Si ha valorado el precio de un edificio de acero, probablemente se haya topado con un muro de términos: vigas I-, correas, placas de refuerzo, vigas. Los dibujos muestran formas y etiquetas, pero normalmente no explican qué es cada parte, qué trabajo hace o cómo se conecta con el resto del marco. Esa brecha es lo que hace que las cotizaciones sean difíciles de comparar y que las decisiones sean más difíciles de tomar.
Esta guía cubre tres cosas: los principales tipos de componentes de estructuras de acero, la función que realiza cada tipo y cómo todas estas partes funcionan juntas como un solo sistema. Al final, deberías poder mirar el dibujo de un edificio de acero y saber realmente lo que estás mirando.
¿Cuáles son los componentes de un edificio de acero?
Los componentes de la estructura de acero son las partes individuales que forman el marco, la envolvente y las conexiones de un edificio de acero. La gente en la industria también los llama componentes de construcción de acero o piezas de construcción de acero, y los términos significan lo mismo. Cada parte tiene un tipo y una función. Algunos soportan peso, otros resisten el viento y otros simplemente mantienen el agua fuera.
Estas partes se dividen en cuatro grupos: estructura primaria, estructura secundaria, envolvente del edificio y conexiones. Las secciones siguientes cubren los tipos dentro de cada grupo, la función que realiza cada tipo y cómo los grupos se conectan para formar un sistema de trabajo.
Los cuatro tipos de componentes de construcción de acero
Cuando observa una cotización de construcción de acero, las líneas de pedido generalmente se clasifican en cuatro grupos, incluso si el proveedor nunca las etiqueta de esa manera. Un grupo cubre el marco principal. Uno cubre los soportes que unen ese marco. Uno cubre los paneles y el aislamiento que protegen del clima. Y uno cubre los pernos, las placas y los herrajes que mantienen todo en su lugar.
Aquí está la versión corta:
- Encuadre primario:La estructura principal. Las columnas, vigas y vigas I- soportan la mayor parte de la carga.
- Encuadre secundario:Soportes que unen el marco. Correas, vigas y refuerzos mantienen la forma y resisten el viento.
- Envoltura del edificio:La cubierta exterior. Los paneles del techo, los paneles de las paredes y el aislamiento protegen del clima.
- Conexiones y sujetadores:El hardware. Placas de refuerzo, pernos y placas base mantienen cada pieza en su lugar.
Cada grupo depende del que está debajo. Un marco fuerte con una conexión débil aún falla, y un buen sobre envuelto alrededor de un marco pobre no durará de ninguna manera. Una vez que pueda clasificar una cita en estos cuatro grupos, el documento será mucho más fácil de leer.
Estructura primaria: la carga principal-Estructura de soporte
El marco primario es la estructura central del edificio. Lleva las cargas principales y las envía hasta los cimientos.
Las columnas se mantienen erguidas y soportan el peso del techo y de los pisos encima de ellas. Su espaciamiento establece el espacio de piso abierto dentro del edificio, por lo que un espaciamiento más amplio entre columnas significa más área de piso abierta, pero también aumenta el costo de cada viga.
Las vigas se extienden por la parte superior del edificio y sostienen el techo. Se apoyan en las columnas y soportan cargas del tejado como la nieve, el viento y el peso de los propios paneles del tejado.
I-rayosobtienen su nombre de su forma, que se parece a la letra I cuando la ves desde el final-. Esa forma coloca más material en las alas superior e inferior, donde la tensión de flexión es mayor, y menos en el alma central, donde el acero no realiza tanto trabajo. El resultado es una viga resistente que utiliza acero donde realmente cuenta. La mayoría de los edificios de acero utilizan vigas-con alas anchas, un tipo común de viga I-con alas más anchas que los estilos más antiguos.
Para los compradores, las decisiones estructurales primarias impulsan tanto el costo como la función al mismo tiempo. Los claros más grandes y las cargas más pesadas requieren vigas y columnas más grandes, por lo que antes de aprobar un diseño, vale la pena preguntar cómo el espacio entre columnas afecta su plano de planta y cualquier cambio que desee realizar en el futuro.
Estructura secundaria: soporte de la estructura principal
El marco secundario llena los espacios entre el marco principal y mantiene la forma del edificio.
Las correas corren por la parte superior de las vigas y sostienen los paneles del techo. Su espaciado determina cuánta carga puede soportar el techo, incluida la nieve y el tráfico peatonal durante el mantenimiento.
Las vigas hacen el mismo trabajo en las paredes, corriendo entre las columnas para mantener los paneles de la pared en su lugar.
Los refuerzos evitan que el edificio se balancee o se tuerza debido al viento o la fuerza sísmica. Los arriostramientos X-utilizan varillas de acero cruzadas o ángulos entre columnas, mientras que los marcos de los pórticos se basan en uniones rígidas de vigas-a-columnas en lugar de arriostramientos diagonales, lo que mantiene las aberturas libres para puertas y ventanas.
Las opciones de encuadre secundarias importan más de lo que parecen al principio, especialmente para los planes futuros. Las aberturas en las paredes, los entrepisos y los soportes de equipos dependen de dónde se asientan las vigas y las correas, por lo que si está pensando en expandirse más adelante, vale la pena consultarlo con su proveedor ahora en lugar de después de que se haya levantado el marco.
Componentes de conexión: placas de refuerzo y sujetadores
Las conexiones mantienen unido el marco en cada unión, y un marco es tan fuerte como su conexión más débil.
Las placas de refuerzo son placas planas de acero que unen dos o más miembros estructurales en un solo punto, como donde una viga se encuentra con una columna o donde se cruzan miembros de una armadura. La placa distribuye la carga a lo largo de la articulación en lugar de dejar que se concentre en un punto pequeño. Sin una cartela adecuada, una junta puede agrietarse o fallar mucho antes de que las vigas alcancen su límite.
Las conexiones generalmente se presentan de dos formas. Las conexiones atornilladas van juntas en el campo, su instalación cuesta menos, no necesitan un soldador en el sitio y permiten una fácil inspección posterior, ya que los pernos sueltos son visibles y fáciles de arreglar. En cambio, las conexiones soldadas ofrecen una unión rígida y continua; a menudo cuestan más en mano de obra y requieren un soldador certificado, pero pueden transportar cargas que los pernos por sí solos no pueden manejar.
Las placas de base se ubican en la parte inferior de cada columna y distribuyen su carga en un área más amplia de la base, mientras que los pernos de anclaje atraviesan la placa de base hacia el concreto para mantener la columna en su lugar.
Cuando revisa una cotización, es útil verificar si las conexiones están atornilladas, soldadas o una combinación de ambas, ya que esa elección afecta su cronograma de construcción, los requisitos de su equipo y su mantenimiento en el futuro.
Componentes de la envolvente del edificio
La envolvente es lo primero que la mayoría de la gente nota y también es lo que mantiene utilizable el interior del edificio.
Los paneles de techo y pared vienen en varios perfiles, como con junta alzada y corrugado. Los paneles con junta alzada tienen costuras elevadas que ocultan los sujetadores, lo que les da una apariencia más limpia y generalmente una vida útil más larga, mientras que los paneles corrugados cuestan menos y suben más rápido, aunque los sujetadores permanecen visibles en la superficie.
Aislamiento de edificios de aceromantiene el calor dentro durante el invierno y afuera durante el verano, y también desempeña un papel en el cumplimiento de los códigos de construcción locales, por lo que vale la pena comparar su plan de aislamiento con los requisitos del código antes de finalizar un diseño.
Las molduras, los tapajuntas y los cierres sellan los espacios donde se unen los paneles, en las esquinas, los aleros y las aberturas de las puertas. Estas piezas parecen pequeñas sobre el papel, pero importan mucho en la práctica: un edificio con una estructura fuerte y molduras deficientes seguirá teniendo goteras. Los compradores a menudo subestiman este costo, por lo que vale la pena preguntarle a su proveedor por adelantado el precio del paquete de equipamiento completo en lugar de una estimación aproximada.
Cómo funcionan juntos estos componentes
Cada parte de un edificio de acero se encuentra en algún lugar de una ruta de carga, la ruta que transporta la fuerza desde el techo hasta el suelo.
Así es como se desarrolla en la práctica. Una carga de nieve cae sobre el panel del techo, que pasa esa carga a las correas debajo de él. Las correas lo llevan a las vigas, las vigas lo envían hacia abajo a través de las columnas, y las columnas lo pasan a las placas de base y, finalmente, a los cimientos.
En cada paso del camino, una conexión transfiere la carga de una parte a la siguiente. Es por eso que las cartelas y las uniones atornilladas o soldadas son tan importantes como las vigas mismas. Un eslabón débil en cualquier lugar de esa cadena pone en riesgo toda la estructura, sin importar qué tan bien esté construido el resto.
Elegir los componentes adecuados para su proyecto
A edificio de estructura de aceroEs un sistema completo, no sólo una colección de partes separadas. Una vez que comprenda cómo funcionan juntos estos componentes, una cotización o un dibujo de diseño ya no parecerá una lista de términos confusos.
Antes de seguir adelante con un proveedor de construcciones de acero, asegúrese de revisar los componentes incluidos, el enfoque de diseño y si el sistema se ajusta a las necesidades de su proyecto. Un edificio de acero bien-comienza con la elección de los componentes adecuados para el trabajo.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los elementos principales de una estructura de acero?
Los elementos principales de una estructura de acero incluyen el armazón primario (columnas y vigas), el armazón secundario (correas y vigas), los sistemas de arriostramiento, la envolvente del edificio (paneles de techo y pared, aislamiento) y conexiones como pernos y placas de base.
¿Cuál es la diferencia entre una viga I-y otras formas de vigas?
Una viga I-tiene una sección transversal-con forma de letra I, con pestañas anchas en la parte superior e inferior y una red más delgada en el medio. Esa forma resiste bien la flexión y utiliza menos acero que una viga rectangular sólida de la misma resistencia.
¿Son las correas y las vigas lo mismo?
No exactamente. Las correas sostienen el techo, las vigas sostienen las paredes y, si bien ambos son miembros estructurales secundarios que mantienen los paneles en su lugar, se ubican en diferentes partes del edificio.
