ESTRUCTURAS METALICAS

Las estructuras metálicas, son estructuras diseñadas  por lo menos con un 80% de secciones metálicas que son capaces de soportar las cargas necesarias incluidas en el diseño, indiferente del uso para el cual fueron creadas (edificios, maquinarias, etc.). Este tipo de estructuras son importantes porque tienen la mayor resistencia a cualquier carga que se les imponga, en la actualidad superan incluso la resistencia de las estructuras tradicionales de concreto.

Las fortalezas del acero estructural en la construcción son su alta resiliencia y desempeño ante condiciones de alta dificultad, como lo son los huracanes, terremotos, etc. Estas estructuras ofrecen la habilidad de abarcar grandes distancias con gracia y tenuidad. Al ser hechas en su mayoría con acero, pueden ser moldeadas en formas que desafían las reglas de la construcción tradicional y se adaptan a casi cualquier condición climática. Además, por sus componentes, pueden ser modificadas en el futuro satisfaciendo cualquier necesidad o requerimiento de cambio.

Los centros de distribución, al ser su diseño realizado con base en ciertos estándares en cuanto a número de puertas, pisos de alta resistencia, buena planicidad, y al requerir mayor iluminación en las áreas de trabajo, patios de maniobra amplios para el estacionamiento de los vehículos de abastecimiento, entre otras características se realizan generalmente en estructuras metálicas, ya que permiten la manipulación, además de la optimización del espacio al no tener vigas ni postes y constituyen una infraestructura duradera, resistente y actualizada.

 

EVOLUCION HISTORICA

Los medios de unión han marcado, de manera importante, el avance que ha experimentado la construcción de estructuras metálicas desde que se empezó a utilizar el acero laminado en 1856 hasta nuestros días.
El primer medio de enlace que aparece es el roblón, elemento que trabaja a cortadura y aplastamiento. En la actualidad es muy raro, por no decir que imposible, encontrar esta técnica de unión en construcción de estructuras. Ha quedado apartada a causa de los inconvenientes que presenta; mala distribución tensional en la junta, mal aprovechamiento de los materiales en piezas traccionadas, poca seguridad de rigidez en las uniones, ya que los roblones pueden quedar
"sueltos" e imposibilidad de realizar un cálculo exacto, así como medios de construcción costosos.
Tras los roblones se desarrollaron las uniones mediante los tornillos, en sus modalidades de tornillos ordinarios y calibrados. Su finalidad fundamental era obtener uniones desmontables. Sus inconvenientes son análogos a los de las uniones roblonadas y, por tanto, su empleo no es muy extenso en edificación, donde se buscan uniones estructurales permanentes.
En 1910 irrumpe en el mundo de la construcción metálica una nueva técnica de enlace: La soldadura. Conocida desde antes, no hace su entrada hasta ese año porque entonces se desarrollan los electrodos revestidos que depositan un metal de altas características mecánicas.
Esta técnica de enlace va, poco a poco, sustituyendo al remachado hasta hacerlo desaparecer casi por completo. Las ventajas que presenta son claras, y de entre ellas las más importantes, son
la de poder utilizar todo el material para piezas traccionadas; posibilidad de uniones a tope con una mejor distribución tensional en la misma y, como consecuencia de todo esto, proyecto de estructuras más ligeras; posibilidad fácil de formación de sólidos de igual resistencia; posibilidad
de formación de uniones rígidas y estructuras homogéneas y continuas, etc. También tiene inconvenientes, principalmente los peligros de introducción de tensiones internas (producto del ciclo térmico del soldeo), y de rotura frágil y por fatiga, ésta última se produce en piezas
solicitadas por cargas dinámicas.
Los tornillos hacen de nuevo su aparición en el campo de las construcciones metálicas en su modalidad de tornillos de alta resistencia, pretensados. Dado el concepto de su utilización, puede considerarse como una técnica de enlace relativamente nueva. Una junta de este tipo hace trabajar al tornillo a tracción y a la junta en sí por rozamiento, a causa de la gran presión de contacto que engendra la apretadura del tornillo. Se producen uniones aptas para resistir toda clase de solicitaciones, incluso momentos, y por tanto pueden utilizarse para la formación de nudos rígidos. Todos los tornillos que forman la junta trabajan simultáneamente, ya que, como se ha dicho, las solicitaciones quedan resistidas por el rozamiento entre las chapas. Por esta razón pueden emplearse en uniones mixtas, en combinación con soldadura y en caso de reparación y refuerzo de estructuras ya existentes.
En la actual construcción metálica los tornillos de alta resistencia constituyen el medio más extendido de unión en obra, junto con la soldadura. Su técnica está bastante estudiada y sigue en experimentación continua, pero como ya se ha dicho, es una técnica de enlace solo "relativamente" nueva.
Existe otra técnica de unión de estructuras metálicas, que solamente se ha empleado en plan experimental, que es la unión por encoladura de piezas metálicas mediante el empleo de adhesivos. Las características de las uniones así logradas auguran un gran éxito a esta técnica.
Se utilizó por primera vez en gran escala en las estructuras de construcciones aeronáuticas en aleaciones ligeras. Desde ahí se ha pasado a utilizar en uniones entre piezas de acero. La ventaja que presenta, respecto a la soldadura, es que no produce modificaciones estructurales en el metal de base; con respecto al remachado, su ventaja es la de aprovechar la sección completa de las piezas. Como ventaja presenta también una buena uniformidad en la distribución de tensiones a lo largo de la junta.

 
DIFERENTES TIPOS DE UNIONES POR SOLDADURA

Se llama soldadura a la unión de dos piezas metálicas de igual o parecida composición, de forma que la unión quede rígida.
Esto se consigue bien por el efecto de fusión que proporciona la aportación de calor, bien por la aportación de otro metal de enlace o por la combinación de ambos efectos.
Existen cerca de cuarenta sistemas de soldar, pero el más importante para las estrucuras metálicas es el sistema de soldadura por fusión.
En las soldaduras por fusión el calor proporcionado funde los extremos de las piezas y al solidificar se produce la unión.
Existen diferentes tipos de soldadura por fusión, pero los más utilizados son dos:
*Soldadura autógena
*Soldadura por arco eléctrico, que es la que se utiliza en estructuras   metálicas. 

 

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