El acero estructural está formado por un grupo de materiales fabricados para emplearse con mucha responsabilidad en el sector de la construcción, por lo que cuenta con propiedades y configuraciones que se adecuan a las necesidades de gran variedad de proyectos. ¡Sigue leyendo para conocer cómo se obtiene, sus tipos, propiedades, aplicaciones y mucho más sobre este importante elemento!
¿Cómo se obtiene el acero estructural?
La fabricación del acero estructural comienza con la trituración y clasificación del mineral de hierro en bruto para luego pasar por un proceso de refinamiento, cuyo objetivo es mejorar la calidad de dicho elemento. Posteriormente, el hierro se introduce en un alto horno para calentarse y eliminar sus impurezas, lo que a su vez posibilita que el componente puro se dirija al fondo de dicho horno.
A continuación, el material fundido se extrae y se vuelve a calentar para facilitar la incorporación de carbono, así como el de otros elementos, por ejemplo el manganeso, que le brindarán diversas propiedades al acero. Al respecto, cada componente y la variación en los porcentajes que se agregan darán como resultado una aleación con cualidades únicas.
Finalmente, el acero bruto se funde para generar lingotes de gran peso y tamaño, mismos que deben laminarse más adelante por medio de calentamiento, estiramiento y desbaste, procesos con los que se obtienen productos de gran utilidad dentro del sector de la construcción, como los diversos tipos de perfiles metálicos, con la variedad de formas necesarias para múltiples usos.
Tipos de acero estructural
El acero estructural se puede clasificar actualmente de formas distintas: la primera y más sencilla, a partir de acero laminado y acero perfilado; la segunda, de acuerdo a su composición química y, finalmente, de acuerdo a sus propiedades mecánicas. A continuación te presentamos más detalles de cada una de las mismas.
1. Acero laminado: se fabrica haciendo pasar lingotes de acero caliente a través de una serie de rodillos. Esto da como resultado una forma uniforme, como una viga en I o un canal. El acero laminado es el tipo más común de acero estructural y se utiliza en una variedad de aplicaciones.
1.1 Acero perfilado: se fabrica doblando láminas o fundiendo grandes planchas de acero para darles una forma específica. Se trata de un material solicitado usualmente cuando se necesita una sección transversal específica, cuestión para la que algunas piezas derivadas de dicho procedimiento, como las vigas o el canal monten son bastante útiles.
2. Clasificación por Composición Química:
- Aceros al carbono: son los más comunes y contienen un bajo porcentaje de carbono (entre 0,15% y 0,25%).
- Aceros de baja aleación: contienen pequeñas cantidades de otros elementos como manganeso, cromo, níquel o molibdeno para mejorar sus propiedades.
3. Clasificación por Propiedades Mecánicas:
- Resistencia a la tracción: es la capacidad del acero para resistir fuerzas que lo estiran. Se mide en libras por pulgada cuadrada (psi) o en megapascales (MPa).
- Límite elástico: es la máxima cantidad de tensión que el acero puede soportar sin deformarse permanentemente. Se mide en psi o MPa.
- Ductilidad: es la capacidad del acero para deformarse sin romperse. Se mide como la elongación en porcentaje o la reducción de área.
Propiedades del acero estructural
El acero estructural posee una serie de propiedades que posibilitan su uso en la construcción de numerosos inmuebles. A continuación, te hablamos de las más importantes:
- Ductilidad: admite considerables deformaciones mecánicas en frío sin romperse, lo que es crucial para resistir alteraciones causadas por las condiciones de carga.
- Tenacidad: gracias a las propiedades mecánicas del acero estructural, es resistente a impactos o colisiones.
- Considerable límite de fluencia: en ingeniería estructural, su límite de elasticidad sin deformarse permanentemente es de 250 megapascales, es decir, más de 2500 kilogramos por centímetro cuadrado.
- Tolerancia al calor: presenta un notable desempeño en ambientes con altas temperaturas, aunque se calienta fácilmente si se instala a la intemperie.
- Soldabilidad: los distintos perfiles de acero estructural se unen con facilidad por medio de soldadura, además de que estos materiales también pueden fijarse a través de pernos; la decisión depende de las especificaciones de cada obra.
En conjunto, todas las propiedades del acero estructural lo convierten en un componente confiable y versátil para una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la selección del tipo de acero adecuado depende de las necesidades específicas de cada proyecto, por ello, te sugerimos asesorarte con un especialista en el tema para que te ayude a elegir la mejor opción.
Aplicaciones del acero estructural en la industria de la construcción
El acero estructural es esencial para la configuración de diversos tipos de estructuras metálicas, mismos que son útiles para el levantamiento de inmuebles con características y usos diversos. A continuación te presentamos varios de los espacios donde puedes encontrar e implementar este versátil producto.
- Edificios: en este contexto, el acero estructural genera columnas, vigas, sistemas de marcos y armazones capaces de soportar las cargas de los edificios y de las diferentes secciones que los componen, como entrepisos, paredes y techos. Además, tolera las diferentes fuerzas que actúan sobre las construcciones.
- Áreas residenciales: aunque en general se utiliza para crear marcos y secciones arquitectónicas decorativas, cada vez es más frecuente encontrar viviendas modernas con esqueletos de acero que posibilitan parcial o completamente su construcción desde un punto de vista estructural.
- Inmuebles industriales: permite la elaboración de armazones y armaduras que son indispensables para construir almacenes, bodegas, centros de distribución, fábricas, naves y parques industriales.
- Estaciones de transporte: el acero estructural se encuentra presente también en los esqueletos y armaduras de diversas estaciones de transporte, como las de autobuses, trenes e incluso aeropuertos, generando cubiertas ligeras, resistentes y ventiladas.
- Estacionamientos: asimismo, los perfiles de acero estructural se usan para crear estructuras útiles en la configuración de estos espacios, ya que soportan los techos que cubren áreas de pequeña o gran dimensión, cuya función es resguardar los vehículos de las diferentes condiciones ambientales.
- Puentes: así como en otras de las aplicaciones ya mencionadas, el acero estructural permite la creación de distintos tipos de armaduras de acero para variedad de puentes peatonales y vehiculares, con un esqueleto hecho parcial o completamente de metal.
Ventajas y desventajas del acero estructural
Como has podido ver hasta el momento, el acero estructural se utiliza en numerosos proyectos constructivos gracias a su variedad, versatilidad y diversas propiedades. Sumado a ello, a continuación te presentamos una serie de ventajas del mismo, así como algunos aspectos no tan positivos que debes tomar en cuenta a la hora de elegirlo.
Ventajas del acero estructural
- Es reciclable indefinidamente, ya que no pierde sus propiedades; además, es biodegradable, por lo que no contamina.
- Su vida útil es prolongada, en especial si el mantenimiento de las estructuras es el adecuado.
- Dado que es ligero, uniforme y prefabricado, se almacena, transporta y monta con relativa facilidad, lo que además genera construcciones ligeras y más altas, acelerando los tiempos de construcción y disminuyendo los costos asociados.
- Tiene un estupendo desempeño frente a sismos y otros siniestros, gracias a las propiedades que lo constituyen.
- Se suelda con mayor facilidad que otros materiales, además de que es un buen conductor de electricidad.
- Es más resistente a la fatiga (rotura bajo cargas dinámicas cíclicas que se produce más fácilmente que con cargas estáticas) que el concreto.
Desventajas
- Es propenso a la oxidación, aunque esto no perjudica su capacidad estructural, a menos de que a menos que evolucione a un problema serio de corrosión.
- Aunque es muy resistente, su fortaleza se ve vulnerada frente a incendios.
- Puede experimentar pandeo si no se utilizan las piezas adecuadas en un contexto con alta responsabilidad estructural, o bien, cuando el esfuerzo de torsión es elevado.
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Estás llegando al final de este artículo sobre el acero estructural. Ahora sabes que se trata de un material más que importante dentro del sector de la construcción, puesto que a partir del mismo se elaboran gran parte de los recintos en los que llevamos a cabo nuestra vida diariamente. Sin duda este conocimiento te ayudará a seguirte convirtiendo en un experto dentro del sector de la metalurgia y la construcción.
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