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Viga alveolada

Una viga alveolada se crea cortando un perfil I longitudinalmente a lo largo de
su alma según un patrón específico. El objetivo es separar la viga y luego volver a unirla
con un alma más profunda. Estas vigas se clasifican según la forma de los
huecos en la sección del alma, con formas habituales que incluyen hexagonal, circular
(también conocida como celular), octogonal y romboidal.

Las vigas alveoladas también son útiles en situaciones con limitaciones de altura.
Los huecos en el alma de la viga permiten el paso fácil de tuberías. Sin
embargo, estos beneficios tienen contrapartidas. Los huecos del alma introducen
mecanismos de falla adicionales, lo que exige verificaciones como Vierendeel,
cortante horizontal, cortante vertical y pandeo por cortante del montante del alma.
Además, las propiedades de sección usadas en el análisis por elementos finitos difieren
de las de las vigas sólidas convencionales.

Insertar una Viga Alveolada

Para insertar una viga de acero alveolada:

1. Seleccione el comando Viga de Acero en la pestaña de cinta Modelado > Pórtico.
2. Inserte un elemento de pórtico lineal o curvo como de costumbre.
3. En la ventana Propiedades del Pórtico, cambie a la pestaña Alveolada.

4. Puede seleccionar un hueco Hexagonal o Circular.
Notas

Las formulaciones de diseño del código se dan para huecos circulares (celulares) y hexagonales; por lo tanto, no se admiten huecos rectangulares.

5. Ubique los huecos
especificando su Cantidad o su Separación Libre. También puede especificar el Desfase
Inicial y el Desfase Final.

6. Especifique también las
dimensiones de los huecos del alma con los campos Ancho, Altura o Diámetro.

Alerta

Importante:
Al insertar el elemento de pórtico de acero
alveolado, elija un perfil laminado en caliente o un perfil armado que
tenga el peralte final del perfil.
Si el perfil final tendrá un peralte de 460 mm
después del corte y la soldadura, elija, por ejemplo, un perfil laminado en caliente
W18x46, en lugar del perfil original antes del corte.

7. Es posible que desee rellenar
algunos de los huecos; en ese caso, especifique el número de los huecos a rellenar
en el orden correspondiente. Por ejemplo, si desea rellenar el segundo, tercer y quinto
hueco, puede ingresar 2, 3, 5 en el campo Huecos Cerrados. Esto
no tiene ningún efecto en el análisis ni en el diseño. Puede usarse con fines
de detallado.

Diseño de Vigas Alveoladas No Mixtas

Debido a la presencia de un número
significativo de huecos en el alma, las vigas alveoladas y celulares no pueden tratarse
como elementos de alma llena ni como elementos con huecos en el alma. Estos
elementos estructurales son altamente hiperestáticos, lo que impide aplicarles
un método de análisis simple. Los siguientes estados
límite deben investigarse al diseñar vigas alveoladas o celulares:
  1. Compacidad y pandeo local
  2. Resistencia a flexión global de la viga
  3. Flexión Vierendeel de las secciones en T
  4. Pandeo del montante del alma
  5. Tracción/compresión axial
  6. Cortante horizontal
  7. Cortante vertical
  8. Pandeo lateral-torsional

El primer paso para diseñar tanto vigas alveoladas
como celulares es calcular el momento flector y la fuerza cortante globales en cada
hueco y montante del alma, generados por las cargas externas. Estas fuerzas se
denominarán fuerzas globales. Las fuerzas globales se usarán para calcular las fuerzas
localizadas en las secciones en T superior e inferior, los montantes del alma y la
sección bruta. Los componentes de la viga (secciones en T y montantes del alma) se
examinarán después ante la falla bajo las fuerzas localizadas.

Alerta

Importante
ProtaStructure 2026 realiza las verificaciones de vigas alveoladas según Eurocode 3AISC360
y el Código Turco de Diseño de Acero. 

ProtaStructure
actualmente solo admite vigas alveoladas no mixtas. 

[Referencia: AISC Design Guide 31 – Diseño de Vigas Alveoladas
y Celulares
]

Resultados de análisis mostrados para un modelo que incluye vigas alveoladas no mixtas

Interfaz de Diseño de Vigas Alveoladas de Acero e Informe Detallado en ProtaStructure

Detallado

Los huecos del alma se comunican automáticamente a ProtaSteel para
el detallado. Los huecos se definen mediante un objeto de corte, por lo que puede
modificarlos fácilmente si es necesario.