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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE

PUEBLA FACULTAD DE INGENIERÍA

DESARROLLO DE HABILIDADES EN EL USO DE LAS

TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN

PROFESORA GABRIELA YAÑEZ PEREZ

TAREA 4 - ENSAYANDO

ESTRUCTURAS METÁLICAS

EQUIPO 1 – “EL NÚMERO UNO”

INTEGRANTES:

ILSE PAMELA GARRIDO RODRÍGUEZ

LUIS ARMANDO HERNÁNDEZ VILLALOBOS

EMMANUEL FRANCISCO MARTÍNEZ SORIANO

JUSTINE PORFIRIO ROJAS ROSILES

11 DE NOVIEMBRE DE 2013

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Resumen

El tema que abordaremos en este ensayo será “estructuras metálicas” desde

ambos puntos de vista; ventajas y desventajas. Será importante conocer los

métodos adecuados de preparación, ensamblaje, usos, limitaciones y

mantenimiento de este tipo de materiales. Así también es importante la

experimentación. Iniciaremos con un poco de historia de este material, ya que

es importante reconocer su importancia en la sociedad actual.

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Introducción

Desde que el acero entro a jugar un importante lugar en el proceso de diseño

estructural, automáticamente se realizó como un elemento clave que en el

acontecer cotidiano se ha buscado incesablemente la manera de mejorarlo,

pero pocos realmente conocen los beneficios así como también lo arduo y

complejo que es trabajar con acero.

Debido a lo anterior nuestro ensayo abordara el tema de estructuras metálicas,

el cual permite conocer los procedimientos que experimentalmente han

demostrado cierto grado de confiabilidad en el diseño de las estructuras

metálicas.

Aspectos de las Estructuras Metálicas

Las Estructuras Metálicas sin lugar a duda constituyen un sistema muy

difundido en varios países, cuyo empleo suele crecer en función de la

industrialización alcanzada en donde se lleva a cabo, tal como nos lo menciona

Roland Stulz en su libro “Materiales de construcción adecuados” pp. 188.

En su mayor parte se elige por sus ventajas en plazos de obra, relación coste

de mano de obra – coste de materiales, financiación, etc.

Como nos menciona en su obra “Load bearing capacities of cold formed steel

sections subjected to axial load” de Miroslav Besevic “Las estructuras metálicas

poseen una gran capacidad de carga axial resistente por el empleo de acero.

Esto le confiere la posibilidad de lograr soluciones de gran envergadura,

especialmente cuando se encuentra sometida a cargas severas o bien que

algún otro material cedería en menor tiempo.”

Pues según la perspectiva de este autor al ser sus piezas prefabricadas, y con

medios de unión de gran flexibilidad, se acortan los plazos de obra

significativamente.

En algunos casos particulares se emplean nudos rígidos, pues la reducción de

material conlleva un mayor coste unitario y plazos y controles de ejecución más

amplios. Las soluciones de nudos rígidos cada vez van empleándose más

conforme la tecnificación avanza, y el empleo de tornillería para uniones,

combinados a veces con resinas.

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Esto se ha vuelto notorio desde tiempos remotos, pues el uso de hierro en la

construcción se remonta a los tiempos de la Antigua Grecia; ya que se han

encontrado algunos templos donde ya se utilizaban vigas de hierro forjado.

En la Edad Media se empleaban elementos de hierro en las naves laterales de

las catedrales. Pero, en realidad, comienza a usarse el hierro como elemento

estructural en el siglo XVIII; claro ejemplo de ello es en Inglaterra, donde se

usaron las columnas de fundición de hierro para la construcción de la Cámara

de Representantes en Londres.

Pero en sí, podemos afirmar que el hierro tuvo auge en el siglo XIX dando

nacimiento a un nuevo nivel de ingeniería, por consiguiente arquitectura, se

erige en protagonista a partir de la Revolución Industrial, llegando a clímax con

la producción estandarizada de piezas. Existen tres obras significativas del

siglo XIX exponentes de esa revolución: La primera es el Palacio de Cristal, de

Joseph Paxton, construida en Londres en 1851 para la Exposición Universal;

esta obra representa un hito al resolver estructuralmente y mediante procesos

de prefabricación el armado y desarmado, y establece una relación novedosa

entre los medios técnicos y los fines expresivos del edificio. En su concepción

establece de manera premonitoria la utilización del vidrio como piel principal de

sus fachadas. En esa Exposición de París de 1889, el ingeniero Duter presenta

su diseño la Calerie des Machine, un edificio que descubre las ventajas

plásticas del metal (por su ductilidad) con una estructura “ligera”, la cual permite

alcanzar grandes luces con una transparencia nunca lograda antes.

El metal en la construcción es un elemento que precede al cemento, pero no

necesariamente quiere decir por este solo hecho que sea obsoleto; estas

construcciones poseían autonomía propia complementándose con materiales

pétreos, cerámicos, cales, etc. Con la aparición del concreto, nace esta

asociación con el metal dando lugar al concreto armado.

Todas las estructuras metálicas requieren de cimentaciones de concreto, y

usualmente se ejecutan losas, forjados, con susodicho material.

Actualmente el uso del acero usualmente se asocia a edificios con

características singulares por cualquiera que sea la razón.

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Con Base en la tesis “Introducción al análisis de las estructuras por medio de

cables parabólicos.” De Eruviel Perez, estableceremos las ventajas de las

Estructuras Metálicas y con base a la obra de Miroslav Besevic, lo pondremos

desde una perspectiva de acero formado en frio.

Para comenzar este punto, hablaremos sobre las ventajas que este material

nos ofrece:

En primera instancia las construcciones a realizar son ejecutadas en menor

tiempo, con ello aumentando la productividad. Otra ventaja que este material

nos provee, es el hecho de que en construcciones en zonas congestionadas

(urbanas por lo general) se puede prever acopio de manera mas efectiva y es

mas fácil de maniobrar en obra. También permite que modificaciones a edificios

con probabilidad de crecimiento y cambios de función o de cargas. Así pues es

flexible en cuestión de mantenimiento correctivo, ya que en edificios con

terrenos deficientes donde son previsibles asientos diferenciales apreciables;

en estos casos se prefiere los entramados con nudos articulados y puede

realizarse una corrección de los mismos. Así pues el uso de este material ha

permitido construcciones donde existen grandes espacios libres de columnas,

por ejemplo: locales públicos, salones.

Así pues también tenemos por obvia naturaleza sus desventajas, pues no hay

ningún material perfecto, pero debemos considerar que es un material lo

bastante flexible a la situación que lo hace idóneo para muchos trabajos, o bien

existe algún recubrimiento que inhibe de manera parcial o total sus

desperfectos como material, pero de cualquier manera, no todo se puede

arreglar con ello, siendo así podemos hacer mención que este material no está

recomendado en el uso para estructuras en los siguientes casos, cuando

existan edificaciones con grandes acciones dinámicas. Cuando los edificios

ubicados en zonas de atmósfera agresiva, como marinas, o centros

industriales, donde no resulta favorable su construcción debido a las sales que

oxidan y corroen este material. También, no se recomienda en edificios donde

existe gran preponderancia de la carga del fuego, por ejemplo almacenes,

laboratorios, etc.

Estas estructuras cumplen con los mismos condicionantes que las estructuras

de concreto armado (hormigón), es decir, que deben estar diseñadas para

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resistir acciones verticales y horizontales o cargas axiales como lo hemos

venido manejando.

En el caso de estructuras de nudos rígidos, situación no muy frecuente, las

soluciones generales a fin de resistir las cargas horizontales, son las mismas

que para Estructuras de Concreto Armado.

Pero si se trata de estructuras articuladas, tal el caso normal en estructuras

metálicas, se hace necesario rigidizar la estructura a través de triangulaciones

(llamadas cruces de San Andrés), o empleando pantallas adicionales de

concreto armado. Las barras de las estructuras metálicas trabajan a diferentes

esfuerzos de compresión y flexión. A manera de solución, a fin de rigidizar la

estructura, se procede a la triangulación, reservando las pantallas para los

núcleos interiores pertenecientes a cajas de escaleras y ascensores,

generalmente.

Como es natural, la importancia de las acciones horizontales aumenta con la

altura del edificio, ya que se originan fundamentalmente por la acción del

viento, y es precisamente en edificios de gran altura donde se pueden lograr las

soluciones más interesantes.

Las estructuras metálicas se realizan con la utilización de barras, elaboradas

industrialmente y cuyos Perfiles responden a diferentes tipos, por ejemplo: perfil

T, perfil doble T, de sección redonda, o cuadrada, etc.

Existen piezas metálicas especiales, de diferentes tipos que sirven como

Medios de Unión de los perfiles.

Con estos elementos mencionados, combinados y en disposiciones

determinadas de acuerdo al caso específico, existe una variada gama de

posibilidades de diseño para estructuras metálicas.

Siendo así, podemos concluir que las estructuras metálicas proveen de

ventajas que ningún otro material hasta ahora ha podido reemplazar y por ende

su vigencia continua como material estructural. Aunque resulta muy fluctuante

el precio de susodicho material, sigue siendo viable su uso. También podemos

atribuir a esto el hecho de que es un material que se puede “unir” o más bien

alear con otros elementos metálicos o no metálicos, que de una u otra forma

mejoran la característica del material haciendo a este apto para cierto tipo de

trabajo, puede ser mas flexible, duro o resistente a la corrosión. Es cierto que

posee desventajas principalmente al clima y la geografía donde se emplee el

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material, pero prácticamente su uso se ha vuelto indispensable, logrando ser un

material que sea irremplazable, ya que ningún otro material ha podido igualar

las propiedades del mismo.

Es necesario continuar con la vigencia de este material, con sustento en

investigaciones solidas que nos podrán proveer de mejores materiales y con

ello mejores estructuras. Por ende automáticamente, como sociedad mejorara

nuestra calidad de vida desde el aspecto de infraestructura.

Bibliografia

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Facultad de Ingeniería. México: Benemérita Universidad Autónoma de

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