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¿Qué es un edificio con estructura de acero? Es un sistema constructivo que utiliza columnas de acero., vigas de acero, correas del techo, cinturones de pared, vigorizante, y revestimiento metálico para formar una estructura resistente y duradera. Los edificios con estructura de acero se utilizan ampliamente para almacenes., talleres, fábricas, edificios agrícolas, edificios comerciales, y proyectos de almacenamiento industrial porque son rápidos de instalar, diseño flexible, y adecuado para espacios de gran envergadura.
¿Qué es un edificio con estructura de acero??
Cuando empiezas a ver estructuras de acero, podrás verlos en todas partes. Todo tipo de edificios que usa la gente. – de almacenes, a hangares de aviones o tiendas de comestibles donde compra su comida – lo más probable es que estén hechos principalmente de acero. La mayoría de las casas modernas que se construyen hoy en día utilizan acero como estructura principal..
Comprender lo que constituye una “estructura de acero”” y por qué esta es una forma tan popular de construir le ayudará a tomar una decisión informada si está construyendo algo por primera vez, si es la primera vez que construye un edificio o simplemente está interesado en cómo se utilizan este tipo de edificios.. Esta guía para principiantes sobre edificios con estructura de acero le presenta las distintas partes de un edificio., cómo construir un edificio, Los beneficios de las estructuras de acero., y cómo construir con acero en el mundo real para que puedas tomar una decisión informada sobre tu proyecto de construcción..
El significado de la construcción con estructura de acero y los componentes principales.
Un edificio con estructura de acero se refiere a un edificio u otra estructura que utiliza acero como su principal sistema de soporte estructural para todo el desarrollo.. Las columnas de acero, vigas, y las cerchas forman todo el esqueleto del edificio y todos los demás materiales de construcción. (es decir. sistemas de pared, sistemas de techo, materiales de aislamiento y acabado) Se unirá a la estructura de acero una vez construido..
Similar a cómo funciona el cuerpo humano. – La estructura de acero de un edificio actúa como esqueleto., mientras que los revestimientos y acabados actúan como piel y vestimenta de la estructura.. El (esqueleto) proporciona la base de carga fundamental (literalmente) Función de la estructura, mientras que los elementos exteriores protegen el interior del clima y proporcionan una representación visual del exterior del edificio..
Sistemas de estructura primaria
El marco primario es la estructura central del edificio de acero.. Típicamente, está construido con columnas de acero rígidas unidas a una base de concreto y unidas entre sí al nivel del techo mediante vigas o vigas horizontales.. La carga de gravedad impuesta sobre el edificio. (que incluye su propio peso, así como la nieve, equipo, y personal) es resistido por esta combinación de miembros estructurales verticales y horizontales., junto con la carga lateral (carga de viento o sísmica).
Los marcos primarios de los edificios se dividen en dos tipos principales.: marcos de claros sin columnas interiores para crear grandes áreas espaciales y marcos de múltiples tramos con columnas interiores que soportan grandes anchos de edificios. Los marcos claros pueden alcanzar más 200 pies de ancho, razón por la cual el acero se utiliza para construir estadios y almacenes..
Miembros estructurales secundarios.
Los miembros secundarios se conectan al marco primario y brindan soporte a la piel exterior del edificio.. Este consta de correas (miembros horizontales que corren a lo largo del techo y sostienen los paneles del techo), chicas (como correas en las paredes), y refuerzo (que proporcionan rigidez adicional para resistir el viento, y otras cargas laterales).
Normalmente construido con acero de calibre más ligero., p.ej., Secciones conformadas en frío en forma de C o Z, su valor principal radica en la fijación de los paneles del techo que de otro modo no estarían sujetos y en la provisión de rigidez al sistema de pared que de otro modo se flexionaría como lo haría una vela en condiciones climáticas adversas..
Hay varias opciones disponibles para revestimientos y techos..
Un edificio de acero puede proporcionar una envolvente sencilla y funcional., o puede tener una apariencia muy atractiva. Muchas de las opciones más comunes disponibles para revestir un edificio de acero son paneles metálicos. (costura alzada o corrugada), paneles metálicos aislados (un producto que tiene revestimiento y aislamiento en uno), chapas de ladrillo, paneles prefabricados de hormigón, y los edificios comerciales pueden incluso tener muros cortina de vidrio.
El techo tiene el mismo rango.. Puede utilizar cubiertas metálicas de una sola capa en la agricultura., pero necesitarás usar paneles aislados o sistemas de techos armados en un ambiente con clima controlado. Su selección en esta área está directamente relacionada con la eficiencia energética., El mantenimiento y la estética se verán afectados por su decisión..
Métodos de construcción comunes para acero
Hay diferentes tipos de edificios de acero y el método que elija para construir determinará su costo., línea de tiempo, y libertad de diseño, además de qué tipo de proyecto(s) podrías completar.
Fabricación de acero convencional
Los métodos de diseño tradicionales dan como resultado que los edificios sean diseñados por ingenieros estructurales y fabricados por fabricantes., quien cortó & soldar secciones de acero (vigas, columnas, etc.) en una instalación de fabricación, generalmente en trozos grandes. Se envían a sitios donde se ensamblan mediante pernos. & técnicas de soldadura por herreros. Edificios de gran altura, puentes, Los proyectos arquitectónicos complejos utilizan técnicas de construcción tradicionales debido a las características específicas del diseño del proyecto que no se ajustan a las formaciones y formas estándar..
Los métodos de fabricación tradicionales proporcionan una gran flexibilidad de diseño, pero mayores costos de ingeniería y plazos de entrega prolongados.. Para un trabajo de fabricación tradicional, Por lo general, tomará aproximadamente entre 12 y 20 semanas simplemente fabricar los productos antes de entregar una pieza en el sitio del proyecto..
Sistemas de construcción metálicos prediseñados (GENTE).
Con construcción prediseñada, Un fabricante esencialmente fabrica y fabrica la estructura completa a partir de componentes estandarizados que han sido diseñados para optimizarse para la aplicación.. Los fabricantes prediseñan todo, desde los dibujos de ingeniería hasta la fabricación, para ello, envíe las piezas a los lugares de trabajo con instrucciones de construcción., Los equipos de construcción básicamente armaron un kit de construcción gigante.. La mayoría de los edificios PEMB que se construyen hoy en día en América del Norte son para estructuras comerciales y edificios industriales de poca altura porque brindan a los propietarios de edificios una rápida, económico, y método de construcción confiable.
A 10,000 Se podría diseñar un almacén de pies cuadrados fabricado con materiales prediseñados., fabricado, enviado e instalado en solo 10-14 semanas desde el momento en que realizó su pedido hasta la finalización de la capa exterior. Esto es más rápido de lo que cualquiera pueda imaginar..
Estructura de acero de calibre ligero
La estructura de acero de calibre liviano se compone de vigas y vigas formadas a partir de láminas delgadas de acero que han sido conformadas en frío para crear las dimensiones deseadas de las vigas y vigas de acero.. El tipo de acero de calibre liviano utilizado en la estructura se ha utilizado como sustituto de la madera en la construcción de viviendas., residencial de unidades múltiples, hotel de media altura, paredes divisorias interiores, y otras aplicaciones donde normalmente se usaría madera. Los montantes de acero de calibre ligero se parecen a la madera 2×4's (muy toscamente), sin embargo, están hechos de acero galvanizado y normalmente son 18-25 indicador.
El procedimiento impulsó un gran uso tan pronto como los costos de la madera aumentaron dramáticamente y los constructores comenzaron a buscar materiales que no fueran fácilmente atacados por las termitas., podredumbre y fuego. El acero de calibre liviano no se deforma, agrietarse o encogerse como lo hace la madera; por lo tanto, Hay menos quejas por roturas de cristales y suelos crujientes..
Los beneficios del acero en comparación con los materiales de construcción tradicionales
Durabilidad/Resistente a los elementos.
El acero no se pudre, urdimbre, o ser devorado por las termitas. Pero el acero tampoco arde, dando a los edificios de acero una ventaja importante en las clasificaciones de resistencia al fuego. Una estructura de acero puede durar de cincuenta a cien años con poco mantenimiento del acero estructural cuando se aplican los recubrimientos correctos. (galvanización, sistemas de pintura, o formulación de acero resistente a la intemperie) se aplican
Construcciones y áreas afectadas por huracanes., La relación entre fuerza y peso es mucho mayor., brindando así al ingeniero la capacidad de construir edificios que puedan doblarse y absorber energía en lugar de romperse y desmoronarse.. Esta es una característica de seguridad importante en comparación con otras formas de edificios que se construyen con ladrillos y madera sin refuerzo..
Si está construyendo un edificio comercial de 20,000 pies cuadrados en 2026, entonces la diferencia de costo entre el acero y el concreto podría oscilar entre $5 a $15 por pie cuadrado (a favor del acero), dependiendo de dónde esté ubicado y cuán complejo sea su diseño.
Flexibilidad de diseño y capacidades de amplitud clara
Por la gran resistencia del acero, Los arquitectos e ingenieros pueden producir grandes extensiones de superficie ininterrumpida en edificios de acero., algo que sería imposible o muy difícil usando madera o mampostería. Se puede construir una estructura de acero típica con distancias libres de luz de 150′ a 300′, es por ello que este tipo de estructura se ha convertido en el estándar para usos como centros de distribución., estadios deportivos y hangares de aviones.
Más allá de su lapso, y en comparación con otros materiales, Los marcos de acero se modifican más fácilmente en el futuro.. Por ejemplo, si un propietario o inquilino quisiera instalar un entrepiso adicional; o un propietario o inquilino quería cortar una puerta nueva en una pared existente, o simplemente ampliar un edificio existente 50 pies, todos son factibles en acero. Construyendo un 50′ La adición a un edificio de mampostería que soporta carga es mucho más difícil..
Aplicaciones primarias en múltiples sectores
Naves industriales e instalaciones de fabricación.
El territorio de origen del acero está en el sector industrial.. Casi todos los almacenes y fábricas., junto con la mayoría de las instalaciones de almacenamiento y distribución., están construidos con marcos de acero. La combinación de espacios libres y techos altos (a menudo más de 40 pies) y la flexibilidad para instalar puentes grúa hace que el acero sea la única opción viable para la mayoría de los tipos de construcción industrial..
Amazonas, Reserva Federal, y la mayoría de los fabricantes construyen sus centros o instalaciones de distribución utilizando acero., y con el continuo aumento del comercio electrónico que comenzó en 2016, Se espera que la demanda de ese tipo de edificios continúe creciendo a través de 2026.
Oficinas comerciales y espacios comerciales..
El acero domina el sector del almacén. Los almacenes tradicionalmente han utilizado estructuras de acero como material de construcción predominante.. La mayoría de las instalaciones de fabricación utilizan estructuras de acero.. Almacenes, Los centros de distribución y los centros logísticos utilizan abrumadoramente acero para sus estructuras.. Los espacios interiores abiertos que se crean en la mayoría de los almacenes son principalmente claros., tener techos altos (p.ej., 40-Las ubicaciones a la altura del pie del alero son cada vez más comunes.).
El gran espacio libre, El área de techo alto proporcionada por acero es ideal para soportar grúas puente.. Muchos fabricantes están descubriendo que el acero es el material de construcción más lógico para sus instalaciones.. Muchas grandes empresas han utilizado tradicionalmente el acero como base para su construcción., y se espera que el reciente aumento en el comercio electrónico continúe impulsando la demanda de los tipos de edificios que se construyen se cumplirán con acero a través de 2026.
Comercial y Mayorista.
El acero se puede utilizar para enmarcar algo más que almacenes en una forma muy tradicional., forma rectangular. Edificios de oficinas de varios pisos, ubicaciones minoristas de usos múltiples (centros comerciales), restaurantes, y muchos tipos de construcciones nuevas utilizarán acero estructural para construir sus edificios.. Es mucho más fácil crear lo moderno., Plano de planta abierto que a muchos inquilinos de espacios de oficina les gustaría tener en sus entornos de trabajo cuando usan columnas de acero estructural espaciadas entre diez y cuarenta pies en lugar de tener muros de carga ubicados cada quince pies de distancia en todo el edificio..
Las empresas minoristas prefieren la construcción de acero debido al rápido tiempo de construcción, lo que les permite abrir tiendas antes y comenzar a generar ingresos más rápidamente.. Por ejemplo, si una empresa minorista nacional abre cincuenta nuevas tiendas al año, tener dieciocho (18) Un calendario mensual de construcción en cada sitio tendría un costo prohibitivo..
Agricultura y Residencias
Los agricultores han utilizado estructuras metálicas como lugar de almacenamiento para sus equipos., ganado y cereales durante varias décadas. Porque los edificios de acero requieren poco mantenimiento y son resistentes a los daños causados por las plagas., El acero se ha convertido en un excelente material de construcción en la agricultura, donde las estructuras están sujetas a condiciones climáticas muy duras y a grandes daños causados por animales..
En los últimos años, el tipo de viviendas conocidas como edificios con estructura de acero o “dinios de la infancia”(granero + condominio) ha ganado mucha popularidad en el segmento del mercado de construcción residencial. Estas estructuras de tipo híbrido suelen tener una construcción exterior de acero., y las áreas residenciales terminadas se construyen en el interior. Los interiores de estos edificios son típicamente espacios abiertos.. El costo de estas estructuras es comparable al de las casas construidas con palos.. Especialmente en las zonas rurales, Los propietarios de viviendas optan cada vez más por estas estructuras., ya que son capaces de soportar condiciones climáticas adversas con muy poco mantenimiento.
Sostenibilidad y ciclo de vida de un edificio de acero.
El acero se encuentra entre los materiales más reciclados del planeta.. Más del noventa por ciento de todo el acero producido en los Estados Unidos es reciclado y la mayor parte del acero de nueva construcción contiene entre setenta y noventa y cinco por ciento de acero reciclado.. Una vez que una estructura de acero alcanza su máxima esperanza de vida, su estructura se puede deconstruir y el acero se puede fundir una y otra vez para su uso porque el producto terminado seguirá teniendo la misma resistencia que en el momento en que se creó..
La eficiencia energética de la mayoría de los edificios de acero depende de los sistemas de aislamiento y revestimiento que instale con su estructura de acero.. Si hace un buen trabajo aislando su edificio de acero, Funcionará al menos tan bien como un edificio de hormigón o madera en lo que respecta a costes de calefacción y refrigeración.. Muchos fabricantes de estructuras de acero ofrecen sistemas de aislamiento que se incorporan entre sí y que pueden cumplir o incluso mejorar los códigos energéticos actuales..
Además de su aspecto de durabilidad., La sostenibilidad también se ve afectada por la función de la durabilidad.. Si un edificio dura 75 años con pocas reparaciones, Tendrá un impacto ambiental general mucho menor durante su vida útil en comparación con otro edificio que requiere renovaciones importantes cada año. 20 años, a pesar de que ambos tenían huellas de carbono similares de los materiales de construcción iniciales.
Cosas importantes a considerar antes de comenzar su proyecto
Entonces, antes de decidirse por una estructura de acero, asegúrese de pensar en estas tres cosas para poder tomar una decisión informada. Los códigos de construcción locales y las ordenanzas de zonificación pueden diferir mucho; Por ejemplo, algunas ciudades tienen restricciones con respecto a la apariencia de edificios metálicos ubicados en áreas comerciales. Antes de diseñar su estructura, Lo mejor es consultar con el departamento de construcción local sobre estas restricciones.. Los requisitos de cimentación dependen de su tipo de suelo., el tamaño de su edificio, y la profundidad de escarcha local, y representará una gran parte del costo total de su proyecto (generalmente entre 10 y 15 porcentaje del costo total de su proyecto).
Obtenga un mínimo de tres proveedores o fabricantes de construcciones de acero de buena reputación’ cotizaciones que cubren el mismo alcance. Unos “llavero” El costo podría ser por la colocación completa de los cimientos., aislamiento y puertas, mientras que el de otro solo podría ser para acero. Compararlas manzanas con manzanas asegura que no te llevarás una sorpresa..
Al considerar un edificio con estructura de acero para su próximo proyecto, es una buena idea definir el tipo de espacio que necesitarás, cuanto dinero puedes gastar, y cuando necesites completar el edificio. Es importante que hable con un ingeniero que se especialice en diseño de estructuras de acero o con un soldador experimentado al principio de sus planes de construcción antes de verter los cimientos porque, sin la dirección adecuada por adelantado, potencialmente podría agregar miles de dólares y meses a su cronograma de construcción. El acero es una excelente opción como material de construcción de cualquier tipo.; de este modo, Una buena planificación y la participación del equipo de construcción adecuado determinan el éxito del proyecto..
Para información general sobre el acero y su papel en la construcción., también puedes consultar el Asociación Mundial del Acero.
