eneralidades Las %structuras /etálicas constituyen un sistema constructivo muy difundido en varios países, cuyo empleo suele crecer en función de la industrialización alcanzada en la región o país donde se utiliza. Se lo elige por sus ventajas en plazos de obra, relación coste de mano de obra – coste de materiales, financiación, etc. Las estructuras metálicas poseen una gran capacidad resistente por el empleo de acero. Esto le confiere la posibilidad de lograr soluciones de gran envergadura, como cubrir grandes luces, cargas importantes. Al ser sus piezas prefabricadas, y con medios de unión de gran fleibilidad, se acortan los plazos de obrasignificativamente. La estructura característica es la de entramados con nudos articulados, con vigas simplemente apoyadas o continuas , con complementos singulares de celosía para arriostrar el con!unto. En algunos casos particulares se emplean es"uemas de nudos r"gidos, pues la reducción de material conlleva un mayor coste unitario y plazos y controles de e!ecución más amplios. Las soluciones de nudos rígidos cada vez van empleándose más conforme la tecnificación avanza, y el empleo de torniller"a para uniones , combinados a veces con resinas.
Una /irada Histórica
)uente construido durante la 8evolución 7ndustrial .-licar aqu" para ver imagen ampliada El uso de hierro en la construcción se remonta a los tiempos de la Antigua #recia$ se %an encontrado algunos templos donde ya se utilizaban vigas de %ierro for!ado. En la Edad &edia se empleaban elementos de %ierro en las naves laterales de las catedrales. 'ero, en verdad, comienza a usarse el %ierro como elemento estructural en el siglo ()***$ en +- se fabrican en *nglaterra las columnas de fundición de %ierro para la construcción de la /ámara de los /omunes en Londres.
6orre Ei:el El %ierro irrumpe en el siglo (*( dando nacimiento a una nueva ar"uitectura, se erige en protagonista a partir de la 0evolución *ndustrial, llegando a su auge con la producción estandarizada de piezas. Aparece el perfl ;doble 6; en +12, reemplazando a la madera y revoluciona la industria de la construcción creando las bases de la fabricación de piezas en serie. Eisten tres obras significativas del siglo (*( eponentes de esa revolución 3 La primera es el 'alacio de /ristal, de 4osep% 'aton, construida en Londres en +15+ para la Eposición 6niversal$ esta obra representa un %ito al resolver estructuralmente y mediante procesos de prefabricación el armado y desarmado , y establece una relación novedosa entre los medios t7cnicos y los fines epresivos del edificio. En su concepción establece de manera premonitoria la utilización del vidrio como piel principal de sus fac%adas. En esa Eposición de 'arís de +118, el ingeniero /%. 9uter presenta su dise:o la /alerie des &ac%ine, un edificio "ue descubre las venta!as plásticas del metal con una estructura ligera y mínima "ue permite alcanzar grandes luces con una transparencia nunca lograda antes. ;tra obra e!ecutada con %ierro, protagonista "ue renueva y modifica formalmente la ar"uitectura antes de despuntar el siglo (( es la famosa (orre %i0el <'arís, =rancia>. El metal en la construcción precede al %ormigón$ estas construcciones poseían autonomía propia complementándose con materiales p7treos, cerámicos, cales, etc. /on la aparición del concreto, nace esta asociación con el metal dando lugar al hormigón armado . ?odas las estructuras metálicas re"uieren de cimentaciones de hormigón , y usualmente se e!ecutan losas, for!ados, en este material. Actualmente el uso del acero se asocia a edificios con características singulares ya sea por su dise:o como por la magnitud de luces a cubrir, de altura o en construcciones deportivas o plantas industriales.
Ventajas de las %structuras /etálicas
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-onstrucciones a realizar en tiempos reducidos de e&ecución. -onstrucciones en zonas mu# congestionadas como centros urbanos o industriales en los que se prevean accesos y acopios difcultosos. Edifcios con probabilidad de crecimiento # cambios de unción o de cargas. Edifcios en terrenos de$cientes donde son previsibles asientos dierenciales apreciables+ en estos casos se prefere los entramados con nudos articulados. -onstrucciones donde e!isten grandes espacios libres, por e&emplo( locales públicos, salones.
!onde 'o +onstruir %structuras /etálicas @o está recomendado el uso de estructuras metálicas en los siguientes casos3 •
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Edifcaciones con grandes acciones dinámicas. Edifcios ubicados en zonas de atmósera agresiva, como marinas, o centros industriales, donde no resulta avorable su construcción. Edifcios donde e!iste gran preponderancia de la carga del uego, por e&emplo almacenes, laboratorios, etc.
+omportamiento %structural Estas estructuras cumplen con los mismos condicionantes "ue las estructuras de hormigón , es decir, "ue deben estar dise1adas para resistir acciones verticales # 2orizontales. En el caso de estructuras de nudos rígidos, situación no muy frecuente, las soluciones generales a fin de resistir las cargas %orizontales, serán las mismas "ue para Estructuras de =ormigón 'rmado. 'ero si se trata de estructuras articuladas, tal el caso normal en estructuras metálicas, se %ace necesario rigidizar la estructura a trav7s de triangulaciones 3llamadas cruces de &an )ndr4s5, o empleando pantallas adicionales de %ormigón armado. Las barras de las estructuras metálicas traba!an a diferentes esfuerzos de compresión y e!ión$ veamos3 • •
)iezas a -ompresión )iezas a 4le!ión
&oluciones A fin de rigidizar la estructura, se procede a la triangulación, reservando las pantallas para los ncleos interiores pertenecientes a ca!as de escaleras y ascensores . /omo es natural, la importancia de las acciones %orizontales aumenta con la altura del edificio, ya "ue se originan fundamentalmente por la acción del viento, y es precisamente en edificios de gran altura donde se pueden lograr las soluciones más interesantes. Las estructuras metálicas se realizan con la utilización de barras, elaboradas industrialmente y cuyos )erflesresponden a diferentes tipos, por e!emplo3 perfil ?, perfil doble ?, de sección redonda, o cuadrada, etc. Eisten piezas metálicas especiales, de diferentes tipos "ue sirven como 3edios de >nión de los perfiles. /on estos elementos mencionados, combinados y en disposiciones determinadas de acuerdo al caso específico, eiste una variada gama de posibilidades de dise:o para estructuras metálicas.
'ormativa La construcción con estructuras metálicas se rige por3
'6% %) 789 %structuras de )cero en %di$cación Es la @orma Básica de cumplimiento obligado para todos los proyectos y obras de edificación. Esta @orma agrupa otras anteriores, las eperimental.
2BE 3<?@A a +++, paso previo a la norma europea