Las vigas metálicas son barras que trabajan a flexión. Frente a acciones determinadas, sus fibras inferiores están sometidas a tracción, mientras que las superiores, a compresión.
Los esfuerzos axiles, al actuar a una distancia de la fibra neutra de la barra, provoca un esfuerzo de momento flector (fuerza x distancia).
El acero posee una resistencia tal que responde en forma similar en los dos ejes, tanto longitudinal como transversal. Cuanto más lejos se disponen una de otra las masas de acero, mayor es su distancia y su inercia, en consecuencia, mayor será el momento flector que absorban, requiriendo una menor cantidad de acero para soportar eficazmente los esfuerzos.
ACERO LAMINADO
El acero es una aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2,1% en peso
Tren de acero laminado.
El acero que sale del horno alto de colada de la siderurgia es convertido en acero bruto fundido en lingotes de gran peso y tamaño que posteriormente hay que laminar para poder convertir el acero en los múltiples tipos de perfiles comerciales que existen de acuerdo al uso que vaya a darse del mismo.
El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado tren de laminación.
Estos cilindros van conformando el perfil deseado hasta conseguir las medidas adecuadas. Las dimensiones del acero que se consigue no tienen tolerancias muy ajustadas y por eso muchas veces a los productos laminados hay que someterlos a fases de mecanizado para ajustar su tolerancia.
El tipo de perfil de las vigas de acero, y las cualidades que estas tengan, son determinantes a la elección para su aplicación y uso en la ingeniería y arquitectura. Entre sus propiedades están su forma o perfil, su peso, particularidades y composición química del material con que fueron hechas, y su longitud.
Entre las secciones más conocidas y más comerciales, que se brinda según el reglamento que lo ampara, se encuentran los siguientes tipos de laminados, se enfatiza que el área transversal del laminado de acero influye mucho en la resistencia que está sujeta por efecto de fuerzas.
PERFILES DE ACERO PARA VIGAS
TIPOLOGIA DE VIGAS
VIGAS SIMPLES:
En vigas, siempre que sea posible, se utilizaran perfiles laminados IPN, pues su costo de mano de obra es minimo, ya que en numerosas ocasiones será suficiente con el corte del perfil a la medida deseada.
Los redimientos en flexion son muy buenos en los IPN, ya que conviene resistir las flexiones con el mayor canto posible. Es decir, que es mas interesante económicamente para resisistir las flexiones con el mayor canto posible. Es decir, que es mas interesante económicamente para resistir un esfuerzo de flexion una sola viga que dos equvalentes.
Los perfiles empleados son IPN, IPE o HE (cuando es preciso canto reducido).
El empleo de los perfiles IPE resulta mas economico en general, tanto por su mayor rendimiento mecanico como por la simplificación que, en empalmes y uniones, proporciona el espesor uniforme de las alas.
Las principales diferencias en cuanto a forma de los perfiles IPE con relacion a los
IPN son:
- El paralelismo de sus caras.
- La reduccion en el espesor del alma.
- La mayor anchura de las alas.
El paralelismo de las alas elimina todos los inconvenientes que en construcción y en montaje presentan los perfiles de alas ataluzadas, al tener que intercalar cuñas de ajuste para que la tornillería encaje correctamente
VIGAS MULTIPLES:
Son las vigas constituidas por dos o mas perfiles I adosados, unidos a través de elementos de union tales como perfiles, presillas, tornillos, pasantes, etc., que solidaricen eficazmente los perfiles componentes, del modo en que se detalla a continuación.
Los medios de union habituales son :
- Perfiles UPN, IPN, HE con soldaduras o con tornielleria.
- Pletinas o presillas soldadas o atornilladas.
VIGAS REFORZADAS (PERFILES CON REFUERZOS):
La utilización de refuerzos, con chapa o pletina, en las estructuras metálicas es de gran eficacia para conseguir ahorro de material.
Que un refuerzo sea economico o no, depende de los valores relativos de la chapa, el perfil y el cordón de soldadura.
El elemento de refuerzo mas utilizado es la chapa o platabanda.
Se utilizan estos refuerzos cuando queramos módulos resistentes (W) mayores que los existentes en el mercado, o cuando exista limitacion de canto, porque la altura libre entre plantas sea reducida.
Debe tenerse en cuenta, que los momentos resistentes no son magnitudes que puedan sumarse, es decir, que para calcular refuerzos hay que trabajara con momentos de inercia.
Por lo general, el refuerzo mas economico de las vigas se hace colocando dos pletinas simetricas en ambas alas. Si el refuerzo se hace en taller, puede indiferentemente adoptarse cualquiera de las formas que se indican en la figura siguiente, ya que las piezas se las dar fácilmente la vuelta y para soldar, ya que a las piezas se les puede dar fácilmente la vuelta para soldar.
Ahora bien, si el refuerzo ha de realizarse en obra debe evitarse en lo posible soldar en el techo, por lo que la disposición más conveniente es la que se indica a continuación.
En ocasiones hay que reforzar una viga por razón de la flecha y, entonces, puede ser más adecuado disponer el refuerzo sólo en el ala inferior, ya que el momento de inercia es casi el mismo que con dos chapas simétricas, y sin embargo la mano de obra es mucho menor. Además si se trata de estructuras en servicio, es mucho mayor la ventaja desde el punto de vista de facilidad de ejecución.
Cuando en un edifico construido hay que reforzar una viga debido a que han
aumentado las cargas previstas puede recurrirse a una de las soluciones que se indican
en las siguientes figuras.
Puede darse mayor resistencia a un perfil adaptando su forma a la distrubucion de momentos flectores. Para ello se dan al perfil I los cortes que se indican en la primera figura, recomponiendolo como se representa en la figura insertada a continuación. Esta disposición es muy util en vigas simplemente apoyadas que deban recibir una cubierta de pequeña pendiente, tal como se detalla a continuación.
Los perfiles metálicos son aquellos productos laminados, fabricados usualmente para su empleo en estructuras de edificación, o de obra civil. Se distinguen:
- Perfil T
- Perfiles doble T
- Perfil IPN
- Perfil IPE
- Perfil HE
- Perfiles no ramificados:
- Perfil UPN
- Perfil L
- Perfil LD
PERFIL T
El extremo del alma es redondeado, así como las uniones de la misma con las caras interiores de las alas y las aristas interiores de éstas. Las caras interiores de las alas están inclinadas un 2% respecto a las exteriores, y las del alma un 2% respecto a su eje.
Pueden tener los lados iguales o no; L1 y L2 pueden ser iguales o no.
PERFILES DOBLE T
PERFIL IPN
Las uniones son redondeadas; tiene muy buena inercia respecto x y muy pequeña respecto a y. Su uso es muy recomendable.
Un perfil IPN es un tipo de producto laminado cuya sección tiene forma de doble T también llamado I y con el espesor denominado normal.
Las caras exteriores de las alas son perpendiculares al alma, y las interiores presentan una inclinación del 14% respecto a las exteriores, por lo que las alas tienen un espesor decreciente hacia los bordes. Las uniones entre las caras del alma y las caras interiores de las alas son redondeadas. Además, las alas tienen el borde con arista exterior viva e interior redondeada.
PERFILES IPE.
El perfil IPE es un producto laminado cuya sección normalizada tiene forma de doble T también llamado I y con el espesor denominado Europeo. Las caras exteriores e interiores de las alas son paralelas entre sí y perpendiculares al alma, y así las alas tienen espesor constante (principal diferencia con respecto al perfil IPN).
Las uniones entre las caras del alma y las caras interiores de las alas son redondeadas. Las alas tienen el borde con aristas exteriores e interiores vivas. La relación entre la anchura de las alas y la altura del perfil se mantiene menor que 0,66.
Sus lados son rectos.
PERFILES HE.
Según sea la sección normal, ligera o pesada; se le denominará HEB, HEA o HEM. Es parecida a la anterior, pero de sección cuadrada.
PERFILES NO RAMIFICADOS
PERFILES UPN.
Son muy utilizados para formar perfiles compuestos.
PERFILES L (angulares)
Sirven como elemento de unión; las dimensiones son iguales. Los LD tiene los lados desiguales.
OTROS PERFILES
Además de estos tenemos las siguientes secciones.
REDONDO
Macizo circular el diámetro varía de 6 a 50 mm
CUADRADO
Sección cuadrada maciza de lado a desde los 6 mm hasta los 50.
RECTANGULAR
Cuando tenemos una sección rectangular a>500 mm, tendremos que la sección será fina, gruesa o media según el espesor e.
FINA....................e < 3 mm
MEDIA................3 < e < 4.75 mm
GRUESA..............e > 4.75 mm
Muy buena la información, precisa y coherente. Muchas gracias.
ResponderEliminarConsulta, si compro los perfiles de 6m, y necesito tramos de 3.70m, al soldarlos, pierden resistencia?? hay alguna contraindicacion al respecto?
ResponderEliminargracias.... me salvaste la vida, es para un trabajo de la escuela
ResponderEliminarSi junto dos canales de 12"x3"x1/4", lo puedo asimilar a una VIga IPE o Doble T con dimensiones 12"x6"x1/4"x1/2"?
ResponderEliminaruna consulta entre el IPN y el IPE, a cual de ellas es tambien llamada perfil w
ResponderEliminarHola, hemos quitado el hormigón entre vigas de un balcón de un metro de voladizo-
ResponderEliminarSe observa que los perfiles doble T que sobresalen de la fachada tienen muy afectada el alma del perfil, en algunos ha desaparecido por el óxido.
Que solución me recomiendas para reforzar esos perfiles in situ, gracias !!!
¿Alguien conoce diferencia de resistencia entre la utilizacion de un perfil IPE y un IPN?
ResponderEliminar¿Cuanto menos resiste el IPE, que el IPN, a igual carga y longitud?
Gracias
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminarDependen del peso que tienen que soportar. Según eso se elige la viga adecuada
ResponderEliminarcon que viga IPE reemplazo una caja hecha con perfiles g de de 150*50*15*3 es para una losa.
ResponderEliminarHola , necesito hacer un refuerzo para el forjado de un planta baja a donde voy hacer un taller del automóvil.
ResponderEliminarTengo un margen de 40cm del forjado ya que es más bajo que la acera de la calle con esa diferencia.
Pero también ese huecolo necesito para desagües y me sirve para la altura del local.
Existen algún tipo de vigas reducidas de volumen pero con las mismas características eno cuanto la resistencia ???
Como se calcula el peso si te dan dimensiones sovre un plano
ResponderEliminarTengo un vano de 10 X 8 metros con un pilar en el encuentro el resto atornillada a los muros de hormigón con chapas siempre suelo tirar hacia arriba con las dimensiones he ir sobré seguro pero sí pudiesen decirme que medida de vigas colocar sobre todo las de 10 mts y la de 8 mts cómo digo es para colocar una mampara que iría por debajo del perfil y las vigas aguantar un falso techo no soi ingeniero y me gio por la experiencia pero si puedo ahorrar. Por lo que estoy totalmente agradecido por esta página aún que no me respondan
ResponderEliminarBuenas noches... les escribo ya que tengo 0 conocimiento en fierros.. y estoy construyendo( bueno están los constructores) mi casa y necesito hacer un puente de acceso.. la luz que tiene que cruzar( ancho del canal) es de 3,3 metros .. la idea que tengo es hacer una losa de 5x5 m2 y esta losa descansa en vigas de fierro y este fierro descansado en 2 cadenas de hormigón paralelas al canal ( de una secciones 40cmx80cm).. entonces pensando en una solicitación de no mas de 2 mil kilos, y alguna que otra solicitación de unos 8 kilos para ingresar material, algo así.. que tiene de viga me recomiendan? y a que distancia?..espero puedan ayudarme muchas gracias.
ResponderEliminarHola. Tengo una casita prefabricada que pesa unas 2 toneladas aproximadamente. La superficie es de 10 m de largo x 4 m de ancho. Los instaladores me la dejaron sujeta con molinetes, como los utilizados para las caravanas. La idea es dejarla de una manera mas estable. La idea es la siguiente, quiero colocar una serie de vigas de acero por debajo sobre pilares de bloques de hormigón en ambos extremos de las vigas, estos pilares irán sobre una cimentación de hormigón. Yo había pensado colocar unas cinco vigas de 4 metros, a lo ancho. Lo que no se es que tipo de viga debo utilizar y que medida. Yo estaba pensado en vigas IPE, pero no se que medida debo comprar, ni tampoco el numero de vigas que debería colocar, he pensado en cinco. Tengo muy poco espacio para trabajar por debajo, por eso había pensado introducir las vigas por debajo de la casa. Subirlas con gatos de botella hasta la altura actual. Nivelar de nuevo, por si se hubiera movido en estos meses y por ultimo construir los pilares de hormigón debajo de las vigas. Creo que es la manera menos arriesgada de sujetar la casa sin trabajar debajo de ella. Espero que me podáis dar una solución. Cada viga estará apoyada en sus extremos por los bloques de hormigón. En medio, en principio no quería colocar nada. Muchas gracias de antemano.
ResponderEliminarPara las respuestas, mejor desde aquí, no se si desde el anterior mensaje me llegaran al correo. Muchas gracias de antemano.
EliminarQue diferencia hay entre un perfil doble t y un doble v? Porque tengo que poner uno de 8 metros debajo de dos vigas que están un poquito panceadas
ResponderEliminarConsulta cual es el perfil IN?
ResponderEliminarBuenas noches, pregunto: qué simbología corresponde a una soldadura longitudinal entre una Viga UPN de 4" y un tubular de acero al carbono de 8" Diámetro??. Saludos desde Vzla. (ava.ingenieria@gmail.com)
ResponderEliminarfaltaron varios tipos de perfiles pero ayuda esa información gracias
ResponderEliminarbuenas cual se utiliza como conluna ipe200 o Hea 200 cual carga mas peso gracias
ResponderEliminarBuenas tardes. ¿Qué perfil estructural rectangurar podría equivsldria a una doble t de 120 de 6 metros con apoyos en los extremos (articulada) y en el centro?
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