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PIEZAS DE DIRECTRIZ RECTA SOMETIDAS A FLEXIÓN (VIGAS)



GENERALIDADES

Las vigas se clasifican en
1.-Vigas de alma llena: En la que tendremos
a.-Perfiles laminados sencillos o compuestos;
b.-Vigas armadas; mediante chapas soldadas entre sí.
2.-Vigas en celosía






























Para luces y cargas moderadas seutilizan vigas constituidas por perfiles laminados sencillos o múltiples.
Para mayores luces o cargas, normalmente se utilizan vigas de celosía.
El nombre de alma llena se aplica por no estar aligerada dicha parte, al contrario de lo que ocurre en las vigas de celosía.
Por motivos económicos; se suele preferir el empleo en primer lugar de los perfiles laminados y luego de lasvigas armadas. Así mismo, por economía del material se utilizan las vigas de celosía en lugar de las armadas aunque su ejecución requiera una mayor mano de obra.



CÁLCULO DE VIGAS

CÁLCULO GENERAL A FLEXIÓN SIMPLE.
En vigas resueltas con perfiles laminados, los que se utilizan frecuentemente son el IPN y el IPE; el perfil HEB no es económico puesto que a igualdad demódulo resistente Wx; con el perfil IPN utiliza mayor sección de acero.
Tanto los perfiles IPN como los IPE se pueden reforzar con platabandas para aumentar su módulo de inercia y su módulo resistente.




















Con esta disposición estamos aumentando la inercia
[pic]
Repasando un poco lo que es la flexiónTenemos que la tensión de los puntos a una altura y de la sección.
[pic] ; [pic]
Estas han sido las tensiones normales a una sección, provocadas por el flector.
Vemos las tensiones tangenciales [pic]; provocadas por el esfuerzo cortante [pic]
La expresión
[pic]
[pic]MOMENTO ESTÁTICO DE LA SECCIÓN COMPRENDIDA ENTRE [pic] y [pic] RESPECTO A LA FIBRANEUTRA (respecto x)
[pic]ESPESOR DEL ALMA.
Esto se simplifica dando un valor cero en las alas y constante en el alma, y el valor que se toma es
[pic]
[pic]ALTURA DEL ALMA.
En vigas cortas y muy cargadas donde [pic] pueda ser importante se afinará el cálculo de [pic] utilizándose la expresión exacta. Tendremos que la comprobación de la sección sometida a flexiónsimple se realizará utilizando la expresión de la condición de agotamiento en un estado plano de tensiones que es
[pic]
Por lo tanto en una sección; en un punto tal como este A deberíamos comprobar que
[pic]
y que para un punto tal como el B
[pic] ; [pic] ; [pic]


CÁLCULO DE DEFORMACIONES.
Las flechas se calcularán con el [pic] de la sección bruta,las flechas de una viga de celosía puede asimilarse a la de una viga de alma llena cuyo [pic] sea igual al 75% del correspondiente a los cordones. La flecha [pic] en el centro del vano, de una viga de alma llena apoyada de sección constante y constituida por un perfil simétrico de canto [pic] y luz [pic]; puede calcularse mediante la fórmula
[pic]
[pic]MÁXIMA TENSIÓN PRODUCIDA POREL MÁXIMO MOMENTO FLECTOR;
[pic]COEFICIENTE QUE DEPENDE DEL TIPO DE APOYO DE LA VIGA Y DEL TIPO DE CARGA.
(Tabla 3.4.4.1 pág.147. Valores del coeficiente [pic])


PANDEO LATERAL DE VIGAS.
En la flexión de vigas; el cordón o ala sometido a compresión puede verse afectado por el fenómeno de pandeo; según sea su esbeltez mecánica, dicho pandeo tendrá lugar en el planoperpendicular a la viga, ya que en el propio plano de la viga el alma de la misma lo impedirá. Por lo tanto deberá comprobarse la seguridad de una viga o pieza flectada al pandeo lateral.
Si la viga es de celosía, se comprobará el pandeo del cordón comprimido conforme a la teoría general de barras comprimidas.
La longitud de pandeo se decidirá en función de la distancia entre puntos...