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Vigas de acero en construcción, ¡lo que debes saber de estos elementos estructurales!

Las vigas de acero son algunos de los elementos estructurales más importantes dentro de la industria de la construcción, puesto que cumplen una función determinante en la resistencia y seguridad de diversos inmuebles. ¡Quédate y conoce la información más importante sobre estos perfiles metálicos!
Estructura de varios metros de altura construida con vigas de acero de diversos calibres

¿Cuáles son los diferentes tipos de vigas?

A continuación te hablamos de los principales tipos de vigas que existen en la industria de la construcción, a partir de los materiales con los que se elabora cada uno de estos productos.

Vigas de acero

Las vigas de acero son materiales de soporte indispensables en la construcción de una gran cantidad de recintos o inmuebles, dada la resistencia y durabilidad que presentan, así como la diversidad de estructuras que se pueden elaborar con estos elementos para el levantamiento y conservación de cualquier tipo de proyecto.

Las vigas de acero son elementos estructurales de gran solidez, resistencia y utilidad en la configuración del esqueleto de las edificaciones, brindando seguridad tanto a las personas como a los objetos. En términos generales, son componentes que se colocan horizontalmente para ser sometidos a grandes esfuerzos.

Vigas de madera

Las vigas de madera son de los materiales para construcción más antiguos, aunque cada vez menos empleados. Presentan diferencias entre las mismas con base en sus dimensiones y usos; sin embargo, en términos generales, se trata de elementos alargados que se unen a pilares para soportar grandes cantidades de peso.

Vigas de concreto

Las vigas de concreto u hormigón armado son componentes de construcción de gran resistencia y aplicación, ya que combinan dos de los materiales más utilizados y que proporcionan mayor fortaleza en la industria: el acero y el cemento. Por un lado, el cemento es indispensable para originar el concreto, y por otro, el acero se incrusta a manera de barras o perfiles para constituir elementos estructurales sobresalientes.

¿Para qué sirven las vigas de acero?

Las vigas de acero sirven como soportes de estructuras y cargas en las distintas obras de construcción, permitiendo la flexibilidad de las mismas. Se emplean para soportar techos y aberturas, así como para levantar puentes, siendo estupendos elementos estructurales, por lo que deben resistir y soportar tanto la compresión como la tracción.

¿Cuáles son las vigas de acero que existen?

Existe una gran diversidad de vigas de acero, mismas que se distinguen principalmente a partir de sus dimensiones, diseños y aplicaciones, por lo que a continuación te presentamos información relevante sobre las principales, para que las identifiques y conozcas sus características más importantes.

Vigas IPS

La viga IPS es una viga de acero perteneciente al grupo de los perfiles estructurales. Se trata de un producto cuyo uso principal se encuentra en el levantamiento de construcciones pequeñas, ya que su diseño y tamaño es menor al que presentan otros perfiles. Se identifica por su forma, I o H, sus patines redondeados y su peralte variable, el cual depende de su aplicación específica.
Conjunto de vigas IPS apiladas dentro de una bodega

Vigas IPR

La viga IPR es una viga de acero que pertenece a la categoría de perfiles estructurales. Tiene la función de soportar grandes cantidades de peso en edificios, estacionamientos y naves industriales. Tiene un perfil con forma de I o H y, dadas sus aplicaciones, se ajusta a las normas SAE y ASTM, presentando gran resistencia y confiabilidad de uso.
Vigas IPR apiladas en una construcción

Vigas HEB

A la viga HEB de acero se le conoce también como viga de alas anchas o caras paralelas. Al igual que las vigas IPS e IPR, presenta un perfil con forma de I o H, y se usa en la construcción de pórticos, cerchas, columnas e incluso carrocería.
Detalle de la apariencia del perfil de las vigas HEB

Vigas UPN

La viga UPN es una viga de acero laminada con una sección o perfil en forma de U, cuyas caras exteriores son perpendiculares al alma o base, y las interiores tienen una inclinación del 8 % con respecto a las exteriores, por lo que presentan un espesor decreciente hacia los bordes.
Vista de detalle del perfil de varias vigas UPN apiladas dentro de un almacén

Vigas IPE

Es una viga con perfil I o doble T, con una altura superior al ancho que presentan las alas o elementos paralelos de este material. Por otro lado, las uniones entre las caras del elemento central o alma, y las caras anteriores de las alas son redondeadas. Se fabrican a partir de un proceso conocido como electrosoldadura de alta frecuencia.
Varias vigas IPE acomodadas en una construcción

Vigas IPN

La viga IPN es una viga de acero encargada de contener y sostener pesos, así como soportar presiones y esfuerzos de tensión y flexión. A la aleación básica de hierro y carbono, se le suelen sumar elementos como el fósforo, silicio, azufre y oxígeno para su fabricación. Este producto se puede laminar tanto en caliente como en frío.
Vista en primer plano de los perfiles de las vigas IPN

¿Qué tipos de vigas de acero hay de acuerdo a su función?

Los tipos de vigas de acero también se establecen a partir de la función específica que cada viga tiene dentro de una construcción. Al respecto, enseguida te hablamos de los tipos de vigas de acero que puedes encontrar con respecto al papel particular que desempeñan.

Vigas de soporte

Estas vigas funcionan como elementos que distribuyen el peso a lo largo de una estructura de una construcción, ya sea un edificio o habitación en particular. En específico, se usan en espacios como ventanales y balcones, aunque también se pueden emplear en estructuras de gran tamaño, por ejemplo puentes.

Viguetas

Las viguetas son materiales de construcción utilizados principalmente para la cimentación de los pisos superiores de un edificio. En este sentido, soportan el peso del hormigón y otros elementos que se colocan sobre la losa, ya sea en un piso superior o en el techo de algún recinto.

Dinteles

Se trata de elementos de suma importancia, mimos que forman parte de las paredes y se ubican particularmente sobre ventanas y puertas de pequeño y gran tamaño, con la finalidad de soportar y librar el vacío presente en dichos espacios, sin vulnerar la totalidad de la estructura.

Vigas Flitch

La viga flitch es una viga híbrida constituida por madera y metal, principalmente acero. Se forman a partir de la superposición de capas de un material y otro, con la finalidad de presentar mayor resistencia y funcionalidad. En cuanto a la madera, permite que la viga pueda ser clavada en otras estructuras, mientras que el acero proporciona enorme fortaleza y soporte.

Vigas L

La viga L, también conocida como viga angular, está integrada por dos secciones o patas unidas en ángulo recto, lo que da lugar a su nombre: L, ya que de este modo se forma dicha letra. Las dimensiones de las dos patas pueden ser iguales o de longitudes distintas, lo que depende del uso específico que tendrá la viga.

Cálculo de vigas de acero

Dado que las vigas de acero son elementos estructurales diseñados para soportar fuerzas, es necesario que estos materiales mantengan un excelente equilibrio, lo que implica que no se rompan y que no se muevan o giren.

En el sentido anterior, se deben contar con las condiciones necesarias para mantener el equilibrio de una viga, entre las que podemos mencionar las siguientes:

  • La suma de las fuerzas en el eje X = 0
  • La suma de las fuerzas en el eje Y = 0
  • La suma de los momentos de todas las fuerzas = 0

Dichas sumas son vectoriales, dado que las fuerzas y los momentos se representan por medio de vectores. En cuanto al momento de una fuerza respecto a un punto es el valor de la fuerza por la distancia al punto (distancia perpendicular a la fuerza), y para realizar el cálculo se debe considerar una fuerza aplicada y un punto A, lo que se expresa con Ma = F x d.

Lo anterior se realiza con la finalidad de averiguar el momento de dicha fuerza con respecto a ese punto. Ahora bien, en esta fórmula, los valores son los siguientes:

  • Ma: momento en A (momento en A de la fuerza)
  • F: fuerza (en kilogramos)
  • da: distancia perpendicular a la fuerza desde el punto A (en metros)

Hay que mencionar que si la fuerza se da en kilogramos (kg) y la distancia en metros (m), el momento será kg x m. Además, no debes olvidar que el momento de una fuerza produce un giro. Para realizar el cálculo de vigas de acero debemos averiguar las fuerzas y los momentos de las fuerzas aplicadas en las vigas.

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