Nuestro Máster en Estructuras Metálicas y Mixtas, tiene como vocación dar las herramientas para que el alumno que lo cursa, pueda incorporarse a la práctica profesional sin solución de continuidad. Se trata por tanto de un máster profesionalizante que combina por supuesto, los conocimientos teóricos necesarios en los cuales se sustenta el cálculo y el diseño estructural, pero también que permita al alumno producir proyectos en una oficina técnica. Es por ello que combinamos la utilización del software profesional más utilizado en nuestro entorno, a la vez que proponemos proyectos reales, para que el alumno tenga la oportunidad de saber cómo y qué hacer. Aquello que en el ámbito anglosajón conocen como “learning by doing”. Es por eso que cuando un alumno que ha cursado nuestro Master, como es el caso de Emilio Jiménez Sánchez, director técnico de la empresa Emovi, nos envía, con legítimo orgullo, sus ejecuciones profesionales, entendemos que nuestra misión ha tenido sentido. Su aportación nos estimula a mejorar, y nos muestra que el sector de las estructuras metálicas es un sector dinámico, que justifica por sí solo, nuestra aportación docente. Así que, con permiso de Emilio, pasamos a comentar, sucintamente, sus interesantes aportaciones estructurales. En las instalaciones Industriales, la estructura metálica representa una excelente solución, por su versatilidad, rapidez de montaje y mantenimiento. Los racks de conductos, a diferente altura, con grandes recorridos, no dejan de ser grandes vigas de canto, que mediante una solución espacial, permiten de manera efectiva salvar grandes luces y cargas. La estructura de los pisos y de los pórticos de la instalación industrial, sometida a grandes sobrecargas de uso, son un buen ejemplo de las estructuras mixtas, acero-hormigón. Todos estos conocimientos, el diseño, y cálculo mediante conceptos claros y concisos, se pueden adquirir en nuestro Master. (Figuras 1,2,3)                  

FOTO 1 y 2

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La utilización de vigas armadas de acero, y mixtas hormigón-acero, representa una solución posible para estructuras singulares, o bien por sus grandes luces o grandes cargas, que sobrepasan, por sus dimensiones, a las soluciones comerciales que encontramos en el mercado. Las conocidas como “taylored beams”, vigas diseñadas a medida, para solucionar problemas singulares, requieren de un conocimiento específico de diseño y cálculo que incorporan conocimientos de diversas áreas del diseño estructural. Estos conocimientos se pueden adquirir en nuestro Master. (Figura 4)

FOTO 4

La construcción y el diseño de naves industriales, como parte de la arquitectura industrial, han de ceñirse al programa de las operaciones que se producen en su interior. Así las estructuras de dichas construcciones, en los casos industriales, pueden estar sometidas a grandes cargas dinámicas, de los puentes grúas, permitir grandes espacios diáfanos, reduciendo el número de pilares, y recibir también grandes cargas. Mediante la combinación de elementos aporticados, de gran hiperestaticidad, y vigas de celosía, la estructura metálica permite resolver con gran versatilidad, todas las exigencias de uso, incluso las más complicadas. El diseño y cálculo de estos elementos estructurales son objeto de estudio en nuestro Master. (figura 5)

FOTO 5

La ligereza de las estructuras espaciales, combinada con su rigidez y solidez, necesarias en las naves industriales, permite reducir los pilares internos, consiguiendo espacios más diáfanos, y mayor flexibilidad en su ordenación interior. Son una alternativa económica y practica que debe tenerse en cuenta en todo diseño de estas características. Grandes espacios, grandes luces, reducción de apoyos interiores, han sido uno de los grandes logros de la estructura metálica del siglo XIX, que hoy, con técnicas modernas de cálculo, y materiales de gran calidad continúan siendo válidas, tal como podemos ver en nuestro Master. (figuras 6,7,8,9).

FOTO 6 y 7

FOTO 8 y 9

La combinación de la sección mixta, acero-hormigón, permite aprovechar lo mejor de cada uno de los dos materiales. Los puentes mixtos con el tablero de hormigón armado o pretensado, y la viga de acero, es una solución habitual en los puentes. Nuestro curso del Master MEM, más orientado a la edificación, estudia esta solución en su aplicación específica para forjados y vigas mixtas, principio de aplicación en la obra civil aplicada al caso de pasarelas y puentes. (figura 10,11)

FOTO 10 y 11

Es para nosotros, una gran satisfacción, poder comentar las estructuras aportadas por nuestros alumnos, cosa que todo el equipo de Zigurat agradecemos profundamente.

Estructuras Mixtas

El diseñador de estructuras tiene a su alcance diversos materiales resistentes para hacer realidad sus proyectos. Podría pensarse que unos materiales son mejores que otros, e incluso hay diseñadores que tiene sus preferencias, pensando que sus diseños son mejores por aplicar uno u otro. La realidad es que en ingeniería, para cada caso concreto, tendremos un abanico de soluciones posibles, y cada material aportará pros y contras que tendrán que evaluarse correctamente. De entre los materiales habituales en estructuras, el hormigón y el acero, han sido los preferidos por su versatilidad y adaptación en todo tipo de estructuras. La unión de ambos, acero y hormigón, genera las conocidas como estructuras mixtas que, hoy en día, son muy utilizadas porque optimizan considerablemente las soluciones constructivas. A diferencia del hormigón armado, en donde el acero que se utiliza es de unas características resistentes particulares para trabajar básicamente a tracción, en las estructuras mixtas, el acero utilizado es el habitual de calidad estructural S-275 Mpa o S-355 Mpa, laminado en caliente. El hormigón es un material barato, de fácil puesta en obra, que tiene unas excelentes cualidades para trabajar a compresión, con el añadido de que, a diferencia de las secciones equivalentes de acero, presenta un excelente comportamiento frente al pandeo, al presentar secciones, generalmente poco esbeltas. Así parece lógico que aprovechemos al máximo las cualidades de cada material por separado, buen trabajo a compresión del hormigón, excelente trabajo del acero trabajando indistintamente a tracción o a compresión, para crear las estructuras mixtas.

Forjados colaborante preparado para recibir el hormigón

Cuando en los EEUU, se empiezan a popularizar los edificios en altura, con estructura metálica, a mitad de la década de los años 50 del siglo XX, se ponen a punto los forjados mixtos a partir de la patente de la unión ente la chapa grecada que, actuando como encofrado, recibe el hormigón fresco y el perfil laminado en caliente, mediante una conexión que permite que los dos materiales puedan trabajar conjuntamente. Es la primera utilización de los forjados mixtos. Las chapas grecadas han ido evolucionando, y hoy en día existe una gran variación de identaciones, esto es la forma de plegado del perfil de la chapa, con diferentes geometrías, que permiten una correcta conexión entre el hormigón y la propia chapa metálica.

Diferentes tipos de plegados de chapas colaborantes

Fruto de éste desarrollo en el nuevo continente, a finales de la década de los años 60, se desarrollan nuevos sistemas que estudian cómo resolver sobre todo, la conexión del esfuerzo rasante entre los dos materiales estructurales, hormigón y acero. Así durante los siguientes años, aparece en la normativa europea, en diferentes países, textos técnicos sobre el nuevo sistema constructivo. Las British Standard recogen en su documento BS-5950-82 la referencia de los forjados colaborantes, y más adelante, a partir de los estudios y directrices de la investigación de Francia., con la publicación de los documentos “Avis Techniques”, se edita el Eurocode nº 4 para las estructuras mixtas.

Sección tipo de un forjado mixto - Uniones de absorción de esfuerzo rasante

Pero si este tipo de estructuras presentan, desde el punto de vista mecánico unas mejoras evidentes, también, por la utilización del hormigón, tienen un muy buen comportamiento frente al fuego, lo que más modernamente ha permitido, ampliar el abanico de sus posibilidades, como en el caso de los pilares mixtos, acero-hormigón. Los pilares de acero, a partir del recubrimiento del hormigón, presentan menos superficie expuesta al fuego, en caso de incendio, lo cual les permite, con gran rendimiento ser utilizados en estructuras como aparcamientos e industriales con elevado riesgo a incendio.

Estructura de vigas y pilares de sección mixta