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Vigas Empotradas

Vigas empotradas, que como su palabra lo indica, se refiere a las vigas que además de apoyadas en ambos extremos, son las que se deben fijar con trabes para que no se muevan o se deslicen. Para empotrar ese tipo de vigas, se usan ciertos elementos de soporte, que pueden ser tornillos, o pernos tuercas, arandelas, y remaches de gran porte, y no uno solo sino seis o cuatro para cada caso en particular. Hay casos en los que este tipo de vigas se encuentran clavadas, de manera muy firme en una pared de extremo a extremo, pero apoyadas en otra viga que esa puede estar solo apoyada. Para colocar las vigas de una estructura se necesitan varios cálculos que quienes son los responsables de ellos son los ingenieros de la obra, es por ello que cada caso es único, y en donde se ponen este tipo de vigas, no se pueden colocar otros. Los ingenieros, mediante los cálculos y ecuaciones, llegan a la conclusión que los momentos de fuerzas son diferentes en cada caso, es por ello que en las estructuras se hacen necesario contar con ingenieros de obra que son quienes tienen la responsabilidad de hacer las correctas formulas y llevar a cabo los trabajos. Es muy simple la explicación, se trata de las vigas empotradas cuando se encuentran firmemente sujetadas mediante los anclajes correspondientes a otro medio de apoyo que en este caso es vertical, y que sirve de apoyo o sustento. Se hacen diagramas, planos, y estudios analizando cada detalle, ya que esas constituyen una parte fundamental en las estructuras.

Sabemos que frente a la debilidad, se deben de corregir los anclajes de maneras puntuales, por eso es que existen varias maneras de colocar vigas y estas son uno de los tantos casos que existen. Los anclajes pueden ser por medio de diversos sistemas por ejemplo clavados, atornillados, o soldados, que para el caso de los últimos se hacen necesarios la presencia de los metales. Todos los elementos que se usen para los casos en los que se deben empotrar las vigas, deben ser de una calidad específica, y la resistencia a la corrosión es una de ellas, al desgaste, y al paso del tiempo, por eso, en muchas oportunidades se usa el acero. En los casos que tengamos que hacer reparaciones en las vigas que han sido corroídas o podridas por el paso del tiempo, se deben apuntalar los restantes y proceder al cambio de ellas, en toda su extensión o en partes, colocando las vigas empotradas, con los materiales que son específicos para cada caso. Se apoyan en los elementos existentes, o de lo contrario se deben colocar nuevos para cambiar todo el sistema. Hay muchas maneras de llegar a reparar sin la necesidad de quitar todo el forjado, cuando este resulte dañado solo en partes. Las vigas empotradas, pueden estar apoyadas y sujetas a muros, a pilares de concreto, o pilares de madera. Este es el caso de los techos de una vivienda, pisos, o entre pisos, que lógicamente se empotran para dar mayor sostén y seguridad, pero en muchas ocasiones pueden estar solo apoyadas en un extremo y en el otro permanecer empotradas mediante trabes.

Sí, por eso que en el caso de las vigas empotradas, podemos encontrar las bi empotradas o las semi apoyadas. Se necesitan vigas de gran porte para confeccionar las estructuras de una vivienda por ejemplo de madera, las que en la mayoría de los casos llevan las vigas empotradas, en la que se han llevado a cabo estudios de desplazamientos, y pendientes sobre las mismas, pero previos a la colocación y trabe. Estos son elementos estructurales, que van a recibir cargas en forma perpendicular y en posición horizontal, o muchas veces ligeramente inclinadas, y se pueden construir de un solo tramo, o de varios, eso es según el número de apoyos, los refuerzos se hacen en la cara superior y en la cara inferior de cada viga. En los casos en los que se necesiten estructuras más sólidas las vigas empotradas, deberán contar con otros elementos extras, para poder de esa manera aumentar la resistencia, y no la rigidez, por ejemplo para los casos en construcciones en zonas sísmicas.

I.- INTRODUCCIÓN

El análisis de las deformaciones en vigas nos permite limitar los descensos de las mismas, entregando secciones adecuadas y por otra parte incorporar nuevas expresiones para resolver vigas hiperestáticas.

Una forma de enfocar la resolución de las vigas hiperestáticas consiste en descomponer la viga inicial en varias vigas cuyo efecto sumado equivalga a la situación original.

Las solicitaciones externas, cargas y reacciones, generan cortante, momento y deformación, siendo válido el principio de descomposición de las vigas en vigas cuyas acciones sumen el mismo efecto.

Este principio puede ser aplicado a vigas hiperestáticas, tales como

Vigas bi -empotradas

Vigas empotrada-apoyada

Vigas continuas

VIGA EMPOTRADA EN AMBOS EXTREMOS CON CARGA UNIFORMEMENTE REPARTIDA

En el caso de viga empotrada en sus dos extremos, la cantidad de reacciones desconocidas supera a la de ecuaciones que la estática dispone para el sistema. Para resolver las incógnitas es necesario disponer de otras ecuaciones basadas en las deformaciones.

Considerando que las pendientes de las tangentes trazadas en los dos extremos es nula, se plantean las siguientes ecuaciones

A= 0 B = 0

Para establecer las ecuaciones se descompone la viga dada en tres vigas supuestas que en conjunto equivalgan a la viga inicial.

a.- Viga simplemente apoyada con carga uniformemente repartida.

b.- Viga simplemente apoyada con momento aplicado en el extremo izquierdo (Ma).

c.- Viga simplemente apoyada con momento aplicado en el extremo derecho (Mb).

VIGA EMPOTRADA EN UN EXTREMO Y SIMPLEMENTE APOYADA EN EL OTRO, CON CARGA UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDA.

En este caso de viga empotrada en uno de sus extremos, la cantidad de reacciones desconocidas también supera a la de ecuaciones de estática. Para resolver las incógnitas es necesario disponer de las ecuaciones basadas en las deformaciones.

Considerando que la pendiente de la tangente trazada en el extremo empotrado es nula, se plantea la ecuación:

A= 0

Se descompone la viga inicial en dos vigas supuestas que en conjunto equivalen a la viga inicial.

a.- Viga simplemente apoyada con carga uniformemente repartida.

b.- Viga simplemente apoyada con momento aplicado en el extremo izquierdo.