Podemos definir una estructura metálica como un conjunto de partes unidas para conformar un cuerpo que soporta el efecto de las fuerzas que actúan sobre él.
Además, los elementos que la componen son predominantemente metálicos, comúnmente de acero, un material que ofrece ventajas como su capacidad de soportar grandes pesos, la flexibilidad y la plasticidad (puede doblarse sin romperse) y sobre todo la capacidad de poder conformar casi cualquier forma, al contrario de otro tipo de materiales que son más rígidos constructivamente hablando.
¿Qué uso tienen las estructuras metálicas?
Las estructuras metálicas tienen una funcionalidad eminentemente industrial en España, siendo en otros puntos geográficos muy utilizadas también en edificación residencial y sobre todo en la construcción de edificios de mucha altura como por ejemplo los rascacielos.
Nos centraremos en este artículo en su utilización en la vertiente correspondiente a la edificación industrial, en la que podemos distinguir entre varias modalidades según su uso específico:
Estructura metálica conformando un pórtico a dos aguas
Una de las más usuales por su simplicidad y rapidez de ejecución y montaje convirtiéndose así en la solución más económica de las construcciones industriales para tamaños medios. Esmuy característica de centros logísticos, fábricas de alimentación u otros tipos, almacenes o talleres ya que permite una gran variedad de anchuras y unasalturas considerables.
También, al estar toda la altura disponible es fácil desplegar una grúa en su interior para apoyo de montajes y desmontajes de maquinaria de procesos productivos.
Además, las vigas de alma llena que incorporan este tipo de estructuras metálicas son perfiles laminados estándar disponibles en el mercado, dejando para la construcción en el tallerúnicamente el mecanizado, ensamblado y pintado previo al montaje .
Se caracterizan por dejar libre la máxima altura posible en la edificación maximizando así el volumen a usar.
Estructura metálica en diente sierra
Esta modalidad es ideal cuando se va a desarrollar una actividad que requiere mucho espacio libre, grandes alturas y grandes dimensiones sin elementos que interfieran por la zona de trabajo, ya que carecen de pilares intermedios.
Es una gran estructura formada por otras estructuras más pequeñas. Se conforma a modo de pórtico a un agua, realizado de forma repetitiva, que se va soportando en vez de con pilares intermedios en grandes cerchas que recorren la nave a lo ancho.
Este tipo de nave industrial nos permite tener grandísimos espacios de trabajo, a grandes alturas, sin interferencias intermedias y además consiguiendo muchísima iluminación natural realmente eficiente y útil sin entrada directa de rayos solares que molesten a la zona de trabajo. Siempre que esté diseñada con la orientación adecuada.
También hay que tener en cuenta que por la tipología de cercha no exige un aumento de la perfilería y conseguimos esas grandes superficies a un bajo coste.
Además, son idóneas para colgar todo tipo de instalaciones auxiliares a lo largo de toda la superficie bajo cubierta, lo que las hace ideales para naves de producción.
Estructura metálica de cerchas a dos aguas
Esta tipología de estructura consigue grandes luces con menores esfuerzos que otras minimizando el uso de acero y cimentación y convirtiéndose en la estructura más ligera posible con lo que ello conlleva.
Su elemento característico son las cerchas, un entramado formado por barras rectas que se dividen entre las que a trabajan a presión y las que lo hacen por tracción.
Esta tipología de estructuras se emplea mucho en naves que albergan cámaras frigoríficas, naves que necesiten de un techo interior, o en centros de producción con instalaciones sobreelevadas.
Su forma ocupando todo el triángulo superior con un entramado de acero aporta una sustentación que sirve para montar sobre ella, de forma fácil y económica, el techo de dichas cámaras frigoríficas, cualquier otro sistema de techo en naves de producción alimentaria que necesiten cerrar el espacio por higiene.O bien, para posibilitar la instalación de pasarelas o rack de instalaciones que tengan que distribuirse por toda la zona alta de la nave industrial.
Por la versatilidad, funcionalidad, ligereza y prestaciones de este tipo de estructura metálica estamos acostumbrados a verlas en elementos a nuestro alcance que se montan de forma temporal y desmontan en cortos espacios de tiempo, como son por ejemplo escenarios, grúas, así como para usos temporales en reformas y remodelaciones como por ejemplo cuando hay que sujetar fachadas históricas mientras se reconstruye el edificio interiormente, etc.
También y debido a las grandes cargas que pueden soportar con un óptimo de acero, se utilizan para la construcción de puentes.Además de poder llegar a longitudes en las que que otros elementos constructivos no son capaces.
Estructura metálica de cercha tridimensional
Este tipo de estructuras es una forma derivada de la cercha a dos aguas, pero con pendientes de cubierta muy reducidas debido a las grandes luces de pórticos que tienen las edificaciones que las usan.
Se utilizan cuando tenemos que cubrir dimensiones que ninguna otra estructura puede cubrir y aunque es compleja de fabricar y montar llega donde otras no lo hacen. Pueden llegar a dejar libres 120m.
Estamos acostumbrados a verlas en pabellones deportivos cerrado y campos de fútbol, incluso aunque no estén cerrados del todo.
Estructura metálica de inercia variable
Esta variedad es perfecta cuando se quieren obtener zonas de mayor aprovechamiento construyendo naves grandes o muy grandes de forma económica, utilizándose mucho en proyectos con mucha luz libre entre pilares.
Su diseño es más complejo por lo que no todos usan este tipo de estructura y además no todos los talleres están preparados para fabricarlas ya que precisa de la fabricación de vigas a medida.
Su fabricación y montaje es más costoso, pero se compensa ya que se calculan con pórticos más separados entre sí, y la construcción con rótulas en las bases de los pilares permiten la articulación de la estructura y con ello no transmitir tantos esfuerzos a la base, con lo que disminuyen los costes de cimentación.
Es del tipo de estructuras metálicas que aprovechan muy bien el acero utilizado ya que posibilita colocar más material allí donde la necesidad es mayor. Además, permiten de forma natura la apertura de puertas de mayores dimensiones.
Estructura metálica de viga armada
Se emplea cuando hay que realizar construcciones de grandes dimensiones de geometría poco convencional, precisándose como en el caso anterior un proceso de fabricación propia. En este caso se cambia la economía de la fabricación normalizada en la que se gasta más material y es más económica por economía de escala, por una fabricación a medida donde se utiliza menos materia prima pero más del resto de recursos.
No es un tipo de estructura tan común, pero hace que las estructuras de acero lleguen allí donde las demás no pueden llegar, por lo que se emplean en casos muy concretos.
Estructura metálica atornillada
Esta no es una tipología de estructura en sí misma. Por lo menos atendiendo a los esfuerzos y prestaciones requeridas. Podría decirse que todas las anteriores pueden tener diferentes formas de unir el mecano que forman.
Sin embargo, si es interesante hacer mención a ella al estar hablandode los criterios económicos o funcionales que llevan a decantarse por una u otra.
Es una opción muy recomendable para todo tipo de proyectos, ya que esta forma de fabricación y montaje de estructura permite unas terminacioneslimpias y muy consistentes, lo que repercute muy positivamente en el resultado final a efectos tanto funcionales como estéticos. Pensemos que no es lo mismo unir dos perfiles metálicos mediante soldadura en un taller, bajo iluminación de intensidad constante, atmósfera controlada, posibilidad de girar la pieza, etc, que hacerlo en obra con todas esas condiciones cambiantes.
Otra de las razones para apostar siempre por este tipo de estructura es por la prefabricación y tiempo de montaje. El mero hecho de no tener que fabricar a pie de obra supone una finalización de la estructura más rápida, limpia, segura y con menos recursos. Por otro lado, necesita de más experiencia en este campo y departamento técnicos mejor preparados.
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