Deformada (δ)

La curva elástica de la estructura — tu prueba de cordura más rápida y la base de toda verificación de servicio

Una estructura puede ser suficientemente fuerte y aun así fallarle a sus usuarios: pisos que vibran, cubiertas que empozan, fachadas que se fisuran contra un pórtico que se mece. De eso cuida la deformada. También es lo primero que hay que mirar tras cualquier análisis — si la estructura no se deforma como tu intuición espera, ningún otro diagrama merece tu confianza todavía.

1. La Curva Elástica

La flecha es la integral doble de la curvatura, y la curvatura es momento sobre rigidez — por eso la deformada siempre refleja el diagrama de momento, y por eso los problemas de rigidez se resuelven con EI, no con fy. Usar un acero más fuerte no reduce la flecha un milímetro; una sección más alta, sí.

EId2wdx2=M(x)δmax=5wL4384EI    (simply supported, uniform load)EI\,\frac{d^2 w}{dx^2} = -M(x) \qquad \delta_{max} = \frac{5\,w\,L^4}{384\,EI} \;\; \text{(simply supported, uniform load)}

Fíjate en el L⁴: duplicar un vano multiplica su flecha por dieciséis. El vano es la variable que castiga el optimismo — por eso los límites de servicio se escriben como fracciones de L.

δmax

Flecha vertical: la curva elástica de una viga cargada, con δmax en el centro para carga uniforme.

Δ

Desplazamiento horizontal (Δ): los pórticos bajo viento se mecen; los límites protegen tabiques, fachadas y confort.

Cinemática de la viga de Euler-Bernoulli: viga flectada con rotación de la sección transversal
La cinemática de Euler–Bernoulli — el modelo detrás de la curva elástica: las secciones permanecen planas y giran con la pendiente dw/dx del eje deformado.Bbanerje, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

2. El Diagrama δ en CalcSteel

El botón δ del panel de diagramas dibuja la curva elástica real de cada barra, interpolada con Hermite cúbica entre los nudos — la barra se curva con la forma de su momento, no es una recta entre dos extremos desplazados. Colores y amplitud reflejan la magnitud del desplazamiento.

Leer desplazamientos en la práctica

  • δ — alterna la deformada de la combinación activa. El dibujo está exagerado para visibilidad; el deslizador de escala (0,1×–10×) ajusta la exageración sin cambiar jamás los números.
  • K — sondea cualquier punto de una barra para leer el desplazamiento total en mm (resaltado en rojo) más la flecha relativa a la cuerda — el descenso local medido contra la recta entre los extremos, que es a lo que se refieren los límites tipo L/350.
  • Orig / ENV / CB… — los límites de flecha aplican a combinaciones de SERVICIO. Verificar flecha con una combinación de ELU (cargas ya mayoradas) la sobreestima por los coeficientes.

La lectura relativa a la cuerda importa en barras inclinadas y de pórtico: una correa puede viajar muchos milímetros con el pórtico y descender poquísimo respecto a su propia cuerda — y es el descenso, no el viaje, lo que fisura los cielorrasos.

Instrumento topográfico monitoreando un puente atirantado durante una prueba de carga con camiones cargados
La flecha es el único resultado que verificas con tus propios ojos: las pruebas de carga estacionan camiones pesados sobre un puente nuevo y miden el δ real contra el calculado.Marsilar, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

3. Límites de Servicio (ELS)

La NBR 8800:2008 (Tabla C.1) da los límites clásicos de referencia — valores empíricos que la experiencia muestra que mantienen contentos acabados, equipos y personas. L es el vano teórico, o el doble de la longitud en voladizos:

ElementoLímite
Correas de cubiertaL/180
Vigas de cubiertaL/250
Vigas de pisoL/350
Vigas que soportan columnasL/500
Vigas carrileras (vertical)L/600 a L/1000

La revisión 2024 de la NBR 8800 reorganizó estos límites (el Anexo C pasó a informativo y el límite de correas pasó a L/250 en el Anexo B) — revisa la edición que rige tu proyecto. El AISC trata el mismo tema en el Design Guide 3 y en la tradición de L/360 para flecha de sobrecarga en pisos.

Lista de cordura

  • Deformada primero, siempre: cargas empujando hacia el lado equivocado, un apoyo que se corrió, una barra liberada — todo salta a la vista aquí antes que cualquier número.
  • Verifica la flecha con combinaciones de servicio, y contra el límite correcto: L/350 para viga de piso, L/250 para viga de cubierta — y recuerda que L cuenta doble en voladizos.
  • Una viga que pasa el ELU con holgura pero falla L/350 pide canto, no resistencia: más I, no más fy.
  • Un exceso persistente de pocos por ciento se puede absorber con contraflecha para carga permanente — nunca para esconder un problema de sobrecarga.
Prueba de carga histórica de 1872 en un puente ferroviario con filas de locomotoras
Viena, 1872: locomotoras en fila para la prueba de carga del puente del Nordwestbahn. Los ingenieros confían en las estructuras midiendo su deformada desde hace 150 años.Wikimedia Commons (scan: Invisigoth67), Dominio público