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Estructura metálica ¿Qué son y cómo se utilizan?

Definición

La estructuras metalica es un tipo de elemento compuesto diseñado para estabilizar y transferir cargas de peso a los cimientos de la misma estructura, los cuales comúnmente están construidos utilizando hormigón como material principal.

La función principal de una estructura metálica radica en asegurar que el proyecto en su totalidad o sus partes individuales no se vuelquen, y que sean capaces de soportar cualquier carga colocada sobre ellas sin deformarse.

Las estructuras metálicas pueden variar en tamaño y utilizarse para diversos propósitos. La composición del llamado “esqueleto metálico” dependerá de las necesidades estructurales específicas.

De esta manera, existe una amplia gama de productos disponibles para construir estas estructuras de acero, con el objetivo de garantizar la máxima estabilidad y seguridad, tanto para el proyecto en sí como para los trabajadores de la construcción.

Estructuras Metálicas

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Composición de la estructura metálica

Existen varios tipos de componentes que conforman las estructuras metálicas, y cada uno de ellos tiene un objetivo específico que busca cumplir para tener la capacidad de soportar esfuerzos mecánicos más grandes.

Vigas metálicas

Las vigas metálicas se componen de elementos horizontales en forma de barras que funcionan a flexión, es decir, son capaces de soportar cargas de peso sin romperse, aunque se doblan ligeramente para distribuir mejor dicha carga. Dependiendo de la cantidad de peso aplicada, las fibras inferiores están sometidas a tracción mientras que en la parte superior, se producen grandes fuerzas de compresión.

Viguetas

Se instalan a distancias cortas para soportar el techo o el piso de un edificio, por lo que a menudo se dejan al descubierto durante la construcción. Son visibles sobre puertas o ventanas.

Las Vigas de tímpano

Estas vigas tienen la capacidad de soportar el peso de las paredes, así como ciertas áreas del techo de edificios de múltiples pisos.

Largueros

También conocidos como travesaños, se encargan de soportar cargas de peso concentradas en puntos a lo largo de la longitud de un edificio, disipando así estas concentraciones.

Pilares metálicos

Estos elementos se colocan de forma vertical y reciben esfuerzos de tipo axial, es decir, compresión. Disipan esta energía, evitando que un punto de la estructura quede aplastado por el peso del propio edificio. También se les conoce como elementos montantes.

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Tipos

Los tipos de estructuras metálicas son variados, y cada una de ellas corresponde a un diseño único que requiere componentes especiales para funcionar. Todas estas alternativas de construcción no solo demuestran la versatilidad de los materiales de acero, sino que también muestran el potencial que pueden alcanzar los productos cuando se utilizan de manera excelente.

Estructura abovedada

Este tipo de estructura consta de arcos en su diseño, lo que requiere una estructura que permita cubrir grandes espacios y dejar huecos para la ventilación del edificio. Los arcos y bóvedas están formados por piezas llamadas dovelas, las cuales se encargan de soportar los esfuerzos y transmitirlos.

Estructuras entramadas

Son construcciones de acero que están unidas de forma rígida en un diseño tipo rejilla. Están compuestas por vigas, columnas y, en la mayoría de los casos, una base de hormigón. La parte inferior se conoce como forjado, donde se coloca la baldosa. A través del forjado, se transmite la carga a las viguetas, que luego la transfieren a las vigas, de ahí a los pilares y finalmente a los cimientos.

La estructura triangulada

Estas estructuras presentan un diseño lineal con barras que crean superficies estructurales planas o tridimensionales mediante la repetición de formas triangulares. Las barras se colocan en una disposición triangular, proporcionando un diseño resistente y sólido en todos los ángulos. Se utilizan comúnmente en puentes vehiculares y torres industriales.

Las Estructuras colgantes

Estas estructuras son notables, ya que utilizan cables de acero o tirantes conectados a soportes muy resistentes. Sirven para soportar la tracción y el peso de los elementos restantes en este tipo de proyectos, estabilizando la estructura y permitiendo la construcción de puentes, entre otros.

Por último, las estructuras laminares

Este tipo de estructuras son delgadas y curvas en su forma, a pesar de aparentar falta de resistencia. Sin embargo, cuando se conectan las láminas entre sí, se obtienen resultados sobresalientes que pueden soportar las cargas exteriores que generan compresión en la estructura a la que pertenecen. Además, se utilizan ampliamente en la fabricación de automóviles y aviones.

¿Cómo se calcula una estructura metálica?

El cálculo de una estructura metálica es un proceso complejo que implica la determinación de las dimensiones y especificaciones necesarias para garantizar que la estructura sea segura y cumpla con los requisitos de carga y resistencia. Aquí te proporcionamos una descripción general de los pasos involucrados en el cálculo de una estructura metálica:

Determinación de cargas

El primer paso es identificar y calcular todas las cargas que actuarán sobre la estructura. Esto incluye las cargas permanentes (como el peso propio de la estructura y los acabados), las cargas vivas (como la ocupación humana y el mobiliario), las cargas de viento, las cargas de nieve, las cargas sísmicas (si aplica) y cualquier otra carga relevante.

Estas cargas se especifican en los códigos de construcción y normativas locales.

Selección del material

Se elige el tipo de acero o aleación metálica que se utilizará en la estructura. Esto depende de factores como la resistencia requerida, la ubicación geográfica, el presupuesto y otros aspectos de diseño.

Diseño de la estructura

Con base en las cargas y el material seleccionado, se procede al diseño estructural. Esto implica determinar las dimensiones de los miembros estructurales, como vigas, columnas, viguetas, conexiones, placas base, etc. Los ingenieros utilizan software especializado y cálculos manuales para diseñar cada componente de la estructura.

Verificación de la resistencia

Se verifica que todos los miembros de la estructura cumplan con los criterios de resistencia necesarios para soportar las cargas aplicadas. Esto implica asegurarse de que las tensiones en los miembros estén por debajo de los límites permisibles y que la estructura no falle bajo carga.

Propiedades físicas

Si tu interés se centra en las estructuras metálicas en la construcción, debes saber que la capacidad de todas estas estructuras permite que un edificio se mantenga en pie y que se puedan realizar una amplia variedad de trabajos en su estructura.

En consecuencia, la capacidad de carga que pueden soportar supera ampliamente la acumulación de materiales y el personal humano que pueda estar presente en una instalación de este tipo, lo que reduce significativamente el riesgo de derrumbes.

Aquí culmina el artículo sobre “Estructura metálica”. Nos encantaría leer tus comentarios al respecto, recuerda que en Aceropedia somos especialistas en acero. Si necesitas conocer el precio de algún material, puedes solicitarlo en Max Acero. También si lo que buscas son “estructuras metalicas en queretaro” o estructuras metalicas monterrey “.

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