Tabla de tamaños y pesos de las vigas en H

Las vigas en H, también conocidas como vigas de ala ancha, se caracterizan por su sección transversal en forma de H, que proporciona una gran resistencia y capacidad de carga.

Las dimensiones y el peso de la viga H de acero pueden determinarse mediante varios métodos. El método más habitual consiste en calcular el área de la sección transversal mediante la fórmula:

A = t1(H-2t2)+2Bt2+0,858r2

Dónde:

• H representa la altura de la banda
• B representa la anchura de la brida
• t1 representa el espesor de la banda
• t2 representa el espesor de la brida
• r representa el radio del filete

Una vez obtenida la sección transversal (A), el peso por unidad de longitud de la viga H puede calcularse fácilmente multiplicando A por la densidad del acero, que suele ser de 7,85 g/cm.³ o 0,00785 kg/cm³. Este sencillo cálculo proporciona una estimación precisa del peso de la viga en H en función de sus dimensiones específicas.

Para simplificar el proceso de determinación del peso del acero para vigas H, los fabricantes suelen proporcionar tablas detalladas de peso teórico para varios tamaños estándar. Estas tablas indican el peso por metro de cada especificación de viga en H, lo que facilita la búsqueda de la información necesaria.

Por ejemplo, una viga en H con unas dimensiones de 350 mm de altura y 175 mm de anchura (350*175 mm) tiene un peso teórico de 41,8 kg por metro. Del mismo modo, una viga en H de 400 mm de altura y 150 mm de anchura (400*150 mm) pesa 55,8 kg por metro.

Estos ejemplos demuestran que el peso de una viga en H está directamente relacionado con sus dimensiones. A medida que cambia el tamaño de la viga H, también lo hace su peso teórico por unidad de longitud. Consultando estas tablas de pesos, los ingenieros y contratistas pueden calcular rápidamente el peso total de las vigas en H necesarias para sus proyectos, lo que garantiza la precisión en el pedido de materiales y la estimación de costes.

Aunque la fórmula del área de la sección transversal es el método más utilizado para calcular el peso del acero de la viga H, existen enfoques alternativos que pueden proporcionar resultados similares. Uno de estos métodos consiste en utilizar fórmulas que tengan en cuenta la anchura de la placa del alma y de la placa base.

Otra opción es consultar los tamaños de sección estándar y sus pesos correspondientes, que se pueden encontrar fácilmente en materiales de referencia. Sin embargo, es importante tener en cuenta que estos cálculos pueden tener ligeras discrepancias cuando se comparan con el peso real de la viga en H.

Normalmente, la diferencia entre el peso teórico y el peso real se sitúa entre 0,2% y 0,7%. Esta pequeña variación se debe a factores como las tolerancias de fabricación y las variaciones en la densidad del acero. A pesar de estas posibles discrepancias, las fórmulas y tablas de referencia proporcionan un medio fiable de estimar el peso del acero de vigas H para aplicaciones prácticas.

¿Cuál es la fórmula específica para calcular el peso de una viga H de acero en función de la anchura de la chapa del alma y de la chapa de la base?

Quienes prefieran calcular el peso del acero de la viga en H utilizando las dimensiones de la placa del alma y la placa base, pueden emplear la siguiente fórmula:

Peso (kg/m) = 0,00785 × (2,5 × a × t1 + (b - 2 × t1) × t2)

Dónde:

• a" es la anchura de la placa de alma en milímetros (mm)
• b" es la anchura de la placa base en milímetros (mm)
• t1" es el grosor de la placa de alma en milímetros (mm)
• t2" es el grosor de la placa base en milímetros (mm)

Esta fórmula tiene en cuenta la altura y la anchura de la placa de alma, así como la anchura y el grosor de la placa base. Introduciendo estos parámetros, la fórmula calcula el peso de la viga H de acero por metro de longitud.

La constante 0,00785 de la fórmula representa la densidad del acero en kg/cm³, que se utiliza para convertir el volumen de la viga en H (calculado a partir de las dimensiones de la placa) en su peso correspondiente.

Este método alternativo proporciona una forma cómoda de determinar el peso del acero de la viga H cuando se dispone fácilmente de las dimensiones del alma y las placas base, ofreciendo una herramienta adicional para que ingenieros y fabricantes calculen con precisión los requisitos de material de sus proyectos.

Tabla de tamaños y pesos de las vigas en H

El acero en H se clasifica en cuatro tipos principales en función de la anchura del ala:

1. Brida ancha de acero H (HW)
2. Brida media de acero H (HM)
3. Brida estrecha de acero H (HN)
4. Acero H de pared delgada (HT)

El diagrama transversal que figura a continuación ilustra las dimensiones clave y los símbolos utilizados para describir el acero H:

Dimensiones clave:

• H: Altura de la banda
• B: Anchura de la brida
• t1: Espesor de la banda
• t2: Espesor de la brida
• r: Radio del filete
• cx: Localización del centroide

Estas dimensiones son cruciales para determinar el tamaño y el peso del acero para vigas en H. La siguiente tabla proporciona una lista exhaustiva de los tamaños estándar de las vigas H y sus correspondientes pesos para cada tipo de acero H.

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Consultando esta tabla, los ingenieros y contratistas pueden seleccionar fácilmente el tamaño de viga H adecuado para los requisitos específicos de su proyecto, garantizando una resistencia, estabilidad y rentabilidad óptimas.

Clasificación y tipos de vigas en H

Las vigas en H, también conocidas como vigas en I, son un componente fundamental de la ingeniería estructural, ya que ofrecen una sólida capacidad de soporte y de carga. Se clasifican en función de varios criterios, como la anchura del ala, el uso, el método de producción y el tamaño. Comprender estas clasificaciones es crucial para seleccionar la viga adecuada para aplicaciones específicas, garantizar un rendimiento óptimo y cumplir las normas industriales pertinentes.

Clasificación en función de la anchura de la brida

Las vigas en H se clasifican a su vez en función de la anchura de su ala, y cada categoría tiene su propio conjunto de especificaciones de uso común:

1. Vigas H de ala ancha (HW)

Las vigas en H de ala ancha suelen designarse por el producto de la altura del alma y la anchura del ala. Los modelos más comunes son:

• 100×100
• 125×125
• 150×150
• 175×175
• 250×250
• 300×300
• 350×350

La notación de las vigas H de ala ancha sigue el formato: altura del alma (H) × anchura del ala (B) × espesor del alma (t1) × espesor del ala (t2). Una característica clave de las vigas H de ala ancha es que las dimensiones de altura y anchura suelen ser idénticas.

2. Vigas H de ala media (HM)

Las vigas H de ala media también se representan por el producto de la altura del alma y la anchura del ala. Los modelos más utilizados son:

• 150×100
• 200×150
• 250×175
• 300×200
• 350×250
• 400×300
• 450×300
• 500×300

La notación de las vigas H de ala media es similar a la de las vigas H de ala ancha: altura del alma (H) × anchura del ala (B) × espesor del alma (t1) × espesor del ala (t2). En las vigas H de ala media, la dimensión de la altura suele ser ligeramente mayor que la dimensión de la anchura.

3. Vigas H de ala estrecha (HN)

Las vigas H de ala estrecha se designan por el producto de la altura del alma y la anchura del ala. Los modelos estándar incluyen:

• 100×50
• 125×60
• 150×75
• 175×90
• 200×100
• 250×125
• 300×150
• 350×175
• 400×200
• 500×200

La notación de las vigas H de ala estrecha sigue el mismo formato que el de las vigas H de ala ancha y media: altura del alma (H) × anchura del ala (B) × espesor del alma (t1) × espesor del ala (t2). Las vigas H de ala estrecha se caracterizan por una mayor relación altura/anchura en comparación con las demás categorías.

Clasificación basada en el uso

Las aplicaciones específicas de las vigas H conducen a su clasificación en función del uso, lo que garantiza que cada tipo de viga satisfaga las exigencias de la función a la que se destina.

Viga

Diseñadas principalmente para soportar cargas de flexión, las vigas se utilizan como elementos de soporte horizontales en edificios y puentes. En la construcción residencial, las vigas son cruciales para soportar suelos y techos, distribuyendo las cargas a los pilares verticales.

Columna

Los pilares están diseñados para soportar cargas axiales y proporcionar apoyo vertical a las estructuras. Suelen utilizarse como elementos estructurales verticales en edificios, puentes y torres. Por ejemplo, en los rascacielos, los pilares son esenciales para transferir las cargas de los pisos superiores a los cimientos.

Pila

Los pilotes están diseñados para ser clavados en el suelo y servir de apoyo a los cimientos, sobre todo en zonas con suelos inestables. Se utilizan en sistemas de cimentación profunda para edificios, puentes y otras estructuras que requieren un apoyo sustancial en el suelo. Un ejemplo es la cimentación de plataformas petrolíferas en alta mar, donde los pilotes proporcionan estabilidad en lechos marinos blandos.

Clasificación según el método de producción

El método de producción utilizado para fabricar vigas H también sirve de base para la clasificación, ya que afecta a su uniformidad y potencial de personalización.

Vigas laminadas en H

Las vigas H laminadas se fabrican laminando una sola pieza de acero para darle la forma deseada, lo que garantiza una resistencia uniforme y facilidad de producción. Estas vigas se utilizan mucho por su consistencia y rentabilidad. Son habituales en proyectos de construcción estándar, como edificios comerciales y almacenes.

Vigas en H soldadas

Las vigas en H soldadas se fabrican soldando placas de acero para formar la forma en H, lo que permite adaptarlas a dimensiones o configuraciones específicas. Estas vigas son especialmente útiles en proyectos de construcción singulares en los que las dimensiones estándar son insuficientes. Por ejemplo, las vigas en H soldadas a medida se utilizan en bastidores de equipos industriales especializados.

Clasificación por categorías de tamaño

Las vigas en H se clasifican a su vez en categorías de tamaño para adaptarse a diferentes necesidades estructurales, desde aplicaciones ligeras hasta soportes de gran resistencia.

Vigas H pequeñas

Las vigas H pequeñas son adecuadas para cargas ligeras, por lo que resultan ideales para la construcción residencial y proyectos estructurales de menor envergadura. Suelen emplearse en proyectos de renovación de viviendas, como el refuerzo de viguetas de forjado o la creación de salas de estar diáfanas.

Vigas H medianas

Las vigas H medianas ofrecen un equilibrio entre capacidad de carga y coste de material, y se utilizan habitualmente en la construcción comercial y en proyectos de infraestructuras de tamaño medio. Forman parte integrante del armazón estructural de edificios de oficinas y centros comerciales.

Grandes vigas en H

Las grandes vigas en H están diseñadas para soportar cargas pesadas y un soporte estructural sustancial, esencial en construcciones a gran escala como rascacielos, puentes e instalaciones industriales pesadas. Un ejemplo es el soporte estructural de los tejados de grandes estadios, donde las grandes vigas en H proporcionan la resistencia necesaria para salvar grandes distancias.

Comprender la clasificación y los tipos de vigas H, junto con sus aplicaciones específicas, es crucial para ingenieros y arquitectos. Este conocimiento garantiza la selección de la viga adecuada para cada proyecto, optimizando la integridad y el rendimiento estructurales.

Lectura relacionada:

• Calculadora de peso de vigas en H
• Calculadora del peso de la viga I

¿Qué es una viga en H?

La viga H es un perfil estructural muy eficaz y rentable que ofrece una distribución óptima del área de sección y una excelente relación resistencia-peso. Su sección transversal se asemeja a la letra "H", de ahí su nombre. Los componentes de una viga H están dispuestos en ángulo recto, lo que proporciona una gran resistencia a las fuerzas de flexión. Esta característica hace que el proceso de construcción sea sencillo y rentable, y da como resultado una resistencia estructural ligera en todas las direcciones. Debido a estas ventajas, el acero para vigas en H se utiliza ampliamente en diversas aplicaciones de la construcción:

• Viga universal
• Viga en I de ala ancha
• Viga en I de ala paralela

La sección transversal de una viga en H consta de una placa de alma y dos placas de ala, que contribuyen a sus propiedades y prestaciones únicas.

Normas para vigas en H

El cumplimiento de las normas del sector garantiza que las vigas en H se ajusten a criterios específicos de dimensiones, materiales y rendimiento. Estas normas son esenciales para garantizar la integridad estructural, la seguridad y la interoperabilidad.

Normas industriales japonesas (JIS)

Las normas industriales japonesas (JIS) especifican las dimensiones, tolerancias y propiedades de los materiales de las vigas H utilizadas en Japón.

• JIS G 3192: Esta norma define las dimensiones y la forma de las vigas H laminadas en caliente, garantizando la coherencia y la calidad.
• JIS G 3101: Especifica los requisitos generales del acero laminado para fines estructurales generales, incluidas las vigas en H.

Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM)

La American Society for Testing and Materials (ASTM) establece normas para las vigas en H utilizadas en Estados Unidos.

• ASTM A992: Esta norma especifica la composición química, las propiedades mecánicas y las dimensiones de las vigas H utilizadas en la construcción de edificios.
• ASTM A6/A6M: Proporciona requisitos generales para barras, chapas, perfiles y tablestacas laminadas de acero estructural, incluidas las vigas en H.

Normas europeas (EN)

Las normas europeas (EN) especifican los requisitos de las vigas H utilizadas en Europa, garantizando su idoneidad para diversas aplicaciones estructurales.

• EN 10025: Especifica los requisitos para los productos laminados en caliente de aceros estructurales, incluidas las vigas H, garantizando sus propiedades mecánicas y dimensiones.
• EN 10365: Indica las dimensiones y tolerancias de los canales, vigas en I y vigas en H de acero laminado en caliente.

Normas británicas (BS)

Las normas británicas (BS) proporcionan directrices sobre las dimensiones y propiedades de los materiales de las vigas en H utilizadas en el Reino Unido.

• BS 4-1: Especifica las dimensiones y propiedades de los perfiles de acero estructural, incluidas las vigas H, garantizando su idoneidad para aplicaciones de construcción e ingeniería.

Normas australianas (AS)

Las normas australianas (AS) establecen los requisitos que deben cumplir las vigas en H utilizadas en Australia, garantizando su conformidad con las prácticas locales de construcción.

• AS 3679: Especifica los requisitos para el acero estructural, incluidas las vigas H, garantizando sus propiedades mecánicas y dimensiones.

Aplicaciones de los perfiles en H

Construcción de edificios

Las vigas H se utilizan ampliamente en la construcción de edificios como elementos estructurales primarios. Constituyen la espina dorsal de diversas estructuras y sirven de apoyo a suelos, cubiertas y muros.

• Edificios residenciales: En la construcción residencial, las vigas en H se utilizan para soportar grandes ventanales y planos de planta abiertos. Por ejemplo, en las casas modernas con diseños de concepto abierto, las vigas en H permiten reducir las paredes interiores, creando espaciosas zonas de estar. También soportan suelos y tejados, garantizando la estabilidad estructural y la distribución de cargas.
• Edificios comerciales: Las vigas en H son cruciales en la construcción comercial, ya que soportan grandes luces y cargas pesadas típicas de edificios de oficinas, centros comerciales y aparcamientos. Por ejemplo, en un edificio de oficinas de varias plantas, las vigas en H proporcionan el armazón que soporta cada planta, permitiendo distribuciones interiores flexibles.
• Edificios industriales: En entornos industriales, las vigas en H soportan maquinaria pesada, grúas e instalaciones de almacenamiento. Su gran capacidad de carga las hace ideales para almacenes y plantas de fabricación. Un ejemplo es su uso en la construcción de entreplantas dentro de almacenes para maximizar el espacio de almacenamiento vertical.

Proyectos de infraestructuras

Las vigas en H son esenciales en los proyectos de infraestructuras por su capacidad para soportar cargas pesadas y soportar las tensiones ambientales.

• Puentes: Las vigas en H se utilizan en la construcción de puentes, proporcionando la resistencia necesaria para soportar el tráfico de vehículos y peatones. A menudo se utilizan tanto en la subestructura (pilas y estribos) como en la superestructura (tablero y vigas) de los puentes. Por ejemplo, en la construcción de un paso elevado de autopista, las vigas en H se utilizan para soportar el tablero del puente, garantizando su seguridad y durabilidad.
• Autopistas y ferrocarriles: Las vigas en H sirven como estructuras de soporte para pasos elevados, pasos subterráneos y puentes ferroviarios. Garantizan la estabilidad y durabilidad de estos componentes críticos de las infraestructuras. Un ejemplo notable es su uso en puentes ferroviarios, donde proporcionan el soporte necesario para soportar cargas pesadas de trenes y fuerzas dinámicas.
• Puertos: En entornos marinos, las vigas H se utilizan en la construcción de muelles, embarcaderos y muros de contención. Sus propiedades de resistencia a la corrosión, una vez tratadas, las hacen adecuadas para las duras condiciones costeras. Por ejemplo, las vigas H se emplean en la construcción de diques para proteger las zonas costeras de la erosión.

Construcción naval

En la construcción naval, las vigas H proporcionan soporte estructural a diversos componentes de un buque.

• Construcción del casco: Las vigas H se utilizan en la construcción de los cascos de los buques para garantizar su resistencia e integridad. Sostienen el armazón del buque y soportan las tensiones del transporte marítimo. Por ejemplo, en los grandes cargueros, las vigas en H forman el esqueleto del casco, aportando rigidez y resistencia.
• Cubiertas y mamparos: Las vigas en H soportan las cubiertas y los mamparos de los buques, proporcionando estabilidad e integridad estructural. Ayudan a distribuir las cargas uniformemente por la estructura del buque. Esto es crucial para garantizar la navegabilidad del buque en distintas condiciones de carga.

Fabricación mecánica

En la fabricación mecánica, las vigas en H se utilizan como soportes estructurales y bastidores para diversas máquinas y equipos.

• Bastidores de maquinaria: Las vigas en H proporcionan estructuras robustas para maquinaria pesada, garantizando la estabilidad y reduciendo las vibraciones durante el funcionamiento. Por ejemplo, en las fábricas, las vigas en H se utilizan para construir los bastidores de grandes prensas industriales.
• Grúas y equipos de elevación: Las vigas en H se utilizan en la construcción de grúas y equipos de elevación, proporcionando la resistencia necesaria para levantar y mover cargas pesadas. Un ejemplo es su uso en grúas de pórtico, que requieren vigas fuertes para soportar pesos considerables.

Preguntas frecuentes

A continuación encontrará respuestas a algunas preguntas frecuentes:

¿Cuáles son las dimensiones estándar de las vigas H?

Las vigas H, también conocidas como vigas de ala ancha o vigas W, se definen por sus dimensiones específicas, que incluyen la altura del alma (H) y la anchura del ala (B). Por ejemplo, una viga H de 150×100 mm tiene una altura de alma de 150 mm y una anchura de ala de 100 mm. Las dimensiones de las vigas H varían significativamente, oscilando normalmente entre 100×50 mm y 900×300 mm. Algunos ejemplos concretos son 150×75 mm, 200×100 mm, 250×125 mm y 300×150 mm.

El grosor del alma (t1) y del ala (t2) también varía. Por ejemplo, una viga en H de 150×100 mm puede tener un espesor de alma de 6 mm y un espesor de ala de 9 mm. Algunas dimensiones específicas son:

• 100×100 mm: espesor del alma 6 mm, espesor de la brida 8 mm
• 150×150 mm: 7 mm de grosor del alma, 10 mm de grosor del ala
• 200×200 mm: 8 mm de grosor del alma, 12 mm de grosor del ala
• 300×300 mm: 12 mm de grosor del alma, 12 mm de grosor del ala

Las vigas en H pueden clasificarse en función de la anchura de su ala en vigas de ala ancha, ala media y ala estrecha, siendo la anchura del ala de las vigas de ala ancha mayor o igual que la altura del alma y la de las vigas de ala estrecha aproximadamente igual a la mitad de la altura del alma. Las vigas H suelen estar disponibles en longitudes que oscilan entre los 6 y los 15 metros, siendo las más comunes las de 6 y 12 metros.

Las normas de fabricación de vigas H incluyen especificaciones internacionales como JIS, ASTM, EN, BS y AS, que garantizan la coherencia y la idoneidad para diversas aplicaciones como la construcción, la fabricación mecánica y la construcción naval.

¿Cómo se clasifican las vigas H?

Las vigas H se clasifican en función de varios criterios que ponen de relieve distintos aspectos de su diseño, aplicación y métodos de producción.

En primer lugar, las vigas H pueden clasificarse según la anchura del ala. Las vigas en H de ala ancha tienen una anchura de ala igual o superior a la altura del alma. Las vigas en H de ala media se sitúan entre las vigas de ala ancha y las de ala estrecha. Las vigas H de ala estrecha tienen una anchura de ala aproximadamente igual a la mitad de la altura del alma.

En segundo lugar, las vigas H se clasifican según su uso previsto. Las vigas H generales se utilizan en diversas aplicaciones estructurales. Los pilares de viga en H se utilizan específicamente como pilares debido a su resistencia y estabilidad. Los pilotes de vigas en H se utilizan en obras de ingeniería subterránea y cimentación. Las vigas en H de ala muy gruesa están diseñadas para aplicaciones que requieren mayor resistencia y estabilidad. Además, los canales de patas paralelas y las vigas en T de alas paralelas a veces se incluyen en la categoría de vigas en H.

En tercer lugar, las vigas en H se distinguen por su método de fabricación. Las vigas en H soldadas se fabrican soldando las alas al alma, mientras que las vigas en H laminadas se fabrican con acero laminado, formando directamente la sección en H.

Por último, las vigas en H se clasifican según su tamaño. Las vigas H grandes tienen una altura de alma superior a 700 mm, las vigas H medianas tienen una altura de alma entre 300 mm y 700 mm, y las vigas H pequeñas tienen una altura de alma inferior a 300 mm.

Cada una de estas clasificaciones ayuda a determinar el tipo de viga en H más adecuado para una aplicación específica, garantizando la integridad estructural y la eficacia en los proyectos de construcción.

¿Cuál es el peso por metro de una viga H?

El peso por metro de una viga H varía en función de sus dimensiones y especificaciones. Por ejemplo, una viga H-B 150 puede pesar 27,1 kg/m, 30,6 kg/m o 34,6 kg/m en función del grosor del ala. Del mismo modo, una viga H-B 200 puede pesar 37,3 kg/m, 40,0 kg/m o 60,0 kg/m, y una viga H-B 300 puede pesar 32,0 kg/m, 36,7 kg/m o 94,0 kg/m, todo ello en función de sus dimensiones específicas. El peso por metro de una viga H también puede calcularse mediante la fórmula:

El área de la sección transversal viene determinada por las dimensiones de la viga en H, incluidas la altura, la anchura y el grosor del ala, teniendo en cuenta que la densidad del acero es de aproximadamente 7850 kg/m³.

¿Cuáles son las longitudes estándar de las vigas H disponibles?

Las longitudes estándar de las vigas H suelen empezar en 6 metros y pueden aumentar en incrementos de 500 mm hasta un máximo de 24 metros. Para longitudes superiores a 15 metros, es aconsejable consultar con el proveedor para garantizar la disponibilidad y confirmar los plazos de entrega.

Los proveedores específicos pueden tener sus propias directrices. Por ejemplo, Metals Depot ofrece vigas de acero en longitudes de 5 pies, 10 pies, 20 pies, 25 pies, o puede cortar a medida. Del mismo modo, Yamato Steel Co., Ltd. ofrece longitudes estándar a partir de 6 metros con incrementos de 500 mm hasta 24 metros, recomendando acuerdos especiales para longitudes superiores a 15 metros.

Además, muchos proveedores ofrecen la opción de cortar las vigas en H a longitudes personalizadas para proyectos que requieren dimensiones específicas. Consulte siempre al proveedor para obtener la información más precisa y actualizada sobre la disponibilidad y las opciones personalizadas.

Recursos relacionados

Para más información sobre vigas H y temas relacionados, consulte los siguientes recursos:

• Calculadora de peso de vigas en H
• Calculadora de peso de vigas en I

Estas herramientas pueden ayudarle a determinar rápidamente el peso de las vigas en H y en I en función de sus dimensiones específicas, lo que facilita la planificación y ejecución eficaz de sus proyectos de construcción.