Heberto Castillo Martínez, además de ser reconocido como un político de la izquierda mexicana y luchador social, creóuna de las más grandes aportaciones ingenieriles que se hayan realizado en el país: la tridilosa. Ingeniero civil egresado de la entonces Escuela Nacional de Ingenieros de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), desarrolló un sistema tridimensional de estructuras mixtas de fierro y concreto que se convirtió en una innovación por su liviandad y su resistencia: la tridilosa. Su objetivo era utilizar la menor cantidad de material posible para la construcción de losas. Al conjuntar un racionado diseño de construcción con estructuras tridimensionales de acero y concreto, ahorró un aproximado de 66% de material que se utilizaba para rellenar las losas. Sólo recubrió de cemento la zona de tensión y la capa superior de las losas obteniendo la misma resistencia, pero más barata y ligera. Ante la incredulidad de sus colaboradores, y para demostrar su resistencia, en una ocasión mandó colocar un camión de 50 toneladas sobre el techo de tridilosa del Banco Agrícola Ganadero de Toluca que se estaba construyendo; quienes presenciaron la hazaña tuvieron que darle la razón. La estructura se volvió desde entonces tan liviana que incluso podía flotar, permitiendo que se erigiera sobre suelos fangosos sin pilotes o columnas subterráneas. Una de sus cualidades más destacadas es que puede ahorrar un 66% de hormigón y hasta un 40% de acero, debido al hecho de que no necesita ser rellenado de hormigón en la zona de tracción, solamente en la zona superior de compresión. El Woodhull Medical Center en Nueva York (Kallmann & McKinnell, 1977) utiliza vigas de celosía de gran altura que permiten alojar en su interior las plantas Vigas aligeradas, la solución para grandes luces Las vigas que tenía en stock para realizar el trabajo tenían el ancho de ala requerido para que la grúa pudiera desplazarse. como se ve en amarillo en la Figura 2. pero añadiendo una pletina supletoria que aumenta aún más el canto.3 cm3.z = 4. y la otra consiste en hacer una aproximación mediante un método simplificado. puede pasar a una sección aligerada con alvéolos hexagonales de canto 480 mm con una inercia equivalente de Iz = 22. Iz = 8.4 cm3). ni AISC ). Un poco de historia Las vigas aligeradas o también llamadas vigas Boyd fueron inventadas por Geoffrey Murray Boyd en la década de los años 30 del siglo pasado. Boyd decidió cortar las vigas doble T que tenía mediante una línea quebrada de tal manera que las dos partes resultantes podían superponerse y soldarse. Con otros cortes se pueden conseguir otras formas de alveolo. con rótulas en los puntos medios de los montantes y los cordones. La forma de obtener los huecos octogonales es la misma que para los huecos hexagonales. octogonales y circulares. . Son menos usados por resultar un alma demasiado esbelta. provocándose problemas de inestabilidad. pero ninguna tenía la suficiente rigidez como para poder salvar la luz que necesitaba abarcar.990 cm4 y un módulo resistente mínimo de Wpl. dicho cálculo se puede abordar de dos formas.704. Una de las maneras es mediante el uso de elementos finitos.z = 628.356 cm4 y Wpl. Tipos de vigas aligeradas Los tipos más habituales de vigas aligeradas. creando una nueva viga de más canto con huecos en el alma. cuando trabajaba en la construcción de una grúa monorraíl. consistente en asimilar el problema a una viga ‘Vierendeel’ con cargas concentradas en los nudos. mientras que el peso por unidad de longitud permanecía constante. La próxima versión de Tricalc incluirá la posibilidad de calcular vigas de aligeradas de acero. métodos o criterios para calcular este tipo de vigas. son los mostrados en la Figura 1: con alveolos hexagonales. Métodos de cálculo Al no existir en las normativas actuales (ni Eurocódigo 3. ni CTE. con diferente tipologías de aligeramiento. un perfil IPE del 300 (h = 300 mm. dependiendo del corte realizado en la viga base. Por ejemplo. El aumento de canto aumentaba la rigidez. . las conducciones para las instalaciones pueden atravesar estas vigas por los huecos. el esfuerzo rasante en la zona de la soldadura. polideportivos. con lo que también existe un ahorro de espacio. Además de estas comprobaciones en los cordones. En la sección B-B de la misma figura. tanto por el efecto visual que producen como por la ventaja real a la hora de salvar grandes luces. En esas secciones hay que comprobar que los esfuerzos actuantes son resistidos. Normalmente se usan en grandes naves industriales. es necesario comprobar en el montante la capacidad de absorción de cortante.El momento y el cortante existente en una sección como la A-A de la Figura 3 se reparte entre los cordones superior e inferior con un par de fuerzas de valor M/h y la mitad del cortante Q para cada cordón. Aplicación práctica Actualmente son cada vez más las estructuras que incluyen vigas aligeradas. así como los fenómenos de inestabilidad local. módulo resistente y disminución de flecha. Además de las ventajas de aumento de rigidez. pasarelas. etc. la fuerza M/h provoca un axil y el cortante Q/2 provoca un momento. Esta técnica se utiliza para producir: . para luego añadir las características particulares del aligeramiento: tipo de alveolo. como se aprecia en la Figura 4. octogonales y circulares. A continuación se procede a reconformar las dos piezas en T resultantes mediante soldadura. Las vigas alveolares se fabrican a partir de perfiles en I o H laminados en caliente que se cortan siguiendo un patrón especial. un menor peso y espacio así como una mejor apariencia estética a la par que un coste reducido. Se partirá de la geometría de un perfil base.Fotografía extraída del catálogo de ArcelorMittal: “Vigas alveolares” Implementación en Tricalc Para responder a la necesidad de cálculo de este tipo de vigas. octogonales . Los aligeramientos permitidos serán de tres tipos: hexagonales. A la hora de introducir los perfiles. en la siguiente versión de Tricalc se va a implementar su introducción y tratamiento.Vigas con alvéolos circulares. relación entre alturas… Para definir el perfil base el usuario podrá introducir sus propios parámetros o bien basarse en uno de los perfiles que ya existan en la base de datos. mediante el botón “Elegir perfil base”. separación entre alveolos. hexagonales. se solicitarán los parámetros adicionales necesarios para la definir la geometría.Vigas combadas . Dependiendo del tipo de alveolo elegido. el usuario dispondrá de una gran libertad a la hora de definir la geometría. ACB®: Vigas alveolares Las vigas alveolares ofrecen a los usuarios flexibilidad. menores costes de fabricación que las vigas en celosía. ó de vigas laminadas cortadas en zig-zag superponiendo las dos partes luego de calarlas en una determinada longitud. un menor peso. ACB®: Dimensiones y propiedades Notaciones y Fórmulas VENTAJAS Ventajas de las vigas alveolares en las estructuras para cubiertas : optimización de luces entre10 y 50 m. viga joist Las Vigas Metálicas de Alma Aligerada o Vigas Boyd son elementos constructivos fabricados a partir de una viga laminada con perforaciones en su alma de forma circular o hexagonal. relación más efectiva entre capacidad de carga y peso.Perfiles asimétricos para aplicaciones en estructuras mixtas. mayor flexibilidad al permitir el paso de las tuberías y conductos de distribución por los alvéolos. Ventajas de las vigas alveolares en estructuras de forjados : optimización de luces entre 12 y 25 m. menor peso de la estructura debido al diseño asimétrico del perfil. El principal campo de aplicación de las vigas alveolares son las estructuras para cubiertas y forjados. lo que facilita el montaje. ahorro en peso del 25 al 30% en comparación con los perfiles estándar. mejor utilización del espacio por incremento de la altura libre. así como para insertar pletinas adicionales entre las piezas en T y de este modo obtener perfiles de mayor altura. Contenido [ocultar] 1 Resistencia de Vigas Aligeradas 2 Ventajas de su Empleo 3 Artículos Relacionados 4 Enlaces Externos Resistencia de Vigas Aligeradas . Posibilidad de adaptación a diferentes alturas por medio de las placas intercaladas a una altura determinada.Con esta disposición. si comparamos la viga aligerada con otras de similares características pero de alma llena. Sabemos que el alma de los perfiles soporta una parte del esfuerzo de flexión. El peso del alma aligerada es del orden de un 25%. Las perforaciones en el alma de las vigas permiten el paso de todo tipo de instalaciones. cimentación. etc. se consigue que la viga tenga mayor momento de inercia y mayor módulo resistente. y como las tensiones tangenciales suelen ser reducidas. esas perforaciones practicadas no implican una gran pérdida de resistencia. y manteniendo el mismo peso. Artículos Relacionados Estructuras Metálicas Vigas Metálicas Viga Alveolada Viga Vierendeel Viga en Celosía . Clicar para ampliar Ventajas de su Empleo El uso de las vigas aligeradas es apto para cubrir grandes luces en construcción ligera. Las vigas aligeradas en relación a su peso presentan gran rigidez por lo cual las deformaciones son poco apreciables. Entre sus ventajas podemos nombrar: Aspecto más ligero de la construcción. El peso reducido incide en el resto del conjunto estructural formado por pilares. Menor superficie para pintar. Esta disminución de su resistencia se compensa con la economía del material empleado. y permite cierta economía en su transporte y montaje..