Vigas Embutidas con Concreto

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Por combinación de aplastamiento y adherencia, mediantes la colocación de varillas en espiral que en la actualidad no están contempladas en los reglamentos. Estas espirales soportan las fuerzas cortantes horizontales en una combinación de aplastamiento y adherencia.

Una de las ventajas que presenta este tipo de conexión es que proporciona unión continua entre la losa y el perfil, en vez de hacerlo en puntos aislados, con lo cual se obtiene una distribución continua de esfuerzos, sin concentraciones indeseables de los mismos.

[pic 3]

Las vigas de alma llena son vigas continuas y sin orificios Viga de acero compuesta por diferentes planchas unidas por remaches o soldadas entre sí. Se la denomina también Viga Compuesta o Viga Ensamblada. Construidas por perfiles laminados en caliente que pueden ser: simples (a, b, c) o compuestos (d, e, f, g). Estas vigas se construyen con perfiles UPN (U), IPN (doble “T”) o IPB (doble “T” de ala ancha) o en combinación con cualquiera de ellos.

[pic 4]

Ventajas de las vigas de alma llena

*Para grandes luces y altas exigencias de resistencia al fuego: más económica que el hormigón y el acero

*Alta resistencia al fuego, de R30 a R90

*Vanos de hasta 50 m

*Cortos plazos de entrega, montaje rápido

*Utilización de perfiles laminados en origen, es decir sin soldaduras de ensamble o unión.

*Son perfiles homogéneos, ya que al no tener soldaduras de ensamble, presentan la misma composición química e iguales propiedades mecánicas en todos sus puntos.

*Amplia autonomía e imaginación a la hora de elegir el proyecto.

*Posibilidad de cubrir grandes luces con estructuras básicas, simples, de bajo peso propio y atributos adecuados de resistencia.

*Simplicidad de adecuación para futuras ampliaciones.

*Agilidad en la fabricación en taller y optimización de los costos de producción.

*Menores plazos de ejecución del montaje en obra.

*Fácil mantenimiento.

*Agradable aspecto arquitectónico.

Elección del tipo de viga.

No siempre es posible fijar de antemano el tipo de viga llena que se va a utilizar, si se quiere llegar a una buena solución desde el punto de vista constructivo y económico. Habrá que estudiar cada una de las soluciones posibles y compararlas entre sí. Además de las condiciones de estabilidad, se deberá tener presente el costo y el peso de la estructura Asimismo al efectuar esta elección, la mano de obra necesaria para el montaje, los plazos de entrega, etc.

En vigas de poca longitud y no muy cargadas, deben utilizarse preferentemente las vigas de perfiles laminados; ya que éstos no necesitan ninguna elaboración de taller, por lo tanto, tienen la ventaja de un menor costo (comparadas con las vigas armadas que requieren de una cierta elaboración). Para estos tipos de vigas conviene la utilización de los perfiles normales laminados UPN, IPN que se utilizan en viguetas, correas, etc. Cuando existen limitaciones en la altura se recurre a los perfiles IPB (en sus distintas series). Todos estos perfiles pueden reforzarse mediante platabandas con remaches, tornillos o soldadas a ellos en las zonas en que la solicitación debida al momento flector es mayor. También puede reforzarse el alma adosándole chapas o perfiles. Principalmente para luces y cargas importantes se recurre a las vigas armadas, ya que los perfiles laminados tienen cierto límite de fabricación. En consecuencia, la elección del tipo de viga a diseñar estará dada por el cálculo. Las vigas armadas presentan la ventaja de que con ellas se puede aprovechar muy bien el material, pues las secciones pueden irse adaptando a sus correspondientes solicitaciones. Consecuentemente, ofrecen con respecto a los perfiles laminados la ventaja de ahorrar peso, pero presentan el inconveniente de requerir más mano de obra.

No es tarea fácil establecer los límites de conveniencia entre las vigas de alma llena compuestas y las reticuladas. En vigas fuertemente cargadas, es conveniente el tipo de alma llena en doble “T” con luces de hasta 10 m o poco más. Para cargas muy grandes son recomendadas las vigas cajón.

Asimismo si las vigas son soldadas, su utilización puede extenderse a longitudes mayores. En la práctica, para longitudes superiores a los 20 m entre apoyos (en lo que respecta al peso) las vigas de alma llena son sustituidas, casi siempre con ventaja, por las vigas reticuladas. No es así, en cuanto al costo, ya que pocas veces la reducción del peso se traduce en un beneficio.

Ejercicio.

Diseñe la viga de la figura , con un acero Fy= 4.000 Kg/cm2. Las cargas uniformemente repartidas en regimen de servicio son: [pic 5][pic 6]

- Las cargas mayoradas resultan:

qu=1,4 x CP ; qu= 1,4 x 2 = 2,8 t/m.

qu= 1,4 x CP + 1,6 CV ; qu= (1,4 x 2) + (1,6 x 3) = 7,6 t/m

Se escoge la mayor carga, en este caso 7,6 t/m.

- Momento maximo:

Mmax= (7,6 x L2)/ 8[pic 7]

Mmax= (7,6 x 8,62)/8 = 70,262 t.m = 7.026.200Kg.cm

- Modulo plastico requerido:

Zxreq= Donde:[pic 8]

Zxreq= 7.026.200 Kg.cm/(0,9x4.000)= 1.951,72 cm3

- Se escoge el perfil de acero de las tablas del apendice A (libro nuevo de fratelli), mas conveniente pueden ser:

HEA [pic 9][pic 10]

HEB

IPN

IPE

Perfil seleccionado: HEB 320 con ZX= 2.150cm3 ˃ 1.951.72cm3 ; IX= 30.800cm4 ;

SX= 1.930cm3

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