Este artículo presenta un nuevo método de superposición para predecir de manera efectiva los esfuerzos microscópicos de estructuras heterogéneas en forma de viga periódica. La eficiencia se atribuye al uso de los esfuerzos microscópicos del problema de la celda unitaria bajo seis estados de deformación generalizados para construir los esfuerzos microscópicos estructurales. Los seis estados de deformación generalizados incluyen una deformación de tensión unitaria, dos deformaciones de flexión unitarias, una deformación de torsión unitaria y dos deformaciones de curvatura lineal de una viga de Timoshenko. Las seis soluciones de esfuerzo microscópico del problema de la celda unitaria bajo estos seis estados de deformación se han utilizado previamente para la homogeneización de vigas compuestas a vigas de Timoshenko equivalentes (Acta. Mech. Sin. 2022, 38, 421520), y se emplean en este trabajo. En el primer paso para lograr los esfuerzos estructurales, se transforman dos soluciones de esfuerzo relacionadas con curvaturas lineales en dos soluciones de esfuerzo relacionadas con deformaciones de corte unitarias mediante la combinación lineal de los esfuerzos bajo dos deformaciones de flexión unitarias. Luego, las seis soluciones de esfuerzo correspondientes a seis deformaciones unitarias de viga se combinan para predecir los esfuerzos microscópicos estructurales, en los que las seis soluciones de esfuerzo sirven como esfuerzos básicos. El último paso es determinar los coeficientes de estas seis soluciones de esfuerzo básicas mediante el principio de equivalencia del trabajo interno. Se encuentra que los seis coeficientes, en términos del producto de la inversa de la matriz de rigidez efectiva y el vector columna de fuerza interna macroscópica, son las verdaderas deformaciones generalizadas de la viga equivalente bajo cargas reales. Los coeficientes obtenidos son físicamente razonables porque las soluciones de esfuerzo básicas son producidas por las deformaciones unitarias generalizadas. Varios ejemplos numéricos muestran que el método presente, que combina las soluciones del problema de la celda unitaria microscópica con las soluciones del problema de la viga equivalente macroscópica, puede predecir de manera precisa y efectiva los esfuerzos microscópicos de vigas compuestas completas. El método presente es aplicable a vigas compuestas con microestructuras periódicas arbitrarias y condiciones de carga.