Fundamentos de Elementos Estructurales: Perfiles, Vigas y Normativa

Elementos Estructurales en Ingeniería y Construcción

Perfiles Estructurales: Tipos y Fabricación

Los perfiles son barras rectas con una sección de forma especial que se pueden clasificar de acuerdo con diversos parámetros:

Clasificación según Forma de Fabricación

• Perfiles Laminados: Se fabrican directamente en acerías o industrias anexas, procesando el material a altas temperaturas (950-1150 ºC) hasta conseguir su forma final. Se reconocen por sus esquinas exteriores con aristas vivas y sus esquinas interiores redondeadas. Sus caras principales no son 100% paralelas.
• Perfiles Soldados: Se forman a partir de planchas laminadas que se sueldan para crear perfiles (por ejemplo, en forma de T). El principal problema de este tipo de perfiles es la generación de tensiones residuales o internas y/o deformaciones durante la etapa de fabricación. Se prefiere el uso de equipo soldador automático, lo que disminuye estos efectos y los costos de producción.
• Perfiles Plegados o Doblados: Se obtienen a partir de planchas terminadas que se doblan a 90º o en curvaturas diversas, utilizando prensas o trenes en frío, lo que produce la fluencia del material.

Clasificación según Peso

• Liviano: menor a 50 kg.
• Pesado: mayor a 50 kg.

Clasificación según Forma

• Perfiles Normales: T, canales, ángulos, doble T. Se caracterizan por tener un ancho de ala mucho menor que su altura.
• Perfiles Huecos: Tubos redondos, cuadrados, rectangulares, entre otros.

Componentes Verticales y Horizontales en Estructuras de Acero

Pilares y Columnas de Acero

Los pilares o columnas de acero pueden tener diversos perfiles. En todos ellos, se debe asegurar que sus secciones sean simétricas y con más material cerca de sus caras para evitar el pandeo. La unión de estos pilares a la fundación se realiza mediante una placa base, soldada o apernada al pilar. Esta placa reparte la carga en una superficie de hormigón (Hº) y se une a la fundación por medio de pernos de anclaje.

Vigas de Acero

Las vigas de acero forman entramados horizontales. Las vigas principales se apoyan generalmente en los pilares, y las vigas secundarias descansan en las principales, en sus costados y al mismo nivel. Se pueden diseñar diversas formas de vigas de acero.

Normativa y Estándares en Ingeniería Estructural

Especificaciones Técnicas en Construcción

Las especificaciones representan los requisitos del usuario o cliente, y determinan la función para la cual fue diseñado el elemento estructural. Cuando las especificaciones demuestran ser eficaces y se repiten con frecuencia para cumplir la función que las originó, pasan a ser normas de construcción. Así, los organismos encargados de elaborar estas normas las adoptan como requisitos. Aun así, si existe una especificación más estricta por alguna razón especial, las normas generales (como las del INN o ASTM) reconocen que en la construcción, la especificación especial prevalecerá sobre lo que especifica la norma general.

Normas Chilenas: El INN y su Rol

El INN (Instituto Nacional de Normalización) es el organismo encargado del estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional en Chile. El INN es miembro de la Organización Internacional de Normalización (ISO) y de la Comisión Panamericana de Normas Técnicas (COPANT), representando a Chile ante estos organismos internacionales.