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Las cubiertas de acero sirven como encofrado permanente para soportar concreto en pisos y techos. Se trata de una lámina delgada de acero con un patrón embosado o acanalado. Estos patrones aumentan la resistencia de la cubierta mientras disminuyen la cantidad de acero utilizado. Las cubiertas de acero se emplean en edificios comerciales e industriales donde se requieren grandes losas de concreto. Los tipos de cubiertas de acero son:
Cubiertas de acero compuestas
Las cubiertas de acero compuestas se utilizan para pisos de concreto en edificios. Tienen costillas longitudinales que están soldadas a vigas de acero. Las costillas soportan la losa de concreto y transfieren las cargas a las vigas. La losa de concreto se asegura en las costillas para proporcionar resistencia al corte, de modo que la carga se transfiera a las vigas. Además, el concreto actúa como una barrera resistente al fuego. Los dos tipos principales de cubiertas de acero compuestas son:
La cubierta compuesta de perfil trapezoidal tiene costillas profundas en forma trapezoidal. Estas costillas están separadas entre 75 mm y 220 mm y tienen una altura de 50 mm a 110 mm. La forma y el espaciamiento de las costillas hacen que esta cubierta sea muy fuerte. Puede soportar pisos de concreto pesados con menos costillas de acero.
La cubierta de costilla estrecha tiene costillas poco profundas y estrechamente espaciadas. Las costillas suelen tener una altura de 19 mm y están separadas 76 mm. Esta cubierta se utiliza cuando se necesita reducir la altura del piso. También es muy rígida y puede soportar pisos de concreto más ligeros.
Cubiertas de acero no compuestas
Las cubiertas de acero no compuestas se utilizan cuando la losa de concreto necesita ser independiente de las vigas de acero. Tienen costillas más profundas que brindan buena resistencia y rigidez. Los tipos principales son:
Las cubiertas de acero de costilla profunda tienen costillas separadas entre 75 mm y 300 mm y con una altura de 50 mm a 150 mm. Las costillas suelen ser en forma de Z o trapezoidales. Esta cubierta puede abarcar largas distancias sin deformarse. Soporta pisos o techos de concreto más pesados.
Las cubiertas de acero de costilla poco profunda tienen costillas separadas entre 30 mm y 75 mm y con una altura de 30 mm a 75 mm. Las costillas suelen ser en forma de H. Esta cubierta se utiliza cuando la altura libre es más importante que la capacidad de carga. También es muy económica para pisos de concreto más ligeros.
Las cubiertas de acero, especialmente las compuestas y las celulares, ofrecen varias características que mejoran su rendimiento, eficiencia y adecuación a las necesidades de la construcción moderna. Aquí están algunas características clave:
Capacidad de Carga
Las cubiertas de acero proporcionan soluciones de piso duraderas y de alta resistencia. La fuerza inherente del acero le permite soportar cargas sustanciales, lo que las hace adecuadas para edificios de varias plantas, estructuras comerciales y instalaciones industriales. Pueden manejar cargas vivas, cargas muertas y cargas dinámicas, asegurando la estabilidad y seguridad estructural.
Acción Compuesta
Las cubiertas de acero compuestas integran losas de concreto para mejorar la capacidad de carga y la estabilidad. Esta acción compuesta distribuye las cargas de manera efectiva, reduciendo la deflexión y aumentando la eficiencia del sistema de pisos. Optimiza el rendimiento estructural y minimiza el uso de materiales.
Construcción Ligera
Las cubiertas de acero son ligeras en relación con su resistencia. Esto reduce el peso total del edificio, lo que lleva a menores costos de cimentación, transporte más fácil y una instalación más rápida. Las cubiertas de acero ligeras optimizan la eficiencia de construcción y la rentabilidad.
Velocidad de Construcción
Las cubiertas de acero facilitan una construcción rápida. Las hojas de acero prefabricadas pueden ser instaladas rápidamente y se puede verter concreto para completar la cubierta compuesta. El proceso de instalación rápida reduce los plazos de los proyectos, mejora la eficiencia laboral y permite una programación de construcción más fluida.
Resistencia al Fuego
El acero es inherentemente resistente al fuego. Las cubiertas de acero cumplen con los códigos de construcción que requieren sistemas de pisos clasificados para fuego. Esto mejora la seguridad de los ocupantes, protege la integridad estructural y cumple con los requisitos normativos.
Capacidad de Aspan
Las cubiertas de acero pueden abarcar distancias significativas sin soportes internos, especialmente en sistemas compuestos. Las capacidades de gran luz crean planes de planta abiertos, reducen el número de columnas y mejoran la flexibilidad del diseño arquitectónico de edificios comerciales e industriales.
Integración de Servicios
Los sistemas de cubiertas de acero, particularmente las cubiertas celulares, permiten la integración de servicios como cableado eléctrico, plomería y sistemas HVAC. Esto reduce la necesidad de canales de servicio adicionales, agilizando el proceso de construcción y mejorando la eficiencia general del edificio.
Durabilidad y Longevidad
El acero es resistente a la deformación, infestaciones de plagas y condiciones climáticas severas. Las cubiertas de acero tienen una larga vida útil, requiriendo un mantenimiento mínimo a lo largo de los años. Esta durabilidad a largo plazo y bajo costo durante su vida útil hacen de las cubiertas de acero una opción más sostenible y rentable para desarrolladores y propietarios de inmuebles.
Flexibilidad Estética
Las cubiertas de acero se pueden terminar con varios tratamientos estéticos, como patrones embosados, superficies pintadas o recubrimientos galvanizados. Estas opciones decorativas mejoran el atractivo arquitectónico y la funcionalidad del edificio.
Las cubiertas de acero se utilizan en diversos escenarios de construcción e infraestructura debido a su resistencia, durabilidad y eficiencia. Aquí hay algunos escenarios de uso comunes:
Cubiertas de Piso Compresas
Las cubiertas de piso de acero se utilizan en edificios de varias plantas, rascacielos comerciales, garajes y complejos de apartamentos residenciales. Actúa como un encofrado permanente para las losas de concreto, creando pisos compuestos que pueden soportar cargas pesadas. El relleno de concreto también proporciona resistencia al fuego y aislamiento acústico.
Cubiertas de Techo
Las cubiertas de techo de acero se utilizan comúnmente en edificios comerciales, industriales e institucionales. Proporcionan una base fuerte y estable para materiales de techado como concreto, asfalto o tejas. Las cubiertas de techo metálico también se utilizan en edificios de gran altura, almacenes, fábricas e instituciones educativas. Ofrecen protección contra el clima, durabilidad y capacidades de gran luz.
Revestimiento Estructural de Acero
Las cubiertas de acero se utilizan para las paredes de edificios comerciales e industriales, como almacenes, fábricas y centros de distribución. Proporciona un cerramiento fuerte y duradero que puede resistir cargas de viento, impactos y fuego. Las cubiertas de pared de acero también se utilizan en estructuras de estacionamiento, instalaciones de almacenamiento en frío y edificios de servicios públicos.
Entreplantas y Pisos Elevados
Las cubiertas de acero se utilizan para construir entreplantas y sistemas de pisos elevados en fábricas, tiendas minoristas y almacenes. Crean pisos intermedios que optimizan la utilización del espacio y soportan maquinaria pesada, almacenamiento o tráfico peatonal. Las plantas de entrepiso son comunes en entornos industriales, como instalaciones de petróleo y gas, donde se requiere espacio adicional sin ampliar el área de la construcción.
Encofrado Temporal
Las cubiertas de acero galvanizado a veces se utilizan como encofrado temporal en la construcción de concreto. Su resistencia y estabilidad les permiten soportar el peso del concreto húmedo durante el curado. Una vez que el concreto se establece, la cubierta de acero puede ser retirada y reutilizada en otros proyectos. Esta práctica es común en la construcción de puentes y tuberías de concreto de gran diámetro.
Estructuración de Acero Formado en Frío
Las cubiertas de acero se utilizan en sistemas de estructura de acero de bajo calibre para edificios residenciales y comerciales. Proporcionan la resistencia y rigidez de las estructuras de pisos y techos, permitiendo una construcción más rápida y costos más bajos en comparación con la estructura de madera tradicional. La estructuración de acero formado en frío también se utiliza en áreas propensas a vientos fuertes o sismos por su resistencia y estabilidad.
Capacidad de Carga:
Cada tipo de cubierta de piso metálico tiene un perfil único y una configuración de costillas. Esta geometría afecta cómo el panel de la cubierta de acero distribuye cargas y se extiende entre soportes. Las cubiertas compuestas pueden superar al acero desnudo en pruebas de carga. Antes de seleccionar un tipo de cubierta, consulte con el ingeniero estructural. Ellos calcularán las cargas vivas anticipadas, como muebles, equipos y tráfico peatonal. Estas cargas ayudan a determinar el grosor y el espaciamiento óptimos de la cubierta compuesta o no compuesta. Los perfiles de mayor capacidad permiten luces más largas y menos columnas. Esto es especialmente importante para edificios comerciales con planos de planta expansivos.
Códigos de Construcción:
Los códigos de construcción locales y las regulaciones de seguridad contra incendios dictan los estándares de rendimiento mínimos para la construcción de pisos. Estos códigos varían según la jurisdicción y el uso del edificio. Por lo tanto, es importante consultar con las autoridades locales. Ellas proporcionarán pautas para asegurar el cumplimiento. Pueden especificar luces permitidas, capacidades de carga y clasificaciones contra incendios de los materiales de la cubierta. Elegir un tipo de cubierta que cumpla o supere estos requisitos es crítico para evitar rediseños costosos o retrasos en la construcción.
Longitudes de Luz:
La longitud de luz entre vigas o jabalinas de soporte afecta el tipo y grosor de la cubierta de acero. Las luces más cortas permiten el uso de cubiertas metálicas de menor calibre. Esto es adecuado para aplicaciones residenciales o comerciales ligeras. Por otro lado, las luces más largas requieren cubiertas de acero compuestas de mayor calibre. Esto asegura la integridad estructural y cumple con los requisitos de carga. Al determinar las longitudes de luz, considere factores como el tipo de ocupación, la altura del edificio y las deflexiones permitidas. Trabaje en estrecha colaboración con un ingeniero estructural para determinar la solución de cubierta óptima para cada longitud de luz. Esto asegura seguridad, rentabilidad y una construcción eficiente.
Q1: ¿Cuál es la vida útil de las cubiertas de acero?
A1: Las cubiertas de acero pueden durar décadas. Por ejemplo, el acero galvanizado generalmente está recubierto de zinc, lo que brinda protección contra la corrosión. Si la cubierta se instala y mantiene adecuadamente, puede durar 40 años o más. La vida útil real dependerá de factores como la exposición a los elementos y la calidad de la instalación.
Q2: ¿Se puede usar cubiertas de acero compuestas para techos?
A2: Sí, las cubiertas de acero compuestas se pueden usar para techos. La cubierta de piso compuesta actúa como una losa estructural cuando se vierte concreto. Proporciona resistencia y estabilidad como cubierta de techo. La clave es asegurar un detalle y drenaje adecuados al usar cubiertas compuestas para aplicaciones de techo.
Q3: ¿Es resbaladiza la cubierta de acero galvanizado?
A3: La cubierta de acero galvanizado puede ser resbaladiza, especialmente cuando está mojada. Sin embargo, muchos productos de cubierta de acero galvanizado tienen características antideslizantes. Estas incluyen patrones embosados o recubrimientos de textura. Es importante considerar los requisitos de seguridad para el uso previsto.
Q4: ¿Cómo se instala una cubierta de acero?
A4: La instalación de cubiertas de acero implica colocar las hojas de acero sobre vigas o jabalinas de soporte. Las hojas suelen estar soldadas o atornilladas a las vigas. Con la cubierta compuesta, se vierte concreto para crear un piso sólido. La instalación debe seguir las especificaciones de ingeniería y las directrices de seguridad.
Q5: ¿Es mejor la cubierta de aluminio que la de acero?
A5: La cubierta de aluminio tiene sus ventajas. Es más ligera que el acero y no se oxida. Esto hace que el aluminio sea más fácil de manejar y adecuado para áreas costeras. Sin embargo, la cubierta de acero es más fuerte y rentable. El aluminio es más costoso que el acero.
