Los edificios con estructura de acero son aquellos en los que la estructura portante está hecha de acero para la construcción. La estructura principal suele estar compuesta por vigas, pilares, cerchas y otros elementos fabricados con perfiles de acero y chapa de acero. Las correas, los refuerzos y las vigas de sujeción de acero en forma de C, acero redondo y acero angular constituyen la estructura secundaria. Junto con la estructura cerrada, como el techo, el suelo y la pared, forman un edificio completo.

El acero para la construcción se refiere a los ángulos de acero laminados en caliente, los canales de acero, las vigas en I, el acero en H y los tubos de acero. El edificio con la estructura portante hecha de componentes de acero se llama edificio de estructura de acero.

Edificios ligeros de estructura de acero

Los aceros en forma de L, en forma de U, en forma de Z y en forma de tubo laminados en frío por placas de acero finas y otros materiales de acero pequeños, como el acero en ángulo y las barras de acero, constituyen la estructura portante denominada edificios de estructura de acero ligera.

La diferencia entre la estructura de acero y los edificios de hormigón

En comparación con los edificios tradicionales de hormigón, los edificios de estructura de acero utilizan placas de acero o secciones de acero en lugar de hormigón armado, que tiene una mayor fuerza y mejor resistencia a los terremotos. Y como los componentes se fabrican en la fábrica y se instalan in situ, el periodo de construcción se reduce considerablemente. Gracias al acero reutilizable, puede reducir los residuos de la construcción y es más respetuoso con el medio ambiente, por lo que se utiliza ampliamente en edificios industriales y civiles.

Clasificación de los edificios con estructura de acero

Estructura de gran envergadura

Cuanto mayor sea la envergadura de la estructura, más significativa será la proporción de su peso en la carga. La reducción del peso propio de la estructura aportará evidentes beneficios económicos. Estructura de acero con las ventajas de la alta resistencia y la ligereza, que se adapta a las estructuras de gran envergadura. Por lo tanto, las estructuras de acero se utilizan ampliamente en las estructuras espaciales de gran envergadura y en las estructuras de puentes de gran envergadura.

Nave industrial

La estructura de carga principal de los talleres con gran capacidad de elevación de la grúa o con gran carga de trabajo se aplica en su mayoría con estructura de acero. Además, el taller con calor radiante suele utilizar estructuras de acero.

La forma estructural es la estructura rígida de pórtico o la estructura doblada de acero compuesta por una cercha de acero para el techo y una columna escalonada, y también hay formas arquitectónicas que utilizan una estructura de rejilla como techo.
En los últimos años, con la adopción de materiales de cubierta ligeros, como las chapas onduladas de un solo color, los talleres industriales de estructuras ligeras de acero se han desarrollado rápidamente.

Estructura afectada por la carga dinámica

Debido a la excelente dureza del acero, el edificio industrial con grandes martillos de forja u otros equipos que generan energía, incluso si el marco del techo no es grande, que a menudo de acero. En cuanto a las estructuras que requieren una alta resistencia sísmica, las estructuras de acero también son adecuadas.

Edificios de varios pisos y de gran altura

Debido a los excelentes beneficios integrales de la estructura de acero, también se ha utilizado ampliamente en muchos y altos edificios civiles en los últimos años. Su estructura incluye principalmente un marco de múltiples capas, una estructura de refuerzo de marco, una estructura de tubo de marco, una estructura suspendida, una estructura de mega marco, etc.

Estructura imponente

Las estructuras de torres incluyen torres y mástiles, como torres para líneas de transmisión de alta tensión, torres y mástiles para la transmisión de radiodifusión, comunicaciones y televisión, y torres de transmisión de cohetes (satélites).

Estructura desmontable

La estructura de acero no sólo es ligera, sino que también está conectada mediante pernos u otros medios convenientes de desmontaje. Es muy adecuado para las estructuras que necesitan trasladarse, como la obra de construcción, el campo petrolífero y el esqueleto de las casas de producción y de vivienda que requieren trabajo de campo.

Los encofrados y ménsulas utilizados en la construcción de estructuras de hormigón armado y los andamios utilizados en la construcción también están hechos de la estructura de acero.

Contenedores y otras estructuras

Las empresas petroleras y químicas utilizan un gran número de estructuras de contenedores.

Como los depósitos de aceite, los depósitos de gas, los altos hornos y las estufas calientes. Además, se utilizan a menudo caballetes de corredores de acero, soportes de tuberías, soportes de calderas y otras estructuras de acero. La mayoría de las plataformas de producción de petróleo en alta mar también utilizan estructuras de acero.

Edificios ligeros de estructura de acero

La estructura ligera de acero no sólo es beneficiosa para la estructura de grandes vanos, sino también para la estructura de pequeños vanos con una carga viva en la cubierta especialmente ligera.

Porque cuando la carga viva de la cubierta es especialmente ligera, el peso propio de la estructura de vano pequeño también se convierte en un factor esencial.

Una cercha de acero de pared delgada conformada en frío puede utilizar menos acero en determinadas condiciones que una cercha de hormigón armado. Las formas estructurales de la estructura de acero ligero incluyen un marco de pórtico de sección variable de banda sólida, una estructura de acero de pared delgada formada en frío y una estructura de tubos de acero.

La estructura combinada de acero y hormigón

Los componentes y las placas de acero deben cumplir los requisitos de estabilidad cuando se comprimen, y a menudo no pueden ejercer plenamente la alta resistencia.

El hormigón es más adecuado para la compresión y no para la tensión. Utilizar el acero y el hormigón juntos para que los dos materiales se desarrollen plenamente. Es una estructura muy razonable.

En los últimos años, esta estructura ha progresado considerablemente en China y se utiliza ampliamente en edificios de gran altura, puentes de grandes luces, talleres industriales y columnas de andenes de metro. Los principales componentes son las vigas compuestas de acero y hormigón y los pilares tubulares de acero rellenos de hormigón.

Por qué elegir edificios de estructura de acero

Ligero:

El peso propio de los edificios de hormigón armado de gran altura es de aproximadamente 1,5t/m2～2,0t/m2, y el peso propio de la estructura de acero de los edificios de gran altura es, en su mayoría, inferior a 1,0t/m2, y el de los bajos es de sólo 0,5t/m2～0,6t/m2. La ligereza no sólo puede reducir los costes de transporte y elevación, sino también el coste básico. Para los edificios de más de 20 plantas, aparecen las ventajas de los edificios de estructura de acero.

Aumento de la superficie de uso, y alta utilización del espacio:

En comparación con estructuras similares de hormigón armado, los edificios de gran altura con estructura de acero pueden ahorrar un 28% de la superficie de la estructura, aumentando así la superficie útil en un 4% aproximadamente.

Fácil de transformar, reciclable y respetuoso con el medio ambiente:

La construcción de casas con estructura de acero no requiere arena, piedra, cemento, etc., lo que reduce en gran medida la cantidad de arena, piedra y cenizas. Los materiales utilizados son básicamente verdes, reciclables o degradables. Cuando se derriba el edificio, se pueden utilizar la mayoría de los materiales. La reutilización o la degradación no provocan basura.

Resistencia sísmica y al viento superior:

La estructura de acero tiene una buena ductilidad, una fuerte capacidad de deformación plástica y un excelente rendimiento de resistencia sísmica y al viento. Puede desempeñar plenamente su papel en los edificios residenciales y mejorar en gran medida la seguridad y la fiabilidad de los mismos. Especialmente en los terremotos y otras catástrofes, la estructura de acero puede evitar el derrumbe del edificio.

Ahorro de energía:

La pared adopta acero cuadrado estandarizado de bajo peso energético, acero en forma de C y panel sándwich, que tiene un buen rendimiento de preservación del calor y ahorro de energía.

Rápido y fácil de instalar, ahorrando costes de mano de obra y un rápido retorno de la inversión

Los componentes de la estructura de acero se producen básicamente en la fábrica, y la instalación de los elementos de fijación y los pernos sólo suele ser necesaria in situ, y el periodo de construcción es relativamente corto.