Clase # 3 generalidades de estructuras de acero

Los primeros pasos son idénticos al caso estudiado con las generalidades de estructuras de concreto

sin embargo existen diferencias importantes en el diseño y la construcción ,ya que las estructuras de concreto son mas pesadas, lentas de ejecutar, mas costosas por el encofrado, sin embargo las estructuras de acero son mas delicadas de construir,necesitan mano de obra mas especializada y los acabados y remates son muy engorrosos, por lo cual es ideal para edificios industriales pero no para los edificios habitacionales.

Podemos dividir las estructuras metálicas en:

1) Losas;Estas se construyen con Losacero (http://www.lamigal.com/losacero/laminas-losacero-acero-galvanizado.html ) malla electrosoldada y concreto de 10 cm de espesor promedio, éstas laminas se apoyan y solapan en la parte superior de vigas tubulares o electrosoldadas  en forma de doble t denominadas CORREAS las cuales se calculan en la mayoría de los casos como vigas simplemente apoyadas sobre las vigas de carga.

2) Las correas son vigas que vienen a representar los nervios de las losas nervadas de concreto, ellas se diferencian de las vigas de carga porque las correas no reciben cargas horizontales de sismo viento u otro origen, las vigas sísmicas llevan la misma dirección de las correas

3) Vigas de carga; éstas se encargan de formar pórticos rígidos que reciben las cargas gravitacionales de las losas y soportan las cargas de sismo y otra índole en unión con las columnas, adicionalmentes se diferencian de las correas por la gran cantidad de elementos de rigidización que poseen tales como,cartelas, ménsulas, rigidizadores horizontales y verticales, y cerchas y tirantes que ayudan a los pórticos.

4)Columnas: son muy importantes por lo cual su diseño es delicado, ya que a diferencia de las columnas de concreto armado, que son rígidas, éstas son esbeltas y susceptibles de pandear y cuando los momentos son importantes en varias direcciones muchas veces se construyen con varios perfiles.

5) Apoyos o planchas base: son la estructura de enlace entre el acero y el concreto,entre la estructura y las fundaciones, por lo general son planchas de diferentes espesores que mediante pernos que penetran el concreto y transmiten las cargas. Las uniones van desde un diseño muy simple constituido por una plancha de 3/8 " y 30 x 30 cm con 4 cabillas soldadas  de 1/2 " con terminación en forma de gancho que penetran en el concreto 30 cm, hasta planchas de 1 m2 de area y 30 pernos de alta resistencia y diámetro 1" que entran en el concreto hasta 80 cm de profundidad y una multiplicidad de rigidizadores entre la columna y la plancha

6) Uniones soldadas o empernadas: en el diseño de las estructuras metálicas es muy importante las conexiones, por lo cual la inspección juega un rol decisivo en la calidad de la obra.

La soldadura se define por la resistencia del electrodo (E60/13) (E70/18) por el espesor del cordón y la longitud del mismo .

Los pernos se definen por la resistencia del acero utilizado en la manufactura del mismo que puede llegar a 8000 K/cm2 y por el diámetro, en las uniones empernadas se debe tener en cuenta la separación a los bordes y entre pernos .

7) Las cerchas o armaduras: son estructuras típicas de acero ya que están formadas por perfiles que solo están sometidos a fuerzas axiales de tracción o compresión  y sirven para rigidizar edificios que no son capaces de soportar las fuerzas sísmicas por si solos o también para construir galpones con grandes luces entre apoyos donde las cerchas hacen la función de una viga y el mas importante de los usos lo encontramos en los puentes ya que se usan miles de diferentes tipos de cerchas para formar las vigas que van de un extremo a otro del puente y entre ellas se coloca el tablero que soporta los vehículos que cruzan dicho puente

8) anclajes especiales usados en las estructuras metálicas y de concreto armado ( ver Anclajes HILTI ) en este blog