Componentes de estructura de acero Son los componentes que hacen que un edificio se mantenga firme: columnas, vigas, cerchas, pisos, techos y paredes. Cada uno desempeña un papel clave en la estabilidad, durabilidad y eficiencia.
En esta guía te explicamos los principales componentes de construcción de estructura de acero, cómo funcionan y por qué son importantes. Verás cómo... Estructura principal, sistemas de piso, sistemas de techo, sistemas de pared y cimientos encajan entre sí para formar una estructura completa.
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Marco estructural primario de edificios con estructura de acero
El Marco estructural primario de edificios con estructura de acero Incluye columnas, vigas y cerchas de acero. Estos componentes esenciales forman la columna vertebral del edificio, soportando cargas verticales y horizontales, resistiendo fuerzas como el viento y los terremotos, y garantizando la estabilidad y durabilidad general. En las siguientes secciones, explicamos cada componente y su función en un edificio de acero resistente y confiable.
Columnas de acero
Columnas de acero Son los principales elementos verticales de un edificio con estructura de acero. Transmiten el peso del techo, los pisos y las paredes a los cimientos. Sin columnas, un edificio de acero no puede sostenerse. Las columnas también resisten las fuerzas del viento y los sismo, garantizando la estabilidad y seguridad de la estructura.
Tipos de columnas de acero
Las columnas de acero se clasifican según la forma de la sección transversal y el tipo de carga que soportan:
- Formas de sección transversal
- Circular, cuadrada, rectangular o en forma de H
- Secciones tubulares (p. ej., CHS – Circular Hollow Section) para mayor resistencia y diseño moderno
- Tipos de carga
- Columnas cargadas axialmente:la carga actúa a lo largo del eje central, ideal para un peso equilibrado
- Columnas cargadas excéntricamente:la carga está descentrada, se utiliza en diseños complejos o asimétricos
Lectura relacionada: 15 tipos de columnas de acero: una guía sobre sus usos y ventajas
Métodos de conexión para columnas de acero
Las columnas de acero se conectan a otros componentes mediante diferentes métodos:
- Conexiones atornilladas:Rápido de montar en obra, adecuado para proyectos flexibles
- Conexiones soldadas: más fuerte y permanente, utilizado en estructuras pesadas
- Placas base: unir columnas a cimientos y garantizar una transferencia de carga segura
Vigas de acero
Vigas de acero Soportan los pisos y techos de un edificio con estructura de acero. Soportan las cargas de las losas, paneles y equipos, y las transfieren a las columnas. Las vigas también configuran la distribución del edificio, definiendo espacios y divisiones. Sin vigas, un edificio de acero no puede tener pisos ni techos estables.
Tipos de vigas de acero
Las vigas de acero se pueden agrupar por forma de sección transversal y por estilo de carga:
- Formas de sección transversal
- Vigas en I
- Vigas en H
- Vigas C (vigas de canal)
- Vigas en T
- Vigas cajón (secciones huecas rectangulares o cuadradas)
- Estilos de soporte de carga
- Vigas con soporte simple: apoyado en ambos extremos, común para tramos cortos
- Vigas en voladizo: fijados en un extremo, se extienden hacia afuera para crear balcones o aleros
- Vigas continuas: soportado en múltiples puntos, adecuado para tramos largos
Lectura relacionada: Vigas de estructura de acero: descripción general, tipos, características y todo
Métodos de conexión para vigas de acero
Las vigas de acero se conectan a columnas u otras vigas mediante diferentes métodos:
- Conexiones atornilladas: rápida instalación y ajuste, utilizado en uniones de vigas a columnas
- Conexiones soldadas: permanente y fuerte, ideal para cargas pesadas
- Placas de corte y placas de extremo: proporciona resistencia adicional, garantiza una transferencia de carga suave
Cerchas de acero para estructuras de acero de gran luz
Cerchas de acero Son componentes ligeros pero resistentes que se utilizan para cubrir grandes distancias en edificios con estructura de acero. Su diseño triangular los hace estables y eficientes para transportar cargas desde el techo o los pisos hasta las columnas y los muros. Las cerchas son especialmente importantes en grandes estructuras de acero como estadios, almacenes y salas de exposiciones, donde se necesitan espacios amplios sin columnas.
Tipos de cerchas de acero
Las armaduras de acero vienen en diferentes diseños para diferentes necesidades de construcción:
- Cerchas planas:plana, con base triangular, común en techos y puentes
- Armazones espaciales:Diseños 3D para cargas pesadas, utilizadas en estadios y centros de exposiciones.
- Cerchas de una sola capa:para luces más pequeñas, típicas en almacenes
- Cerchas de doble capa:para grandes luces y techos pesados, utilizado en proyectos industriales
- Cerchas Vierendeel: sin diagonales, flexible para el diseño arquitectónico
- Cerchas compuestas: combinar acero y hormigón para resistencia sísmica
Lectura relacionada: Sistemas de armaduras de acero: tipos, principios de diseño y nuestra experiencia
Métodos de conexión para cerchas de acero
Las cerchas de acero se ensamblan con diferentes métodos de conexión:
- Conexiones atornilladas:Fácil de montar y desmontar en obra.
- Conexiones soldadas: permanente y rígido, utilizado en estructuras de alta resistencia
- Placas de refuerzo: reforzar las articulaciones, distribuir las cargas de forma segura
Sistemas de pisos en edificios con estructura de acero
El sistemas de pisos de edificios con estructura de acero Proporcionan un soporte estable para cargas y personas. Se conectan con la estructura principal y ayudan al edificio a resistir las fuerzas a lo largo del tiempo. Los sistemas de forjado más comunes incluyen cubiertas de acero para cargas más ligeras y losas compuestas Para cargas más pesadas. Juntos, crean soluciones de suelo duraderas, eficientes y seguras.
Lectura relacionada: Sistemas de pisos de acero: tipos, ventajas y aplicaciones
Decking (Chapas de acero perfiladas)
cubiertas de acero Sirve como base para losas de hormigón. Proporciona soporte temporal durante la construcción y se convierte en parte permanente del suelo una vez que el hormigón fragua.
Características principales de las cubiertas de acero:
- Ligero pero fuerte: reduce el peso del suelo sin perder resistencia
- Instalación rápida: fácil de colocar y permanece como encofrado permanente
- Versátil: se utiliza para pisos, techos y, a veces, paredes.
Losas Compuestas
Losas compuestas Se forman vertiendo hormigón sobre una plataforma de acero. El acero y el hormigón trabajan juntos para aumentar la resistencia y la rigidez.
Ventajas de las losas compuestas:
- Alta resistencia:Manipular cargas pesadas en almacenes y naves industriales.
- Resistencia al fuego:la capa de hormigón añade protección
- Eficiencia de costes:ahorra tiempo y material en comparación con las losas tradicionales
Sistemas de techos en edificios con estructura de acero
El Sistema de techo de un edificio con estructura de acero Protege el interior, soporta cargas y garantiza una larga durabilidad. Incluye paneles de techo para cubrir, correas de techo para apoyo, y juntas de dilatacion de techo Para mayor flexibilidad. Juntos, forman un techo seguro, aislado y confiable.
Paneles de techo
Paneles de techo Actúan como escudo protector de un edificio de acero. Impiden la entrada de la lluvia, bloquean el calor y proporcionan aislamiento.
- Impermeabilización:logrado a través de la densidad de paneles y el diseño de juntas, como entrelazado o juntas alzadas.
- Aislamiento térmico: a menudo diseñados como paneles sándwich con lana de roca o espuma de poliestireno, reduciendo la transferencia de calor y los costos de energía.
- Tipos de paneles de techo: paneles de acero perfilados, paneles de aleación de aluminio, magnesio y manganeso, paneles de acero con recubrimiento de color.
Correas de techo
Correas de techo Sostener los paneles del techo y transferir sus cargas a las vigas.
- Beneficios:Ligero pero resistente, distribuye las cargas uniformemente, evita puntos de tensión locales.
- Material:generalmente hecho de acero de paredes delgadas conformado en frío.
- Formas:Los diseños comunes son cesáreas y Secciones en Z.
Juntas de expansión de techos
Juntas de dilatación de cubiertas permitir que las secciones del techo se expandan y contraigan con los cambios de temperatura, evitando daños.
- Función: evitar grietas, deformaciones o deformaciones.
- Diseño:el espaciamiento depende del clima; más cerca en regiones frías, más ancho en regiones cálidas.
- Construcción: usar selladores y Conexiones deslizantes para permitir el libre movimiento manteniendo el techo impermeable.
Sistemas de muros en edificios con estructura de acero
El Sistema de muros de un edificio con estructura de acero Proporciona cerramiento, aislamiento y estabilidad. Incluye paneles de pared para protección, correas de pared para apoyo, y vigas de pared Para mayor resistencia en muros de gran tamaño. Juntos, forman una envolvente duradera y eficiente.
Paneles de pared
Paneles de pared Forman la capa exterior de un edificio de acero. Protegen el interior, impiden el paso del viento y la lluvia, y contribuyen al ahorro energético.
- Aislamiento térmico:estructura sándwich con lana de roca o espuma de poliuretano Reduce la pérdida de calor y mantiene las habitaciones frescas.
- Insonorización:El material del panel y la instalación reducen el ruido exterior.
- Impermeabilización:Las juntas selladas, los conectores impermeables y los revestimientos bloquean la lluvia y evitan la humedad.
- Tipos de paneles de pared: paneles metálicos, paneles compuestos tipo sándwich, paneles de fibrocemento.
Correas de pared
Vigas de pared Son elementos horizontales o verticales fijados al marco principal. Sostienen los paneles de pared y los mantienen planos.
Funciones de los tirantes de pared:
- Proporcionar puntos de fijación para paneles de pared.
- Transferir cargas como Presión del viento, peso propio y fuerzas de impacto a las columnas y vigas.
- Garantizar la estabilidad y evitar la deformación.
Vigas de pared
Vigas de pared Añaden resistencia adicional a muros altos o edificios de acero de gran envergadura. Se combinan con las vigas de muro para resistir cargas.
- Función: soportar paneles de pared pesados y cargas de viento, mejorar la estabilidad vertical y lateral.
- Consideraciones de diseño:El tamaño y el material dependen del espaciado de las vigas y de la carga de la pared; las conexiones deben usar soldadura o pernos confiables para una transferencia de carga segura.
Cimentación de edificios con estructura de acero
El Fundación de un edificio con estructura de acero Transfiere las cargas de forma segura al suelo. Previene el asentamiento, garantiza la estabilidad y mantiene el edificio seguro a lo largo del tiempo. Las cimentaciones trabajan en conjunto con pernos de anclaje para conectar toda la estructura de acero al suelo, tanto en sistemas prefabricados como no prefabricados.
Cimientos de columnas
Cimientos de columnas Soportar las cargas verticales de las columnas de acero y distribuirlas uniformemente en el suelo.
Funciones de las cimentaciones de columnas:
- Transferencia de carga:llevar todo el peso del edificio al suelo.
- Estabilidad: evitar la inclinación, hundimiento o desplazamiento de la estructura.
- Integración:Diseñado para trabajar con la flexibilidad de las estructuras de acero.
- Aplicaciones:utilizado tanto en sistemas prefabricados como no prefabricados.
Pernos de anclaje
Pernos de anclaje Fijar las columnas de acero a la cimentación de hormigón y mantenerlas alineadas. Son fundamentales para la seguridad estructural.
Puntos clave sobre los pernos de anclaje:
- Conexión segura:mantenga las columnas firmemente en su lugar, incluso debajo fuerzas eólicas y sísmicas.
- Precisión:debe coincidir con las placas base de las columnas, lo que requiere una planificación y ejecución precisas.
- Instalación:generalmente se incrusta en el hormigón durante el vertido, lo que garantiza una fuerte adhesión con la base.
Nombres de las piezas de la estructura de acero y sus funciones
Los usuarios a menudo preguntan: ¿Cuáles son las partes principales de un edificio con estructura de acero?
A continuación se muestra una lista de los más comunes: nombres de piezas de estructura de acero Con sus funciones básicas. Esta breve descripción general le ayudará a comprender cómo funciona cada componente del sistema.
| Nombre de la pieza | Función |
| Columnas de acero | Miembros verticales principales, transfieren cargas a la cimentación |
| Vigas de acero | Miembros horizontales, pisos de soporte y techos |
| Cerchas | Estructuras triangulares para grandes luces, resistentes a fuerzas de viento y sísmicas. |
| Correas | Sostener paneles de techo, distribuir cargas |
| Correas de pared | Paneles de muro de soporte, transfieren cargas de viento a columnas |
| Paneles de techo | Cubrir el techo, impermeabilizarlo y aislarlo. |
| Paneles de pared | Encerrar el edificio, aislarlo y protegerlo |
| Vigorizante | Estabilizar el marco, resistir fuerzas laterales. |
| Pernos de anclaje | Fijar columnas a la cimentación |
| Placas base | Conecte las columnas a la base de forma segura |
Nota:
Esta lista cubre los componentes esenciales, pero los diseños pueden variar según los requisitos del proyecto.
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