En el presente artículo vamos a hacer énfasis en las estructuras metálicas, un material bastante usado en el mundo de la industria y la construcción, por ende, consideramos que es importante hablar con mayor propiedad sobre este.
Pero antes de entrar en materia ¿Es importante saber en qué consiste una estructura metálica?
Una estructura metálica, es un sistema de soporte y cobertura que está principalmente hecha de acero, conformada por vigas, columnas y techo.
Ahora bien, una nave industrial que está hecha con una estructura metálica ofrece varias ventajas significativas, como lo son:
Ser más resistentes y duraderas, dado a que cuentan con una relación resistencia-peso muy alta, esto significa que pueden soportar grandes cargas sin ser excesivamente pesadas.
Ser muy resistentes al fuego, pues el acero utilizado, proporciona dicha resistencia, ya que, al contar una alta temperatura de fusión, hay mayores probabilidades de resistir a los incendios.
Ser altamente adaptables y flexibles en términos de diseño y configuración, gracias a que los metales pueden ser cortados, soldados y moldeados fácilmente para adaptarse a las necesidades específicas de la nave industrial.
¿Qué tipos de estructuras metálicas existen?
Dentro del mundo de la construcción y la industria encontramos diferentes materiales con distintos usos y utilidades, y cada uno de estos cuenta con una respectiva clasificación, las estructuras metálicas no son la excepción. A continuación, hablaremos sobre los diferentes tipos de estructuras metálicas que existen hoy en el mercado, y de cuáles son sus ventajas.
Estructuras abovedadas
Es un tipo de estructura en el que se utilizan elementos con forma de arco y bóveda, que soportan la carga y distribuyen las fuerzas dentro de una estructura. Estas estructuras son conocidas por su resistencia, durabilidad y capacidad para cubrir grandes espacios sin la necesidad de utilizar columnas.
Estructuras entramadas
Este tipo de estructuras están conformadas por un conjunto de barras, que logran formar un emparrillado.
La principal característica, es su capacidad para resistir cargas y transmitirlas eficientemente a los cimientos o apoyo, esto en principio se debe a que el entramado metálico proporciona rigidez y resistencia a la estructura. Un ejemplo de ello, son las construcciones típicas de edificios en Estados Unidos.
Estructuras colgantes
Este tipo de estructuras son unas de las más admiradas en el mundo de la ingeniería. Se basa en la utilización de cables que se suspenden ya sea de manera horizontal o vertical, desde un punto fijo y muy resistente. Una de sus ventajas, es que pueden maximizar el uso del espacio, ya que no requieren soportes o columnas en el suelo. Esto es especialmente útil en áreas con limitaciones espaciales.
Estructuras trianguladas
Como su nombre lo indica, son estructuras que están conformadas por elementos metálicos en forma de triángulo. Entre sus ventajas podemos encontrar la disposición de forma triangular, que minimiza la cantidad de material necesario para construir la estructura, así mismo, debido a su eficiencia en el uso de materiales, las estructuras trianguladas tienden a ser más livianas en comparación con otras formas estructurales.
Estructuras laminares
Este tipo de estructuras están compuestas, como su nombre lo indica, por láminas de metal delgadas y planas, generalmente hechas de aceros, aluminio o aleaciones de metal.
Las estructuras laminares, se caracterizan por tener un espesor uniforme en comparación con otras formas estructurales, como vigas o columnas. Esto les confiere propiedades mecánicas y estructurales específicas, como alta resistencia, rigidez y capacidad de carga, y de igual forma les concede ventajas tales como durabilidad y resistencia a la corrosión, facilidad de montaje y desmontaje, así como la posibilidad de reciclaje.
Estructuras geodésicas
Las estructuras geodésicas se componen por una serie de barras de acero o aluminio, generalmente tubulares, que se unen en nudos o conexiones. Estos nudos permiten la distribución uniforme de las fuerzas a lo largo de la estructura y garantizan su estabilidad. Las barras están conectadas por medio de una red figuras geometrías específicas para su uso.
Entre sus ventajas, está el hecho de que no ocupan mucho espacio, en caso ésta se sitúe en un espacio reducido, ya que no requiere del uso de columnas, de igual manera, destacan por su alta resistencia a las inclemencias ambientales, tales como lluvia, viento y/o nieve.
Preguntas frecuentes
¿Qué son las estructuras metálicas?
Como hicimos hincapié al inicio del artículo, una estructura metálica, es un sistema de soporte y cobertura que está principalmente hecha de acero, conformada por vigas, columnas y techo, su sistema en general proporciona todo lo que es resistencia, estabilidad y durabilidad.
Una de sus mayores ventajas, es que es un material muy dúctil, esto significa que puede deformarse sin romperse, aumentando su capacidad de resistencia ante eventos adversos tales como, terremotos o fuertes vientos.
Generalmente este tipo de estructuras es muy usado en edificios, puentes, naves industriales, entre otros.
¿Cuáles son las estructuras metálicas más utilizadas?
Dentro del mundo de las estructuras metálicas, encontramos diversos tipos que varían en su diseño y composición, estos son:
Estructuras de acero: Son sistemas constructivos que utilizan el acero como material principal, y destacan por su resistencia, durabilidad y versatilidad. Las estructuras de acero se emplean en una variedad de aplicaciones, desde edificios comerciales y residenciales hasta puentes y torres de energía.
Estructuras de aluminio: El aluminio es muy popular entre las diversas aplicaciones estructurales, dado a que es un material muy ligero, lo que facilita su transporte, manejo e instalación. Esto puede resultar especialmente beneficioso en estructuras que requieren una reducción de peso. A pesar de ser ligero, el aluminio exhibe una notable resistencia estructural y, por último, pero no menos importante, es resistente a la corrosión, lo que lo hace adecuado para estructuras expuestas a condiciones ambientales. Su durabilidad contribuye a una vida útil prolongada.
Estructuras de hierro fundido: El hierro fundido es una aleación de hierro, lo que le confiere propiedades específicas, como alta resistencia a la compresión, adecuado para para aquellas estructuras que soportan grandes cargas, y al igual que el aluminio, tiene una muy buena resistencia a la corrosión, y cuenta con una excelente capacidad de disipación del calor.
No obstante, este tipo de material tiende a ser muy frágil, por lo que es más propenso a que se fracture bajo cargas de tensión, de igual manera, es un material que tiene limitaciones de diseño, lo que lo convierte en un material más complejo para trabajar.
¿De qué están formadas las estructuras metálicas?
Las estructuras metálicas pueden estar formadas por cualquiera de los materiales mencionados en el punto anterior (acero, aluminio, hierro fundido), material que variará en función del propósito de la estructura y de las necesidades del empresario.
Es importante mencionar que las estructuras metálicas también pueden incluir otros materiales complementarios, como revestimientos, aislantes, acabados y elementos de conexión, para mejorar su rendimiento y cumplir con los requisitos de diseño y funcionalidad.
¿Cómo se unen las estructuras metálicas?
Las estructuras metálicas se unen mediante diferentes métodos, sin embargo, es importante destacar que los métodos de unión utilizados en las estructuras metálicas deben cumplir con códigos y estándares de construcción. Además del hecho de que se deben considerar factores, como la resistencia a la carga, la durabilidad y otras condiciones como lo son las ambientales y el terreno donde se instala.
Algunos de los métodos de unión son:
Soldadura: para este método se utiliza el calor para derretir las superficies de las piezas para posteriormente unir mediante la solidificación del metal fundido. La soldadura proporciona una unión fuerte y continua y se utiliza ampliamente en estructuras metálicas, especialmente en conexiones críticas.
Atornillado: El tornillo implica el uso de pernos, tuercas y arandelas para unir las piezas metálicas. Los pernos se insertan a través de los agujeros previamente perforados en las piezas y se aprietan con las tuercas para asegurar la unión.
Remachado: El remachado consiste en utilizar remaches, los cuales son elementos cilíndricos de metal que se usan en este caso para unir las piezas metálicas. Para ello, se requiere la utilización de métodos de perforación para formar agujeros en las piezas, y posteriormente tomar los remaches para insertar en dichos agujeros. Luego, se forma una cabeza en uno de los extremos del remache para asegurar así la unión.
Para concluir, podemos decir que las estructuras de metal son elementos de construcción diseñados y construidos principalmente con materiales metálicos, como acero o aluminio, que proporcionan resistencia, durabilidad y estabilidad.
Recuerda que pueden ser diseñadas en diferentes formas y configuraciones según los requisitos del proyecto. Algunos ejemplos comunes son las estructuras abovedadas, colgantes, laminadas, etc.
Así mismo, es clave hacer hincapié en que las conexiones juegan un papel crucial en las estructuras de metal, ya que unen los diferentes componentes y garantizan la estabilidad y resistencia de la estructura. Hay diferentes tipos de conexiones, como las soldadas, atornilladas y remachadas, cada una con sus ventajas y aplicaciones específicas.
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