¿Qué es la relación de esbeltez?
La relación de esbeltez es una evaluación de la capacidad de un miembro estructural para resistir las presiones de pandeo. Los ingenieros pueden determinarlo dividiendo la longitud de la columna por lo que se conoce como el radio de giro, la distribución del peso alrededor del centro de la columna. Estos cálculos son importantes para vigas de soporte y otros componentes estructurales, para asegurarse de que no fallarán y poner una estructura en riesgo de daños graves o colapso.
Para determinar la relación de esbeltez, el ingeniero necesita una medición de la longitud de la columna y debe calcular el radio de giro observando cómo se distribuye el peso alrededor de su centro. Esto está determinado por el ancho. Si la columna es muy estrecha, el peso se concentra cerca del centro. Las columnas anchas tienen un peso más distribuido y tienden a ser menos propensas al pandeo.
Es posible dividir simplemente la longitud por el ancho para una estimación rápida de la relación de esbeltez. Si la columna es demasiado delgada, será propensa al pandeo, donde el medio cede incluso cuando la parte superior e inferior permanecen sólidas. Por otro lado, una columna muy gruesa puede ser tan pesada que causa problemas estructurales en sí misma. El peso de las columnas de soporte pesadas puede ser un problema importante en los edificios altos.
Hay algunas consideraciones adicionales a tener en cuenta con la relación de esbeltez. Uno es el material utilizado para hacer la columna. Los miembros estructurales de madera tienen más probabilidades de doblarse que el acero o el hormigón. Necesitan una proporción ligeramente diferente para construir un margen de seguridad. Del mismo modo, el nivel de soporte disponible para la columna es importante.
Una columna muy alta soportada por la mayor parte de su ancho tiene menos probabilidades de doblarse que una columna más corta sin soporte. Los ingenieros pueden usar la longitud efectiva, mirando solo la sección no admitida, en un cálculo de la relación de esbeltez. También pueden ajustar el rendimiento de una columna en una estructura agregando soporte para que sea más resistente.
Los ingenieros que desarrollan especificaciones de diseño pueden usar esta fórmula para asegurarse de que las columnas planificadas en un proyecto sean adecuadas para la necesidad. También pueden verificar sus matemáticas a medida que aumenta la estructura, muestreando columnas y calculando una relación de esbeltez para determinar si son suficientes. Si no lo están, existe el riesgo de que el edificio se caiga a medida que sube. Un edificio con soportes inadecuados también puede pasar una inspección del edificio. Es posible que se le solicite al constructor que lo reemplace o repare y que solicite nuevamente el permiso para comenzar a usar el edificio.