¿Alguna vez se ha preguntado por la impresionante resistencia y versatilidad de las vigas en I en la construcción? En esta entrada del blog, nos sumergiremos en el mundo de estos componentes estructurales esenciales. Como ingeniero mecánico con experiencia, compartiré sus conocimientos sobre los tipos, las especificaciones y los cálculos de peso de las vigas en I. Prepárese para descubrir cómo estas vigas aparentemente sencillas desempeñan un papel crucial en la creación de estructuras robustas y fiables.
Las vigas en I, también conocidas como vigas en H o vigas de ala ancha, son elementos estructurales de acero caracterizados por su distintiva sección transversal en forma de I. Este perfil consta de dos elementos horizontales llamados alas, unidos por un componente vertical conocido como alma. Las vigas en I se utilizan mucho en la construcción y la ingeniería por su excelente relación resistencia-peso y su versátil capacidad de carga.
Estas vigas se fabrican normalmente mediante laminado en caliente, un proceso que garantiza la uniformidad de las propiedades del material y un control dimensional preciso. Las vigas en I están disponibles en varios tamaños y calidades, con dos categorías principales:
Las vigas en I son excelentes para resistir momentos de flexión y esfuerzos cortantes, por lo que resultan ideales como elementos de soporte principales en edificios, puentes y estructuras industriales. Su diseño permite una distribución eficiente del material, ya que las alas resisten principalmente los esfuerzos de flexión y el alma los esfuerzos cortantes.
La selección de una viga en I adecuada depende de factores como la capacidad de carga requerida, la longitud de la luz y los requisitos específicos del proyecto. Los ingenieros suelen consultar tablas normalizadas y códigos de diseño para determinar el tamaño y el grado óptimos de la viga en I para una aplicación determinada, garantizando la integridad estructural y la rentabilidad.
Las vigas en I se clasifican en tres categorías principales: vigas en I estándar, vigas en I ligeras y vigas en I de ala ancha. Esta clasificación se basa en las propiedades geométricas y los procesos de fabricación de las vigas.
La categorización de las vigas en I se refina aún más en función de la relación entre la anchura del ala y la altura del alma, lo que da lugar a cuatro perfiles distintos: vigas en I de ala ancha, media, estrecha y ancha. Esta relación influye significativamente en la capacidad de carga de la viga, su resistencia a la torsión y su rendimiento estructural general.
Las vigas en I estándar y ligeras se fabrican normalmente en alturas que van de 100 mm a 600 mm (de 10 a 60 centímetros). Esta gama se adapta a diversos requisitos estructurales en aplicaciones de construcción e ingeniería.
Las vigas en I ligeras se caracterizan por sus alas estrechas y sus almas delgadas, lo que se traduce en una menor relación peso/altura en comparación con las vigas en I estándar de altura equivalente. Este diseño optimiza el uso de material al tiempo que mantiene una resistencia adecuada para condiciones de carga específicas.
Las vigas en I de ala ancha, a menudo denominadas vigas en H debido a su forma, presentan alas paralelas sin conicidad. Estas vigas son famosas por su rentabilidad y su eficaz distribución de la carga. Se fabrican utilizando un laminador universal de cuatro alturas, lo que da lugar a su denominación alternativa como "vigas universales" o "columnas universales".
Se han establecido normas nacionales e internacionales, como ASTM A6/A6M y EN 10365, para regular las dimensiones, tolerancias y propiedades mecánicas de las vigas en I estándar y ligeras. Estas normas garantizan la coherencia en la fabricación y facilitan la integración de las vigas en I en los diseños estructurales de diversos sectores.
Las vigas en I laminadas en caliente, tal y como se especifican en la norma GB/T 706-2008 para perfiles estructurales de acero, suelen presentarse en longitudes que oscilan entre los 5 y los 19 metros. Esta norma describe parámetros cruciales como las tolerancias dimensionales, la geometría de la sección transversal, las especificaciones de peso y las desviaciones permitidas.
En la industria de fabricación de acero, las vigas en I se suministran normalmente en función del peso real o del peso teórico. La tolerancia estándar de la industria para la desviación de peso entre el peso teórico y el peso real de una viga en I está muy controlada y suele situarse entre -5% y +3%. Esta tolerancia tiene en cuenta pequeñas variaciones en la densidad del acero, la precisión del laminado y otros factores de fabricación.
Para determinar con precisión el peso de una viga en I con fines de diseño, aprovisionamiento o logística, los ingenieros y fabricantes de acero utilizan calculadoras de peso de vigas en I especializadas. Estas herramientas incorporan datos dimensionales precisos, densidad del material y factores de forma para proporcionar estimaciones de peso fiables. La calculadora que se muestra a continuación ofrece un método rápido y preciso para determinar el peso de las vigas en I a partir de perfiles estándar y dimensiones personalizadas:
Al utilizar esta calculadora, es importante tener en cuenta factores como:
Para aplicaciones críticas, es aconsejable consultar las hojas de datos específicas del fabricante o realizar mediciones físicas para garantizar la determinación más precisa del peso.
Herramienta relacionada: Calculadora del peso del acero
Para simplificar los cálculos de peso, los ingenieros y contratistas suelen recurrir a tablas de peso de vigas en I normalizadas. Estas tablas suelen indicar el peso por pie o metro de varios tamaños y perfiles de viga.
A continuación se muestra una tabla de pesos de vigas de acero en I para tamaños comunes (en unidades imperiales):
Tabla de pesos de la viga en I ordinaria laminada en caliente
| Modelo | Tamaño (mm) | Área seccional | Peso | ||||
| h | b | d | t | r1 | cm | kg/m | |
| 10 | 100 | 68 | 4.5 | 7.6 | 3.3 | 14.3 | 11.2 |
| 12.6 | 126 | 74 | 5 | 8.4 | 3.5 | 18.1 | 14.2 |
| 14 | 140 | 80 | 5.5 | 9.1 | 3.8 | 21.5 | 16.9 |
| 16 | 160 | 88 | 6 | 9.9 | 4 | 26.1 | 20.5 |
| 18 | 180 | 94 | 6.5 | 10.7 | 4.3 | 30.6 | 24.1 |
| 20a | 200 | 100 | 7 | 11.4 | 4.5 | 35.5 | 27.9 |
| 20b | 200 | 102 | 9 | 11.4 | 4.5 | 39.5 | 31.1 |
| 22a | 220 | 110 | 7.5 | 12.3 | 4.8 | 42 | 33 |
| 22b | 220 | 112 | 9.5 | 12.3 | 4.8 | 46.4 | 36.4 |
| 25a | 250 | 116 | 8 | 13 | 5 | 48.5 | 38.1 |
| 25b | 250 | 118 | 10 | 13 | 5 | 53.5 | 42 |
| 28a | 280 | 122 | 8.5 | 13.7 | 5.3 | 55.45 | 43.4 |
| 28b | 280 | 124 | 10.5 | 13.7 | 5.3 | 61.05 | 47.9 |
| 32a | 320 | 130 | 9.5 | 15 | 5.8 | 67.05 | 52.7 |
| 32b | 320 | 132 | 11.5 | 15 | 5.8 | 73.45 | 57.7 |
| 32c | 320 | 134 | 13.5 | 15 | 5.8 | 79.95 | 62.8 |
| 36a | 360 | 136 | 10 | 15.8 | 6 | 76.3 | 59.9 |
| 36b | 360 | 138 | 12 | 15.8 | 6 | 83.5 | 65.6 |
| 36c | 360 | 140 | 14 | 15.8 | 6 | 90.7 | 71.2 |
| 40a | 400 | 142 | 10.5 | 16.5 | 6.3 | 86.1 | 67.6 |
| 40b | 400 | 144 | 12.5 | 16.5 | 6.3 | 94.1 | 73.8 |
| 40c | 400 | 146 | 14.5 | 16.5 | 6.3 | 102 | 80.1 |
| 45a | 450 | 150 | 11.5 | 18 | 6.8 | 102 | 80.4 |
| 45b | 450 | 152 | 13.5 | 18 | 6.8 | 111 | 87.4 |
| 45c | 450 | 154 | 15.5 | 18 | 6.8 | 120 | 94.5 |
| 50a | 500 | 158 | 12 | 20 | 7 | 119 | 93.6 |
| 50b | 500 | 160 | 14 | 20 | 7 | 129 | 101 |
| 50c | 500 | 162 | 16 | 20 | 7 | 139 | 109 |
| 56a | 560 | 166 | 12.5 | 21 | 7.3 | 135.25 | 106.2 |
| 56b | 560 | 168 | 14.5 | 21 | 7.3 | 146.45 | 115 |
| 56c | 560 | 170 | 16.5 | 21 | 7.3 | 157.85 | 123.9 |
| 63a | 630 | 176 | 13 | 22 | 7.5 | 154.9 | 121.6 |
| 63b | 630 | 178 | 15 | 22 | 7.5 | 167.5 | 131.5 |
| 63c | 630 | 180 | 17 | 22 | 7.5 | 180.1 | 141 |
Tabla de pesos de la viga I ligera laminada en caliente
| Modelo | Tamaño (mm) | Área seccional | Peso | ||||
| h | b | d | t | r1 | cm | kg/m | |
| 10 | 100 | 68 | 4.5 | 7.6 | 3.3 | 14.3 | 11.2 |
| 12.6 | 126 | 74 | 5 | 8.4 | 3.5 | 18.1 | 14.2 |
| 14 | 140 | 80 | 5.5 | 9.1 | 3.8 | 21.5 | 16.9 |
| 16 | 160 | 88 | 6 | 9.9 | 4 | 26.1 | 20.5 |
| 18 | 180 | 94 | 6.5 | 10.7 | 4.3 | 30.6 | 24.1 |
| 20a | 200 | 100 | 7 | 11.4 | 4.5 | 35.5 | 27.9 |
| 20b | 200 | 102 | 9 | 11.4 | 4.5 | 39.5 | 31.1 |
| 22a | 220 | 110 | 7.5 | 12.3 | 4.8 | 42 | 33 |
| 22b | 220 | 112 | 9.5 | 12.3 | 4.8 | 46.4 | 36.4 |
| 25a | 250 | 116 | 8 | 13 | 5 | 48.5 | 38.1 |
| 25b | 250 | 118 | 10 | 13 | 5 | 53.5 | 42 |
| 28a | 280 | 122 | 8.5 | 13.7 | 5.3 | 55.45 | 43.4 |
| 28b | 280 | 124 | 10.5 | 13.7 | 5.3 | 61.05 | 47.9 |
| 32a | 320 | 130 | 9.5 | 15 | 5.8 | 67.05 | 52.7 |
| 32b | 320 | 132 | 11.5 | 15 | 5.8 | 73.45 | 57.7 |
| 32c | 320 | 134 | 13.5 | 15 | 5.8 | 79.95 | 62.8 |
| 36a | 360 | 136 | 10 | 15.8 | 6 | 76.3 | 59.9 |
| 36b | 360 | 138 | 12 | 15.8 | 6 | 83.5 | 65.6 |
| 36c | 360 | 140 | 14 | 15.8 | 6 | 90.7 | 71.2 |
| 40a | 400 | 142 | 10.5 | 16.5 | 6.3 | 86.1 | 67.6 |
| 40b | 400 | 144 | 12.5 | 16.5 | 6.3 | 94.1 | 73.8 |
| 40c | 400 | 146 | 14.5 | 16.5 | 6.3 | 102 | 80.1 |
| 45a | 450 | 150 | 11.5 | 18 | 6.8 | 102 | 80.4 |
| 45b | 450 | 152 | 13.5 | 18 | 6.8 | 111 | 87.4 |
| 45c | 450 | 154 | 15.5 | 18 | 6.8 | 120 | 94.5 |
| 50a | 500 | 158 | 12 | 20 | 7 | 119 | 93.6 |
| 50b | 500 | 160 | 14 | 20 | 7 | 129 | 101 |
| 50c | 500 | 162 | 16 | 20 | 7 | 139 | 109 |
| 56a | 560 | 166 | 12.5 | 21 | 7.3 | 135.25 | 106.2 |
| 56b | 560 | 168 | 14.5 | 21 | 7.3 | 146.45 | 115 |
| 56c | 560 | 170 | 16.5 | 21 | 7.3 | 157.85 | 123.9 |
| 63a | 630 | 176 | 13 | 22 | 7.5 | 154.9 | 121.6 |
| 63b | 630 | 178 | 15 | 22 | 7.5 | 167.5 | 131.5 |
| 63c | 630 | 180 | 17 | 22 | 7.5 | 180.1 | 141 |
Al utilizar estos gráficos, es importante tener en cuenta:
Para cálculos precisos, especialmente en aplicaciones estructurales críticas, es aconsejable consultar las especificaciones del fabricante o utilizar software especializado de ingeniería estructural.
Comprender y calcular con precisión los pesos de las vigas en I es crucial para:
Utilizando las tablas de pesos de vigas de acero I, los profesionales pueden agilizar sus procesos de diseño y construcción, garantizando la eficiencia y la precisión en los proyectos de acero estructural.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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