Estructuras Metálicas en Cusco

Normalmente, las estructuras metálicas están hechas o su material contiene alguno de los siguientes elementos:

Vigas metálicas

Son elementos que trabajan en flexión, existen varios tipos según a lo que afecten como: viguetas, vigas timpánicas, vigas, etc. 

Las vigas metálicas son componentes estructurales de los edificios, normalmente de acero. Estas barras de refuerzo conectan vigas estructurales entre sí o con otros objetos de carga. Suelen estar muy separadas entre sí y, por lo general, constituyen solo la parte principal de un edificio o habitación. Esto generalmente significa que solo las esquinas y las principales intersecciones de los edificios contienen segmentos de carga reales

En los edificios con estructura de madera, estas vigas suelen soportar la mayoría de los pisos y techos, excepto en el sótano o el ático. En la mayoría de los casos, las vigas de metal se encuentran en estructuras más grandes, en su mayoría edificios estilo almacén u otras estructuras similares. En este caso, la viga suele ser visible cerca del techo.

Las viguetas son una parte muy común de casi cualquier estructura compleja. La mayoría de los edificios están diseñados con una pequeña cantidad de vigas y estructuras de carga. Estos crean un marco sobre el cual se construye el resto del edificio. 

Columnas Metálicas

Una columna metálica se considera un soporte vertical delgado que le permite soportar todo el peso de la estructura que se desea construir, y puede tener formas tanto redondas como cuadradas. 

Existen 3 tipos de columnas: Columnas de acero, columnas de madera y columnas de concreto.
Estas están clasificados como simples ya que se pueden utilizar en diferentes combinaciones para diferentes tipos de proyectos.

Tipos de columnas de acero

Antes de distinguir entre los diferentes tipos de columnas de acero que existen en un edificio, debes saber que primero se clasifica la columna según su funcionalidad. Así existen columnas aisladas o columnas verticales que, como su nombre indica, están separadas de las paredes u otros elementos del edificio.
Sin embargo, para este tipo de columnas de acero, la división en dos categorías es especialmente importante. Estas son columnas compuestas y mixtas.

Columna de acero compuesto

En su mayoría son de acero, aunque a menudo se eligen para revestir hormigón para una mejor protección o para cumplir con requisitos estéticos, se utilizan en edificios altos y bajos.

Sus ventajas son mayor capacidad de carga, ductilidad ideal para zonas sísmicas, mayor resistencia al fuego y mejor amortiguamiento. 

La principal desventaja es que es difícil acortarlos si las medidas anteriores no son tan precisas como es necesario.

Columna de acero mixto

Las columnas de acero híbrido o mixto, por otro lado, están hechas de una mezcla de hormigón y acero. Conseguirás mayor capacidad de carga y alta resistencia al fuego. 

En general, todo esto los convierte en la mejor opción para arquitectos, ingenieros y diseñadores.

En pocas palabras, las columnas de acero son una de las mejores opciones de arriostramiento en las estructuras actuales. Es cada vez más utilizado, principalmente por su composición estética.

También existen las estructura metálica secundaria

Esta estructura corresponde básicamente a la fachada y cubierta, también llamada comúnmente subestructura: se coloca sobre la estructura metálica primaria, que puede ser metálica o de hormigón.

Clase de estructuras metálicas secundarias:

Arriostramientos 

Dispone de apoyos en algunos de los vanos que componen el edificio. El arriostramiento es un conjunto de tirantes (barras tensoras) dispuestos en los planos de cubierta y paredes laterales, formando una línea diagonal, cuya función principal es absorber los empujes del viento. El arriostramiento también consigue otro objetivo, aunque secundario, de gran importancia, especialmente la alineación del marco durante las operaciones de montaje.

Correas de fachadas

Son perfiles en Z o C colocados exclusivamente en las alas exteriores de las columnas del marco. Sus tareas son similares a los techos. Sostienen paneles laterales y también sirven como soportes para puertas y ventanas. 

Las correas

Ya sea que se utilicen para paredes laterales o techos, sobresalen en cada apoyo o se superponen con las correas adyacentes, lo que les permite trabajar como correas continuas, lo que mejora en gran medida la resistencia a la carga. Por otro lado, para una carga uniformemente distribuida, el pandeo o deflexión de una correa continua es cinco veces mayor que el de una correa soportada bajo la misma carga.

Correas de cubierta

Son perfiles en Z, a excepción de aquellos aleros que tienen forma de C, se colocan longitudinalmente sobre las vigas del marco a distancias uniformes, su función es conectar el marco, distribuir la carga en el techo y en el mismo tiempo actúan como soportes para los elementos del techo.

Ángulo hastial

Se sitúan en la parte superior de la nave, en la zona de los muros de fondo. Este ángulo se atornilla al final de la correa del techo.

Cuentan con infinidad de ventajas respecto a otras formas de construcción, como su magnífica relación resistencia / volumen (lo que consigue estructuras más ligeras que las realizadas con otros materiales). Sus extensas posibilidades de usos, la posibilidad de disponer de muchas piezas estandarizadas, su fiabilidad y su capacidad de dar forma a casi todos los deseos arquitectónicos.

Beneficios de las Estructuras Metálicas

• Alta resistencia: La alta resistencia del acero por unidad de peso hace que el peso de la estructura sea bajo, lo cual es muy importante para el diseño de vigas de grandes luces.
• Montaje rápido.
• Uniformidad: Las propiedades del acero no cambian significativamente con el tiempo como las estructuras de hormigón armado.
• Durabilidad: si las estructuras de acero se mantienen adecuadamente, durarán indefinidamente.
• Disponibilidad de tamaños y formas.
• Las vigas reticuladas permiten cubrir grandes espacios, con los correspondientes beneficios.
• La adaptabilidad del acero es especialmente importante en el caso de la restauración, ya sea para reforzar una estructura existente o para mantener una reconstrucción completa de una fachada.
• El desarrollo de nuevos sistemas de protección contra la corrosión, garantizan con un mantenimiento mínimo, una vida casi ilimitada para las estructuras realizadas con acero.
• Ductilidad: La ductilidad es la propiedad de un material para resistir grandes deformaciones sin fallar bajo un alto esfuerzo de tracción. La ductilidad del acero estructural ordinario le permite fluir localmente, evitando fallas prematuras.
• Tenacidad: El acero estructural es tenaz, es decir, resistente y dúctil. La propiedad de un material de absorber mucha energía se llama tenacidad.
• Mayor resistencia a la Fatiga que el hormigón.
• Puede reutilizarse tras desmontar la estructura sin generar residuos ni elementos contaminantes.
• Facilidad para la unión entre sí y con materiales diferentes: madera, vidrio, hormigón, resinas y plásticos, a través de sistemas como la soldadura, atornillado, remaches y selladores sintéticos.
• Modificable, los cambios de piezas son más fáciles y menos costosos en las estructuras de acero. En las estructuras de concreto, este cambio significaría la destrucción de la pieza antigua y además, se perdería la rigidez de la estructura.
• En zonas que se caracterizan por ser sísmicas de gran riesgo, la construcción con acero ha demostrado un comportamiento altamente satisfactorio ante esos fenómenos naturales por la ductilidad que caracteriza al material siderúrgico. Este comportamiento es muy superior al del hormigón.

Tipos de Estructuras Metálicas

Conoce también los tipos de estructuras metálica:

1. Abovedadas: Las que se emplean en bóvedas, cúpulas y arcos.
2. Entramadas: Son las más comunes y empleadas en la mayoría de los edificios. Son ligeras y esto hace que se consigan edificios más altos.
3. Trianguladas: Utilizadas en puentes y naves industriales, suelen ser económicas y muy ligeras. Los dos tipos más utilizados son la cercha y la celosía.
4. Colgantes: Se utilizan cables o barras, también denominados tirantes, que van unidos a cimientos y pilares muy resistentes. Este tipo de estructuras metálicas es muy utilizado en los puentes colgantes.
5. Laminares: Son las formadas por resistentes láminas conectadas entre sí y que, en conjunto, consiguen la estabilidad de la estructura. Utilizadas en coches, aviones y carrocerías.
6. Geodésicas: Estas son muy poco comunes y están formadas por hexágonos o pentágonos. Son muy resistentes y ligeras y suelen tener forma de esfera o cilindro.