¿Qué es un haz I y cuáles son sus 3 ventajas?

El haz es una forma de acero estructural utilizado en edificios y también se conoce como h, w, ancho, haz universal o viga enrollada. Están diseñados para desempeñar un papel clave como miembro de soporte en estructuras. Estas vigas tienen la capacidad de resistir varios tipos de cargas.

Lleva el nombre de su forma transversal, que se asemeja a la letra "I". Estas vigas se usan comúnmente para construir vigas y columnas en varios tamaños y especificaciones. Para los ingenieros civiles y los capataces, es esencial comprender la importancia de las vigas I en las estructuras de acero.

Diseño de una viga I  

Un I-beam está diseñado con dos planos horizontales extendidos, llamados bridas, conectados por un componente vertical conocido como Web. Este miembro estructural forma una sección transversal en forma de I o H. Mientras que el acero es el material más común, las vigas I también se fabrican a partir de aleaciones de aluminio y aceros de baja aleación para aplicaciones como puentes y marcos de edificios.  

Las vigas I vienen en varias dimensiones, espesores y anchos para adaptarse a diferentes necesidades estructurales. Se clasifican según el tipo de material y el tamaño. Por ejemplo, una viga I con una profundidad de 12 pulgadas y un peso de 20 libras por pie se designa como 12 × 20. Los contratistas eligen especificaciones de haz según los requisitos del proyecto, considerando los siguientes factores clave:  

- Deflexión: el grosor del haz debe ser suficiente para minimizar la deflexión bajo carga.  

- Vibración: la rigidez y la masa deben optimizarse para reducir las vibraciones no deseadas.  

- Doblar: el haz debe ser lo suficientemente fuerte como para resistir el estrés de rendimiento y evitar la flexión.  

- Buckling - Las tensiones torsionales pueden causar pandeo; Seleccionar el diseño de brida derecho ayuda a mitigar este riesgo.  

- Tensión - Elegir un grosor web apropiado evita ondulación o pandeo bajo tensión.  

Las vigas I están diseñadas para doblarse en lugar de abrocharse bajo cargas pesadas. Su densidad no es uniforme, con regiones de mayor densidad cerca de las fibras axiales para contrarrestar los puntos de tensión máxima. A menudo se prefieren vigas con áreas transversales más pequeñas, ya que reducen el uso del material mientras mantienen la integridad estructural.

Diseño de haz estructural  

Todo vigas estructurales Comparta un diseño fundamental que consiste en bridas (también conocidas como piernas) y una web (la larga sección vertical). El filete es la conexión en ángulo entre la web y las bridas.  

Las bridas planas en la parte superior e inferior de la viga ayudan a prevenir la flexión, mientras que la web resiste las fuerzas de corte y contundencia. Estos componentes están diseñados para admitir cargas de cojinete altos con un uso mínimo de material, optimizando la resistencia y la eficiencia.  

Cada haz se define por tres dimensiones clave:  

- Profundidad - La distancia vertical desde la brida superior hasta la brida inferior.  

- Ancho - La longitud horizontal de las bridas.  

- Espesor: la medición de la web y las bridas.  

Este diseño garantiza la estabilidad estructural al tiempo que maximiza la eficiencia del material, lo que hace que las vigas sean un componente esencial en la construcción y la ingeniería.

Tipos de vigas I  

Aunque muchas vigas estructurales comparten una sección transversal en forma de I, existen diferencias clave entre las vigas en I, los piles H, las vigas universales (UB), las vigas W y los rayos de brida anchas. Si bien el término "universal" sugiere una amplia aplicabilidad, cada tipo tiene características distintas adecuadas para aplicaciones específicas.  

- Vigas I- Estas vigas tienen bridas paralelas, a veces con un diseño cónico. Sus piernas son más estrechas que las de las pilas H y las vigas W, haciéndolas más ligeras y limitando su capacidad de carga. Las vigas I generalmente están disponibles en longitudes más cortas (hasta 100 pies), en comparación con las pilas H y las vigas W, que pueden extenderse hasta 330 pies. Las vigas I también se clasifican como vigas S.  

-Pilos H-También conocido como pilas de rodamiento, estos vigas se parecen mucho a los hazos I, pero son más pesados y están diseñados para soportar mayores cargas verticales. A diferencia de las vigas en I, los pilas H tienen el mismo espesor en todas las secciones y piernas más anchas, proporcionando una mayor estabilidad estructural. Los piles H se dividen en la categoría de vigas de brida ancha.  

-Weams W / Vigas de brida anchas-Similar a los piles H, las vigas W tienen piernas más anchas que las vigas en I estándar. Sin embargo, a diferencia de las pilas H, sus espesores web y brida no son necesariamente uniformes. Este diseño permite una mayor flexibilidad en las aplicaciones de construcción.  

Cada tipo de haz tiene un propósito estructural específico, asegurando un rendimiento óptimo basado en los requisitos de carga y las limitaciones de diseño.

¿Dónde se usan las vigas I?  

Las vigas I se utilizan ampliamente en varias aplicaciones de construcción de acero, que sirven principalmente como marcos y elementos de soporte crítico. Su fuerza y durabilidad ayudan a crear estructuras estables al tiempo que reducen la necesidad de componentes de soporte excesivos, lo que los convierte en una opción económicamente eficiente. Debido a su versatilidad y confiabilidad, las vigas I son indispensables para contratistas e ingenieros por igual.  

Una de las ventajas clave de las vigas I es su funcionalidad en los proyectos de construcción. Su comportamiento de flexión unidireccional los hace excepcionalmente efectivos: el componente web resiste las tensiones de corte, mientras que las bridas contrarrestan las fuerzas de flexión. Este diseño permite que las vigas I manejen cargas sustanciales sin pandeo. Además, su estructura en forma de I optimiza el uso del material, que requiere menos acero sin comprometer la resistencia, lo que los convierte en una solución rentable.  

Gracias a su adaptabilidad en diferentes aplicaciones estructurales, las vigas I se conocen comúnmente como "vigas universales". Siempre hay un Tipo de viga I Disponible para cualquier escenario de construcción, solidificando aún más su reputación como un elemento fundamental en la ingeniería moderna.