Entramados de Acero: Características, Ventajas y Aplicaciones
Los entramados de acero son un sistema constructivo que presenta las siguientes características:
- Rapidez de construcción: La fabricación en taller de los elementos estructurales permite simultanear trabajos de movimiento de tierra y cimentación. El ensamblaje en obra es rápido, y la cubierta se puede construir inmediatamente, permitiendo trabajos de terminación a cubierto.
- Independencia climática: El montaje no se ve afectado por las condiciones climáticas, garantizando plazos de ejecución y entrega.
- Refuerzo a posteriori: Los entramados de acero se pueden reforzar fácilmente para adaptarlos a nuevas necesidades, como la instalación de puentes-grúa o la suspensión de instalaciones.
- Adaptabilidad a asentamientos: Permiten elevar y alinear partes enteras de un edificio en caso de asentamientos de la cimentación.
- Optimización del espacio: La alta resistencia del acero permite secciones mínimas de pilares y vigas, reduciendo la altura entre plantas y la superficie de fachada (para el mismo espacio útil).
- Reducción de superficie ocupada: La menor sección de los pilares y la ausencia de muros de carga minimizan la superficie ocupada por la estructura.
- Rentabilidad para grandes luces: Las estructuras de acero son especialmente eficientes para cubrir grandes espacios sin apoyos intermedios.
- Facilidad de terminación: Los entramados de acero bien dimensionados facilitan los trabajos de terminación.
- Reducción de peso: Los edificios de varias plantas con estructura de acero son más ligeros, lo que puede implicar cimentaciones más económicas.
- Desmontabilidad: Una estructura de acero se puede desmontar y reubicar.
Los inconvenientes principales son el riesgo de corrosión y la baja resistencia al fuego. Ambos se pueden mitigar con revestimientos resistentes al fuego o imprimaciones (hasta RF 60). Las estructuras combinadas de acero y hormigón ofrecen mayor protección contra incendios.
En naves industriales, generalmente no es necesario un revestimiento resistente al fuego.
Si no se requieren medidas especiales de protección contra incendios, se aplica una imprimación anticorrosiva, que necesita mantenimiento según las solicitaciones de corrosión.
Acero Empleado en la Construcción
El acero es el material de construcción con mayor capacidad de resistencia a compresión, tracción, flexión, torsión y cizalladura. Los aceros para construcción se clasifican por su resistencia mínima a la tracción y su calidad. La calidad, dependiente del tipo de fundición, determina la aptitud del material para diferentes requisitos según las condiciones de fabricación y puesta en obra. Las denominaciones comerciales según norma son A42-27ES y A37-24ES.
El acero para la construcción se utiliza en series de perfiles normalizados, tanto estática como constructivamente. Estos perfiles laminados en caliente para usos estructurales e industriales se clasifican en:
- Perfiles tubulares:
- Rectangulares
- Cuadrados
- Tubos redondos
- Perfiles abiertos:
- Costaneras
- Canales
- Ángulos
- Perfiles macizos:
- Vigas doble “T” delgadas
- Vigas doble “T” anchas
- Perfiles “U” c/canto redondeado
- Perfiles “Z” c/canto redondeado
La norma ASTM A-500 regula los perfiles tubulares, y la norma Cintac Nº 2.7 regula los perfiles abiertos.
Los perfiles deben describirse con precisión mediante la simbología adecuada, expresando las dimensiones en mm.
Uniones Estructurales
Las uniones conectan los elementos de una estructura y transmiten los esfuerzos. Se clasifican en fijas y desmontables. Las soldaduras y los remaches son uniones fijas; los tornillos, chavetas y tensores son uniones desmontables.
Las uniones fijas se realizan principalmente en taller, mientras que las desmontables se utilizan para unir piezas en obra. Algunas soluciones de unión son:
- Uniones remachadas
- Uniones atornilladas
- Uniones soldadas
Piezas o Moldes Prefabricados de Hormigón Armado
Actualmente, se ha generalizado el uso de elementos estructurales prefabricados, sometidos a esfuerzos de compresión previos a su puesta en servicio. Esta tensión se aplica mediante cables de acero tensados y anclados al hormigón. Esta técnica, patentada por Eugène Freyssinet en 1920, supera la debilidad natural del hormigón a la tracción. Se emplean hormigones y aceros de alta resistencia.
El principio del hormigón postensado y pretensado es el mismo: convertir parte de las tracciones producidas por las cargas de servicio en una disminución de la compresión preexistente.
Hormigón Pretensado
El hormigón pretensado se vierte alrededor de tendones tensados. Esto crea un buen vínculo entre el tendón y el hormigón, protegiendo al tendón de la oxidación y permitiendo la transferencia directa de tensión. El hormigón se adhiere a las barras, y al liberar la tensión, esta se transfiere al hormigón como compresión por fricción.
Debido a la necesidad de puntos de anclaje fuertes, los elementos pretensados suelen ser prefabricados en taller y transportados a la obra, lo que limita su tamaño. Es un método común para piezas prefabricadas como columnas, viguetas, vigas, pequeñas losas, balcones, dinteles, losas de piso, vigas de fundación o pilotes.
Hormigón Postensado
El hormigón postensado aplica compresión tras el vertido y secado in situ del hormigón. Se vierte alrededor de conductos de plástico, acero o aluminio, siguiendo la zona donde ocurriría la tensión. Los tendones se introducen por los conductos y luego se vierte el hormigón.
Este método se utiliza comúnmente para losas monolíticas en construcciones con suelos expansivos y en la construcción de puentes.
Una vez endurecido el hormigón, los tendones se tensan con gatos hidráulicos que reaccionan contra la pieza. Alcanzada la tensión especificada, los tendones se anclan, manteniendo la tensión y transfiriendo la presión al hormigón.
Construcciones con Elementos Prefabricados de Hormigón Armado
Las construcciones con elementos prefabricados de hormigón armado siguen las mismas normativas que las obras in situ.
Dimensiones Mínimas
El espesor mínimo de las piezas prefabricadas en taller puede ser menor que el de los elementos hechos in situ. Esto permite reducir espesores de vigas, pilares e incluso losas, optimizando el espacio y reduciendo el peso propio de las estructuras, generando edificios más ligeros.
Ejemplos de Aplicaciones
- Vigas para puentes de hormigón postensado
- Losas de hormigón postensado
- Estructuras de hormigón postensado
- Estructura de hormigón pretensado