¿Qué es una viga compuesta?
Una viga compuesta es un elemento de construcción que consiste típicamente en una losa de hormigón armado unida y soportada por vigas de acero perfiladas. Las vigas compuestas son más fuertes que la suma de sus partes constituyentes y exhiben una combinación favorable de las características de resistencia de ambos materiales. Esto significa que una viga compuesta de acero y concreto tendrá tanto la resistencia a la compresión del concreto como la resistencia a la tracción del acero. Hay varios otros tipos de vigas compuestas usadas en la industria de la construcción que combinan varios grados de concreto con compuestos plásticos y madera. Sin embargo, la viga compuesta de acero y hormigón armado es la más utilizada.
Unir dos materiales diferentes para formar un compuesto no solo combina las fuerzas colectivas de los dos materiales. La formación de una unión entre materiales relevantes en realidad mejora sus características físicas y hace que el compuesto sea más fuerte que la suma de sus fuerzas. En la construcción a gran escala, el acero y el hormigón son las combinaciones más utilizadas para vigas compuestas. El hormigón presta la masa compuesta, la rigidez y la resistencia a la compresión y reduce la deflexión y la vibración en la losa. Los miembros de acero le dan a la viga su resistencia a la tracción con excelentes relaciones de resistencia a peso y tiempos de construcción rápidos.
Una de las partes más importantes de una viga compuesta son los puntos de fijación o conectores de corte entre los dos materiales. La conexión correcta de las dos partes del compuesto permite que los materiales actúen como una unidad y le da al haz compuesto su fuerza inherente. Estos conectores de corte son típicamente pernos soldados a las vigas de acero y colocados en la losa de concreto. El número y el tamaño de estos conectores de corte se calculan cuidadosamente ya que representan una parte crítica del rendimiento mecánico de los compuestos.
Una viga compuesta de concreto y acero puede usar losas de concreto previamente fundidas o ser fundidas en el sitio. Las losas prefabricadas se construyen con ranuras o bolsillos que aceptan los pernos de fijación. Estos bolsillos se llenan de hormigón cuando la losa se coloca correctamente. La fabricación de losas en el sitio es un poco más compleja y requiere que se coloque una lámina de cubierta perfilada antes de verter el concreto. Esta plataforma suele ser de chapa de acero de calibre ligero con diferentes perfiles según la aplicación.
La lámina se coloca en la parte superior de las vigas, y luego los conectores de corte se fijan a las vigas mediante un proceso de "soldadura a través de la plataforma" o mediante disparo por disparo. Una vez que la plataforma está en su lugar, el concreto se vierte en la parte superior y se agregan barras de refuerzo. La plataforma sirve para cerrar o contener el concreto húmedo y también le da resistencia al compuesto una vez que la losa se ha curado.
Varios otros tipos de vigas compuestas se utilizan en construcciones de menor escala. Estas incluyen vigas de madera que soportan tiras de concreto livianas usadas como losas de piso en muchas casas de madera. Las cajas compuestas de resina rellenas de concreto a menudo se usan en la construcción de puentes. Son fuertes, rápidos de fabricar y relativamente livianos, lo que requiere un mínimo de maquinaria pesada para su instalación. Aunque son muy diferentes en los materiales utilizados, todos estos elementos estructurales utilizan el mismo principio de resistencias compartidas que las vigas de acero y hormigón más tradicionales.