Estructuras metálicas

Mabasa . Construccion, Materiales y maquinado, Seguridad y mantenimiento 3447 5 Comentarios

Una estructura metálica es un conjunto de piezas unidas entre sí, y como su nombre lo indica, la mayoría de las partes que la conforman son materiales metálicos, normalmente de acero.

Las estructuras metálicas se utilizan por norma general en el sector industrial, ya que tienen excelentes características para la construcción, son muy funcionales y su costo de producción suele ser menor que el de otros tipos. Es muy común que proyectos de ingeniería y arquitectura utilicen estructuras metálicas.

Para un buen funcionamiento, una estructura debe de ser estable para evitar volcaduras, resistente para que soporte esfuerzos sin romperse y rígida para que no se deforme si se le somete a esfuerzos, como por ejemplo, el peso propio, las acciones del viento, las cargas vivas (personas, automóviles, muebles) o las cargas muertas (muros, pisos, fachadas).

Cada estructura metálica MABASA está formada por una estructura principal y otra estructura metálica secundaria.

Estructura Metálica Principal: la estructura metálica principal se compone de todos aquellos elementos que estabilizan y transfieren las cargas a los cimientos (que normalmente son de hormigón reforzado). La estructura metálica principal es la que asegura que no se vuelque, que sea resistente y que no se deforme. Normalmente está formada de los siguientes elementos:

Vigas metálicas: son las barras horizontales que trabajan a flexión. Dependiendo de las acciones a las que se les sometan, sus fibras inferiores responden a la tracción y las superiores, a la compresión. Existen varios tipos de vigas metálicas y cada una de ellas tiene un propósito ya que según su forma soportan mejor unos esfuerzos u otros:

Viguetas: son las vigas que se colocan muy cerca unas de otras para soportar el techo o el piso de un edificio, por ejemplo: las vigas visibles en un edificio en construcción o también los dinteles, que son vigas que se pueden ver sobre una abertura, en puertas o ventanas.

Vigas de Tímpano: estas son las que soportan las paredes o también parte del techo de los edificios.

Largueros: también conocidos como travesaños o carreras, soportan cargas concentradas en puntos aislados a lo largo de la longitud de un edificio.

Pilares metálicos: son los elementos verticales, todos los pilares reciben esfuerzos de tipo axial, es decir, a compresión. También se les llama montantes.

Estructura Metálica Secundaria: esta estructura corresponde fundamentalmente a la fachada y a la cubierta, lo que llamamos también subestructura y se coloca sobre la estructura metálica principal, y puede ser metálica o de hormigón.

En la planeación de un edificio, el éxito del proyecto a desarrollar dependerá de forma importante de la buena elección del sistema estructural que pretenda aplicarse. También existen otros factores que hay que tomar en cuenta para realizar una elección eficaz, para poder obtener un criterio preciso se deberá realizar un análisis tomando en cuenta los siguientes puntos:

Peso propio. La estructura metálica por su masa es más ligera que la correspondiente en concreto. El peso propio es un punto muy importante en el cálculo de una estructura, ya que influye irremediablemente en la resistencia de la misma y en los requerimientos de cimentación; por lo que no se duda que será más económica la estructura más ligera. Por otra parte, la estructura de concreto es notoriamente más voluminosa que la metálica, ya que el proyectista necesita recurrir a veces a formas predeterminadas, cuyas secciones deberán quedar dentro de ciertos límites prescritos. Por ello puede concluirse que el peso de una estructura de concreto es un factor que incide en contra de la misma.

Velocidad de construcción. La amortización del capital invertido depende de la velocidad de construcción. A mayor velocidad de construcción, mayor rapidez de recuperación del capital. En algunas obras ocurre que todo el capital está disponible desde un principio, y por lo tanto, la amortización se dará sobre el costo total, y en este caso, el ahorro de tiempo puede incidir a favor de una estructura de acero. Por regla general, para edificios de más de cuatro niveles, la velocidad de construcción con una estructura de acero, es mayor que su correspondiente en concreto. Definitivamente la velocidad de construcción es un factor favorable de las estructuras de acero.

Menor altura en los entrepisos. Además de un ahorro económico resulta en un ahorro de espacio arquitectónicamente hablando. Para el concreto f’c = 210 K/cm2, se obtienen secciones de peralte relativo más alto que las de acero. Esto hace que los pisos sean más altos, de piso a piso terminado por cada uno, lo que significa: aumento en muros, columnas, armados, etcétera. En las estructuras de concreto, para disminuir las alturas de los entrepisos, puede contarse con el capitel plano, pero con un costo adicional que no compensa el costo que resulta de aumentar la altura de los entrepisos. Este es un factor de desventaja de las estructuras de concreto.

Valor de rescate. Las estructuras de acero tienen esta ventaja: poder ser desmontadas conservando sus perfiles originales que logran volver a utilizarse. Si además se emplean tornillos en sus conexiones, el desmontaje se hace con relativa facilidad y rapidez. En cambio, si analizamos las estructuras de concreto, estas no tienen valor de rescate, demolerlas es destruirlas; si acaso se rescata el armado de refuerzo, al ser enderezado pierde parte de su resistencia. Esta desventaja puede tener consecuencias de importancia, por ejemplo, el caso actual de rescate del centro de ciudades importantes como en el Distrito Federal. Por lo que el valor de rescate de una estructura de acero se puede considerar como parte de la recuperación del capital invertido al adquirir la estructura.

Calidad y control con relación a los materiales. En este caso, se puede considerar al acero estructural como uno de los materiales más confiables. Esto se da por varios motivos, por la naturaleza misma del material y el control estricto de fabricación y el material empleado, sobre todo en algunas casas fundidoras responsables.

No puede decirse lo mismo del concreto, que en repetidas ocasiones se fabrica en obra; la calidad y bondad del concreto se ven afectados por muchos factores entre los que destacan la baja relación agua-cemento, mala granulometría de los agregados (grava de río), mala molienda de los cementantes, escasa o sobrada plasticidad, vibrado insuficiente, mezcla manejable incorrecta, curado insuficiente, resistencia inapropiada a reacciones químicas adversas, falta de homogeneidad, etcétera. Por lo visto, el concreto está expuesto a muchos factores que hacen variar los requerimientos establecidos en el diseño.

Modificaciones. Los cambios de piezas son más fáciles y menos costosos en las estructuras de acero. Una diferencia hacia arriba de las cargas supuestas en los cálculos, en estructuras remachadas o de tornillos admite poner una pieza en lugar de otra. En las estructuras de concreto, este cambio significaría la destrucción de la pieza antigua y además, pérdida de rigidez en la estructura.

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Comentarios (5)

  • José

    |

    Tengo una duda relacionado a la colocacion del Perfil C, por ejemplo en una estructura de dos aguas cómo se coloca: ¿La boca del Perfil C hacia abajo o la boca del perfil hacia arriba? hay algunas teorías, pero me gustaría saber ustedes qué me dicen y por qué sería así.

    En la foto que está en esta página se ve el perfil C con la boca hacia la caída, ¿tiene alguna explicación?

    Muy Atte

    Responder

  • Estructuras Metálicas

    |

    Excelente aporte. Muchas gracias por la informacion!.

    Responder

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