En ingeniería estructural, una viga de hormigón es una unidad de carga que se puede utilizar para transportar cargas tanto horizontales como verticales. Conocidas como vigas de hormigón armado o vigas de hormigón de cemento reforzado (RCC), estas vigas se fabrican encerrando barras, placas o fibras de acero dentro del hormigón. Dicho refuerzo de acero aumenta la resistencia de la viga y permite que la viga haga frente a las tensiones de tracción y resista la flexión. Sin el refuerzo de acero, la viga de hormigón sería frágil y se rompería bajo las cargas impuestas.
El coeficiente de expansión térmica del hormigón y el acero es similar. Esta similitud asegura que haya poca o ninguna tensión interna causada por las diferencias de expansión térmica y contracción térmica entre los dos materiales. De lo contrario, estas diferencias podrían haber debilitado la viga de hormigón. Otro factor que permite una transmisión de tensión más eficiente entre el acero y el hormigón es que cuando el cemento húmedo que se aplica al acero se seca, su superficie corresponde exactamente a la superficie del acero. Para que el acero y el hormigón se adhieran mejor, el acero generalmente es corrugado o rugoso.
El revestimiento del acero dentro del hormigón lo protege de la intemperie y evita que el acero se corroa. Si el acero se oxidara, se expandiría, se agrietaría y se separaría del revestimiento de hormigón. Esto volvería a debilitar la construcción de la viga.
Las vigas de hormigón se utilizan ampliamente en la construcción de edificios contemporáneos y en la construcción de puentes de carreteras. Es habitual utilizar vigas de hormigón pretensado para puentes. Estas vigas se fabrican estirando los tendones de acero de alta resistencia, echando el hormigón a su alrededor y luego soltando los tendones cuando el hormigón comienza a curar. Las secciones transversales rectangulares y las secciones transversales de vigas universales se utilizan comúnmente en la construcción de edificios con estructura de acero. La viga universal también se conoce como viga en I, viga de ala ancha o columna universal.
Se utilizan varios métodos matemáticos, calculados con un programa informático calculador de vigas, para determinar las fuerzas internas y externas de las vigas de hormigón y las deflexiones de las vigas. Las fuerzas de la viga se determinan mediante el método de rigidez o desplazamiento directo, el método de distribución de momentos y el método de flexibilidad. Las deflexiones de las vigas se determinan mediante el método de deflexión de pendiente y el método de trabajo virtual. La ecuación de vigas de Euler-Bernoulli se utiliza comúnmente para realizar análisis de vigas de estructuras de vigas.
Para que una construcción sea estructuralmente sólida, es importante que los ingenieros calculen cuánta carga puede soportar una viga de hormigón de forma segura y los tipos de fuerzas que se le impondrán. Las deflexiones de las vigas también se buscan por razones de seguridad estructural, como para reducir el contacto de las vigas con materiales de construcción que pueden ser frágiles. Las desviaciones del haz también se pueden realizar para dar a la arquitectura un aspecto más agradable desde el punto de vista estético; por ejemplo, para asegurarse de que no haya combates en las vigas.