Todo sobre la construcción de acero.

Mitos y verdades sobre

las estructuras metálicas en la construcción civil.

 

Utilizado en larga escala desde el siglo 18, el acero es sinónimo de levedad y simplicidad en la construcción, siendo marco de momentos históricos como el montaje del Empire State Building en los Estados Unidos.

Asociadas a la idea de modernidad e innovación, las estructuras metálicas tienen como principal característica la rapidez, resultado del perfeccionamiento de procesos desde la concepción al montaje, ofreciendo un plazo de ejecución más corto en comparación con los procesos convencionales. 

Sin embargo, a pesar de las ventajas, todavía existen muchos mitos y dudas sobre su utilización, principalmente en Brasil donde la cultura del hormigón armado como estructura es bastante fuerte. En este texto vamos a presentar cuándo y cómo la estructura metálica puede ser utilizada, sus características, ventajas y análisis de viabilidad financiera.

 

¿Cuáles son las ventajas de utilizar estructuras metálicas en la construcción civil?

Entre las ventajas más comunes se destacan: la agilidad, la posibilidad de aumentar la luz libre, la significativa reducción y racionalización de materiales y recursos, además de mejorar la productividad de toda la mano de obra del emprendimiento.

No obstante, al contrario de lo que muchos suponen, los beneficios de la utilización de estructuras metálicas en la construcción civil van mucho más allá. Vea en detalles:

 

Velocidad en la entrega

Con toda seguridad, uno de los principales diferenciales de la estructura metálica es la rapidez. Esta ventaja ya se nota en las primeras etapas de la obra, una vez que las piezas pueden ser fabricadas durante la ejecución de los cimientos. La estructura metálica también permite que se abran simultáneamente varias líneas de trabajo (instalaciones, planchada, cerramientos, etc.). Con un cronograma bien elaborado el plazo de la obra se puede reducir hasta 40%, si se lo compara con sistemas convencionales.

 

Alivio de los cimientos

El acero es un importante aliado para reducir el peso total de la estructura, pues las estructuras en acero pueden pesar de 6 a 10 veces menos que las estructuras de cemento (sin las planchadas – losas de hormigón). Al final de la obra, considerando todos los elementos de la edificación, se puede obtener una reducción de hasta 20% en las cargas trasmitidas a los cimientos. Esta reducción impacta directamente en los costos de ejecución de los mismos y reduce el plazo de entrega del proyecto.

 

Reducción de la mano de obra

Por tratarse de una estructura industrializada, el proceso de entrega y montaje de las piezas es estandarizado y extremadamente facilitado. El material se entrega pronto, en etapas, y las piezas solo precisan ser levantadas y atornilladas, reduciendo considerablemente la necesidad de recursos de mano de obra. Además de disminuir los costos finales del emprendimiento, la reducción del personal en la zona de obras permite más seguridad y control de los trabajadores. 

 

Logística facilitada

Como el sistema estructural metálico es más liviano en comparación con la estructura de hormigón, su carga, transporte y manipulación se tornan más fáciles. Adicionalmente, la construcción en acero puede reducir drásticamente la interferencia de la obra en áreas vecinas, principalmente en locales de difícil acceso como áreas residenciales, cercanas a escuelas y hospitales. Por tener un plazo de ejecución más corto, produce menos polvo y residuos, y tanto la entrega de las piezas como el montado de la obra en sí pueden ser programados para horarios más convenientes para el tránsito, minimizando interferencias en las vías públicas y molestias en áreas vecinas. 

 

Mantenimiento y ampliación

La vida útil de un proyecto implica un análisis de todo el proceso constructivo, el perfil y la finalidad de la obra, visto que cada sistema tiene sus características y cuidados específicos.

Para obras verticales, como galpones, se recomienda un mantenimiento preventivo, principalmente en relación a los componentes de la estructura expuestos a la intemperie, como limpieza de canaletas, claraboyas, pintura, etc., para asegurar una vida útil más larga. Obras con gran exposición, como puentes y viaductos, también requieren un acompañamiento preventivo. 

Ya en obras verticales, como edificios, el mantenimiento es casi inexistente.

La estructura metálica también ofrece ventajas a la hora de realizar ampliaciones, tanto para obras horizontales como para verticales, especialmente en situaciones en que los límites para el aumento de carga sobre las estructuras existentes precisan ser observados.

 

Sustentabilidad y Certificación LEED

El acero es el producto más reciclable del mundo, pudiendo ser 100% reaprovechado. Aparte de ello, la construcción en acero es industrializada por naturaleza y fabricada sobre medida, de manera que la generación de residuos, la contaminación sonora y el desperdicio en la obra se ven muy reducidos. 

Por este motivo, la decisión de usar estructuras metálicas puede representar un paso importante para obtener la certificación LEED.

Certificación LEED

Leadership in Energy and Environmental Design – LEED – es la certificación otorgada por una organización no gubernamental norteamericana destinada a las construcciones sustentables. Las estructuras metálicas se encuadran en este certificado, dentro de la categoría de materiales reciclables y recursos con bajo impacto ambiental. Esta certificación es altamente reconocida y valorizada por empresas y organizaciones ambiental y socialmente responsables. 

 

Más calidad y seguridad

La fabricación de las piezas es realizada a través de procesos de gran precisión, garantizando la uniformidad y calidad del producto final. Como el proceso de construcción de las estructuras de acero es totalmente controlado, desde la fabricación hasta el montaje, es posible alcanzar niveles de seguridad laboral semejantes a los practicados por la industria, tanto en la fábrica como en la zona de obras.

 

La libertad del montaje de puntales de las estructuras metálicas

Otra importante ventaja de las estructuras metálicas es que no hay necesidad de usar puntales para la estructura y la planchada. Con una buena planificación se pueden evitar otras etapas, como instalaciones, cerramientos, fachadas y otras después de la conclusión del montaje de las estructuras, sin la necesidad del periodo de espera de 21 a 28 días para el curado del hormigón.

Por otra parte, especialmente para edificios altos u obras con techos altos, se evita todo el trabajo de armado, desarmado y transporte de andamios, actividades consideradas auxiliares y que no agregan valor al producto final. 

Al utilizar estructuras metálicas es posible mantener un ambiente más limpio y seguro para los trabajadores, previniendo una infinidad de incidentes y creando menos residuos, evitando gastos con su remoción. 

La disminución de trastornos en las vías urbanas es otro punto positivo de este sistema estructural.

 

¿La estructura metálica es más cara?

¡No!

Los detalles del proyecto, su finalidad, las características de la zona de obras y los plazos para entregar el emprendimiento precisan ser analizados para garantir la solución más adecuada y económica. Las ganancias financieras con la anticipación del cronograma de un edificio comercial, por ejemplo, pueden tener el mismo valor que el costo de las propias estructuras. Lo importante es notar que a pesar de la estructura en sí misma pueda tener un costo más alto, ella puede representar el mejor resultado y costo-beneficio para el proyecto.

Cada emprendimiento tiene una ecuación financiera que hay que resolver, y el análisis de la tasa de rendimiento y reducción de gastos indirectos podrá  conducir a un sistema estructural más rápido, como el de las estructuras de acero.

A largo plazo se debe considerar el valor presente en los diversos sistemas estructurales, teniendo en cuenta los costos previstos para mantenimiento y reparos. 

Dependiendo del proyecto, el costo final puede tener una reducción de 35% si se lo compara con las soluciones convencionales. (Fuente: Pinho, Fernando Ottoboni; Viabilidade Econômica. – Série Manual da Construção em Aço, 2008).

 

¿La estructura metálica sirve solamente para edificios altos?

¡No!

Este es otro mito sobre la utilización de la estructura metálica, de que su utilización solo es ventajosa para obras con gran altura o carga, como puentes y viaductos. 

El acero puede ser utilizado, y ser muy provechoso, para muchos tipos de obras y proyectos, desde pequeños galpones hasta puentes, viaductos, coberturas y obras especiales, como puertos, aeropuertos y estadios de fútbol. Muchas veces las dificultades de acceso, las restricciones del terreno o las cuestiones climáticas y de suelo, hacen de la estructura metálica una solución mucho más práctica y económica para viabilizar el proyecto.

 

¿La estructura metálica es resistente al fuego?

Debe ser analizada la resistencia al fuego de las estructuras metálicas en caso de incendio. Las normas determinan un tiempo de resistencia para cada tipo de utilización (TRRF). En el caso del acero pueden ser usados revestimientos protectores para completar la resistencia necesaria, como mortero proyectado, pinturas intumescentes o, también, el aumento de su revestimiento normal. En algunos casos estos revestimientos de protección contra incendio también pueden servir contra la corrosión. 

Las normas brasileñas que regulan este proceso son la NBR 14323 y la NBR 14432.

 

Comparativos entre los modelos de construcción 

Diferentemente de lo que se piensa, las estructuras de hormigón armado son casi siete décadas más recientes que las estructuras de acero. Ambas estructuras surgieron en Europa y desde entonces son largamente utilizadas. En Brasil, el uso de la estructura de hormigón está muy arraigado entre arquitectos e ingenieros, al contrario de países de Europa, Asia y de los Estados Unidos donde predomina la estructura de acero. 

Para un análisis de viabilidad es importante considerar las características del proyecto, el local de la obra y el plazo de entrega. Estos datos son fundamentales para obtener un análisis económico de cada solución. Al tener un plazo de ejecución más corto, la estructura metálica se torna más ventajosa en el caso de obras comerciales, donde el plazo de las mismas impacta en el rendimiento de la inversión realizada. Otros puntos que pueden ser comparados son:

 

La exactitud del presupuesto

Por tratarse de un proceso industrializado, el presupuesto de estructuras metálicas tiende a ser más exacto, además de tener un proceso de montaje objetivo y con poquísimos desvíos que generen costos no planificados. Como son fabricadas en un ambiente más controlado que el de una zona de obras, se reducen los factores que demoran la obra y que crean costos extras.

 

Materiales

La construcción en la zona de obras requiere una gran variedad de materiales, como moldes, puntales, madera, etc., pero la construcción en acero sólo precisa ser montada. Las piezas que formarán la estructura llegan prontas al lugar de trabajo.

 

Prefabricados x Estructura Metálica en la construcción civil 

El hormigón prefabricado, a su vez, se configura como elemento estructural que adquiere determinado grado de resistencia antes de ser colocado definitivamente en la estructura.

Una de las principales ventajas de las estructuras metálicas en relación con las estructuras de hormigón prefabricado, es la logística y los equipos necesarios para el montaje. Las piezas de hormigón son generalmente más pesadas y voluminosas que las de acero. Esto significa la utilización de un espacio más grande en la zona de obras como también equipos con más capacidad de levante, lo que puede resultar en costos más elevados. 

 

Estructura Metálica para Galpones 

Las estructuras metálicas son extremadamente útiles para obras horizontales como centros logísticos, centros de distribución y obras industriales, ya que permiten una luz libre más grande, eliminando pilares dentro del galpón que pueden dificultar la operación. Adicionalmente a la optimización del espacio, la estructura metálica para este tipo de proyecto puede resultar en una reducción de cerca de 30% en los costos, al compararla con estructuras convencionales. Aparte del costo y plazo de ejecución, la estructura metálica también es  ventajosa cuando hay necesidad de ampliaciones o pequeños mantenimientos y reparos. La solución metálica para este tipo de obra es completa, una vez que pueden ser utilizadas tejas metálicas para el cerramiento y la cobertura.

 

Estructura Metálica para Edificios  

Es en las obras verticales donde podemos apreciar las principales ventajas de la estructura metálica, principalmente para construcciones comerciales o en terrenos deficientes. Además de ser mucho más liviana y rápida, la estructura metálica no necesita de grandes espacios en la zona de obras y proporciona más y mejor espacio interno. Cuanto mayor el número de pisos de la obra, más económica se torna la estructura metálica y menor su plazo de entrega.

 

Estructura Metálica para Puentes

Del mismo modo que en las obras verticales, la estructura metálica presenta muchas ventajas para obras de infraestructura como puentes, viaductos y estaciones de metro. Además de ser una estructura más limpia y sustentable, garantiza más seguridad a los trabajadores durante el proceso de ejecución, detalle importante para este tipo de construcción que no cuenta, muchas veces, con una zona de obras delimitada y segura. Las soluciones en acero reducen también el plazo de montaje, lo que disminuye considerablemente el impacto en el tránsito y logística de la región. Dependiendo del proyecto, el acero también puede presentar beneficios económicos significativos.