Un estudio del comportamiento de pilares incluyendo el régimen no lineal de los materiales

Resumen

En el presente trabajo se hace una revisión del comportamiento estructural de los pilares considerándolos como piezas prismáticas rectas sometidas a cargas de compresión. En primer lugar se indican las distintas hipótesis en relación con las ecuaciones cinemáticas, constitutivas y condiciones mecánicas de equilibrio que se pueden utilizar para formalizar los distintos tipos de modelos. En particular se mencionan los de Euler y Kirchhoff con sus resultados más destacados en los que aparecen las ideas básicas del análisis de pilares. También se comentan los conceptos que son la base para el estudio de modelos más generales: trayectorias carga-desplazamiento, estabilidad, puntos singulares (bifurcación, limite) y sensibilidad. En segundo lugar, tras mencionar los principales trabajos en el campo del comportamiento plástico de pilares (Engesser, Considère y Shanley), las ideas anteriores se aplican a pilares en régimen elástico no lineal. Se describe el caso de un modelo discreto determinando la trayectoria, las zonas de estabilidad así como los puntos de bifurcación y límite para un caso de carga homogéneo y otro no homogéneo. Asímismo se analiza el comportamiento del pilar en el caso continuo deduciendo las ecuaciones del modelo y resolviendo dos ejemplos con la teoría de splines generalizados y el concepto de pilar lineal equivalente. Finalmente se recogen los resultados del estudio de un pórtico en L formado por un pilar y una viga donde se obtiene una trayectoria asimétrica y se comparan los resultados de la solución elástica lineal y la no lineal para estados de carga homogénea y no homogénea en el tramo de rama en el que aparece la carga límite menor. Con todo lo anterior se desea poner de manifiesto los elementos, conceptos y aspectos básicos que deben formar parte de una teoría para el análisis de pilares.