PERFILES ESTRUCTURALES Y SUS GENERALIDADES
¿Qué son los perfiles metálicos estructurales abiertos?
Se llaman perfiles estructurales de acero (llamados con frecuencia vigas metálicas a secas) de tipo abierto a los que tienen forma de I (IPE, IPN), H (HEA, HEB, HEM) y U (UPE, UPN). Son perfiles fabricados mediante laminado en caliente de acero y garantizan unas propiedades geométricas y mecánicas estandarizadas. Estas propiedades se pueden consultar en las tablas de perfiles de acero. Familias de perfiles abiertos laminados en caliente
Los tres tipos fundamentales de vigas abiertas son:
1. Perfiles en “I”, simétricos respecto al eje principal y secundario y con unas proporciones aproximadas de 2:1 entre su altura y su ancho.
2. Perfiles en “H”, también bisimétricos pero con una relación aproximada de 1:1 entre su alto y su ancho (aunque a partir de cierta altura el ancho ya no varía).
3. Perfiles en “U”, simétricos sólo respecto a su eje principal.
Perfiles de acero laminado en forma de I
En esta categoría entran los perfiles IPE e IPN. Perfiles de acero abiertos. También se conocen como perfiles doble T. En ambos casos las aristas de la cara exterior de las alas son vivas y la unión entre las alas y el alma es redondeada.
Docente: Arq. Lorena Alvarado Alumnos: Luis Romero, Pedro León Paralelo A
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PERFILES ESTRUCTURALES Y SUS GENERALIDADES
Perfiles de acero laminado en forma de H
En esta categoría entran los perfiles HEB, HEA y HEM. Diferencias entre los tipos de perfiles HEB, HEB y HEM
Se podrían considerar los HEB como los perfiles “base”, cuyas medidas siempre son múltiplos de 10. A partir de estos, surgen los perfiles HEA como versiones aligeradas y los HEM como versiones más pesadas.
En todos los casos mantienen una proporción aproximada 1:1 entre su alto y su ancho hasta llegar a los 300 mm, y a partir de ese ancho únicamente aumenta su altura.
Además, todas sus versiones las alas tienen un ancho constante y sus bordes presentan aristas en ángulo recto. Las uniones entre las alas y el alma son redondeadas.
Los perfiles en H resultan mucho más pesados que los perfiles en I, pero por el contrario son más resistentes y ofrecen mejores prestaciones mecánicas en su eje secundario. Por esto es más frecuente ver este tipo de perfiles empleados como pilares.
Estas son las tablas de los perfiles de acero con forma de H:
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PERFILES ESTRUCTURALES Y SUS GENERALIDADES
Perfiles de acero laminado en forma de U
En esta categoría se incluyen los perfiles UPE y UPN. Diferencias entre perfiles UPN y UPE
Al igual que ocurre en los perfiles con forma de I, hay pequeñas diferencias:
• Los perfiles UPE tienen las caras interiores y exteriores perpendiculares al alma mientras que en los perfiles UPN las caras interiores tienen una inclinación del 8%. Esto hace que los perfiles UPE sean más fáciles de manejar y unir
• La cara interior de las alas de los perfiles IPE presenta aristas vivas mientras que en los perfiles IPN las aristas son redondeadas
• Tanto las alas como el alma de los perfiles UPE tienen un menor espesor que sus equivalentes en la gama UPN, pero sus propiedades mecánicas respecto a su eje fuerte son casi idénticas. Esto significa una reducción de la cantidad de acero necesaria y por tanto un ahorro económico significativo. De hecho, pese a tener un menor espesor, los perfiles UPE ofrecen mejor rendimiento respecto a su eje débil. Por ello, el formato UPN está cayendo en desuso a favor del formato UPE.
• El canto de la serie de perfiles UPE tiene una correspondencia exacta con el canto de la serie de perfiles IPE, siendo más fácil compatibilizarlos a la hora de diseñar una estructura que requiera combinar distintos tipos de perfiles.
Aquí podemos consultar las tablas de los perfiles de acero con forma de H:
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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS PARTE I
¿Qué es el Steel Framing?
Un sistema constructivo que reemplaza la vieja estructura pesada de hormigón por otra de perfiles de acero galvanizado. Esta estructura se arma de manera similar a un “mecano” y luego se completa luego con placas normalizadas de roca yeso de grandes variables y texturas. Es un sistema ágil, versátil, liviano, flexible y sustentable, y permite obtener calidades superiores a los de la construcción de mampuesto, ya sea para construir íntegramente una vivienda o un edificio de baja altura o realizar entrepisos en obras existentes.
Los perfiles del sistema son fabricados a partir de chapas de acero galvanizadas de espesores reducidos por conformado en frío. Los perfiles predominantes son los denominados montantes en forma de C (PGC) que se instalan en posición vertical a 40 o 60 cm de distancia entre sí y se atornillan en sus extremos a los perfiles denominados soleras, de forma en U (PGU), que forman los bordes horizontales superiores e inferiores del entramado. Se emplean estos entramados en forma de paneles, piso por piso, anclando las soleras inferiores al piso inferior y la solera superior al cielo y piso superior.
El Steel Framing provee una gran flexibilidad de diseño, mayores luces que las soluciones en madera y con menor carga propia que las soluciones en hormigón armado. De allí su ventaja de empleo en países en los cuales pueden ocurrir terremotos. Es una solución que puede reducir costos y tiempos de obra y constituye una solución contemporánea, semiindustrializada y con la eficiencia aportada por la estandarización.
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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS PARTE I
El Steel Framing utiliza aislamientos térmicos y acústicos, lo que le hace apto para cualquier clima y reduce en forma significativa los gastos de energía en calefacción y aire acondicionado. Las viviendas construidas con Steel Framing son térmicamente más eficientes y reducen las patologías propias de la obra húmeda. Con el Steel Framing los plazos de obra se reducen con respecto a la construcción tradicional, ya que gran cantidad de tareas se pueden realizar en forma simultánea. Esta rapidez de terminación permite un rápido retorno del capital, convirtiéndose en el sistema más atractivo para los inversores.
Características
Una vivienda construida mediante el sistema Steel Framing está conformada por elementos característicos fundamentales para la construcción. Por orden de planificación y confección en el anteproyecto son los siguientes: Piso: donde se comienza la obra mediante una platea (en España losa) de hormigón armado, continuando con una carpeta de cemento (en España solera) y colocación de piso.
Muro exterior: mediante placas STD (estándar), perfiles montantes, placas OSB y membranas aislantes. Tabique interior: placas STD, placas antihumedad, instalación de agua potable y residual e instalación eléctrica.
Techo: chapa, aislante térmico, perfiles PGC y perfilería.
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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS PARTE I
¿Qué es el Sistema Drywall?
El Sistema Drywall es un sistema constructivo no convencional, que no emplea agua en su desarrollo, de allí su nombre en Inglés Drywall, que significa muro seco. Este sistema de construcción en seco ha revolucionado nuestros sistemas constructivos convencionales.
Las Estructuras del Sistema Drywall están compuestas por Perfiles Metálicos Galvanizados, elementos ligeros de poco peso, fabricados en frío mediante el proceso de Rollforming, el cual transforma las bobinas de acero galvanizado en perfiles de una amplia gama de formas, peraltes, longitudes y calibres. Todos los Perfiles son de Acero Galvanizado, lo que garantiza la durabilidad de la construcción.
Parantes Metálicos Galvanizados
Forman parte del bastidor al que se atornillarán las Planchas de Yeso ó Fibrocemento, en Tabiques (posición vertical) y Cielorasos (posición horizontal). Los parantes vienen con perforaciones para el paso de las instalaciones eléctricas, satinarías y otras.
ESPESOR DIMENSIONES
MATERIAL
PESO
0.45 mm 38 (1 5/8) x 38mm x 3m Acero galvanizado 1.29 Kg.
0.45 mm 64 (2 1/2) x 38mm x 3m Acero galvanizado 1.53 Kg.
0.45 mm 89 (3 5/8) x 38mm x 3m Acero galvanizado 1.77 Kg.
0.90 mm 89 (3 5/8) x 38mm x 3m Acero galvanizado 3.69 Kg.
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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS PARTE I
Rieles Metálicos Galvanizados
Parante Forma parte del bastidor al que se atornillarán las planchas de yeso ó fibrocemento, en Tabiques y Cielo rasos. Los rieles metálicos se utiliza normalmente en posición horizontal y alberga en su interior a los parantes metálicos.
ESPESOR DIAMETRO MATERIAL PESO
0.45 mm 39 (1 5/8) x 25mm x 3m
Acero galvanizado 0.93 Kg.
0.45 mm 65 (2 1/2) x 25mm x 3m Acero galvanizado 1.11 Kg.
0.45 mm 90 (3 5/8) x 25mm x 3m Acero galvanizado 1.38 Kg.
0.90 mm 65 (2 1/2) x 25mm x 3m Acero galvanizado 2.34 Kg.
0.90 mm 90 (3 5/8) x 25mm x 3m Acero galvanizado 2.91 Kg.
Perfiles Omega
Perfil galvanizado de forma trapezoidal en longitudes de 3 mt. De sección base mayor 68 mm y base menor 40 mm Altura 18 mm y calibre 0.50 mm. El Omega se utiliza para la instalación de Cielorasos, Revestimientos en Paredes, así como en correas para coberturas.
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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS PARTE I
Esquineros Metálicos
Perfil galvanizado de forma de ¨L¨ que sirve para proteger las esquinas de las Planchas de Yeso y Fibrocemento, de los impactos o golpes. Estos recibirán empaste como terminaciones. Los esquineros metálicos se utilizan en Tabiques, Cielos rasos, detalles arquitectónicos y otros. Vienen en longitudes de 3 mt. De sección 30mm por 30mm de calibre 0.40mm.
Accesorios de Fijación
• Clavos
Los clavos de fijación para el Sistema Drywall más usuales son: de ¾¨ y 1¨para Tabiquerías y Cielo rasos; y el Kit de 1 ¼¨para Cielo rasos.
• Fulminantes
Sistema de Fijación Accionado por Pólvora: En este sistema, la herramienta de fijación (pistola) golpea el fulminante, encendido el fulminante impulsa al clavo penetrando este en acero, concreto, ladrillo y en los elementos de sujeción de conductos, puertas, ventanas, tablas, adornos, etc. Temporal o permanente.
Tornillería
Los más usados para la estructura metálica galvanizada (riel y parante) son los de 7mm x 7/16¨ Cabeza Pan en punta fina y punta broca.
Los más usados para las Planchas de Yeso y Fibrocemento a la estructura metálica, son los de 6 mm x 1¨ en punta fina y punta broca.
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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS PARTE I
Instalaciones Eléctricas
Con la estructura metálica galvanizada, se fabrican soleras para atornillar las cajas rectangulares para instalaciones eléctricas como los interruptores para luces, tomacorrientes, cable TV, redes de computo, fibra óptica, otros.
También, estas soleras sirven para atornillar las cajas octogonales para las instalaciones eléctricas de los centros de luz en los cielo rasos.
Posteriormente se instalan tuberías PVC o tuberías flexibles con sus respectivas curvas, para después cablear, y al cerrar con planchas de yeso y fibrocemento, se instalan las plaquetas para tomacorrientes, interruptores, y luminarias en los cielo rasos.
Cielo Raso Sistema Drywall
Es un sistema que brinda una solución práctica y económica. También conocido como: Sistema techos acústicos o falso cielo raso con baldosas desmontables.
Es desmontable, siendo una de sus cualidades que permite instalar una estructura de perfilaría metálica liviana llamada Suspensión Metálica en la que se apoyarán Baldosas acústicas de diversos materiales, Fibra Mineral, Fibra de Vidrio, Yeso, Fibrocemento
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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS PARTE II
Sistema constructivo Steel Deck o Metaldeck
El Steel Deck tiene un lugar muy importante en la construcción de losas de entrepiso en todo tipo de edificios gracias a los evidentes atributos y ventajas que representa y que lo han hecho participar de las más importantes obras de construcción en América y el mundo en las décadas recientes.
Corresponde a una estructura mixta horizontal en la que la colaboración entre los elementos de acero y los de hormigón proveen de prestaciones estructurales optimizadas. Sus variados usos y aplicaciones permiten resolver desde proyectos de edificios industriales, habitacionales, educacionales, de estacionamientos y de servicios.
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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS PARTE II
Definición:
Es un sistema constructivo para losas de entrepiso que se compone una chapa de acero nervada inferior apoyada sobre un envigado (de cualquier configuración, como veremos) y que permite recibir el hormigón vertido que completa la losa. La chapa nervada actúa como encofrado perdido y queda incorporada al conjunto, actuando como parte de la enfierradura de refuerzo a tracción en la cara inferior de la losa. Esta configuración básica se complementa con una malla de refuerzo de acero superior que permite repartir las cargas y absorber los esfuerzos de retracción. Según proyecto, esta configuración se complementa con armadura de refuerzo en zonas de momentos negativos. El resultado es una losa nervada unidireccional que entrega una muy eficiente solución para la construcción de entrepisos.
Este sistema constructivo debe asegurar una conexión y continuidad efectiva entre el plano de la losa y las vigas que la soportan. Para ello, se deben instalar conectores de corta (o de cortante) entre las vigas y el hormigón. Estos son, usualmente, pernos de alta resistencia cuyas características, espesores, distanciamientos y longitudes se determinan en el proyecto de cálculo estructural.
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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS PARTE II
¿Cuál es su producción?
Existen diferentes perfiles de las nervaduras de las chapas de Steel Deck, estas brindan diferentes soluciones y presentaciones, según el espesor y el diseño.
En su mayoría, se usan bobinas chapas de acero estructural galvanizado en caliente las que son sometidas a un proceso de conformado en frío, este les permite brindar las características necesarias según el diseño de cada productor.
El Steel deck, se destaca la función de encofrado o también denominada moldaje para recibir el vertido del hormigón. Gracias a las características y la nevadura de la chapa se permite una fácil y rápida instalación al tiempo, reduciendo en gran medida la necesidad de instalar apoyos alzaprimas que soporten al encofrado.
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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
El sistema de losas Metaldeck, consiste en una lamina colaborante metálica que hace las veces de formaleta, lo cual hace que la losa obtenga mayores características de resistencia, a la vez que el proceso constructivo sea mas rápido y fácil de instalar que una losa tradicional.
PARTE II
El sistema MetalDeck o también llamado Stell Deck, se adapta fácilmente a todo tipo de estructuras además de permitir un acabado ideal, permitiendo dejar a las láminas galvanizadas a la vista. Las cuales hacen las veces de acero de refuerzo positivo durante la etapa de servicio de la losa.
Proceso Constructivo de una losa de entre pisos con el sistema MetalDeck
1. Instale las laminas sobre la estructura principal, con un apoyo sobre la viga de 4 cm si va a fundir monolíticamente la losa y la estructura principal de concreto, asegúrese que las laminas se apoyen al menos 2,5 cm sobre los bordes prefundidos. Disponga, si lo requiere, el apuntalamiento temporal y fije las láminas a la estructura por medio de tornillos autoperforantes o puntos de soldadura.
2. Instale los conectores de cortante y ubique las instalaciones eléctricas y telefónicas que van a quedar embebidas dentro de la losa. Instale el acero de retracción (la malla) asegurándose que esta separada 2.5 cm de la lamina de DECK STEEL por medio de los correspondientes distanciadores.
3. Finalmente coloque los testeros o formaleta que le van a dar el nivel a la losa y dispóngase a vaciar el concreto.
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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS PARTE III
Sistema Steel Joist
Es un sistema conformado bien sea por una losa maciza o una losa tipo Steel Deck en concreto y unos miembros armados tipo celosía denominado, “Steel Joist”, fabricados mediante perfilería en ángulos dispuestos como cordones, y como elementos del alma una barra lisa continua. La losa y vigueta se conectan para que trabajen juntamente con máxima eficiencia y aprovechando las bondades de cada material, teniendo así un sistema confiable, seguro y con ventajas económicas por m2 sobre los sistemas tradicionales.
1. Cordón Superior: 2 ángulos en acero estructural ASTM A 572 en dimensiones desde 1 1/2" x 1/8" hasta 4“ x 1/2".
2. Celosía: En barra redonda lisa de acero estructural ASTM A36, figurada de forma continua, en dimensiones desde: 1/2" hasta 1 1/4".
3. Cordón inferior: 2 ángulos en acero estructural ASTM A 572 en dimensiones desde 1 1/2" x 1/8" hasta 4" x 1/2".
4. Soldadura: GMAW clase ER 705 6 Certificado Basado en AWS D1,4 : 2011. PQR N P 17149
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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS PARTE III
Es un sistema confiable, seguro y con ventajas económicas: Permite la reducción del 25% en la carga muerta del entrepiso, fácil instalación y garantiza la reducción de hasta el 80% de la obra falsa de la losa, disminuye un 25% el tamaño de cimentación, permite el ahorro del 30% en secciones y cuantías de refuerzo en columnas y vigas.
Cualquier fabricante de Steel Joist deberá ceñirse estrictamente en sus diseños, manufactura y montaje a lo expuesto en los dos manuales guía. conviene tenerse en cuenta que todos los Steel Joist deben diseñarse como viguetas simplemente apoyadas, con carga uniformemente distribuida sobre el cordón superior. Esta carga somete al cordón superior tanto a flexión como a compresión, por lo que se diseña como una viga columna (flexo compresión). El diseño también debe considerar, para la estabilidad lateral, una cantidad de apoyos laterales o arriostramientos, diseño regido por las disposiciones de las “Standard Specifications”, los cuales deben cumplir esbelteces mínimas, y fuerzas horizontales equivalentes a un porcentaje de la capacidad en compresión de los elementos del cordón que da apoyo.
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BIBLIOGRAFIA
• Perfiles JMA (2017). Sistemas constructivos en acero: el nuevo boom para remodelar. Mexico. Recuperado de https://www.perfilesjma.com.ar/sistemas-constructivos-en-acero-el-nuevo-boom-para-remodelar/Estruc (2020). Perfiles estructurales de acero abierto. Mexico. Recuperado de https://e struc.com/2020/04/21/perfiles-estructurales-de-acero-abiertos/JJ CONSULTORES E IMPORTADORES SAC (2022). Lima – Peru. Recuperado de ¿Qué es el Sistema Drywall? Tutorial Paso a Paso Drywall GRATIS (grupojjsac.com)AceroCorp. (s.f.). Steel Deck o losa colaborante. Recuperado el 2022, de https://acerocorp.com.ar/steel deck/
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• Prieto, J. (19 de Noviembre de 2020). Generalidades Viguetas Steel Joist. Recuperado el 2022, de https://espacioleve.com/generalidades viguetas steel joist/