ESTRUCTURAS DE ACERO
- ¿Qué es estructuras de acero?
- Tipo de Acero Diferentes usos
- Propiedades mecánicas del acero
- Ventajas y Desventajas
- ¿Cuándo utilizamos la estructura de acero?
- perfiles de acero laminados
Las estructuras son el conjunto de elementos que forman la parte resistente de una construcción. El sistema estructural en acero se basa en un marco o esqueleto de cualquier estructura cuyos componentes en su mayoría son columnas y vigas de acero, estos elementos nos ayudan para soportar el suelo, techo y las paredes de un edificio.
El acero es una aleación, es decir una mezcla de hierro (Fe) y carbono (C) cuyo porcentaje de carbono debe ser inferior al 2%, el acero se puede alear con otros elementos como el cromo (Cr), manganeso (Mn), y el Níquel (Ni) con el fin de alcanzar otras propiedades, pero a estos aceros se les conoce como aceros aleados.
La eficiencia del acero se basa en la fabricación de las piezas o secciones con la forma adecuada para resistir la compresión, la tensión o alguna otra solicitud, además que el acero se fabrica bajo normas y estándares controlados que no permiten que exista una variedad entre cada pieza.
Como ya se mencionó, los aceros estructurales se fabrican bajo normas y estándares que regulan las características que deben cumplir los aceros, una de las normas es la norma internacional American Society for Testing and Materials (ASTM) quien agrupa a los aceros en las siguientes clasificaciones:
- Aceros al Carbono: A36, A53, A500, A501 y A529
- Aceros de baja aleación y de alta resistencia: A572, A618, A913, A992
- Aceros de baja aleación y alta resistencia y resistentes a la corrosión: A242, A588 y A847
Para las construcciones es muy común utilizar los aceros de baja aleación y de alta resistencia como lo son los A572 y A992, los cuales cubren las necesidades para el diseño de la edificación, por ejemplo: si la estructura se encuentra en zona sísmica, el acero que se colocará debe ser tener las siguientes características: ductilidad, rigidez, debe ser capaz de ser soldable y con capacidad de absorción de energía (tenacidad), y no hay que olvidar la seguridad de la construcción, el acero debe ser capaz de resistir las cargas horizontales y verticales que actuarán en la construcción
A continuación se muestran aplicaciones o usos de algunos de los tipos de acero que existen en el mercado.
Tipo de Acero | Diferentes usos |
ASTM A 36 |
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ASTM A 529 G 50 |
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ASTM A 572 G 50 |
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ASTM A 588 |
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ASTM A 709 |
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ASTM A 992-50 |
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También es importante señalar que existe un organismo que se encarga de estudiar las normas para el diseño y construcción de estructuras de acero, este organismo se le conoce como American Institute of Steel Construction (AISC) el cual busca reunir a empresas productoras de acero estructural en Estados Unidos de América, a fabricantes, a empresas que se dedican al montaje y supervisión, profesores e investigadores, todas estos actores se encargan de actualizar y publicar información referente a la construcción en acero.
Propiedades mecánicas del acero
- Plasticidad.- Es la capacidad que tienen los aceros para regresar a su forma original después de haber sido sometidos a un esfuerzo.
- Fragilidad.- Se entiende como la facilidad con la que los aceros pueden romperse después de haber sido sometidos a un esfuerzo.
- Maleabilidad.- Es la propiedad que tiene el acero para ser laminado o deformado sin que se rompa.
- Dureza.-Es la resistencia que tiene el material cuando se intenta deformar
- Tenacidad.- Es una medida con la que se calcula la energía absorbida por un material antes de llegar a la rotura
Ventajas de las estructuras de acero
- Rapidez en el armado o montaje. las estructuras se pueden preparar en el taller y solo atornillar o soldar en el sitio.
- Las estructuras también son de fácil transportación por ser más ligeras. Existen ejemplos de estructuras desarmables y prefabricadas como lo es el Museo del Chopo en la Ciudad de México, este pabellón fue traído desde Alemania después de albergar la Exposición de Arte e Industria Textil en el año de 1902. El empresario mexicano José Landero y Coss fue quien se encargó de traerlo a México con el fin de instalar la Compañía Mexicana de Exposición Permanente S.A. y actualmente sirve como museo, centro de exposiciones y teatro.
- Otra de las ventajas es que al tener una mejor resistencia se pueden proponer en el diseño arquitectónico, grandes claros, vigas voladas, paredes oblicuas, y otros diseños no simétricos.
- La sustentabilidad es otra de las ventajas ya que es 100% reciclable, a la hora de elegir acero se está eligiendo un material de proceso de reciclado, cuya producción es controlada y no contamina a la atmósfera, y cuyo consumo de agua es del 41% menos a diferencia que en el proceso del concreto.
- Facilita la fabricación e instalación de los materiales.
- Gran resistencia.
- Armonía en cuanto a la fuerza y el peso por unidad.
- Es grande en cuanto a la maleabilidad y son resistentes a todo desastre o movimientos sísmicos.
- Mantiene la igualdad y balance de los materiales.
- Resistentes la igualdad tipo de deformación en cualquier tipo de tensiones o desastre.
- Estas son sensibles a los deterioros.
- El mantenimiento de estas es costoso.
- Si se exponen a temperaturas elevadas pierden su fuerza.
- Las estructuras metálicas son sensibles a cualquier torcedura.
- Son utilizadas en los almacenes y las bodegas.
- Se utiliza en los edificios de materiales resistentes así como centros comerciales.
- En edificios multiniveles y que tengan estructuras de torres.
- Se usan en estructuras tanto generales así como desplegables.
- Son utilizados también en los marcos de puertas, en los puentes, las naves industriales, techados y cualquier otro tipo semejante a infraestructura.
Existen diferentes tipos de estructuras de acero de acuerdo a la forma en la que resisten los esfuerzos, estas son las siguientes:
- Estructuras abovedadas.- son estructuras formadas por arcos, cúpulas y bóvedas que permiten cubrir claros largos equilibrando el peso de la estructura.
- Estructuras entramadas.- son estructuras unidas de manera rígida y forman un emparrillado. Están compuestas por vigas, columnas y cimentación.
- Estructuras trianguladas.- estas estructuras están formadas principalmente por formas triangulares, planas o tridimensionales, resultan ser estructuras muy ligeras, se utilizan para construcción de grúas, puentes, torres de telecomunicaciones etc.
- Estructuras colgantes.-se utilizan cables o tirantes para soportar grandes pesos, se emplean comúnmente en los puentes.
- Estructuras laminares.- son estructuras delgadas y con formas curveadas, son empleadas para armar automóviles y aviones.
Perfiles laminados
Los perfiles de acero son usados en las grandes construcciones debido a que soportan pesos muy grandes, además no se degradan con el paso del tiempo, con el tratamiento adecuado resisten mejor los cambios de temperatura y climas severos, esto hace que sean usados tanto en el interior como en el exterior de las construcciones
Se han estandarizado algunos elementos o formas de acero que facilitan al constructor y proyectista la adquisición de dichos elementos en el mercado local.
Algunos de los perfiles de acero laminados son los siguientes:
- Perfil IR/W/H
- Tubo circular
- Tubo rectangular
- Canal
- Ángulo
- Perfil T
- Perfil Z
¿Qué son las estructuras de acero? (2020). https://www.gerdaucorsa.com.mx/blog/que-son-las-estructuras-de-acero#:~:text=El%20sistema%20estructural%20en%20acero,las%20paredes%20de%20un%20edificio.
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