estructura de acero

La estructura de acero comprende los elementos de acero estructural que forman el armazón principal de un edificio o puente, típicamente fabricados a partir de perfiles laminados en caliente, placas y perfiles huecos, luego atornillados o soldados en obra. Soporta las cargas verticales de los pisos, techos y revestimientos hasta los cimientos, y resiste las fuerzas horizontales del viento y la actividad sísmica. La estructura de acero generalmente se completa antes de que otros oficios comiencen a trabajar, lo que la convierte en el elemento de ruta crítica en la mayoría de los programas de construcción comercial e industrial.

Los componentes principales son columnas (elementos verticales), vigas (elementos horizontales de vano), arriostramientos (elementos diagonales que resisten fuerzas laterales) y conexiones (uniones atornilladas o soldadas). Las secciones comunes incluyen vigas universales (UB), columnas universales (UC) y perfiles estructurales huecos (HSS) en perfiles circulares, rectangulares o cuadrados. La elección de la sección depende del vano, la carga y las restricciones arquitectónicas. Los grados de acero suelen oscilar entre 250 MPa y 450 MPa de resistencia a la fluencia, siendo S275 y S355 los grados británicos más comunes.

La fabricación se realiza en una acería o taller de fabricación especializado donde las secciones se cortan, perforan y sueldan de acuerdo con los planos del contrato. Luego, los elementos se entregan en obra, se verifican con los planos de fijación y se erigen por equipos capacitados utilizando grúas móviles. Los puntales temporales soportan el armazón hasta que se completan suficientes conexiones y los pisos de concreto se funden y curan. Los orificios para pernos se marcan con líneas de diseño y los pernos se aprietan progresivamente desde el centro hacia afuera para asegurar un asentamiento uniforme.

Defectos y limitaciones comunes

Las columnas fuera de plomo, los pernos faltantes, el apuntalamiento temporal inadecuado y la corrosión por agua estancada o rocío salino son problemas frecuentes en obra. Las tolerancias de la estructura de acero son más estrictas que las de otros oficios, típicamente ±20 mm en 10 metros, por lo que un mal posicionamiento interrumpe la instalación de revestimientos y tabiques. Las fallas en los detalles de conexión, la calidad de soldadura inadecuada y el deslizamiento de los pernos bajo carga han causado colapsos en el pasado, por lo que la inspección rigurosa durante y después del montaje es obligatoria.

El término estructura de acero distingue el acero estructural del hormigón armado y la mampostería; también es diferente de los entramados ligeros (secciones conformadas en frío) y el revestimiento de acero. En los edificios con estructura de acero, la estructura de acero suele estar sin terminar e invisible en la estructura final, oculta detrás de hormigón, ladrillo, placas de yeso u otros materiales. La protección contra incendios, ya sea por encamisado o recubrimiento intumescente, siempre es necesaria en edificios con ocupación.