Muchos de los edificios actuales se construyen con vigas de acero y otros materiales modernos. Este procedimiento contrasta con la construcción totalmente de madera que se ve en edificios más antiguos, como iglesias y graneros. Es importante señalar que el término «construcción de vigas» puede referirse a madera o acero. Aquí, sin embargo, el término se refiere a una viga de acero, y el pandeo de la viga es una distorsión en la forma que ocurre cuando la carga sobre la viga es mayor que la que la viga está diseñada para soportar.
Las vigas de acero pueden soportar cargas mucho más pesadas que una viga de madera del mismo tamaño, lo que hace que el acero sea una opción cada vez más popular en los diseños de edificios.
La cantidad de peso que puede soportar una viga en particular se conoce como carga de la viga. Cuando una viga, de madera o acero, se carga con más peso del que puede soportar, se produce una falla. Esta falla se conoce como pandeo de la viga. Afortunadamente, la ingeniería estructural se puede utilizar para determinar los límites de las vigas portantes y diseñar un proyecto para evitar fallas.
Los ingenieros usan una fórmula matemática, o ecuación de viga, para determinar cuánto peso puede soportar una viga determinada. Esencialmente, esta ecuación ayuda a determinar cuánto peso puede sostener una viga y cuánto puede flexionarse o doblarse antes de que se pandee la viga. Cuando las vigas están sujetas a una carga, se permite una cantidad limitada de distorsión. Exceder la cantidad permitida hará que una viga se doble o falle.
Mientras que las vigas de madera simplemente se romperán, las vigas de acero se distorsionan más allá de un punto en el que pueden volver a flexionarse, también conocido como pandeo de vigas. Cuando las vigas se pandean, pierden toda la integridad estructural, lo que posiblemente provoque un colapso estructural. Por ejemplo, los techos de acero están diseñados para soportar una cierta cantidad de peso. Cuando las fuertes tormentas de nieve aplican más peso del que el diseño puede soportar, se produce el pandeo de la viga. Las vigas que se flexionan bajo una carga pueden volver a su forma normal cuando se retira la carga, pero las vigas que se han pandeado no lo harán.
Las estructuras de vigas de acero a menudo se diseñan con un pequeño margen de seguridad para reducir el riesgo de fallas. Por ejemplo, un techo de acero tiene varias vigas que lo sostienen y, si una viga falla, los requisitos de las vigas circundantes aumentan de manera adecuada. Si no se hubiera aplicado este principio, toda la estructura podría fallar debido al pandeo de una viga, similar a un castillo de naipes.
Las vigas están disponibles en muchos tamaños para adaptarse a diferentes proyectos y se eligen en función de su carga nominal. Cuando se aplica una carga estructural a una viga, se flexionará o se doblará ligeramente hasta que se elimine la carga. Si se aplica una carga excesiva, la viga va más allá del punto de flexión, al pandeo y se pierde toda la integridad. Esto enfatiza por qué la ingeniería estructural es tan importante.