En GRIMOSA nos especializamos en ofrecer soluciones de construcción con estructuras de acero, un metal presente en elementos de lo más cotidianos y a nuestro alcance, como clavos y tornillos, tenedores, cucharas y cuchillos, entre otros. Y es que son múltiples los usos que se le puede dar, gracias a su durabilidad, resistencia y dureza. Mediante una transformadora de metales se trabaja y moldea el acero, luego de ser fundido, y se adapta a cualquiera de sus usos: clips, llaves, pinzas, amortiguaciones, engranajes, ollas, armas y hasta puertas de bóvedas en los bancos más grandes del mundo.

Construcción con estructuras de acero

En resumen, podríamos decir que el acero es uno de los materiales más usados en la construcción hoy en día, explotando su resistencia que permite ocupar menos espacio que con otros materiales. Sin embargo, lo que nos compete es su uso en estructuras metálicas. El uso de metales en sistemas constructivos se remonta a la antigua Grecia, donde eran utilizados en forma de vigas de hierro forjado para reforzar algunos templos, lo mismo ocurrió durante le Edad Media, cuando algunos elementos de hierro se incorporaban a las naves de las catedrales para ofrecer un mejor soporte. Sin embargo, no se reconoce el uso de metal como elemento estructural, sino hasta el siglo XVIII cuando se emplearon columnas de fundición de hierro para construir la Cámara de los Comunes en el Reino Unido.

Unos años más tarde, ya entrado el siglo XIX, el uso de hierro en la construcción dio origen a una nueva arquitectura con la Revolución Industrial, época en la que apareció la producción estandarizada de piezas metálicas para construcción. El metal llegó entonces a reemplazar la madera y en esta época se distinguen algunas obras arquitectónicas de alta complejidad estructural que emplearon este material que estaba alcanzando su auge en el ámbito de la construcción: el Palacio de Cristal de Joseph Paxton, en Londres, La Galerie des Machine, de Ch. Duter en París y la Torre Eiffel en el mismo lugar.

Desde entonces, el uso de estructuras metálicas permanece como el más difundido como sistema constructivo, gracias a que ofrece múltiples ventajas en plazos de obra y una excelente relación coste de mano de obra-coste de materiales. Cabe destacar que las construcciones que emplean estructuras metálicas requieren cimentaciones de hormigón, y por lo regular se hacen losas y forjados en este material, que con la aparición del concreto dio lugar a lo que se conoce hoy en día como hormigón armado.

Como ya mencionamos, el uso de estructuras metálicas está bastante difundido en países de todo el mundo y México no es la excepción. Esto se debe a que el uso de este material ofrece muchas ventajas por las propiedades de los metales, siendo su capacidad de resistencia una de las más apreciadas. De ello que hoy en día se encuentren este tipo de estructuras principalmente en edificios con características de gran singularidad, como una gran altura. Las estructuras más empleadas son aquellas que se fabrican de acero y se eligen sobre otros sistemas constructivos gracias a que soportan grandes cargas, tienen la mejor capacidad resistente, ofrecen soluciones de gran envergadura y al tratarse de piezas prefabricadas y contar con medios de unión de una gran flexibilidad, los plazos de obra se pueden acortar significativamente, lo que representa ventajas económicas.

En América Latina, las calidades más usadas de acero son las de tipo A-36 (de 240/250 MPa de fluencia) o A-572 Grado 50 (de 340 / 350 MPa de fluencia). Otras calidades de mayores resistencias no se utilizan frecuentemente debido al reducido tamaño del mercado y a la dificultad consecuente de mantener existencias muy diversificadas.

Un material más sofisticado es el acero inoxidable (acero con aleaciones de níquel, cromo, etc.), cuyo costo es de 3 a 5 veces mayor a los galvanizados y que se utilizan en edificios iconos, de alto costo, o en áreas limitadas de los mismos. Para la construcción media y pesada se tiende en América Latina a seguir a las especificaciones de la AISC (American Institute of Steel Construction). La última vigente corresponde a la Specification for Structural Steel Buildings, edición de Marzo 2005 en preparación una versión 2010. Ese material es de descarga gratuita, tanto en su versión inglesa como española; se complementa con un manual del cual existe versión inglesa y española. En el caso particular de Brasil existen normas NBR 8800: 2008, que si bien responden en grandes rasgos a la AISC tienen ciertos complementos o variaciones sobre aquella.

En el resto de los países de América Latina existe un atraso significativo en la emisión de reglamentos para la construcción en acero respecto a las emitidas por la AISC. Esto determina que en muchos casos para obras importantes los calculistas tomen directamente como referencia a las especificaciones norteamericanas. La construcción en acero liviana cuyos elementos son perfiles conformados se rigen por las normas AISI, existiendo también para estas un cierto atraso en la adopción de las normas norteamericanas por parte de los países latinoamericanos.

La estructura característica de sistemas constructivos basados en uso de metales es el entramado con nudos articulados, empleando vigas apoyadas o continuas y complementos de celosía para arriostrar el conjunto. También se aplican esquemas de nudos rígidos y tornillos para uniones combinados con resinas. Las estructuras metálicas en términos estructurales, deben reunir las mismas condiciones que las estructuras de hormigón, por lo que su diseño tiene que resistir esfuerzos verticales y horizontales. Lo más común es que se empleen nudos articulados y esto implica que se debe rigidizar la estructura con pantallas adicionales de hormigón armado, o bien, usando triangulaciones, también llamadas cruces de San Andrés. En caso de que las estructuras sean de nudos rígidos, para darle al sistema la capacidad de resistir cargas horizontales se deben emplear las mismas soluciones que se utilizan en estructuras de hormigón armado.

Una estructura metálica se realiza uniendo barras con perfiles de diferentes tipos como el T, el perfil doble T, el perfil H, el de sección redonda o el de sección cuadrada, entre otros. Estas barras trabajan a diferentes esfuerzos de compresión y flexión y se eligen según las necesidades específicas de la construcción en cuestión. Por ejemplo, cuando el esfuerzo principal es de compresión, las barras utilizadas son de perfil H o de perfiles compuestos, que con momentos de inercia similares en relación con los dos ejes principales de la estructura. En caso de que se requiera que la barra trabaje a esfuerzos de flexión, los perfiles utilizados son los que presentan un máximo momento de inercia para una misma cantidad de material. Los que reúnen esta característica y son más aptos para esta aplicación son los perfiles IPE e IPN, pero también se pueden utilizar perfiles compuestos por lo regular de alma llena con secciones doble T y C.

La construcción con estructuras de acero representa las mayores ventajas cuando se tiene que realizar en tiempos reducidos y en construcciones que se ubican en zonas muy congestionadas, como aquellas que se encuentran en centros urbanos o industriales con accesos difíciles; en edificios que tengan probabilidad de crecimiento o de sufrir cambios de función, lo que representa un cambio de cargas; en edificios construidos sobre terrenos deficientes donde no se puede prever la presencia de asientos diferenciales; en construcciones que dispondrán de grandes espacios libres, como pueden ser centros comerciales, salones o centros deportivos. Por el contrario, en edificaciones que se encuentren en áreas en las que prevalecen condiciones climáticas extremas o atmósfera agresiva, como puede ser en zonas marinas, en construcciones con grandes acciones dinámicas y en aquellas con tendencia a la carga del fuego, como almacenes y laboratorios, no se recomienda emplear estructuras metálicas como sistema constructivo.

En GRIMOSA nos especializamos en construcción con estructuras de acero como vigas, armaduras, joist y columnas. Para conocer a detalle el tipo de estructuras que ponemos a su disposición, los invitamos a visitar nuestro catálogo en línea, en el que encontrarán columnas de tres y cuatro placas, celosía de ángulo, OR, IPR, pollín, canal y tubo, armaduras PER y de ángulo y vigas de tres placas, casteladas e IPR, entre otras. Si tienen alguna duda sobre nuestros servicios o desean cotizar, contáctennos, con gusto los atenderemos.