Diseño De Vigas

Universidad de Carabobo
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingenieria Civil
Departamento de Estructuras
Resistencia de materiales

Diseño de Vigas

Análisis de cargas:
Primero es necesario realizar los diagramas de corte y momento de las fuerzas que actúan sobre la pieza para así conocer los esfuerzos y exigencias que deberá soportar.Se obtendrá el valor del máximo momento generado por las cargas que es aplicado sobre la viga estudiada; este será: Mmaxq
Elección preliminar
Luego de esto con una preselección del tipo de perfil a utilizar se buscara su límite elástico mínimo (fy) el cual viene dado en las tablas y catálogos.
Se definirá el esfuerzo de afluencia (fb) como el 60% del límite elástico mínimo, entonces:
Fb=0.6fySe calculara el modulo de sección (W) como el cociente del momento máximo (Mmaxq) entre el esfuerzo de afluencia (fb); suponemos que el elemento estudiado se encuentra bien arriostrado
W=Mmax/fb
Con estos valores se calcula un valor teórico del modulo de sección, posterior a esto se buscara en el catalogo un valor real de W perteneciente alguna viga, Wreal≥Wteorico
Determinaremos el momentoresistente que no es mas que aquel que la viga puede soportar.
MR=Wrealxfb
Si bien ya se conoce la capacidad resistiva de la viga es necesario conocer el aporte a la carga que hará el peso de la misma. El peso propio del elemento actúa como una carga distribuida a todo lo largo del elemento, es decir que se debe calcular el momento máximo que generara esta nueva fuerza, este será llamado Mmaxpp* Si el Mmaxpp y Mmaxq se encuentran en la misma coordenada de x se suman.
* De no ser así, lo cual sucede cuando existen cargas puntuales o cargas distribuidas no continuas; se realizara un nuevo esquema de cargas que incluya el peso propio y se estudiara el momento en las coordenadas de x de ambos máximos y se tomara el máximo entre ambos.

Este momento resultado de la inclusión delpeso propio en el sistema de cargas será llamado: Mact
Ahora se verificara el criterio de resistencia:
MR≥ Mact
De no cumplirse este, se seleccionara un perfil con un valor de W mayor, se volverán a obtener los valores respectivos de MR,Mmaxpp y Mact; de no cumplirse el criterio nuevamente se seguirá así hasta conseguir un perfil que si lo haga.
Criterio de arriostramiento:
El arriostramiento esel grado de soporte, o refuerzos que posee un elemento estructural; para efectos visuales resulta en la utilización de vínculos abundantes.
Un elemento mal arriostrado es susceptible a sufrir deformaciones llamadas pandeo, esto se traduce en un deducción sencilla: Un elemento sin suficientes puntos de apoyo necesitara ser más fuerte y por lo tanto tener un modulo de sección (w) mayor
Pandeo:Se considera una inestabilidad o un desplazamiento de origen elástico ocasionado por la acción de una carga sobre un cuerpo esbelto.
Pandeo local
En los perfiles abiertos, como lo son los T, H, L y de otros ángulos similares, se produce una deformación en el ala de la viga que es sometida a esfuerzo cortante o flexionen, este pandeo se observa en eje transversal de la viga.
Pandeo Lateral:
Esla deformación en el eje longitudinal de la viga y esta viene dada para todas las diferentes geometrías.
Algunas veces es necesario el estudio del soporte que se le brinda a la viga, esto se hará mediante la expresión:
Y: Larr≤637BfFy
1) Bf2Tf≤797Fy (en caso de usar el perfil verticalmente)
2) Bf2Tf≤545Fy (en caso de usar el perfil horizontalmente)
Donde Larr es la longitud dearriostramiento, esta se obtiene del esquema de la viga, para barras con solo dos apoyos es la longitud entre estos, en el caso de existir múltiples apoyos será la mayor de las distancias entre los diferentes apoyos consecutivos.
Bf y Tf son el espesor y el largo del ala de la viga respectivamente, esto visto desde un corte transversal, ambos son datos obtenidos del catalogo.
De cumplirse ambos...