Una viga de placa es una viga de acero que se utiliza a menudo en la construcción de puentes. Dependiendo de los requisitos de diseño y del tipo de estructura se determinan los espesores metálicos del alma, alas, rigidez, etc.
Utilizar el material adecuado (acero) con la resistencia especificada y realizar trabajos de soldadura son los dos factores principales que se deben tener en cuenta a la hora de desarrollar la viga de chapa.
Una viga de chapa se utiliza cuando necesitamos tramos más profundos y con mayor rigidez para soportar cargas pesadas.
Además, existe una limitación en la producción de perfiles laminados en caliente a medida que aumenta la profundidad del perfil. Por lo tanto, necesitamos utilizar perfiles compuestos que puedan soportar grandes momentos de flexión y fuerzas de corte.
Tipos de portamatrículas
Dependiendo de las normas utilizadas o de la forma de fabricar las vigas, pueden existir diferentes clasificaciones.
Hay dos tipos de vigas de chapa.
- Portamatrículas invertido
- Viga de placa soldada
Portamatrículas invertido
Es una combinación de alas, almas y otros elementos de rigidez necesarios. La conexión es mecánica, los paneles no están soldados entre sí.
- En general, el 90% de las fuerzas de corte las soporta la red.
- La conexión entre el alma y el ala se estabiliza mediante los perfiles angulares empotrados en el ala. Los retranqueos deben dimensionarse para corte horizontal.
- Las conexiones entre el alma y los ángulos del ala deben diseñarse para soportar fuerzas de corte horizontales y cargas verticales que actúan sobre el ala cuando se transfieren al alma.
- Los perfiles angulares se utilizan como rigidez del alma en vigas reversibles.
Vigas de chapa soldada
Las vigas de placas soldadas son las más utilizadas en la construcción porque son más fáciles de fabricar y son un tipo de viga mucho más eficiente.
Estos perfiles se utilizan principalmente en la construcción de puentes. El puente de vigas de placa es muy rígido y puede soportar cargas muy elevadas al mismo tiempo que soporta movimientos laterales. Este efecto se puede observar en puentes ferroviarios. Además, se utilizan para desarrollar vigas cajón.
Se encuentran disponibles métodos empíricos o métodos de aproximación para determinar la altura total de la viga de chapa, así como el espesor del ala y el alma.
Componentes de vigas de chapa metálica
Un transportador consta esencialmente de cinco componentes. El ensamblaje de estos cinco componentes crea la viga completa. El requisito básico es producir una viga en I que, además de otras resistencias locales al pandeo, también tenga una rigidez a la flexión y al corte muy alta.
- tablero web
- mesa
- Refuerzos (soporte, refuerzos longitudinales e intermedios)
- Conectores de brida y núcleo
- Finalizar conexión
tablero web
La placa vertical de la viga se llama placa de alma.
El espesor depende de los requisitos del proyecto y la altura también se determina en función de las condiciones del sitio y las cargas de la red.
El alma normalmente soporta las cargas aplicadas al ala en forma de fuerzas cortantes. El efecto alma generalmente no se tiene en cuenta al diseñar el plegado.
A medida que las capas se vuelven más delgadas y más altas, la tela tiende a pandearse cuando se aplican tensiones. Por lo tanto, se sueldan a la tela varios tipos de rigidez discutidos en este artículo para garantizar su resistencia.
mesa
No hay características especiales aparte del uso de una placa separada para la brida. La placa de brida se suelda o se conecta de otro modo como se describe en los diferentes tipos de soportes de placa.
A diferencia de los perfiles laminados, unimos el alma y el ala para formar el soporte de chapa.
La brida está diseñada para resistir la acción de flexión. Dependiendo de los requisitos del proyecto, se proporcionan refuerzos o placas adicionales.
refuerzos
Los refuerzos sirven para mejorar la capacidad de carga y evitar errores de pandeo local. Además, se utilizan para absorber las cargas que actúan sobre la viga hasta distribuirlas por toda la viga.
Con este tipo de elementos de acero se pueden observar los siguientes tipos de refuerzo:
- Refuerzos de rodamientos
- Refuerzos longitudinales
- Refuerzos intermedios
Se fijan refuerzos de rodamiento al soporte para distribuir la reacción del soporte al alma sin causar errores de pandeo. Además de los refuerzos de soporte, hay un refuerzo de elevación para fines de instalación, como se muestra en la siguiente figura.
Para reforzar el alma también se utilizan placas de acero soldadas en sentido longitudinal y transversal.
Se observan refuerzos verticales o transversales en la mayoría de vigas de acero que soportan cargas pesadas.
Empalmes de bridas y núcleos
Es la conexión superior entre el alma y el ala de soporte.
Si la longitud de la viga es menor que el claro, se requiere una conexión a tope.
Esta es una conexión de transferencia de torsión y corte que garantiza que la viga continúe.
Finalizar conexión
La conexión final es la parte más difícil del detalle estructural de una viga de acero.
Si existen continuaciones o apoyamos la viga sobre un soporte, se debe diseñar la conexión en consecuencia.
Sin embargo, en la mayoría de los casos las vigas de chapa simplemente se guardan en el soporte final. En tales situaciones necesitamos proporcionar refuerzos en la junta final.
Un procedimiento constructivo similar se sigue en el diseño de las placas extremas y el refuerzo que conecta verticalmente el alma y las alas.
Aplicación de vigas de chapa.
Las vigas de chapa se utilizan como estructuras de soporte en diferentes zonas. Cabe destacar las siguientes áreas como principales áreas de aplicación.
- Construcción de puentes
Las vigas de placa se utilizan principalmente en puentes de ferrocarril y carreteras. En particular, los puentes ferroviarios antiguos son puentes de vigas laminadas.
Además, se consideran como posibles usos los puentes de vigas cajón, los puentes de vigas militares compuestos y los puentes de vigas semi-cajón.
- Buques
- viga portal
- Plataformas de petróleo y gas
- Prueba de estrés
- Grúas
- Estructuras elevadoras
Ventajas de los portamatrículas
- Se pueden utilizar para transportar cargas pesadas.
- Construcción rápida
- Mayor estabilidad
- Alta resistencia a las fracturas por fatiga.
- Construcción sencilla en comparación con los puentes de celosía.
- Facil de mantener
Desventajas de los titulares de matrículas
- No se pueden utilizar para soportar grandes luces.
- Menos apariencia arquitectónica
- Un poco difícil de manejar al insertar
- La producción debe realizarse estrictamente de acuerdo con el proyecto.
Los artículos fueron escritos en Construcción de vigas de acero de acuerdo con BS 5950 E Ejemplo práctico de construcción de una viga de acero (viga universal) Para obtener más información sobre estructuras de vigas de acero, consulte esta página.
Para obtener más información sobre las vigas de acero, consulte el artículo Tipos de vigas de acero .
