MAR IBEAM®

Herramienta de predimensionamiento de vigas de acero IPE e IPN

Esta es una herramienta de predimensionamiento basada en una viga con carga uniforme y acero S275. Los resultados deben ser verificados por un ingeniero estructural calificado.

Manual de usuario de MAR IBEAM

Si ud no tiene conocimiento prévio de estructuras, recomendamos también leer el siguíente artículo de nuestro blog

1. Introducción a MAR IBEAM

MAR IBEAM es una aplicación web diseñada para arquitectos, ingenieros y estudiantes, que facilita el predimensionamiento rápido de vigas de acero de perfiles IPE e IPN. Basada en fórmulas estándar y propiedades específicas del acero A36, esta herramienta te permite obtener una estimación inicial de la sección de viga requerida, optimizando el tiempo en las fases preliminares de tus proyectos.

Importante: Esta herramienta es para fines de predimensionamiento y los resultados deben ser verificados por un ingeniero estructural calificado.

2. Acceso a la Aplicación

Puedes acceder a la aplicación MAR IBEAM a través de la página web de MAR ARQUITECTURA: https://www.mararq.com/app-predimensionamiento-de-vigas-i

3. Descripción de la Interfaz

La aplicación MAR IBEAM está organizada en varias secciones intuitivas para guiarte a través del proceso de predimensionamiento:

MAR IBEAM (Título Principal): El nombre de la aplicación.
Herramienta de predimensionamiento de vigas de acero IPE e IPN. (Subtítulo): Una breve descripción de la función de la herramienta.
Datos de Cargas: Sección para introducir la información relacionada con las cargas que actuán sobre la viga.
Dimensiones de la Viga: Sección para especificar las características geométricas de la viga y el sistema estructural.
Información del Acero: Detalles sobre el tipo de acero considerado para los cálculos.
Resultados del Cálculo: Donde se muestran los valores calculados y las vigas sugeridas.
Aclaración: Un mensaje importante sobre la naturaleza de la herramienta y la necesidad de verificación profesional.

4. Uso de la Aplicación (Paso a Paso)

Sigue estos pasos para utilizar MAR IBEAM:

Paso 1: Datos de Cargas

Tipo de Carga Muerta (kg/m²):
1. Selecciona del menú desplegable el tipo de carga muerta que mejor represente tu proyecto. Esta selección asignará un valor predefinido de carga en kg/m².
2. Ejemplo: "RESIDENCIAL_Fachadas_divisiones_mamposteria"

Coeficiente de Seguridad C.M.:
1. Elige el coeficiente de seguridad para la carga muerta según la normativa que estés utilizando.
2. Opciones: "N.S.R_10/EUROCODIGO" (1.4) o "A.C.I." (1.6).

Tipo de Carga Viva (kg/m²):
1. Selecciona del menú desplegable el tipo de carga viva aplicable a tu proyecto. Esta selección asignará un valor predefinido de carga en kg/m².
2. Ejemplo: "RESIDENCIAL_Cuartos_privados_y_sus_corredores"

Coeficiente de Seguridad C.V.:
1. Elige el coeficiente de seguridad para la carga viva según la normativa.
2. Opciones: "N.S.R._10" (1.4), "A.C.I." (1.6) o "EUROCODIGO" (1.5).

Paso 2: Dimensiones de la Viga

Distancia Luz Secundaria Área Aferente (m):
- Introduce el valor numérico de la luz secundaria (en metros) que define el área aferente de la viga.
- Ejemplo: 3.5

Distancia Luz Principal (m):
- Introduce el valor numérico de la luz principal de la viga (en metros).
- Ejemplo: 6.0

Cantidad de Luces:
- Selecciona el número de luces que tiene la viga (1, 2 o 3). Esto afecta el cálculo del momento máximo.
- Opciones: 1, 2, 3.

Paso 3: Calcular y Obtener Resultados

Haz clic en el botón "Calcular Predimensionamiento".
La aplicación procesará los datos y mostrará los resultados en la sección "Resultados del Cálculo".

5. Interpretación de los Resultados

La sección "Resultados del Cálculo" te proporcionará los siguientes valores:

Sub Total 1 CM Mayorada (kg/m²): Carga Muerta multiplicada por su coeficiente de seguridad.
Sub Total 2 CV Mayorada (kg/m²): Carga Viva multiplicada por su coeficiente de seguridad.
Sub Total 3 Carga Última Wu (kg/m²): Suma de las cargas mayoradas (CM + CV).
Carga Lineal Wu Lineal (kg/m): La carga última distribuida linealmente sobre la viga.
Momento Máximo Wu (kg*m): El momento flector máximo en la viga, en kilogramos por metro.
Momento Máximo Wu (ton*m): El momento flector máximo en toneladas por metro.
Momento Máximo Wu (kg*cm): El momento flector máximo en kilogramos por centímetro.
Sx Requerido (cm³): El módulo de sección elástico requerido para la viga, en centímetros cúbicos. Este es el valor clave para la selección del perfil.
Viga IPE Sugerida: La sección de viga IPE que cumple o supera el Sx requerido.
Viga IPN Sugerida: La sección de viga IPN que cumple o supera el Sx requerido.

Adicionalmente, bajo el encabezado "GÉOMETRIA VIGAS RECOMENDADAS", encontrarás las propiedades geométricas detalladas para cada perfil sugerido (IPE e IPN):

-H (mm): Altura total del perfil de la viga, expresada en milímetros.

-B (mm): Ancho del ala (patín) del perfil de la viga, expresado en milímetros.

-Tw (mm): Espesor del alma (la parte vertical central) del perfil, expresado en milímetros.

-Tf (mm): Espesor del ala (patín) del perfil, expresado en milímetros.

-Peso (kg/m): Peso lineal del perfil de la viga, expresado en kilogramos por metro.

Estos detalles geométricos te permiten tener una comprensión más completa de las dimensiones y características físicas de las vigas sugeridas por la herramienta.

6. Notas Aclaratorias sobre la Metodología de Cálculo (MAR IBEAM)

La aplicación MAR IBEAM utiliza el Método de Diseño por Resistencia (LRFD - Load and Resistance Factor Design), comúnmente adoptado por normativas como el ACI/NSR-10 para concreto y la AISC (American Institute of Steel Construction), para el predimensionamiento de vigas. A continuación, se aclaran algunos aspectos clave:

Cargas Mayoradas y Momento Último (Mu):
- Las cargas muertas (CM) y vivas (CV) que ingresas o seleccionas se multiplican por factores de mayoración de carga según la normativa elegida (ej. 1.2CM + 1.6CV para ACI/NSR-10, o 1.35CM + 1.5CV para Eurocódigo).
- Esto resulta en una carga última distribuida (Wu) que se utiliza para calcular el Momento Último (Mu) que la viga debe ser capaz de resistir.

Cálculo del Módulo de Sección Requerido (Sx) para Vigas de Acero:

Una vez obtenido el Momento Último (Mu), el módulo de sección elástico requerido (Sx) para el perfil de acero se calcula utilizando la siguiente expresión fundamental del diseño por resistencia a flexión: Sx requerido≈Mu/(ϕb⋅Fy)

Donde:

Mu: Es el momento último mayorado (calculado en el paso anterior).
ϕb (Phi_b): Es el factor de reducción de resistencia para flexión en acero. Esta aplicación utiliza un valor estándar de 0.90, comúnmente aceptado para secciones compactas que alcanzan la fluencia antes del pandeo.
Fy: Es la resistencia de fluencia del acero. La aplicación utiliza un valor de 2530 kg/cm2 (aproximadamente 250 MPa), que es típico para aceros estructurales comunes como el A36. Si estás considerando aceros con una Fy diferente, los resultados del Sx requerido y, por ende, la selección del perfil, variarán.

Selección del Perfil (IPE/IPN)

La aplicación sugiere perfiles IPE e IPN cuyo módulo de sección elástico (Sx de catálogo) sea igual o inmediatamente superior al Sx requerido calculado.

Importancia de la Consistencia Metodológica:

Es crucial entender que al usar cargas mayoradas para obtener Mu, la resistencia del material también se considera desde la perspectiva del diseño por resistencia (usando Fy y un factor de reducción ϕb. Este enfoque difiere del Diseño por Esfuerzos Admisibles (ASD), el cual trabaja con cargas de servicio (no mayoradas) y compara los esfuerzos producidos en el material con esfuerzos admisibles definidos por la normativa (por ejemplo, un porcentaje de Fy, como podría ser 0.60Fy o 0.66Fy, dependiendo del caso). MAR IBEAM se enfoca en el método LRFD para una aproximación consistente en el predimensionamiento, asegurando que tanto las cargas como las resistencias se traten bajo la misma filosofía de diseño por resistencia última.

Aclaración Importante: Esta es una herramienta de predimensionamiento basada en una viga con carga uniforme y acero S275. Los resultados deben ser verificados por un ingeniero estructural calificado. No utilices estos resultados para la construcción sin una verificación profesional.

7. Solución de Problemas Básicos

Resultados no aparecen o son cero:
- Asegúrate de haber completado todos los campos de entrada.
Mensaje "Por favor, complete todos los campos de entrada...": Indica que uno o más campos obligatorios están vacíos o no tienen un formato numérico válido.
Valores geométricos muestran "N/A": Si alguna de las propiedades geométricas (H, B, Tw, Tf, Peso) muestra "N/A", significa que el dato específico para ese perfil no está cargado en la base de datos interna del código de la aplicación. Esto requeriría una actualización del código fuente para incluir la información faltante.

8. Soporte y Contacto

Si tienes preguntas adicionales o necesitas soporte técnico, por favor, contacta a MAR ARQUITECTURA a través de los canales de contacto disponibles en su sitio web.