Estructuración de Edificaciones con Estructuras Metálicas: Innovación y Durabilidad

La construcción de edificaciones con estructuras metálicas ha experimentado un aumento significativo en popularidad gracias a las numerosas ventajas que ofrece este método. La resistencia, durabilidad, versatilidad y rapidez de construcción son solo algunas de las características que han convertido a las estructuras metálicas en una elección preferida para una variedad de proyectos arquitectónicos. En este artículo, exploraremos los pasos clave involucrados en la estructuración de edificaciones con estructuras metálicas y destacaremos las razones por las cuales esta opción ha ganado terreno en la industria de la construcción.

Criterios clave para la estructuración de edificaciones con estructuras metálicas:

La estructuración de edificaciones con estructuras metálicas es un proceso crítico que involucra varios criterios para garantizar la seguridad, eficiencia y funcionalidad del proyecto. Aquí se presentan algunos criterios clave para la estructuración de edificaciones con estructuras metálicas:

Carga y Resistencia:

• Cargas Aplicadas: Identificación precisa y evaluación de las cargas que la estructura deberá soportar, incluyendo cargas muertas (peso propio), cargas vivas (cargas temporales como personas y muebles), cargas de viento, y cargas sísmicas en áreas propensas a terremotos.
• Resistencia de Materiales: Utilización de acero estructural con propiedades mecánicas adecuadas para resistir las cargas aplicadas. La selección del tipo y grado de acero debe basarse en análisis detallados de la carga y resistencia.

Diseño Eficiente:

Optimización de la Estructura: Buscar soluciones estructurales eficientes que minimicen el uso de material sin comprometer la seguridad. Esto puede incluir la utilización de perfiles estructurales optimizados y sistemas de conexión eficientes.

Geometría y Distribución de Cargas:

Configuración Geométrica: Definir la geometría de la estructura de manera que distribuya eficientemente las cargas a lo largo de los elementos estructurales. La forma y la distribución de las cargas afectarán la eficiencia y estabilidad de la estructura.

Condiciones de Borde y Apoyos:

Condiciones de Borde: Establecer las condiciones de borde adecuadas, considerando cómo se conecta la estructura al suelo y a otras partes de la edificación. Esto afecta la capacidad de la estructura para resistir movimientos laterales y verticales.

Conexiones Estructurales:

Diseño de Conexiones: Diseñar conexiones estructurales que sean seguras y eficientes. Las conexiones deben ser capaces de transmitir las cargas entre los elementos de manera efectiva y resistir esfuerzos como cortante, momento y torsión.

Sismorresistencia:

Consideraciones Sísmicas: En áreas sísmicas, es crucial diseñar la estructura para resistir fuerzas sísmicas. Esto puede implicar la implementación de sistemas de disipación de energía y la consideración de detalles constructivos que mejoren la capacidad de la estructura para resistir movimientos sísmicos.

Mantenimiento y Durabilidad:

Protección contra la Corrosión: Implementar medidas para proteger la estructura contra la corrosión, como el uso de recubrimientos protectores y la selección de aceros resistentes a la corrosión. Esto garantiza la durabilidad a largo plazo de la estructura.

Normativas y Regulaciones:

Cumplimiento Normativo: Asegurarse de que la estructura cumpla con todas las normativas y regulaciones locales e internacionales aplicables. Esto incluye códigos de construcción, estándares de diseño y requisitos de seguridad.

Facilidad de Construcción:

Eficiencia en la Construcción: Considerar la facilidad de construcción y montaje durante la fase de diseño. La eficiencia en la construcción puede reducir costos y plazos de ejecución.

El diseño de estructuras metálicas requiere un enfoque holístico que considere estos criterios interrelacionados. La colaboración entre ingenieros estructurales, arquitectos y otros profesionales es esencial para lograr una estructura metálica segura, eficiente y funcional.

Tipos de estructuras de acero utilizadas para edificios:

Los tipos de estructuras metálicas son variados, y cada una de ellas corresponde a un diseño único que requiere componentes especiales para funcionar. Todas estas alternativas de construcción no solo demuestran la versatilidad de los materiales de acero, sino que también muestran el potencial que pueden alcanzar los productos cuando se utilizan de manera excelente.

Estructura abovedada:

Este tipo de estructura consta de arcos en su diseño, lo que requiere una estructura que permita cubrir grandes espacios y dejar huecos para la ventilación del edificio. Los arcos y bóvedas están formados por piezas llamadas dovelas, las cuales se encargan de soportar los esfuerzos y transmitirlos.

Estructuras entramadas:

Solución: Si las partes no pueden llegar a un acuerdo debido a conflictos fundamentales o valores opuestos, puede ser necesario considerar alternativas como la resolución de disputas mediante arbitraje o litigios. Estos procesos legales pueden ser costosos y llevar tiempo, pero a veces son necesarios cuando las diferencias son insuperables.

La estructura triangulada:

Estas estructuras presentan un diseño lineal con barras que crean superficies estructurales planas o tridimensionales mediante la repetición de formas triangulares. Las barras se colocan en una disposición triangular, proporcionando un diseño resistente y sólido en todos los ángulos. Se utilizan comúnmente en puentes vehiculares y torres industriales.

Las Estructuras colgantes:

Estas estructuras son notables, ya que utilizan cables de acero o tirantes conectados a soportes muy resistentes. Sirven para soportar la tracción y el peso de los elementos restantes en este tipo de proyectos, estabilizando la estructura y permitiendo la construcción de puentes, entre otros.

Composición de la estructura metálica:

Existen varios tipos de componentes que conforman las estructuras metálicas, y cada uno de ellos tiene un objetivo específico que busca cumplir para tener la capacidad de soportar esfuerzos mecánicos más grandes.

Vigas metálicas:

Las vigas metálicas se componen de elementos horizontales en forma de barras que funcionan a flexión, es decir, son capaces de soportar cargas de peso sin romperse, aunque se doblan ligeramente para distribuir mejor dicha carga. Dependiendo de la cantidad de peso aplicada, las fibras inferiores están sometidas a tracción mientras que en la parte superior, se producen grandes fuerzas de compresión.

Viguetas:

Se instalan a distancias cortas para soportar el techo o el piso de un edificio, por lo que a menudo se dejan al descubierto durante la construcción. Son visibles sobre puertas o ventanas.

Las Vigas de tímpano:

Estas vigas tienen la capacidad de soportar el peso de las paredes, así como ciertas áreas del techo de edificios de múltiples pisos.

Largueros:

También conocidos como travesaños, se encargan de soportar cargas de peso concentradas en puntos a lo largo de la longitud de un edificio, disipando así estas concentraciones.

Pilares metálicos:

Estos elementos se colocan de forma vertical y reciben esfuerzos de tipo axial, es decir, compresión. Disipan esta energía, evitando que un punto de la estructura quede aplastado por el peso del propio edificio. También se les conoce como elementos montantes.

La estructuración de edificaciones con estructuras metálicas representa un avance significativo en la construcción moderna. La combinación de diseño avanzado, materiales innovadores y procesos eficientes ha llevado a la creación de edificaciones más resistentes, duraderas y versátiles. A medida que la tecnología y las técnicas de construcción evolucionan, es probable que las estructuras metálicas continúen desempeñando un papel fundamental en la construcción del futuro.

¿Conoces alguna edificación construida con estructuras metálicas que te parezca sorprendente? Déjanos tu opinión.