Una viga en T (o viga en T ), utilizada en construcción , es una estructura portante de hormigón armado , madera o metal , con una sección transversal en forma de "T" mayúscula . La parte superior de la sección transversal en forma de "T" sirve como brida o elemento de compresión para resistir tensiones de compresión . El alma (sección vertical) de la viga debajo de la brida de compresión sirve para resistir la tensión de corte . Cuando se utiliza para puentes de carreteras [1], la viga incorpora barras de refuerzo en la parte inferior de la viga para resistir las tensiones de tracción que se producen durante la flexión . [2]
La viga en T tiene una gran desventaja en comparación con una viga en I (con forma de 'Ɪ') porque no tiene un ala inferior con la que lidiar con las fuerzas de tracción , aplicable para la sección de acero. Una forma de hacer que una viga en T sea más eficiente estructuralmente es usar una viga en T invertida con una losa de piso o tablero de puente que una las partes superiores de las vigas. Si se hace correctamente, la losa actúa como el ala de compresión.
Una viga en T es un elemento estructural capaz de soportar grandes cargas por resistencia en la viga o por refuerzos internos. En algunos aspectos, la viga en T se remonta a la primera vez que un ser humano formó un puente con un pilar y una plataforma. Después de todo, una viga en T es, en cierto sentido, no más que un pilar con una plataforma horizontal en la parte superior o, en el caso de la viga en T invertida, en la parte inferior. [3] La parte vertical que soporta la tensión de la viga se denomina alma o vástago, y la parte horizontal que soporta la compresión se denomina ala. Sin embargo, los materiales utilizados han cambiado con el paso de los años, pero la estructura básica es la misma. Las estructuras de vigas en T, como los pasos elevados de las autopistas, los edificios y los aparcamientos, tienen material adicional añadido en la parte inferior donde el alma se une al ala para reducir la vulnerabilidad de la viga en T al esfuerzo cortante. [4] Sin embargo, cuando uno investiga más profundamente en el diseño de las vigas en T, aparecen algunas distinciones.
A diferencia de una viga en I, una viga en T carece de un ala inferior, lo que supone un ahorro en términos de materiales, pero con la pérdida de resistencia a las fuerzas de tracción. [5] Los diseños de vigas en T vienen en muchos tamaños, longitudes y anchos para adaptarse a dónde se van a utilizar (por ejemplo, un puente de carretera, estacionamiento subterráneo) y cómo tienen que resistir la tensión, la compresión y las tensiones de corte asociadas con la flexión de la viga en su aplicación particular. Sin embargo, la simplicidad de la viga en T está en duda por algunos que investigan estructuras de vigas más complejas; por ejemplo, un grupo de investigadores probó vigas en T invertidas pretensadas con aberturas de alma circulares, [6] con resultados mixtos pero generalmente favorables. El tiempo y el esfuerzo adicionales invertidos en la creación de una estructura más compleja pueden resultar valiosos si posteriormente se utilizan en la construcción . También se deben seleccionar los materiales más adecuados para una aplicación particular de viga en T.
El proceso de fabricación de vigas en T de acero incluye: laminado en caliente, extrusión, soldadura de placas y ajuste a presión. Un proceso de grandes rodillos que conectan dos placas de acero pellizcándolas juntas, llamado ajuste a presión, es un proceso común para vigas que no soportan carga. La realidad es que, para la mayoría de las carreteras y puentes actuales, es más práctico incorporar también hormigón al diseño. La mayoría de las construcciones de vigas en T no se realizan solo con acero u hormigón, sino con la combinación de los dos, es decir, hormigón armado. [7] Aunque el término podría referirse a cualquiera de varios medios de refuerzo, en general, la definición se limita al hormigón vertido alrededor de las barras de refuerzo. Esto demuestra que, al considerar los materiales disponibles para una tarea, los ingenieros deben considerar la posibilidad de que ningún material sea adecuado para el trabajo; en cambio, la combinación de varios materiales puede ser la mejor solución. Por lo tanto, el acero y el hormigón juntos pueden resultar ideales.
El hormigón por sí solo es frágil y, por lo tanto, está demasiado sujeto a las tensiones de corte que enfrenta una viga en T donde se encuentran el alma y el ala. Esta es la razón por la que se combina acero con hormigón en las vigas en T. Un problema de tensión de corte puede provocar fallas en las alas que se separan de las almas cuando están bajo carga. [8] Esto podría resultar catastrófico si se permite que ocurra en la vida real; de ahí la necesidad muy real de mitigar esa posibilidad con refuerzo para vigas en T de hormigón. En tales estructuras compuestas, surgen muchas preguntas sobre los detalles del diseño, incluida la distribución ideal de hormigón y acero: "Para evaluar una función objetivo, es necesaria una relación de los costos de acero a hormigón". [9] Esto demuestra que para todos los aspectos del diseño de vigas en T compuestas, las ecuaciones se realizan solo si uno tiene la información adecuada. Sin embargo, hay aspectos del diseño que algunos tal vez ni siquiera hayan considerado, como la posibilidad de utilizar un refuerzo externo basado en tela, como describen Chajes et al., quienes dicen de sus vigas probadas: “Todas las vigas fallaron en corte y aquellas con refuerzo compuesto mostraron excelentes características de adherencia. Para las vigas con refuerzo externo, se lograron aumentos en la resistencia última de 60 a 150 por ciento”. [4] Cuando se trata de resistencia a fuerzas de corte, el refuerzo externo es una opción válida a considerar. Por lo tanto, en general, los múltiples aspectos importantes del diseño de vigas en T impresionan al estudiante de ingeniería.
Un problema con la viga en T en comparación con la viga en I es la falta de ala inferior. Además, esto hace que la viga no sea tan versátil debido a que el lado más débil no tiene ala, lo que hace que tenga menos resistencia a la tracción.
Las vigas de hormigón se suelen verter de manera integral con la losa, formando una viga en forma de T mucho más resistente. Estas vigas son muy eficientes porque la parte de la losa soporta las cargas de compresión y las barras de refuerzo colocadas en la parte inferior del vástago soportan la tensión. Una viga en T normalmente tiene un vástago más estrecho que una viga rectangular normal. Estos vástagos suelen estar espaciados entre sí desde 4'-0” hasta más de 12'-0”. La parte de la losa por encima del vástago está diseñada como una losa unidireccional que se extiende entre los vástagos. [ cita requerida ]
Una viga doble T o viga doble T es una estructura portante que se asemeja a dos vigas T conectadas entre sí. Las vigas dobles T se fabrican a partir de hormigón pretensado utilizando lechos de pretensado de aproximadamente 200 pies (61 m) a 500 pies (150 m) de largo. La fuerte unión del ala (sección horizontal) y las dos almas (miembros verticales) crea una estructura que es capaz de soportar cargas elevadas y, al mismo tiempo, tener un tramo largo. Los tamaños típicos de las vigas dobles T son de hasta 15 pies (4,6 m) de ancho de ala, hasta 5 pies (1,5 m) de profundidad de alma y hasta 80 pies (24 m) o más de longitud de tramo. [10]
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