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Te presentamos un nuevo curso de construcción en el cual hablaremos sobre las vigas que son elementos que resisten y derivan los esfuerzos de carga de una edificación, por tracción.

En el curso breve “Viga cadena de hormigón armado”, se pudo estudiar la construcción de las mismas, como sistema convencional en obras civiles de cargas normales, sin embargo en este curso, analizaremos los componentes estructurales, para construcciones de alto requerimiento de descarga y mayor movimiento.

La viga de Acero Hormigonado, es un sistema constructivo realizado a nivel mundial, con mucha frecuencia en estructuras de altura activa, edificios y edificaciones en zonas sísmicas.

Por alta carga o movimiento de una viga, se sucintan esfuerzos cortantes por diagramas flectores, lo cual  logra un desbalance en la estructura desde el basamento, y sabiendo que es un sistema de trabajo a tracción por carga en un 80%, se incluye dentro de la viga un elemento de alta resistencia por cuantía y volumen unificado, que es el acero macizo estructural, el cual disipa con mayor efectividad todo momento a ser transmitido.

El hormigón en la viga, sirve para otorgar rigidez al sistema, aparte de lograr unificación monolítica en los puntos de encuentro de estructura vertical y horizontal con el basamento. Sirve también para evitar posibles corrosiones, como recubrimiento al acero interior, siendo el mismo de alta resistencia, fluidez y plasticidad, a fin de soportar movimientos internos de gran jerarquía.

Los perfiles estructurales a utilizarse, en su mayoría tienes sección “I”, conocida también como “H”, otorga mejor posicionamiento de cavidad de apoyo al hormigón.

vigas

Cabe resaltar que el perfil estructural tiene diferentes pesos, dependiendo del contenido de plomo dispuesto en su aleación, lo cual en la mayoría de los casos logra que la estructura sea más pesada, pudiendo registrarse casos de Acero Hormigonado de hasta 3000 kg/m3.

La clara diferencia entre el AºHº y el HºAª, se debe a la cuantía de acero involucrado en la estructura, ya que el hormigón armado lleva barras de acero “corrugado” en pequeña proporción a su masa, y el Acero hormigonado grandes y pesados perfiles de mayor resistencia, por lo cual logra un gran incremento en el costo de la edificación, hasta de un 200% dentro de estos ítems.

La resistencia a tracción fluencia, y secciones de hormigón deberán ser calculadas por un ingeniero civil estructuralista en todos los casos, a fin de tener certidumbre de un 100% a la hora de utilizar este sistema.

Por la configuración geométrica y sección de los perfiles estructurales, pueden utilizarse también como estructuras libres de revestimiento, ya que estos resisten esfuerzos de compresión muy altos, y dependiendo a la aleación muchas veces mayores al hormigón, registrándose casos de columnas de acero con prueba de 300 kg/ms2 en aplastamiento, además de disipar pandeo, vuelco, torque y esfuerzos de diagrama negativo dentro de una estructura. Ver curso “Sistema estructural por perfiles de acero”

Procedimiento para la ejecución:

Para utilizar perfiles estructurales dentro de la estructura, se debe realizar un diseño geométrico en  el parante principal de todas las piezas de acero a utilizar, a fin de realizar trabajos preliminares de tornería, para lograr el funcionamiento de enlace entre “hormigón y acero” que en este caso es difícil de obtener, ya que el acero presenta caras lisas de las cuales el hormigón se desprende con facilidad.

Se incorpora el concepto “puente de adherencia”, el cual consiste en perforar el alma del acero en pequeñas cuantías, unificando el hormigón, al momento de traspasar el alma estructural del perfil:

vigas

El diseño y ejecución de los puentes de adherencia debe ser supervisado por un profesional ligado a la rama constructiva, ya que la pieza podría perder comportamiento estructural en caso de ser mal tratada.

Una ver realizado el rubro de preparación de los perfiles de acero, se debe tomar en cuenta que el hormigón a vaciarse deberá ser de alta resistencia, con dosificaciones próximas a H-35 (350 kg. Cemento/m3), en proporciones 1:2:3 ente demento, arena y grava de granulometría mayor a 3/8” respectivamente.

En dicho hormigón se deben incorporar aditivos fluidificantes de masa, según normas del fabricante, para lograr que la mezcla traspase completamente los puentes de adherencia.

vigas

En ciertos casos, en los que el cálculo lo amerita, se colocan también barras de acero corrugado de construcción y estribos que los unen al perfil estructural, a fin de incrementar la adherencia en los espacios laterales con gran sección de hormigón.

El proceso de construcción, encofrado, vaciado, armado y vibrado, es similar al de una viga de hormigón armado (Ver curso “Viga corona de Hormigón Armado”), con la diferencia entre los enlaces de armadura de acero en apoyos de columna y viga, los cuales merecen un tratamiento especial.

La columna, posee un alma estructural de acero del mismo elemento, así que los 2 grandes perfiles deben unirse de manera solida para evitar disgregaciones en el contenido monolítico, pudiendo utilizarse en los encuentros platinas y pernos y también estar unidos por soldadura (Ver curso “Uniones para estructura de Acero”.

Por otro lado el encofrado y apuntalado debe poseer mayor resistencia, ya que de seguro albergara una estructura de mayor peso.


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