Cuando hablamos de estructuras de acero, normalmente nos referimos a edificios o estructuras de ingeniería construidas con acero. La siguiente es una revisión exhaustiva de los conocimientos básicos de la estructura de acero:
1. Definición y ventajas de la estructura de acero.
La estructura de acero se refiere al sistema estructural que utiliza acero como material estructural principal. Tiene las siguientes ventajas:
Alta resistencia y rigidez: el acero tiene alta resistencia y rigidez, por lo que la estructura de acero puede soportar grandes cargas y deformaciones.
Plasticidad y tenacidad: el acero tiene buena plasticidad y tenacidad, lo que favorece la deformación y el comportamiento sísmico de la estructura.
Peso ligero: en comparación con la estructura de hormigón, la capacidad de carga unitaria de la estructura de acero es mayor, lo que reduce el peso propio del edificio y ahorra el coste básico.
Rápida velocidad de construcción: la prefabricación y soldadura de estructuras de acero se pueden realizar en la fábrica, lo que reduce el tiempo de construcción en el sitio.
Reutilizable: el acero se puede reciclar y reutilizar, lo que favorece el desarrollo sostenible y la protección del medio ambiente.
2. Componentes de la estructura de acero.
Las estructuras de acero suelen estar compuestas por los siguientes componentes:
Viga: Miembro portador de carga horizontal, utilizado principalmente para transferir carga del piso o techo a la columna.
Columnas: las cargas verticales transportan miembros, vigas de soporte y cargas del techo, y transfieren las cargas a los cimientos.
Marco: La estructura general compuesta por vigas y columnas es la parte principal de carga de la estructura de acero.
Techos y revestimientos: Miembros superpuestos sobre marcos que forman la piel exterior de un edificio.
Conectores: Componentes utilizados para conectar vigas, columnas y marcos. Las conexiones comunes incluyen soldadura, pernos y remaches.
Cimentación: Cimentación utilizada para soportar toda la estructura de acero, generalmente con una base de hormigón.
3. Diseño y construcción de estructura de acero.
El diseño y construcción de estructuras de acero es un proceso complejo que requiere el cumplimiento de normas y especificaciones pertinentes. Los pasos principales incluyen:
Diseño estructural: De acuerdo con el uso del edificio, los requisitos de carga y las condiciones de construcción y otros factores, diseñe el esquema de estructura de acero apropiado. El diseño debe considerar resistencia, rigidez, estabilidad y desempeño sísmico.
Selección de materiales: seleccione el acero apropiado, de uso común, incluido el acero estructural al carbono ordinario y el acero de alta resistencia.
Dibujo: Dibujar planos de construcción detallados de acuerdo con el esquema de diseño, incluido el tamaño del componente, el método de conexión y otra información.
Prefabricación y procesamiento: El acero se prefabrica y procesa en fábrica para producir vigas, columnas y otros componentes, y tratamiento de protección contra la corrosión.
Construcción in situ: los componentes prefabricados se transportan al sitio para su montaje y conexión para formar una estructura de acero completa.
Aceptación y seguimiento: Aceptación de la estructura de acero para asegurar que cumple con los requisitos de diseño. También se requiere un seguimiento y mantenimiento regulares durante la fase de uso.
4. Campo de aplicación de la estructura de acero.
Las estructuras de acero se utilizan ampliamente en diversos campos, incluidos, entre otros:
Edificios comerciales: como edificios de oficinas, centros comerciales y hoteles.
Naves industriales: como fábricas, almacenes y centrales eléctricas.
Puentes: como puentes de carretera y puentes de ferrocarril.
Recintos deportivos: como gimnasios y estadios.
Edificios de gran altura: como rascacielos y edificios residenciales de gran altura.
En general, las estructuras de acero se han convertido en una parte indispensable de la arquitectura e ingeniería modernas debido a su buen desempeño y características de diseño flexible.