Es conocimiento de todos que en un proyecto de construcción la unión o mezcla de varios elementos es lo que permite lograr un objetivo concreto. En esta ocasión nos referimos principalmente a los elementos estructurales formados por perfiles de acero que trabajan en conjunto con elementos de concreto reforzado, con recubrimientos o rellenos de este material. Se incluyen también a columnas compuestas, formadas por perfiles de acero, laminados o hechos por secciones o placas, atornilladas o soldadas, o bien tubos o miembros de secciones transversales huecas de acero, ahogados también en concreto.
En esta combinación también encontramos vigas, trabes o largueros que interconectados, trabajan en conjunto para lograr soportar una losa. Sistema de construcción basado en el diseño y producción de componentes elaborados en serie en una fábrica fuera de su ubicación final, que son trasladados y ensamblados en su posición definitiva tras una fase de montaje simple y precisa.
El uso de estructuras mixtas en la construcción es aplicable tanto en el caso de elementos estructurales como en sistemas que están compuestos por piezas de acero y concreto reforzado que trabajan juntos para resistir situaciones específicas. La característica fundamental que define a la construcción compuesta es la acción simultánea de dos materiales de características y comportamiento totalmente diferentes.
Esta combinación tiene varias ventajas respecto a la construcción convencional en acero o concreto. Entre estas ventajas se pueden mencionar:
Optimización del material: Al complementar las ventajas del acero estructural y el concreto reforzado se logran estructuras más ligeras, en las que todo el material se aprovecha óptimamente.
Claros libres mayores: La alta relación resistencia/peso del acero combinada con la rigidez adicional proporcionada por el concreto reforzado permiten que para el mismo miembro estructural de acero, el elemento compuesto cubra mayores claros que el elemento de acero estructural o de concreto reforzado por separado.
Mayor resistencia a la corrosión: El concreto reforzado, en el caso de elementos estructurales consistentes en una sección de acero recubierta en concreto, constituye una protección adicional a la corrosión.
Mayor resistencia a incendios: Actúa como protección contra el fuego y/o como disipador de calor, y proporciona al elemento compuesto una mayor resistencia a altas temperaturas.
Rapidez de construcción: Es posible avanzar con el montaje de la estructura de acero sin necesidad de esperar el fraguado del concreto reforzado.
Menor costo de construcción: Se logran excelentes resultados en cuanto a tiempo de entrega, además del posible ahorro de cimbra. Por otro lado, el uso de elementos de menor peralte permite reducir la altura de los entrepisos, con el consiguiente ahorro en elementos no estructurales y acabados.
Sin embargo, existen una contra parte en cuanto a desventajas en su uso:
Lograr que el concreto y el acero trabajen en conjunto requiere del uso de conectores especiales y trabajo adicional.
En la etapa de elaboración del proyecto, la resistencia a la tensión del concreto agrega un grado de complejidad a la hora de determinar la rigidez de los elementos estructurales.
Durante la construcción, es necesario combinar dos especialidades (construcción en concreto reforzado y construcción en acero) trabajando al mismo tiempo, lo que implica la programación y ejecución de la obra.
El concreto funciona muy bien en compresión, pero tiene menos resistencia en tensión. Sin embargo, el acero tiene una tensión muy fuerte, incluso cuando se usa sólo en cantidades relativamente pequeñas. Los elementos compuestos de acero y concreto utilizan la resistencia a la compresión del concreto junto con la resistencia a la tensión del acero, y cuando se unen, esto da como resultado una unidad altamente eficiente y liviana que puede emplearse para grandes estructuras como edificios y puentes.
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Links: LAMINAS Y ACEROS
Fuentes: Designing buildings