Vigas principales en edificios de varias plantas para uso

Vigas principales en edificios de varias plantas para uso

Proyecto básico: Vigas principales en edificios de varias plantas para uso comercial y
residencial
SS014a-ES-EU
Proyecto básico: Vigas principales en edificios de varias
plantas para uso comercial y residencial
Describe los diferentes tipos de vigas principales utilizadas en edificios de varias plantas.
Resume sus ventajas, describe las consideraciones principales del diseño e incluye
información para el diseño inicial.
Índice
1.
Tipo de construcción
2
2.
Ventajas de su utilización
3
3.
Consideraciones del diseño
3
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residencial
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1.
Tipo de construcción
Las vigas principales sostienen las vigas secundarias y, debido a su carga, suelen ser de mayor
peso o canto que las vigas secundarias de la misma longitud. Estas vigas están sometidas a
una o varias cargas puntuales a una separación determinada por la longitud del vano de la losa
del forjado. Las vigas principales pueden tener dos formas genéricas:
‰ Secciones de acero laminadas en caliente (utilizando secciones IPE o UB)
‰ Secciones armadas (a partir de placas soldadas)
Para vigas principales largas (longitud de vano superior a 12 m), mostradas en la Figura 1.1,
se pueden crear aberturas grandes rectangulares en las almas de las secciones cerca del centro
del vano, donde los esfuerzos cortantes son bajos. Las vigas armadas se utilizan a menudo
como vigas principales ya que se pueden diseñar de forma eficaz como secciones asimétricas
compuestas. Las vigas aligeradas circulares también se pueden utilizar como vigas
principales, aunque son menos eficientes para este propósito, debido a los elevados esfuerzos
cortantes que actúan en las vigas principales. Las vigas principales se unen generalmente a las
alas de los pilares para garantizar la rigidez y la eficiencia en la fabricación de las uniones.
12 - 18 m
6-9m
Figura 1.1
Disposición de vigas principales largas, con un vano de 12 a 18 m
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2.
Ventajas de su utilización
Las ventajas de las vigas principales largas son las siguientes:
‰ Es posible diseñar vigas principales para
un amplio rango de vanos
Es posible utilizar vigas laminadas en
caliente o armadas
‰ Las secciones transformadas son
eficientes
Las secciones se fabrican 'a medida' para
una luz y carga determinados
‰ Integración de servicios
Es posible crear amplias aberturas del
alma cerca del vano central
‰ Ahorro en gastos de protección contra
incendios
Las secciones más pesadas pueden tener
un valor de hasta 30 minutos de resistencia al
fuego sin protección
3.
Consideraciones del diseño
El diseño estructural de las vigas principales depende del tamaño y la disposición de las vigas
en planta. La Tabla 3.1 y Tabla 3.2 indican los tamaños típicos de las vigas principales para
varias separaciones de pilares en las direcciones ortogonales.
Tabla 3.1
Tamaños de las vigas principales mixtas utilizando secciones IPE
Vano máximo de la viga principal (m)
Vano de las vigas
secundarias (m)
6
7,5
9
10,5
12
6
IPE 360
IPE 400
IPE 450
IPE 550
IPE 600R
7,5
IPE 400
IPE 450
IPE 550
IPE 600R
IPE 750x137
IPE 450
IPE 500
IPE 600
IPE 750x137
IPE 750x173
9
Sobrecarga:
= 3 kN/m2 más 1 kN/m2 para tabiques, etc.
Tabla 3.2
Tamaños de las vigas principales mixtas utilizando secciones UB
Vano de las vigas
secundarias (m)
6
7,5
9
Sobrecarga:
Vano máximo de la viga principal (m)
6
305 × 127 ×
42 kg/m
7,5
9
10,5
356 × 171 × 57 406 × 178 × 74 457 × 191 × 98
kg/m
kg/m
kg/m
12
533 × 210 ×
122 kg/m
356 × 171 × 45 406 × 178 × 67 457 × 191 × 89
kg/m
kg/m
kg/m
533 × 210 ×
122 kg/m
610 × 229 ×
140 kg/m
406 × 178 × 54 457 × 191 × 74
kg/m
kg/m
610 × 229 ×
140 kg/m
610 × 305 ×
179 kg/m
533 × 210 ×
101 kg/m
= 3 kN/m2 más 1 kN/m2 para tabiques, etc
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Las vigas principales deben unirse a las alas de los pilares, por ejemplo mediante detalles de
chapa de extremo, según se indica en la Figura 3.1. Las chapas de extremo extendidas
aumentan la rigidez de la unión y reducen las flechas de la viga.
120
90
B
70
A
70
A-A
50 50
40
50
70
B
A
70
10
B-B
Figura 3.1
Unión de la chapa de extremo de la viga principal al pilar y unión de la chapa
atornillada al alma de la viga secundaria al pilar
Las vigas secundarias pueden unirse a las vigas principales mediante detalles de chapa de
extremo, pero el ala superior debe colocarse, haciendo entallas, tal que las alas superiores
tengan el mismo nivel, según se muestra en la Figura 3.2. De forma alternativa, se pueden
utilizar chapas atornilladas al alma o angulares dobles.
120
A
50
40
90
90
A
Figura 3.2
A-A
Unión viga-viga, con entalladura en el ala superior
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Para vigas armadas, se pueden utilizar varios tamaños de sección. Para garantizar un diseño
estructural eficiente, el ratio longitud del vano/canto de las vigas principales mixtas está en el
intervalo 15-18. Sin embargo, es posible incrementar el canto de la sección con el fin de
obtener el tamaño máximo de abertura del alma para la integración de servicios
(normalmente, hasta un 70% del canto de la sección). La Figura 3.3 muestra un ejemplo de
viga principal armada.
Figura 3.3
Viga armada de vano largo con varias formas de abertura
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Registro de calidad
TÍTULO DEL RECURSO
Proyecto básico: Vigas principales en edificios de varias plantas
para uso comercial y residencial
Referencia(s)
DOCUMENTO ORIGINAL
Nombre
Compañía
Fecha
Creado por
R.M. Lawson
SCI
Ene 05
Contenido técnico revisado por
G.W. Owens
SCI
May 05
Contenido editorial revisado por
D.C. Iles
SCI
May 05
1. Reino Unido
G.W. Owens
SCI
26/5/05
2. Francia
A. Bureau
CTICM
26/5/05
3. Suecia
A Olsson
SBI
26/5/05
4. Alemania
C. Mueller
RWTH
11/5/05
5. España
J. Chica
Labein
20/5/05
6. Luxemburgo
M. Haller
PARE
26/5/05
G.W. Owens
SCI
26/4/06
Contenido técnico respaldado por los
siguientes socios de STEEL:
Recurso aprobado por el
Coordinador técnico
DOCUMENTO TRADUCIDO
Traducción realizada y revisada por:
eTeams Internacional Ltd.
Recurso de traducción aprobado por:
Labein
29/9/05
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