Peraltes

Capitulo II

CAPITULO II
2. CAPACIDAD RESISTENTE A FLEXIÓN

2.1.

GENERALIDADES
Las trabes armadas son vigas fabricadas con placas de acero de alma muy

delgada para bajar el peso y costo del elemento; se utilizan cuando se requiere un
módulo de sección más grande del que se puede obtener en cualquier viga
laminada. Por lo general, se deben reforzar las almas de las trabes armadas enlos puntos donde haya cargas concentradas por medio de atiesadores de apoyo
para lograr una distribución de las cargas al alma; se pueden añadir atiesadores
intermedios para incrementar la resistencia contra el pandeo y mejorar la eficiencia
del alma para resistir los esfuerzos.
Con la ayuda de los atiesadores se pueden cubrir claros más grandes y
mantener un espesor pequeño del alma. Elcálculo de la resistencia de éstos es
similar al estudio de una columna sujeta a compresión.
“La mayoría de los puentes carreteros de acero, construidos actualmente
para claros menores de unos 80 pies (24 m), son puentes de vigas laminadas de
acero. Para claros mayores, las trabes armadas de alma llena empiezan a
competir económicamente con buenas perspectivas. Donde las cargas sonextremadamente grandes, como para los puentes ferroviarios, las vigas de alma
llena compiten para claros tan cortos como son 45 ó 50 pies (13.72 a 15.24m)”.1

1

Jack C. McCormac, 1972, Diseño de Estructuras Metálicas, Representaciones y Servicios de
Ingeniería, México.

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El límite superior económico de los claros en trabes armadas de alma llena
depende de varios factores,incluyéndose: si el puente es simple o continuo, si se
trata de un puente carretero o ferroviario, del tramo más grande que puede
embarcarse en una pieza, etc.
Las diferencias principales entre el diseño de una viga laminada y el diseño
de una trabe armada son la mayor libertad para dimensionar la sección transversal
de una trabe armada y el hecho de que el peralte mayor de la trabe armada confrecuencia da como resultado almas relativamente delgadas que hacen que los
problemas de pandeo del alma sean más importantes.
Para que el miembro que se analiza sea aceptado como trabe armada,
debe cumplir con la ecuación 2.1; en caso contrario, se tomará como una viga.
2.1

h 970
>
tw
Fy
donde:
h : Altura del alma.

t w : Espesor del alma.
Las trabes armadas son miembros estructurales quesoportan cargas
transversales y quedan por lo tanto sometidas a flexión y cortante.

Figura 2.1 Trabe simplemente apoyada.

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2.2.

RESISTENCIA POR FLEXIÓN
La capacidad resistente a flexión depende básicamente de la altura del

alma y del área de los patines.
“Una condición que puede limitar las proporciones de la trabe así como su
resistencia a la flexión, es eltamaño máximo que puede ser fabricado en el taller y
embarcado a la obra, pues podría haber problema de transportación a causa de la
altura libre. Las trabes de menor peralte probablemente se utilizarán cuando las
cargas sean ligeras, y las de mayor peralte cuando se necesita soportar grandes
cargas concentradas, como las concentraciones debidas a columnas en edificios
altos. “(Ref. 1 ).
Una trabearmada puede fallar por flexión por varias causas. A continuación
se muestra una lista de las fallas por flexión:
1. La trabe puede fallar por cedencia de las fibras extremas. Cuando el punto
de fluencia es alcanzado en las fibras, la deflexión de la viga aumenta
rápidamente con respecto al aumento de carga.
2. En una trabe de claro grande la falla puede ser por inestabilidad lateral,
comoen una columna.
3. La falla de miembros delgados puede ocurrir debido a esfuerzos por
cortante excesivos en el alma.
La resistencia de diseño por flexión de las trabes armadas viene dada por la
ecuación 2.2:
Rn = φb M n

2.2

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donde:

φ b = 0.9 Factor de reducción de resistencia.
M n = Momento nominal resistente.
Para el diseño por flexión, en primer lugar, se...