Cuál perfil de acero estructural es el correcto para vigas en la construcción

Cuál perfil de acero estructural es el correcto para vigas en la construcción

Estructuristas: Cómo elegir el correcto perfil estructural para vigas en la construcción de armazones

Te explicamos los cálculos esenciales para determinar qué tipo de perfil y que tamaño es el más adecuado para las vigas en la construcción.

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A veces puede ser complicado calcular qué tipo de perfil de acero se necesita para la colocación de vigas. Por eso, dejamos los mejores consejos de estructuristas expertos en la materia. Para poder conocer a detalle el proceso numérico de esta evaluación exhaustiva.

A continuación se desglosan ejemplos reales de como determinar y clientes futuros que necesiten de este proceso. Sigue con nosotros que al final te mencionaremos la mejor empresa donde podrás encontrar el perfil de acero ideal para tu construcción.

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Cómo seleccionar preliminarmente un perfil de acero para usarse como viga

Antes de mencionar lo importante de seleccionar un perfil de acero para usarse como viga. Es fundamental ver qué tipos de clientes pueden tener los estructuristas.

Tipos de clientes de un estructurista

En una sola área estructural, quizás nos preguntemos sí ¿se pueden manejar diferentes tipos de clientelas? La respuesta es muy obvia, ya que los clientes más notorios pueden ser:

Los arquitectos

Los arquitectos se especializan en definir perfiles de una manera exacta y confiable. Logran hacer muchos proyectos completos y muy estructurales. 

Directamente el propietario

En muchos motivos diversos, estos clientes tienen muy bien pensado el espacio que van a reestructurar. O que previamente su trabajo arquitectónico es supervisado y lo pasan a una empresa como la de 3G Aceros. De esa forma, poder solucionar estructuralmente todas las obras para así llevarlas a cabalidad. 

Constructores

Pueden ser arquitectos o ingenieros que buscan específicamente a los estructuristas para definir perfiles para su proyecto de construcción.

Todos estas labores dependen única y exclusivamente de cómo se manejan los proyectos. Primeramente, con una supervisión de forma muy organizada y concisa. Para un buen empuje en todos los ángulos y así poder tener mejores resultados en el trabajo.

Ejemplo 1: Cómo preliminar un perfil

En diversas oportunidades los clientes piensan que los trabajadores estructuristas se sientan y piensan en dos segundos qué perfiles de acero tienen que elegir y ya. Pero no es así, todo estos procesos llevan un orden numérico de muchos análisis y diseños para que toda la obra se pueda llegar a terminar con mucho éxito. 

Por citar un solo ejemplo, imaginemos dos locales, un pequeño comedor más una sala que lo pudo definir el arquitecto. Ahora imaginemos previamente que se va a intentar colocar una viga de acero en el eje entre la sala y el comedor. Donde nos encontramos situados en planta baja o en el primer nivel y queremos construir y aprovechar los espacios en la parte de arriba.

Lo cuál vas a construir con una viga de material de acero, nosotros necesitamos todos los datos: las dimensiones de los tableros (espacios de la losa). Te presentaremos aquí un tablero 1 (comedor) y un tablero 2 (sala) con las dimensiones de 6 metros por 4 metros.

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Datos necesarios para determinar el perfil

Pero necesitamos datos más importantes que normalmente se utilizan hablando de un proyecto en proceso. Tienen que estar bien definidos por un arquitecto para poder plasmarlo en un plano de acabado y muy organizado, los datos son:

  • Materiales. Si es de concreto o losacero, de loseta cerámica, o de yeso de plafón.
  • Especificaciones. espesor, peso en volumen, más el peso bruto sobre la losa.

El arquitecto tiene que utilizar muy buenas especificaciones de los acabados que se va a colocar y con las indicaciones los estructuristas podrán determinar el peso de los acabados. Continuemos con el ejemplo, se puede colocar una losacero con un refuerzo de ayuda de una capa de compresión de 6 centímetros

El mismo espesor de seis centímetros se coloca una loseta cerámica como piso determinamos de unos 20 kilogramos por cada metro cuadrado y vamos a imaginar que en este ejemplo se coloca un plafón o yeso.

¿Por qué se hace énfasis en el yeso? 

Porque teóricamente un buen arquitecto en su plano de acabados, puede indicar todos los espesores de sus aplanados bien sea en las losas o en los muros espesores. Es muy importante porque se está colocando un aproximado de 1.5 centímetros en el espesor.

Eso daría un peso por cada metro cuadrado de unos 22.5 kilogramos. Si se prueba incrementar el espesor del yeso, es muy obvio que se mueve el peso por el mínimo metro cuadrado. Por ende, es imprescindible todos estos datos de las proporciones en el área estructural, para poder diferenciar los acabados que se van a colocar en el resto de la obra.

Empresa distribuidora de laminas, aceros y perfiles monterrey (2)

Análisis de cargas, normas y cálculos 

Imaginemos que se tiene que colocar un piso sobre otro piso, se puede decir que, en ese proceso se genera más peso de lo habitual. Porque ya no serían 20 kilos por metro cuadrado. 

Sino que en este ejemplo, posiblemente se tendría una carga netamente muerta de unos 186,5 kilogramos por cada metro cuadrado. La carga muerta es lo que va quedar, es decir, no se va a mover periódicamente, osea, son cargas permanentes. Por otra parte, se necesita considerar la carga viva, ella está en función del uso destino que va a tener la estructura descrita antes.

Cálculo a considerar

Primero tenemos un comedor y una sala para una casa habitación, se coloca el peso que marcan las normas para casa habitación. Y en este caso el número es de 190. Para otros tipos de proyectos como oficinas, aulas de escuelas, etc, son otros pesos.

En este ejemplo, se hace el diseño como casa habitación, el cual se entrega y se ejecuta la obra. Pero puede suceder que con el paso de los años, el dueño decida que ya no quiere  ocupar esa parte como habitación. Más bien, se le ocurre cambiarlo por un negocio, un gimnasio o un área de restaurante. 

El peso no es la misma, porque se diseñó el elemento estructural: las vigas, las columnas, las losas o los muros. Se diseñaron considerando una carga viva de 190 casas habitación. Si se cambian o reestructuras el uso destino, se debe cambiar la carga eso es muy importante.

Normas para el cálculo

Al tener la carga muerta y la carga viva, las mismas normas marcan y facilitan unos factores para carga muerta y carga viva. Los factores como incrementar todo lo que ya calculamos en base de los acabados e incrementar lo que ya se determinó como el uso destino

¿Cómo se van a incrementar? La carga muerta en un 30% y carga viva en un 50%. Si se aplican todos estos factores, se obtendrá una carga sobre la losa de 527,45 kilogramos por cada metro cuadrado; ya que las unidades son muy importantes aquí para no representar o correr riesgos a futuro.

Nota de los expertos: Es carga por metro cuadrado, es decir, que se está considerando en el diseño 528 kg por cada metro cuadrado de la losa. Se incrementó por el factor que da la norma.

Análisis de las cargas

Ahora bien, con la carga sobre el tablero, se va calcular lo que llaman los estructuristas, las cargas tributarias. No es más que la losa va a transmitir las cargas al perímetro de ese tablero. En el comedor, se va a transmitir a los varios ejes que tiene a su alrededor incluyendo en la central.

Sobre esa viga central va caer 1406,53 kg por metro. Al determinar la carga, se define como se va fijar esa viga, es decir, el momento. Este se calcula dependiendo si está simplemente apoyada o está doblemente empotrada.

Si se siente simplemente apoyada, el cálculo que arroja es de 6329,40 Kg por metro. En cuanto el cálculo para doblemente empotrada roja un total de 4219,60 Kg por metro. Hasta aquí el análisis de las cargas.

Nota importante: Si se cambia el acabado, se debe hacer nuevamente el cálculo de las cargas o peso con ese acabado. Asimismo, si se incrementa la capa de compresión de 6 a 8 centímetros, también se debe hacer un nuevo cálculo. Todo cambio de peso modifica el análisis y diseño del perfil de acero o viga de ese elemento estructural.

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Diseño preliminar para determinar un perfil de acero

Para hacer esto, es vital conocer algunos datos ideales que ayudan a determinar el perfil de acero. Por supuesto, después de conocer el momento, mira qué información ameritas para seguir con el cálculo.

Datos para diseño

  • Tipo de acero. Todo tipo de acero con características A36.
  • Fy. Debe tener un Fy de 2.530 kg sobre centímetro cuadrado.
  • Fu. Así como un Fu de 4080 kg por centímetro cuadrado.

Si cambias el tipo de acero, los valores también cambian.

  • Módulo de elasticidad. Estos no cambian y valen 2.040.000 kg por centímetro. cuadrado.
  • Longitud de la viga. En este caso es de 6 metros.


Toma en cuenta que el diseño es el proceso para determinar el tamaño y el perfil de acero.

Normas para el diseño

Si se va hacer análisis y diseño estructural, es importante verificar las normas para que la estructura cumpla con la norma de un reglamento de construcción.

Nota: Las resistencias de diseño en flexión Mr, se determina con la expresión Fr Mn

Fr: Factor de reducción de resistencia tiene un valor según la norma de 0,9 al menos que se indique otro punto.

Mn: La resistencia nominal de miembros en flexión cuyo patín comprimido está soportado lateralmente en forma continua, provienen de soportes laterales con separación L no mayor que L, es igual a:

Mn= Zx Fy = Mp

MR = FR (Zx FY)

MR = 0,9 (Zx FY)

Zx: para la norma este módulo va respecto al eje X

Mr: momento plástico nominal de la sección

Zx = 277,77 cm3

Si tomamos ⅔ de Mp, tenemos entonces Zx = 416,96 cm3

Es clave inicial preliminar para seleccionar el perfil de acero. Se va al manual del IMCA, donde se busca en el manual un Zx de 417 cm3, pero no menos. 

Al ver en la lista, se encuentra una viga de 203 X 41,7. Donde el 203 es el peralte del perfil de acero en milímetros, es decir, 20,3 centímetros.

Por otro lado, el número 41,7 es el peso del perfil de acero por metro. Lo que quiere decir que ese elemento pesa 41,7 kg por cada metro. 

También se puede hallar otro perfil de acero con la misma longitud pero con otro peso mayor, un 46,2. En el diseño se importa el Zx y ser lo suficientemente óptimo para no meterle tanto peso a la viga.

Si observas que hay otros tipos de perfiles de acero, y el peso es mayor, no es recomendable. Ahora bien, si encuentras en el manual IMCA el peralte es mayor y el peso es menor, es mejor, ya que se estaría optimizando el peso hasta 10 kg y más.

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3G Aceros es la marca que representa el acero en México. Cuenta con una gran fabricación, distribución y comercialización de todo tipo de acero. Encontrarás los perfiles de acero que necesitas para tu construcción.

Además, puedes consultar con los expertos en el área de atención al cliente si tienes duda de algún perfil de acero que te solicite tu estructurista, ingeniero o arquitecto. Verás las diferentes ofertas que tienen para los constructores y dueños de propiedades que desean construir su espacio.

No dudes en contactar a 3G Aceros, están en Monterrey y cuentan con los mejores precios del mercado de acero.

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Todo en un solo lugar. Están listos para atenderte, porque en 3G Acero les complace servir a sus clientes con la atención personalizada y especial para cada proyecto que harán.

¡No esperes más y llama que sin duda no te arrepentirás!

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Te explicamos los cálculos esenciales para determinar qué tipo de perfil y que tamaño es el más adecuado para las vigas en la construcción.
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