🕑 Tiempo de lectura: 1 minuto
Una viga reforzada por un sistema de arriostramientos que forman una armadura donde la viga es un cordón se llama viga con armadura. Se compone de perfiles de acero (o vigas de madera) y montantes de barras de acero. Las vigas arriostradas se utilizan cuando hay un gran peso que soportar en un espacio grande sin apoyo desde abajo. Por ejemplo, en naves industriales donde los requisitos de espacio libre son imprescindibles para más zonas de trabajo. Se han establecido una serie de principios de diseño no solo para simplificar el proceso de diseño, sino también para obtener vigas de celosía eficientes y económicas. Los tramos de vigas arriostradas varían de 10 m a 100 m según el tipo de espacio disponible y los requisitos. Además, las vigas en celosía proporcionan una solución económica para luces de más de 25 m.
Tabla de contenido
Principios de diseño para vigas arriostradas
1. Forma de viga de armadura
Para un buen desempeño estructural, la relación entre la luz y la profundidad de la armadura debe elegirse en el rango de 10 a 15. El diseño arquitectónico de un edificio controla su forma externa y gobierna la pendiente impartida al cordón superior de la armadura. Para obtener un diseño eficiente de vigas arriostradas entre cordones, se utilizan inclinaciones de miembros diagonales de 35° a 55°, se aplican cargas puntuales en los puntos nodales y la orientación de los miembros diagonales es tal que los miembros más largos son más susceptibles. tensión.
2. Sección de viga de armadura
La sección transversal debe ser simétrica para doblarse desde el plano vertical de la armadura. Cuando el miembro está en compresión, la resistencia al pandeo en el plano vertical de la armadura debe ser similar a la resistencia al pandeo fuera del plano. Además, para esfuerzos elevados en los miembros, conviene utilizar cordones con secciones IPE, HEA, HEB o formadas por dos canales (UPE) y diagonales formadas por dos ángulos de rastrel. Además, se recomienda utilizar almas verticales para los cordones superiores y almas horizontales para los cordones inferiores. Adicionalmente, se recomienda el uso de perfiles huecos para código y/o internos. Finalmente, los cordones principales superiores (vigas) se dividen en compartimentos principales y se subdividen para acomodar las láminas de cubierta del techo.
3. Tipo de conexión
Las conexiones se utilizan para conectar diferentes tipos de vigas arriostradas. Hay dos tipos principales de conexiones:
- conexión soldada
- conexión de perno
4. Distancia entre vigas
Para claros de hasta unos 20,00 m, el espaciado de la armadura de acero puede ser de unos 4,00 m, o 1/5 del claro. Una pendiente de 22Ø (grados) es común en láminas corrugadas y láminas para techos de asbesto. Para el espaciamiento económico de la armadura del techo, el costo de la armadura debe ser igual al costo de la correa + el doble del costo de la cubierta del techo. Como pauta, el espaciado de la estructura del techo se puede mantener en 1/4 de luz hasta 15,0 m y 1/5 de luz de 15 m a 30 m.
5. Procedimiento de diseño para estructura de vigas arriostradas
Los siguientes pasos deben ser considerados al diseñar un truss:
- Elección del tipo de estructura y diseño.
- Determinación de cargas estructurales.
- Evaluar fuerzas internas y momentos en componentes estructurales.
- Selección de materiales y proporciones de miembros y conexiones considerando seguridad y economía.
- Después de confirmar el desempeño de la estructura bajo las condiciones de uso, se realiza un examen final.
6. Fórmula de diseño para vigas de celosía
Tabla 1 Fórmula de diseño para vigas de celosía
Si. No | explicación | puntal único | puntal doble |
Carga uniformemente distribuida – Kg | |||
1. | tensión de la varilla | 0,312 Wh/r | Wh/3r |
2. | compresión del puntal | 0.625W | W/3 |
3. | compresión del haz | 0.312WL/2r | WL/9r |
Carga concentrada sobre puntal, Kg | |||
1. | tensión de la varilla | ph/2r | teléfono/hora |
2. | compresión del puntal | PAG. | PAG. |
3. | compresión del haz | PL/4r | PL/3r |
7. Fabricación y montaje de vigas de celosía
La facilidad de fabricación y ensamblaje tiene un impacto significativo en la economía del diseño. En general, las armaduras de tamaño pequeño y mediano con diseños simétricos se izan en cumbreras durante el montaje. Para evitar el pandeo de la cuerda inferior, debe equilibrarse para soportar el esfuerzo de compresión que se produce durante el izado. Para evitar doblar la armadura en ambos lados durante el montaje, se da una relación empírica de b/L =1/125. donde b es el ancho en el centro del cordón inferior y L es la longitud del vano. Por ejemplo, un truss con una luz de 50 m debe tener un ancho de cuerda superior e inferior = luz/125 o 50×1000/125=400 mm. (8 veces lapso en mm).