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Vigas ¿Qué son y para qué sirven?

Arqzon — Thu, 23 Feb 2023 01:37:00 +0000

Las vigas o también llamdas trabes de concreto, son elementos estructurales que están hechos para soportar cargas, son elementos que deben ser estudiados con un correcto calculo para soportar cargas vivas, muertas y accidentales, su tamaño va a depender de factores como lo son la distancia o claro a salvar, el material y el peso que va a cargar; por eso es importante saber de qué se hacen, aquí te lo contamos.

Para qué sirven las vigas o trabes

Como ya se mencionó las vigas se construyen para soportar las diferentes cargas estructurales existentes en una edificación comi lo son las llamadas cargas muertas (refiriéndonos al peso propio de la vida, a todos los demás pesos propios de de la estructura), y las llamadas cargas vivas (que son todos los pesos de personas muebles y todo aquello movible y variante), así como las cargas accidentales (las naturales). El concreto es un material pobre a la tensión se refuerza en la parte el momento flexionante a tensión (depende del tipo de viga).

Las accidentales (como las cargas de viento o sismo). Como el concreto es pobremente resistente a la tensión, se refuerzan en la parte donde haya momento flexionante a tensión (en el lecho inferior cuando son vigas de losa por ejemplo -curvatura hacia arriba- o en el lecho superior cuando son vigas en voladizo -curvatura hacia abajo- por ejemplo balcones).

De qué se hacen las vigas o trabes

Las vigas pueden estar hechas de madera, hormigón o hierro. El material debe ser flexible, duradero y claro resistente. Algunos ejemplos son:

Vigas de madera

Vigas de acero o hierro

Vigas de concreto armado

Las vigas pueden ir aparente u ocultas según el diseño propuesto claro está, lo más estético normalmente ocultar, pero puede que haya opciones para que sean aparentes como recubrir con textura.

Consideraciones para construir y predimensionar las vigas o trabes

Se considera un 10% del claro a salvar para tomar como base de pre diseño de la viga ejemplo:

Si tú claro son 5 m, tu viga por ende podría ser de 0.50 m de peralte, contando claro esta como el 2.5 cm de revoco (min) a cada lado. Esto también tomando en cuenta que la viga es simplemente apoyada o empotrada, para poder determinar con exactitud el peralte es necesario hacer los cálculos pertinentes tales como el método de cross.

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Arqzon — Fri, 17 Feb 2023 16:00:00 +0000

Las cargas estructurales son las fuerzas que resultan del peso de todos los materiales de construcción, del peso y actividad de sus ocupantes y del peso del equipamiento. También de efectos ambientales y climáticos tales como nieve, viento, etc.

Son las fuerzas externas aplicadas a los elementos resistentes, o también su propio peso.

Las cargas se expresan en unidades de peso, en unidades de peso por longitud o en unidades de peso por superficie unitaria, o sea, kg; kg/m y kg/m², según el Sistema Métrico Decimal.

¿Cómo se clasifican las cargas estructurales?

Las cargas que actúan sobre las estructuras pueden dividirse en tres grandes categorías cargas muertas, cargas vivas y cargas ambientales.

Cargas muertas estructurales

Son aquellas que se mantienen constantes en magnitud y fijas en posición durante la vida de la estructura. Generalmente la mayor parte de la carga muerta es el peso propio de la estructura. Esta puede calcularse con buena aproximación a partir de la configuración de diseño, de las dimensiones de la estructura y de la densidad del material. Para edificios, los rellenos y los acabados de entrepiso y el cielo raso se toman usualmente como cargas muertas incluyendo una consideración para cargas suspendidas tales como ductos, aparatos y accesorios de iluminación.

Las cargas muertas consisten en los pesos de los diversos miembros estructurales y en los pesos de cualesquiera objetos que estén permanentemente unidos a la estructura. Entonces en un edificio, las cargas muertas comprenden los pesos de las columnas, vigas y trabes, losas de piso, el techo, muros, ventanas, plomería, instalación eléctrica y otros dispositivos diversos.

Cargas estructurales vivas

Son aquellas fuerzas gravitacionales, que obran en una construcción y que no tienen carácter permanente.

Consisten principalmente en cargas de ocupación en edificios y cargas de trafico en puentes. Estas pueden estar en total o parcialmente en su sitio o no estar presentes y pueden cambiar su ubicación. Su magnitud y distribución son inciertas en un momento dado, sus máximas intensidades a lo largo de la vida de la estructura no se conocen con precisión. Las cargas vivas mínimas para las cuales deben diseñarse los entre pisos y cubiertas de un edificio se especifican usualmente en el código de construcción que se aplica en el lugar de construcción.

Cargas estructurales ambientales o accidentales

Consisten principalmente en cargas de nieve, presión y succión de viento, cargas sísmicas (fuerzas inerciales causadas por movimientos sísmicos), presiones de suelo en las porciones subterráneas de estructuras, cargas de posibles empozamientos de aguas lluvias sobre superficies planas y fuerzas causadas por cambios de temperatura. Al igual que las cargas vivas, las cargas ambientales son inciertas tanto en magnitud como distribución.

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Sistema Tridilosa, una aportación mexicana

Arqzon — Sat, 24 Oct 2020 20:00:00 +0000

En 1966 el Ing. Heberto Castillo, realizó un sistema de entrepiso tridimensional mixto de acero y concreto, el cual por sus características denominó Tridilosa. Fue el resultado de muchos años de investigación, y su finalidad fue optimizar y racionalizar el diseño y construcción de estructuras con la utilización del concreto y el acero.
La versatilidad de esta estructura ha permitido su empleo en la construcción de edificios, puentes vehiculares, puentes peatonales, domos, naves industriales e inclusive como astillero flotante.

Imagen: Grupo Aztlán

El principio de funcionamiento de la TRIDILOSA es sencillo. Se consideran la flexión (compresión y tensión), la torsión (sólo en forma secundaria) y el cortante. El concreto toma los esfuerzos de compresión ocasionados por la flexión que pueden ir por arriba o por abajo si hubiere inversión de momentos; la tensión ocasionada por la misma flexión se toma con el acero; la torsión, con el armado transversal, y el cortante con las diagonales espaciales (no contenidas en planos verticales) de diferentes perfiles estructurales de acero, que trabajan a tensión y compresión puras.

En palabras de su propio autor, que desde su creación en 1966 ha sido llevada a través de los años y de la investigación más a fondo del sistema estructural, lo cual ha confirmado la veracidad de la anterior descripción del Ing. Castillo.

Detalle tridilosa

Una de las diferencias principales entre la losa de concreto (y las variantes de está misma), es que la Tridilosa, al contrario de la de concreto no contiene concreto de relleno. El concreto del cordón de compresión trabaja a un esfuerzo constante en una sección rectangular, a diferencia del concreto en una losa o trabe en donde varía línealmente, dependiendo esto de la profundidad del punto donde se mide el esfuerzo. Esto provoca que se ahorre un 66% del concreto.

Imagen: Grupo Aztlán

La tridilosa logra, a diferencia de las estructuras tradicionales en las que solo el 33% del concreto trabaja a la compresión, una eficiencia de hasta el 90% de este material. Lo anterior permite la construcción de estructuras mucho más ligeras, resistentes y económicas en tiempos mucho menores que los sistemas convencionales.

Puente suspendido en la montaña Daedunsan, Corea del Sur

VENTAJAS DE LA TRIDILOSA:

Mayor facilidad de colocación de instalaciones eléctricas o sanitarias, obteniendo de 25 a 30 centímetros de peralte.
El aislamiento térmico, además de ser un aislante acústico.
Su proceso de pre-fabricación reduce los riesgos en la misma construcción.
En una construcción de diez pisos, el total de las losas pesan lo mismo que un edificio de tres pisos, con losas comunes. La estructura reduce la capacidad de carga por kilogramo de acero.
La oportunidad de salvar claros de gran magnitud con muy pocos apoyos.
La estructura es en sí espectacular a la vista lo que puede resultar un acabado aparente, lo cual reduciría costos de recubrimientos.

Temas ajenos a lo científico, han desafortunadamente frenado históricamente esta iniciativa y el desarrollo de esta, pues desde su creación en 1966 se ha dicho que este sistema «afecta» a las compañías del giro de la construcción (al eficientizar los recursos era claro que no era conveniente), aunado a la lucha social del ingeniero a través de diferentes partidos socialistas. No fue hasta 1990 que el sistema se empezó a usar de manera un poco más clara.

Fuentes:

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