¿Cuál es el proceso de construcción de una estructura de acero?

El uso del acero como material de construcción primario se ha convertido en sinónimo de construcción moderna, lo que permite la creación de almacenes expansivos, rascacielos y instalaciones industriales complejas. La eficiencia y confiabilidad de un estructura de acero depende fundamentalmente de un proceso de construcción meticulosamente planificado y ejecutado.

Fase 1: Planificación y diseño

Esta fase inicial es la más crítica, ya que sienta las bases para todas las actividades posteriores. La precisión aquí evita errores costosos durante la construcción.

1. Diseño conceptual y detallado: Los ingenieros y arquitectos colaboran para crear dibujos y especificaciones detallados. Esta etapa implica un análisis estructural para garantizar el estructura de acero puede soportar todas las cargas previstas (muertas, vivas, viento, sísmicas). El modelado de información de construcción (BIM) se utiliza cada vez más para crear un modelo 3D digital, facilitando la detección del choque y mejorando la coordinación entre los diferentes sistemas de construcción.

2. Cumplimiento y permisos del código: El diseño debe adherirse a los códigos y estándares de construcción locales (por ejemplo, AISC en los Estados Unidos, Eurocodes en Europa). Todos los permisos de construcción necesarios se obtienen de las autoridades relevantes antes de que comience cualquier trabajo.

Fase 2: Fabricación

Una vez que el diseño se finaliza y se aprueba, el proyecto se muda a la tienda de fabricación.

1. Adquisición de material: Las secciones de acero (vigas, columnas, canales) se ordenan desde las fábricas, cumplen con los grados y cualidades especificadas.

2. Creación de dibujo de la tienda: Los fabricantes desarrollan dibujos detallados en el taller que guían el corte, perforación y soldadura precisos de cada componente.

3. Corte y perforación: Los componentes se cortan a longitudes exactas utilizando sierras automatizadas o cortadores de plasma. Los agujeros para pernos se perforan o perforan con alta precisión.

4. Ensamblaje y soldadura: Los subconjuntos más pequeños se pueden soldar en el entorno controlado de la tienda. Esto garantiza un mayor control de calidad que la soldadura de campo.

5. Tratamiento de superficie y envío: Para proteger contra la corrosión, los miembros del acero a menudo se disparan para eliminar la escala de la fábrica y luego pintados con una imprimación. Los componentes se etiquetan sistemáticamente y se envían al sitio de construcción en una secuencia que coincide con el plan de erección.

Fase 3: Preparación del sitio y construcción de cimientos

Mientras la fabricación está en marcha, se prepara el sitio de construcción.

1. Tierra de tierra: El sitio se borra, califica y nivela.

2. Construcción de la base: La excavación para los cimientos tiene lugar. Por un estructura de acero , las bases comunes incluyen zapatas aisladas o una losa de concreto reforzada. Los pernos de anclaje se colocan con precisión en el concreto antes de curar. La colocación de estos pernos es crucial, ya que asegurarán las columnas de acero a la base.

Fase 4: Erección de la estructura de acero

Esta es la fase más visible del proceso de construcción, donde el estructura de acero se eleva del suelo.

1. Descarga y estadificación de componentes: Los miembros de acero fabricados se descargan y se organizan estratégicamente alrededor del sitio para facilitar el acceso por la grúa.

2. Asamblea de elementos primarios: Usando grúas móviles o de torre, el equipo de erección primero coloca las principales columnas verticales. Estos se arriñan y atornillan temporalmente a las varillas de anclaje en los cimientos.

3. Instalación de vigas y vigas: Las vigas y vigas horizontales están conectados a las columnas para crear el marco estructural. Las conexiones se realizan típicamente con pernos de alta resistencia, que se apretan a un par especificado.

4. Erección de miembros secundarios: Los elementos secundarios, como las puras (para soporte de techo) y Girts (para soporte de pared), se instalan para proporcionar un marco para el sobre del edificio.

Fase 5: finalización y recinto

Con el marco primario completo, el edificio se hace a la intemperie y termina.

1. Instalación de la cubierta: La cubierta de metal se coloca en las vigas y se suelde en su lugar. Esta terraza servirá como un formulario para una losa de concreto (en la construcción compuesta) o como un sustrato directo para el techo.

2. Recinto del edificio: Los sistemas de revestimiento de pared y techo (a menudo hechos de paneles compuestos o láminas de metal corrugadas) se instalan en las puras y ceñadas.

3. Integración de otras operaciones: Con la estructura encerrada, el trabajo puede proceder con los acabados interiores, los sistemas mecánicos, eléctricos y de plomería.

Tipos y aplicaciones de estructuras de acero

• Enmarcado de acero convencional: Ideal para edificios comerciales y estructuras industriales de baja altura.

• Edificios pre-diseñados (PEBS): Diseñado utilizando componentes estandarizados para aplicaciones específicas como almacenes y fábricas, ofreciendo velocidad y economía.

• Acero estructural para puentes: Proporciona la fuerza y ​​la flexibilidad requeridas para los puentes de larga distancia.

• Marco de acero para altos risas: El núcleo y el marco de la mayoría de los rascacielos se construyen a partir de un estructura de acero debido a su alta relación resistencia / peso.

Acero versus concreto: una breve comparación

• Velocidad de construcción: A estructura de acero se erige típicamente más rápido que uno de concreto, ya que los componentes están prefabricados.

• Fuerza y ​​peso: El acero tiene una relación de resistencia / peso más alta, lo que permite tramos más largos y cimientos más ligeros.

• Flexibilidad de diseño: El acero permite diseños arquitectónicos más innovadores y flexibles.

• Modificaciones futuras: Los marcos de acero se pueden modificar o ampliar más fácilmente más tarde.

Preguntas frecuentes (preguntas frecuentes)

P1: ¿Cuánto tiempo se tarda en construir una estructura de acero?
R: La línea de tiempo varía significativamente en función del tamaño y la complejidad. Un pequeño almacén puede tardar algunas semanas en erigirse, mientras que un gran edificio comercial puede llevar varios meses. El tiempo de fabricación también debe ser considerado.

P2: ¿La construcción de acero es más cara que el concreto?
R: El costo inicial del material para el acero puede ser más alto. Sin embargo, el tiempo de construcción más rápido, las bases más ligeras y los costos laborales más bajos pueden hacer que el costo general del proyecto sea competitivo, si no más bajo.

P3: ¿Cómo se protege una estructura de acero del fuego?
A: El acero desnudo pierde resistencia a altas temperaturas. La protección contra incendios es esencial y se logra a través de métodos como materiales resistentes al fuego aplicados por pulverización (SFRM), recubrimientos intumescentes o encasimentos en la tabla o concreto.

P4: ¿Qué pasa con la corrosión?
A: A estructura de acero está protegido de la corrosión a través de tratamientos superficiales como la galvanización (aplicando un recubrimiento de zinc) o sistemas de pintura de múltiples capas adaptados al entorno del edificio.

En conclusión, la construcción de un estructura de acero es un proceso metódico que aprovecha la fabricación fuera del sitio y un ensamblaje preciso en el sitio. Este enfoque da como resultado una solución de construcción duradera, adaptable y eficiente que continúa dando forma al entorno moderno construido.