Una estructura metálica es un conjunto de componentes diseñados para estabilizar y distribuir las cargas de peso hacia los cimientos, que suelen estar hechos de hormigón.
La principal función de una estructura metálica es asegurar que la construcción, ya sea en su totalidad o en partes, permanezca estable y no se deforme, soportando las cargas que se le apliquen sin colapsar.
Estas estructuras pueden tener diferentes tamaños y se utilizan para distintos fines, según las necesidades del proyecto. El «esqueleto metálico» que compone la estructura se adapta a las especificaciones del diseño para garantizar la máxima estabilidad y seguridad, tanto para la construcción como para los trabajadores.
Componentes de la estructura metálica
Las estructuras metálicas están formadas por varios tipos de elementos, cada uno con una función específica para soportar mayores esfuerzos mecánicos.
Vigas metálicas
Son elementos horizontales que soportan cargas a través de flexión, es decir, se doblan ligeramente para distribuir mejor el peso sin romperse. Las fibras inferiores se someten a tracción, mientras que las superiores experimentan compresión.
Viguetas
Se instalan a corta distancia entre sí para soportar techos o pisos y a menudo se dejan visibles durante la construcción, especialmente sobre puertas o ventanas.
Vigas de tímpano
Estas vigas están diseñadas para soportar el peso de las paredes y algunas partes del techo en edificios de varios pisos.
Largueros
También llamados travesaños, distribuyen cargas concentradas a lo largo de la estructura del edificio, aliviando las áreas de mayor presión.
Pilares metálicos
Son elementos verticales que soportan cargas de compresión, evitando que la estructura se deforme bajo el peso del edificio. También se les conoce como montantes.
Tipos de estructuras metálicas
Existen diversos tipos de estructuras metálicas, cada una diseñada con características específicas que requieren componentes especiales para funcionar correctamente. Estas variaciones no solo destacan la versatilidad del acero, sino también el gran potencial que pueden alcanzar cuando se emplean de manera óptima.
Estructura abovedada
Esta estructura se basa en el uso de arcos en su diseño, lo que permite cubrir grandes áreas y dejar espacios para la ventilación. Los arcos y bóvedas están compuestos por dovelas, que soportan y distribuyen las cargas.
Estructuras entramadas
Consisten en construcciones de acero con un diseño enrejado, unidas de forma rígida. Se componen de vigas, columnas y, generalmente, una base de hormigón. Las cargas se transmiten desde el forjado a las viguetas, luego a las vigas, de ahí a los pilares, y finalmente a los cimientos.
Estructura triangulada
Estas estructuras cuentan con un diseño lineal en el que barras forman superficies planas o tridimensionales mediante triángulos repetidos. Este diseño proporciona resistencia en todas las direcciones y se usa comúnmente en puentes y torres industriales.
Estructuras colgantes
Utilizan cables de acero o tirantes conectados a soportes robustos para soportar tracción y el peso de otros elementos. Son especialmente útiles en la construcción de puentes y otras estructuras que requieren gran estabilidad.
Estructuras laminares
Son delgadas y curvas, aparentando poca resistencia, pero al conectar las láminas entre sí, se obtiene una estructura capaz de soportar cargas externas. Se usan ampliamente en la industria automotriz y aeronáutica.
Propiedades físicas
Las estructuras metálicas en construcción son cruciales para mantener la estabilidad de un edificio y permitir la realización de diversas actividades. Estas estructuras son capaces de soportar cargas mucho mayores que el peso de los materiales y el personal presente en una instalación, reduciendo significativamente el riesgo de colapsos.