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  1. 1. 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 Page 1
  2. 2. Proyecto básico: Vigas principales en edificios de varias plantas para uso comercial y residencial SS014a-ES-EU 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. 6 - 9 m 12 - 18 m Figura 1.1 Disposición de vigas principales largas, con un vano de 12 a 18 m Page 2
  3. 3. Proyecto básico: Vigas principales en edificios de varias plantas para uso comercial y residencial SS014a-ES-EU 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 9 IPE 450 IPE 500 IPE 600 IPE 750x137 IPE 750x173 Sobrecarga: = 3 kN/m 2 más 1 kN/m 2 para tabiques, etc. Tabla 3.2 Tamaños de las vigas principales mixtas utilizando secciones UB Vano máximo de la viga principal (m) Vano de las vigas secundarias (m) 6 7,5 9 10,5 12 6 305 × 127 × 42 kg/m 356 × 171 × 57 kg/m 406 × 178 × 74 kg/m 457 × 191 × 98 kg/m 533 × 210 × 122 kg/m 7,5 356 × 171 × 45 kg/m 406 × 178 × 67 kg/m 457 × 191 × 89 kg/m 533 × 210 × 122 kg/m 610 × 229 × 140 kg/m 9 406 × 178 × 54 kg/m 457 × 191 × 74 kg/m 533 × 210 × 101 kg/m 610 × 229 × 140 kg/m 610 × 305 × 179 kg/m Sobrecarga: = 3 kN/m 2 más 1 kN/m 2 para tabiques, etc Page 3
  4. 4. Las vigas principales deben unirse a las alas de los pilares, por ejemplo mediante detalles de chapa de extremo, según se indica en la Proyecto básico: Vigas principales en edificios de varias plantas para uso comercial y residencial SS014a-ES-EU Figura 3.1. Las chapas de extremo extendidas aumentan la rigidez de la unión y reducen las flechas de la viga. 70 70 50 50 40 50 10 120 90 70 70 A - A B - B A A 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. 90 120 50 40 90 A - A A A Figura 3.2 Unión viga-viga, con entalladura en el ala superior Page 4
  5. 5. Proyecto básico: Vigas principales en edificios de varias plantas para uso comercial y residencial SS014a-ES-EU 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 Page 5
  6. 6. Proyecto básico: Vigas principales en edificios de varias plantas para uso comercial y residencial SS014a-ES-EU 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 Contenido técnico respaldado por los siguientes socios de STEEL: 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 Recurso aprobado por el Coordinador técnico G.W. Owens SCI 26/4/06 DOCUMENTO TRADUCIDO Traducción realizada y revisada por: eTeams Internacional Ltd. Recurso de traducción aprobado por: Labein 29/9/05 Page 6

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