Una viga en T (o viga en T ), utilizada en la construcción , es una estructura portante de hormigón armado , madera o metal , con una sección transversal en forma de T. La parte superior de la sección transversal en forma de T sirve como brida o miembro de compresión para resistir tensiones de compresión . El alma (sección vertical) de la viga debajo del ala comprimida sirve para resistir el esfuerzo cortante . 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 I ) porque no tiene un ala inferior con la que lidiar con las fuerzas de tracción , aplicables a las secciones 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 una plataforma de puente que una la parte superior de las vigas. Si se hace correctamente, la losa actúa como brida de compresión.
Una viga en T es un elemento estructural capaz de soportar grandes cargas mediante resistencia en la viga o mediante refuerzos internos. En algunos aspectos, la viga en T se remonta a la primera vez que un ser humano formó un puente con un muelle y una plataforma. Después de todo, una viga en T no es, en cierto sentido, más que un pilar con un lecho 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 los años pero la estructura básica es la misma. A las estructuras de vigas en T, como pasos elevados de autopistas, edificios y estacionamientos, se les agrega material adicional 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 vigas en T, aparecen algunas distinciones.
A diferencia de una viga en I, una viga en T carece de ala inferior, lo que conlleva ahorros en términos de materiales, pero con pérdida de resistencia a las fuerzas de tracción. [5] Los diseños de vigas en T vienen en muchos tamaños, longitudes y anchos para adaptarse al lugar donde se van a utilizar (por ejemplo, puentes de carreteras, estacionamientos subterráneos) y cómo deben resistir las tensiones de tensión, compresión y corte asociadas con la flexión de las vigas en su aplicación particular. Sin embargo, algunos que investigan estructuras de vigas más complejas cuestionan la simplicidad de la viga en T; por ejemplo, un grupo de investigadores probó vigas en T invertidas pretensadas con aberturas circulares en el alma [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 se utiliza posteriormente 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: laminación en caliente, extrusión, soldadura de placas y ajuste a presión. Un proceso en el que rodillos grandes conectan dos placas de acero pellizcándolas entre sí, llamado ajuste a presión, es un proceso común para vigas que no soportan carga. La realidad es que hoy en día, para la mayoría de las carreteras y puentes, también es más práctico incorporar hormigón al diseño. La mayoría de las construcciones con vigas en T no se realizan únicamente con acero u hormigón, sino con una combinación de ambos, es decir, hormigón armado. [7] Aunque el término podría referirse a cualquiera de varios medios de refuerzo, generalmente, la definición se limita al hormigón vertido alrededor de barras de refuerzo. Esto muestra que al considerar los materiales disponibles para una tarea, los ingenieros deben considerar la posibilidad de que ningún material sea adecuado para el trabajo; más bien, combinar 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 los esfuerzos cortantes de una viga en T donde se unen el alma y el ala. Ésta es la razón por la que el acero se combina con el hormigón en las vigas en T. Un problema de esfuerzo cortante puede provocar fallas en las alas que se desprenden 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 en cuanto a los detalles del diseño, incluyendo cuál podría ser la distribución ideal de hormigón y acero: "Para evaluar una función objetivo, es necesaria una relación entre los costos de acero y hormigón". [9] Esto demuestra que para todos los aspectos del diseño de vigas en T compuestas, las ecuaciones se hacen solo si se tiene la información adecuada. Aún así, hay aspectos del diseño que algunos tal vez ni siquiera hayan considerado, como la posibilidad de utilizar refuerzo externo a base de tela, como lo describen Chajes et al., quienes dicen de sus vigas probadas: “Todas las vigas fallaron en corte y aquellos con refuerzo compuesto mostraron excelentes características de adhesión. Para las vigas con refuerzo externo, se lograron aumentos en la resistencia máxima del 60 al 150 por ciento”. [4] Cuando se trata de resistencia a fuerzas de corte, el refuerzo externo es una opción válida a considerar. Así, en general, los múltiples aspectos importantes del diseño de vigas en T quedan impresionados por sí mismos en el estudiante de ingeniería.
Un problema con la viga en T en comparación con la viga en I es la falta del reborde inferior. Además, esto hace que la viga no sea tan versátil debido a que el lado más débil no tiene el ala, lo que la hace tener menos resistencia a la tracción.
Las vigas de hormigón a menudo se vierten integralmente con la losa, formando una viga en forma de T mucho más resistente . Estas vigas son muy eficientes porque la porción de 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 suele tener un vástago más estrecho que una viga rectangular ordinaria. Estos tallos generalmente están espaciados desde 4'-0” hasta más de 12'-0”. La porción de losa sobre el vástago está diseñada como una losa unidireccional que se extiende entre los vástagos. [ cita necesaria ]
Una viga en doble T o una viga en T doble es una estructura de carga que se asemeja a dos vigas en T conectadas entre sí. Las tes dobles se fabrican a partir de hormigón pretensado utilizando camas 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 una gran luz. Los tamaños típicos de las Tes dobles son de hasta 15 pies (4,6 m) para el ancho del ala, hasta 5 pies (1,5 m) para la profundidad del alma y hasta 80 pies (24 m) o más para la longitud del tramo. [10]
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )