Vigas de gran peralte: ¿cuáles son los requisitos de diseño establecidos por la Norma E.060?

10.7.1 Las vigas de gran peralte son elementos cargados en una cara y apoyados en la cara opuesta, de manera que se pueden desarrollar puntales de compresión¹ entre las cargas y los apoyos y tienen:

• (a) luz libre² igual o menor a cuatro veces el peralte total del elemento, o

• (b) regiones con cargas concentradas a una distancia del apoyo menor a dos veces el peralte de la viga.

10.7.2 Las vigas de gran peralte deben ser diseñadas tomando en cuenta la distribución no lineal de las deformaciones³.

10.7.3 El área mínima de refuerzo en tracción debe cumplir con las disposiciones de 10.5.

10.7.4 Para el anclaje del refuerzo deberá tomarse en cuenta lo especificado en 12.10.6⁴.

10.7.5 Si alguna cara en compresión no tuviera arriostre lateral⁵, deberá revisarse la estabilidad lateral de la viga. La separación máxima entre los apoyos laterales no excederá de lo indicado en 10.4.1.

10.7.6 La resistencia al corte Vn para vigas de gran peralte debe estar de acuerdo con 11.8.

10.7.7 El refuerzo mínimo horizontal y vertical en las caras laterales de vigas de gran peralte debe cumplir con 11.8.8 y 11.8.9.

¹ Puntales de compresión: Son trayectorias internas por donde las fuerzas de compresión se transmiten directamente desde las cargas hacia los apoyos. En este tipo de vigas el comportamiento se asemeja al de un sistema de puntales y tirantes, más que al de una viga convencional.

² Luz libre: Distancia efectiva entre apoyos medida entre las caras de apoyo del elemento estructural.

³ Distribución no lineal de deformaciones: En vigas de gran peralte no es válida la hipótesis clásica de que las deformaciones varían linealmente a lo largo del peralte. Por ello debe emplearse un método de análisis adecuado para este comportamiento.

⁴ Anclaje del refuerzo: El acero de tracción debe desarrollarse correctamente para garantizar que pueda transmitir las fuerzas al concreto, especialmente en elementos de gran peralte donde los esfuerzos no siguen la distribución típica de una viga esbelta.

⁵ Arriostre lateral: Sistema o elemento que impide el desplazamiento lateral de la zona comprimida de la viga, reduciendo el riesgo de inestabilidad o pandeo lateral.

Ejemplo práctico

Se diseña una viga de 1,50 m de peralte con una luz libre de 5,20 m.

• Se verifica: 4 × h = 4 × 1,50 = 6,00 m.

• Como la luz libre (5,20 m) ≤ 6,00 m, el elemento califica como viga de gran peralte según el numeral 10.7.1(a).

• En consecuencia, el diseño deberá:

  • considerar una distribución no lineal de deformaciones;

  • cumplir el refuerzo mínimo indicado en 10.5;

  • verificar el anclaje del refuerzo conforme a 12.10.6;

  • diseñar la resistencia al corte según 11.8; y

  • disponer el refuerzo horizontal y vertical mínimo exigido para este tipo de vigas.