemas de columnas-viga de acero. Uno de los primeros fue el Woolworth Building, construido en Nueva York en 1913. Típicamente, en el enmarcado de rascacielos, vigas I de acero descansan sobre columnas en forma de H. Los flancos más largos de la columna en H son más gruesos que el alma central, para resistir mejor las fuerzas de compresión.

Estos miembros estructurales pueden fabricarse en muchos materiales. Como en el Partenón y Coliseo, muchas columnas antiguas eran de piedra. La madera también se usa a menudo en construcción de entramado de madera. Además, sistemas de columna-viga de hormigón se emplean a menudo en puentes de carreteras y otros edificios.

Cuando son de acero, pueden tener variedad de formas. Además de la columna en H, secciones tubulares redondas y cuadradas de acero también se usan a menudo. A veces, estas columnas huecas se rellenan con hormigón, reforzándolas aún más.

El diseño de columna-viga suele ser realizado por un ingeniero estructural. Estos usan fórmulas matemáticas complejas para calcular la carga proyectada. Esto ayuda a asegurar que hay suficientes columnas en el enmarcado para soportar el edificio y cualquier fuerza, como viento y movimientos sísmicos, que actúen sobre él.

En la mayoría de formas de esta construcción, se emplean conexiones especiales columna-viga. En enmarcado de acero, la columna se suelda frecuentemente a una placa de acero, y luego se atornilla o remacha a la viga. Diferentes formas, como placas aletas o de extremo flexible, se usan a menudo.

El fallo de este tipo de construcción puede resultar en pandeo de la columna. A veces ocurre si se usan materiales defectuosos, o si hay un error de cálculo en la capacidad de carga, entre otras razones. Si la carga es lo suficientemente alta para la estructura de enmarcado, puede colapsar. Por eso es importante que este tipo de construcción esté debidamente ingenierizada.