Las vigas IPR son elementos estructurales fabricados de acero y tienen una sección en forma de I. Son sumamente versátiles y se colocan como columnas o vigas en las construcciones de escuelas, hospitales, hoteles, edificios de gran altura, entre otros. En la construcción, las vigas y columnas son las encargadas de soportar el peso de la estructura y enviarla a los cimientos. En caso de que se sobrepase el peso que pueden soportar, la estructura puede dañarse y terminar cediendo sobre sí misma.
Uso de las vigas en la construcción
Las grandes construcciones de acero son muy comunes en las ciudades. Es un material accesible, fácil de fabricar en la forma que se necesita, con una alta resistencia y larga vida útil. El acero ha sustituido en las grandes construcciones al ladrillo y hormigón y ha permitido estructuras cada vez más grandes y complejas.
En el caso de las vigas IPR, su aplicación permite reducir drásticamente el peso total de la estructura de un proyecto y esto se verá reflejado en un ahorro muy importante en el costo de la cimentación. Pero, a pesar de sus características y que son más resistentes que el concreto armado, como todos los materiales de construcción, tiene un límite.
El acero se caracteriza por ser un metal muy resistente, que fácilmente puede superar al concreto y el ladrillo, pero también es maleable, por lo que si se supera su resistencia puede doblarse o deformarse, lo que en una construcción terminaría por ser un grave riesgo de seguridad.
¿Cómo se calcula el peso que soporta una viga IPR de acero?
Durante el proceso de planeación de una construcción, uno de los primeros pasos es saber cuál será el peso total de la estructura (cargas muertas) y el peso máximo que soportará durante su uso (cargas vivas). Esto ayudará a determinar, entre otras cosas, el tipo y resistencia que deben tener los cimientos y la cantidad de columnas y trabes necesarias para distribuir las cargas.
Durante la planeación, el ingeniero estructural y el arquitecto deben responderse preguntas como: qué material es más confiable y proporciona mayor durabilidad y cuál es el peso que soportará cada estructura. Existen formas de conocer la respuesta de estas cuestiones cuando se han elegido vigas de acero para la construcción.
En primer lugar, se debe entender cómo funcionan este tipo de perfil estructural. Su forma de I se encarga de soportar las cargas de las losas o los elementos colocados sobre ellas y llevar las cargas hacia las columnas, que las distribuyen hacia las bases hasta llegar a los cimientos, que distribuyen las cargas hacia el suelo.
Cuando se colocan horizontalmente, su trabajo es vincular las columnas entre ellas y la distancia que habrá entre una columna y otra se determina por la suma de cargas vivas y muertas que soportaron. Entre mayor sea la carga, menor debe ser la distancia entre las columnas para que la viga puede soportar el peso, de acuerdo con su perfil (forma de sección transversal), longitud y material.
Las vigas IPR se caracterizan por su versatilidad, ya que no solo funcionan como trabes, su forma también permite que se utilicen como columnas en la construcción, ya que pueden distribuir las cargas con facilidad sin que se deformen. Por esta razón se utilizan tanto en el sector de la construcción.
Para calcular la resistencia de las vigas, hay una fórmula que puede ayudarlos:
M = R × Z
La fórmula toma en cuenta los esfuerzos de flexión que deben de soportar. M representa el momento de las fuerzas exteriores que producen flexión en determinada sección de la viga, Z es el módulo de la sección y R es el valor de la resistencia a la tracción del material (principalmente acero). La fórmula se puede aplicar a diferentes tipos de vigas. También deben tener en cuenta que entre más larga sea la viga, mayor el peso que debe soportar, por lo que el valor M será mayor.
Entre mayor la estructura que va a construirse, mayor será su peso, por ello no solo se debe calcular cuál es el peso que puede soportar cada viga; también se deben buscar formas de reducir el peso del edificio. Utilizar vigas IPR para toda la estructura de la construcción aligerará significativamente el peso de la estructura, puesto que pesan solo alrededor de 400 kg, una cuarta parte que una trabe de concreto colado del mismo tamaño, que llega a pesar 2 toneladas.
También se recomienda utilizar paneles tipo sándwich para las paredes, como el multymuro. Esta también es la razón por la que los lados exteriores de los grandes edificios son solo de cristal, ya que pesan mucho menos que una pared sólida. Utilizar la viga IPR en la construcción permite reducir el peso total de la estructura y esto se verá reflejado en el ahorro importante en el costo de la cimentación.
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Las vigas IPR son un material que no debe faltar en ninguna construcción. Aunque debemos recordar que la importancia de este elemento y los beneficios que aporta a las diversas edificaciones, en especial a las de mayor tamaño, depende de la calidad de los materiales con los que es fabricada. De lo contrario se corre el riesgo de una construcción deficiente.
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