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AREA ACADEMICA DE METALURGIA

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Construir con estructuras metálicas vs concreto – (ventajas e inconvenientes)

Bien es sabido que la edificación residencial está dominada por el hormigón armado mientras que el acero se utiliza básicamente en el sector industrial y cada vez más a menudo en edificios de uso público.

El acero es moderno, contemporáneo y es un material que ofrece infinitas posibilidades. Se ha utilizado durante siglos porque tiene diferentes aplicaciones y sus excelentes características constructivas y funcionales hacen que arquitectos, ingenieros e inversores recurran a él con entusiasmo. Es apto para edificios industriales y de representación, y se utiliza mucho en proyectos en los que el diseño debe sufrir constantes modificaciones.

Las ventajas y desventajas de la utilización del acero pueden darnos algunas claves para explicar la adopción de soluciones diferentes a las actuales con hormigón.


Ventajas del acero estructural.


A continuación vamos a indicar, de manera general, algunas de las principales características que suponen la construcción de edificaciones con estructuras metálicas en acero:

  • Es un material de gran resistencia. Esto significa que los elementos que formarán la estructura en cualquier construcciónpodrán ser de una sección transversal mucho menor que en el caso del hormigón, ocupando, por lo tanto, menos espacio.

  • Avisan con grandes deformaciones antes de producirse un fallo debido a que el material es dúctil.

  • Uniformidad, ya que las propiedades del acero no cambian apreciablemente con el tiempo.

  • Homogeneidad del material.

  • Posibilidad de reforma de manera más sencilla para adaptarse a nuevos usos del edificio, lo cual es más habitual en el caso de equipamientos, edificios de oficinas… que en el caso de viviendas.

  • Rapidez de montaje, con los consiguientes ahorros en costes fijos de obra.

  • La estructura metálica puede ser preparada en taller, lo que se traduce en que los elementos llegan a obra prácticamente elaborados, necesitando un mínimo de operaciones para quedar terminados.

  • El acero estructural puede laminarse de forma económica en una gran variedad de formas y tamaños. Además se puede adaptar a necesidades concretas variando las propiedades mecánicas mediante tratamientos térmicos, termoquímicos…

  • Reutilización del acero tras desmontar la estructura, lo que supone un ahorro de inversión considerable.

  • Las vigas reticuladas permiten cubrir grandes luces, con los correspondientes beneficios.

  • Las estructuras de acero son, por lo general, más ligeras que las realizadas con otros materiales; esto supone menor coste de cimentación.

  • La adaptabilidad del acero es de especial relevancia en casos de rehabilitación ya sea para reforzar estructuras existentes o para una completa reconstrucción manteniendo las fachadas. El acero se entrega prefabricado en obra; no necesita ser apuntalado y tampoco sufre retracción o fluencia por lo que puede asumir carga de inmediato.

  • El desarrollo de nuevos sistemas de protección contra la corrosión, garantizan con un mantenimiento mínimo, una vida casi ilimitada para las estructuras realizadas con acero.

  • Cuando termina la vida útil del edificio, la estructura metálica de acero puede ser desmontada y posteriormente utilizada en nuevos usos o ser re-aprovechada con un fácil reciclaje.

  • La estructura metálica en acero supone un peso reducido, segura en caso de seísmo, rendimiento y montaje se controlan visualmente de forma fácil.

¿Dónde construir con estructura metálica?

  • Edificios con probabilidad de crecimiento y cambios de función o de cargas.

  • Edificios en terrenos deficientes donde son previsibles asientos diferenciales apreciables; en estos casos se prefieren los entramados con nudos articulados.

  • Construcciones donde existen grandes espacios libres, por ejemplo: locales públicos, salones.

Por otro lado, vamos a indicar algunas DESVENTAJAS que presentan este tipo de estructuras.

Desventajas del acero estructural.

  • Corrosión. Este tipo de materiales pueden presentar problemas de corrosión dependiendo del lugar y los agentes corrosivos externos.

  • Problemática en caso de incendios. Debido a esto, es conveniente, y en algún caso obligatorio, recubrir este tipo de estructuras con pintura ignífuga o intumescente para evitar el colapso de la misma.

  • Pandeo, ya que se utilizan elementos esbeltos sometidos a compresión (soportes metálicos). No obstante, las estructuras se calculan evitando estos fenómenos.

  • Coste económico de la estructura y su posterior mantenimiento: pinturas contra la corrosión, paneles de protección frente al fuego…

  • Mano de obra especializada.

¿Donde NO se debe construir con estructura metálica?

  • Edificaciones con grandes acciones dinámicas.

  • Edificios ubicados en zonas de atmósfera agresiva, como marinas, o centros industriales, donde no resulta favorable su construcción.

  • Edificios donde existe gran preponderancia de la carga del fuego, por ejemplo almacenes, laboratorios, etc.

La ciencia consigue desarrollar un cemento a prueba de terremotos

El nuevo compuesto también puede reducir hasta un 7% la huella de carbono que deja en el mundo la industria cementera.


Hace tiempo que la ciencia se pregunta por qué los edificios construidos hace miles y miles de años resisten mucho mejor los azotes de la naturaleza. Dar con la clave no es sencillo, aunque ya existen pistas, pero al menos sirve como motivación para desarrollar nuevos materiales capaces de soportar, por ejemplo, terremotos. Es lo que han conseguido varios investigadores la Universidad de Columbia Británica (UCB) de Vancouver: conocido bajo las siglas EDCC su nuevo concreto reforzado con fibras ya ha demostrado su resistencia frente a los temblores de la tierra. El papel de la arquitectura frente a los terremotos no es nueva. De hecho, en este artículo ya se explicaba que, tomando los temblores como algo inevitable, el reto tenía que abordarse desde la nueva construcción y el acondicionamiento de las ya existentes. Posiblemente, el EDCC - un material que según sus descubridores no se fractura, sino que se dobla, además de soportar tensiones bajo presión - forma parta de esas ‘novedades’ que se buscan. Se puede 'rociar' sobre la mampostería creando de esta forma una capa de protección frente a terremotos.

¿Hasta qué punto podría resistir el nuevo EDCC? Atendiendo a las palabras de Salman Soleimani-Dashtaki, uno de los investigadores implicados, un muro tratado con este nuevo concreto podría haber resistido un terremoto que doblará la intensidad del que sufrieron en Tohoku (Japón) de 2011. El dato es cuanto menos impactante, teniendo en cuenta que estamos hablando de un temblor que se elevó hasta el 9.1 en la escala de Richter y dejó gran parte del país nipón totalmente devastado. Aspecto técnicos Un detalle que llama la atención es que, para fabricar el EDCC, un 70% del cemento se ha sustituido por cenizas volantes, un componente que suele derivar de la quema del carbón. ¿Por qué nos llama la atención? Porque volviendo al tema de las construcciones más antiguas, una de las claves de su resistencia era también otro material que, en principio, podría no tener nada que ver con la construcción: la cal. En otro orden de cosas, actualmente el EDCC ya se ha aplicado en algunas escuelas de Vancouver (Canadá) o en Roorkee, una ciudad en el norte de la India que, al igual que la primera, tienen un riesgo elevado de seísmos. En el caso de que los edificios tratados se vieran afectados por un temblor, los investigadores insisten en que siempre es necesaria una evaluación a fondo de las estructuras antes de cualquier reutilización o nueva ocupación.

Ejemplos de otros avances A pesar de que el descubrimiento del EDCC es relativamente reciente, la imperiosa necesidad de alumbrar edificios que sean capaces de mantener en pie tras un terremoto ha provocado que en el mundo ya se puedan ver algunos ejemplos increíbles. La Torre Reforma, situada en Ciudad de México, es uno de los que más impactan. Y es que trata de nada menos que un rascacielos de 246 metros de altura, 57 plantas y 87.000 metros cuadrados de superficie.

Estos números dan una idea del enorme reto que supuso ponerla en pie, pero además no se puede obviar que la Ciudad de México se encuentra sobre una gran placa tectónica. Así que el desafío era todavía más complicado. Para superarlo, optaron por muros de corte de hormigón armado combinados con otras piezas más pequeñas llamadas "vigas de acoplamiento" con las que disipar la energía de los terremotos. Incluso las ventanas de este rascacielos están colocadas de forma estratégica para que el edificio se doble y no se rompa.


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