¿Qué es una vigueta de acero?
Las viguetas de acero se utilizan en muchas aplicaciones de ingeniería arquitectónica y estructural. Se usan comúnmente para soportar pisos y techos en grandes estructuras, como edificios comerciales y puentes. Una vigueta de acero debe estar diseñada para soportar fuerzas y tensiones mientras minimiza el peso, los requisitos de espacio y los costos de material. Las viguetas diseñadas incorrectamente pueden fallar prematuramente y tener efectos catastróficos.
El diseño de una vigueta de acero requiere una comprensión de las fuerzas que se aplicarán, la longitud del tramo entre los soportes, el espacio entre las viguetas, el material de la viga y cómo se conecta la viga a otros miembros estructurales. Las viguetas de acero están diseñadas para soportar diferentes tipos de cargas y fuerzas, según la aplicación. Algunos ejemplos de los tipos de fuerzas a las que puede estar expuesta una viga de acero incluyen carga de peso, elevación del viento y vibración.
Hay diferentes tipos de diseños de viguetas de acero disponibles según las configuraciones de carga y montaje. El tipo más utilizado es la viga estándar de acero de banda abierta (OWSJ). Este diseño consta de dos miembros paralelos, conocidos como acordes, con una estructura de red triangular repetitiva ubicada entre los acordes. Hay varios otros diseños de viguetas de acero, como el acorde superior inclinado, curvado o barril, aguilón y tijera. Los diseños de viguetas más complejos se utilizan para aplicaciones especiales y son más caros que una viga estándar de web abierta.
La construcción de una viga influirá en cuánta fuerza puede soportar y cómo se doblará o desviará, mientras está bajo carga. La desviación de una vigueta de acero depende de sus dimensiones, cómo se apoya, el material y dónde se aplican las fuerzas. La profundidad de una viga, que está dictada por el espacio entre los acordes paralelos, es un factor principal en la cantidad que se desviará bajo carga. El acero se usa más comúnmente para viguetas que se usan en aplicaciones estructurales y arquitectónicas, pero las viguetas también se pueden fabricar con otros materiales, como el aluminio.
Las viguetas de acero generalmente están diseñadas con un factor de seguridad. Esto puede generar viguetas de gran tamaño creadas para soportar la carga prevista o para abordar otros factores que no se pueden anticipar durante el diseño de la viga. Un factor de seguridad que es demasiado grande impulsará un diseño de vigueta que es más grande de lo necesario, que requiere más espacio para la instalación, lo que causa posibles problemas de peso y genera costos de fabricación más altos. Hasta hace poco, las viguetas de acero se diseñaron utilizando diagramas de fuerza y una serie de ecuaciones matemáticas complejas. Hoy en día, el software de ingeniería se usa generalmente para analizar y diseñar viguetas de acero para cumplir con los criterios de rendimiento.