Sistemas de pisos de acero: tipos, ventajas y aplicaciones

Los sistemas de pisos de acero comenzaron en el siglo XIX, cuando el hierro fundido se usaba ampliamente por su capacidad de carga y durabilidad. Con la aparición del acero de alta resistencia, los pisos de acero reemplazaron gradualmente al hierro fundido. Después de entrar en el siglo XX, los sistemas de pisos de acero modernos se volvieron más livianos y resistentes, con mejor resistencia a los terremotos, resistencia al fuego y rendimiento de protección ambiental, y se usaron ampliamente en varios tipos de edificios.

Analizaremos profundamente los tipos y criterios de selección de los sistemas de pisos de acero, cómo elegir el sistema de piso adecuado según las diferentes necesidades de construcción y, en última instancia, brindar soluciones eficientes, económicas y sostenibles para su proyecto.

¿Qué es un sistema de piso de acero?

Un sistema de piso de acero es un sistema estructural sostenido por vigas y viguetas de acero, generalmente combinadas con losas de hormigón para formar una estructura compuesta. Soporta principalmente cargas del suelo gracias a la alta resistencia y durabilidad del acero, y se utiliza a menudo en proyectos de construcción que requieren grandes luces y alta capacidad de carga.

Principales tipos de sistemas de suelo de acero

Al elegir un sistema de piso de acero, la distancia entre pisos, los requisitos estructurales y el presupuesto del edificio determinarán el tipo apropiado. Los distintos sistemas de piso de acero poseen características únicas y satisfacen distintos requisitos de construcción. Posteriormente, profundizaremos en los detalles de varios tipos de sistemas de piso de acero predominantes.

Vigas mixtas de tramo corto y forjados mixtos de chapa metálica

Escenarios aplicables: Este sistema es especialmente adecuado para edificios de pequeñas luces, normalmente se utiliza en edificios con una luz de 3-4 metros. Por ejemplo, algunos proyectos de construcción pequeños como edificios de poca altura, almacenes y tiendas.

Ventajas:

• Bajo costo: debido a su estructura simple y al menor consumo de acero, las vigas compuestas de tramo corto y los pisos compuestos de placas metálicas tienen ventajas en términos de costo. Para proyectos pequeños con presupuestos limitados, son una opción económica y eficiente.
• Peso ligero: en comparación con algunos materiales tradicionales, el acero es más ligero, lo que reduce los requisitos de cimientos y estructuras de soporte y simplifica el proceso de construcción.

Desventajas:

• Se requieren más columnas: para sostener el piso, las estructuras de tramos cortos a menudo requieren más columnas, lo que afectará el uso del espacio. Especialmente en lugares donde se requiere espacio abierto, puede no ser adecuado.
• Piso grueso: Para cumplir con los requisitos de carga, generalmente se requieren pisos más gruesos, lo que puede afectar la altura general o la apariencia del edificio en algunos casos.

Vigas mixtas de gran luz y forjados mixtos de chapa metálica

Escenarios aplicables: Este sistema es adecuado para edificios con grandes luces y espacios sin columnas (10-18 metros). Se utiliza ampliamente en estructuras comerciales, torres de oficinas, aeropuertos, estadios y otros lugares que requieren grandes luces.

Ventajas:

• Proporcionar un espacio amplio: la mayor ventaja de este sistema es que puede proporcionar un espacio abierto de gran tamaño, reducir la cantidad de columnas internas y brindar un uso más flexible del espacio. Por ejemplo, se pueden eliminar las columnas internas en los edificios de oficinas para crear un diseño de espacio más abierto y flexible.
• Reducir el número de columnas: El diseño de gran longitud permite reducir el número de columnas de soporte, ahorrar espacio en el interior del edificio y proporcionar mayor flexibilidad y estética.

Desventajas:

• Piso grueso: Debido a la necesidad de soportar mayores cargas, las vigas compuestas de grandes luces suelen requerir pisos más gruesos para asegurar la estabilidad de la estructura, lo que aumentará la dificultad de construcción y transporte.
• Alto consumo de acero: La cantidad de acero necesaria para el diseño de grandes luces es grande, lo que se traduce en un aumento de los costos generales. En proyectos con presupuestos limitados, puede ser necesario sopesar la elección de este tipo.

Vigas mixtas y elementos prefabricados de hormigón

Escenarios aplicables: Este sistema de piso de acero es adecuado para edificios de luces medias (6-9 metros). Se utiliza a menudo en proyectos como edificios comerciales, plantas industriales, garajes, etc., especialmente en situaciones en las que se requiere una mayor capacidad de carga.

Ventajas:

• Número reducido de vigas secundarias: en comparación con las estructuras tradicionales, las vigas compuestas combinadas con unidades de hormigón prefabricado pueden reducir la necesidad de vigas secundarias, simplificando así el diseño estructural y reduciendo la carga de construcción.
• Alta eficiencia de construcción: dado que las unidades de hormigón son prefabricadas, se pueden instalar rápidamente durante el proceso de construcción, lo que acorta enormemente el período de construcción. El uso de este componente prefabricado hace que los proyectos de construcción sean más eficientes y ahorren tiempo.

Desventajas:

• Instalación compleja de elementos prefabricados: Aunque el uso de elementos prefabricados mejora la eficiencia de la construcción, su instalación requiere un posicionamiento preciso y soporte técnico. Si las condiciones del sitio son deficientes o la tecnología no está lo suficientemente madura, puede aumentar la dificultad de la instalación y afectar el progreso de la construcción.

Vigas no compuestas y elementos prefabricados de hormigón:

Escenarios aplicables: Adecuado para edificios con una luz de 6 a 7,5 metros, especialmente adecuado para proyectos de construcción de tamaño pequeño y mediano, como edificios comerciales de poca altura, edificios residenciales y algunas instalaciones industriales ligeras.

Ventajas:

• Estructura simple: La estructura de diseño de vigas no compuestas y unidades de hormigón prefabricado es simple y la construcción es relativamente fácil, lo que es adecuado para una construcción rápida, especialmente en proyectos con presupuestos ajustados.

Desventajas:

• Las vigas de acero son propensas a la torsión: Las vigas de acero son propensas a torcerse durante el proceso de fuerza, por lo que se requiere un soporte temporal para garantizar la estabilidad de la estructura, lo que puede aumentar la complejidad y el tiempo de construcción.
• Necesidad de soporte temporal: Debido a las características de fácil torsión de las vigas de acero, se requieren sistemas de soporte adicionales durante la construcción, lo que aumenta el costo y la carga de trabajo del soporte temporal.

Vigas compuestas de nido de abeja y paneles compuestos

Escenarios aplicables: Adecuado para edificios de grandes luces de 10 a 18 metros, comúnmente visto en lugares que requieren grandes espacios y menos columnas, como gimnasios, grandes centros de exposiciones, aeropuertos, etc.

Ventajas:

• Proporcionar un espacio amplio: el sistema de vigas compuestas en forma de panal es muy adecuado para edificios que requieren grandes luces y espacios libres de columnas. Al reducir el número de columnas, este sistema proporciona un espacio abierto más grande.
• Las aberturas se pueden utilizar para instalar instalaciones de servicio: debido a la forma estructural única de la viga en forma de panal, puede permitir suficiente espacio entre las vigas para enterrar infraestructura como tuberías y cables, evitando la adición de conductos de tuberías adicionales en el edificio.

Desventajas:

• Mayor costo de fabricación: Debido a la compleja estructura de las vigas de nido de abeja y los paneles compuestos, el costo de fabricación es elevado, lo que es adecuado para proyectos con presupuesto suficiente y altos requisitos estructurales.

Cada uno de estos sistemas de suelo de acero cuenta con sus propias características y aplicaciones adecuadas. A la hora de elegir, hay que tener en cuenta factores como la longitud, el uso previsto y el presupuesto del edificio. Si tiene alguna necesidad o consulta específica, no dude en ponerse en contacto con nosotros. Analizaremos qué sistema es el más adecuado para su proyecto en función de la situación real.

Aplicaciones de los sistemas de suelo de acero

Los sistemas de pisos de acero se utilizan ampliamente en muchos campos debido a su rendimiento superior, especialmente en edificios que requieren grandes luces y alta capacidad de carga.

• Edificios comerciales: como edificios de oficinas, centros comerciales, etc., los sistemas de pisos de acero pueden proporcionar grandes luces y espacios abiertos, adecuados para entornos comerciales que requieren un diseño flexible y un uso eficiente del espacio.
• Edificios industriales: como fábricas, almacenes, etc., pueden soportar cargas pesadas, adecuados para equipos pesados y almacenamiento de carga, lo que garantiza la estabilidad y seguridad de la estructura.
• Edificios residenciales: como apartamentos, villas, etc., adecuados para diseños residenciales que requieren distribuciones flexibles, proporcionando mayor flexibilidad espacial y confort.
• Estacionamientos: Los estacionamientos de varios pisos requieren grandes luces y espacios sin columnas. Los sistemas de piso de acero son muy adecuados en este escenario, ya que pueden maximizar el uso del espacio y simplificar el diseño estructural.

Consideraciones de diseño y construcción para sistemas de pisos de acero

Al diseñar y construir sistemas de pisos de acero, tenemos en cuenta las funciones del edificio, la seguridad y la eficiencia de la construcción para garantizar el mejor rendimiento del sistema.

Consideraciones de diseño

Alcance y carga: Seleccionaremos la luz y la capacidad de carga adecuadas en función del propósito del edificio. Los edificios comerciales suelen requerir grandes luces (por ejemplo, más de 10 metros) para proporcionar un espacio flexible, mientras que los edificios industriales necesitan soportar grandes cargas, por lo que, al diseñar, debemos asegurarnos de que la capacidad de carga y la luz del piso cumplan con las necesidades reales.

Protección contra incendios y aislamiento acústico: Aunque el acero tiene cierta resistencia al fuego, en los edificios residenciales y comerciales, especialmente en los de gran altura, suele ser necesario utilizar revestimientos resistentes al fuego o compuestos con hormigón para mejorar la resistencia al fuego. La seguridad contra incendios es crucial en estos proyectos y siempre seguimos normas estrictas para garantizar que se cumplan las necesidades de los clientes.

Integración de servicios: En el diseño también se debe tener en cuenta la integración de instalaciones de servicio como tuberías y cables. Al diseñar el sistema de piso de acero, nos aseguraremos de que haya suficiente espacio para facilitar la disposición e instalación de estas instalaciones de servicio y garantizar la realización eficiente de las funciones.

Consideraciones de construcción

Prefabricación y montaje en obra: El uso de componentes prefabricados puede aumentar la velocidad de construcción y acortar el período de construcción, pero también requiere planes de construcción más precisos para garantizar un acoplamiento preciso entre los componentes prefabricados y la instalación en el sitio.

Costos y beneficios económicos de los sistemas de pisos de acero

Costo inicial: La inversión inicial en sistemas de piso de acero puede ser relativamente alta, debido principalmente a la complejidad del acero y del diseño estructural. Sin embargo, a largo plazo, sus beneficios económicos son considerables. La durabilidad y los bajos requisitos de mantenimiento de los sistemas de piso de acero les permiten controlar eficazmente los costos a lo largo de su ciclo de vida, especialmente en términos de prolongar la vida útil y reducir los costos de mantenimiento.

Eficiencia de la construcción: Debido a la naturaleza prefabricada de los componentes del sistema de piso de acero, el proceso de construcción se acelera, lo que lleva a una reducción sustancial en el cronograma general de construcción. Esta instalación rápida no solo ayuda a mejorar el progreso general del proyecto, sino que también reduce eficazmente los costos de mano de obra y los costos adicionales causados por demoras durante la construcción.

Sistema de piso de acero de alta calidad, puede estar seguro

Los productos de sistemas de piso de acero que ofrecemos, combinados con acero de alta calidad y conceptos de diseño avanzados, pueden satisfacer las necesidades de diversos proyectos de construcción. Ya sea para mejorar la eficiencia de la construcción o garantizar la estabilidad a largo plazo, nuestras soluciones pueden aportar importantes beneficios económicos y ventajas de rendimiento a su proyecto.

Si está interesado en nuestros productos, no dude en contactarnos. Le brindaremos asesoramiento profesional y lo ayudaremos a lograr la mejor aplicación del sistema de piso de acero en su proyecto.