Estructuras de Steel Framing o acero ligero laminado en frío

Desde muy antiguo, el ser humano ha utilizado el fango, la piedra y la madera para construir. Es la base de la arquitectura de los últimos milenios. En el último siglo y medio, el acero ha revolucionado la construcción, y, conforme los edificios han ganado altura, se ha hecho más necesario. Y, con la aparición del Código Técnico de la Edificación y los nuevos estándares de confort y seguridad, el modelo constructivo ha cambiado radicalmente.

Hoy, necesitamos que nuestros edificios sean más resistentes, y a la vez consuman menos energía y sean más sostenibles desde la perspectiva medioambiental. En este sentido, el método «tradicional», con paredes de ladrillo y estructura de hormigón, es poco eficaz por las siguientes razones:

  • Gran cantidad de juntas de ejecución por las que entra el agua y el aire, especialmente en los cambios de material
  • Construcción húmeda, que necesita grandes cantidades de agua y genera multitud de residuos, ya sean escombros, restos de material desperdiciado, embalajes, etc
  • Aislamiento deficiente. Por cada cm de espesor de fibra de vidrio (el más empleado actualmente), necesitaríamos 20 cm de ladrillo o 30 de hormigón. En una fachada actual, se suelen colocar 5 cm de fibra de vidrio, lo que equivale a 1 m de espesor de ladrillo o 1,5 m de hormigón. La diferencia es clara
  • Tiempo de ejecución muy largo. Una casa de una planta y 100 m2 puede tardar hasta 1 año en estar acabada

Por qué Steel Framing

El nuevo Código Técnico (CTE) establece que los nuevos edificios han de ser de consumo energético casi nulo. ¿Qué quiere decir esto? Que hemos de nutrirnos más de fuentes de energía renovables: solar, eólica, geotérmica, hidráulica… Y que el aporte de esas fuentes sea tal que apenas necesitemos conectarnos a la red pública.

Esta filosofía debe implantarse lo antes posible en la vida útil de un edificio. Y la industrialización persigue que esa implantación se dé ya en el proceso constructivo. Los datos son claros y deberían alarmarnos: la industria del cemento supone el 5% del total mundial de gases de efecto invernadero. Según este artículo, por cada tonelada de hormigón que se produce le «regalamos» a la atmósfera una tonelada de CO2. Y el transporte de esos materiales a las obras se lleva otro 5% de gases de efecto invernadero.

Pero hay más: según la misma fuente, hasta un 39% del CO2 que emitimos a la atmósfera está vinculado al sector de la construcción. Y un 30% de los residuos sólidos y un 20% de los contaminantes que se vierten en ríos y mares. En resumen: la construcción «tradicional» podría estar detrás de casi la mitad del CO2 que creamos, ya sea durante la obra o la vida útil del edificio.

Por todo ello, se hace necesario mejorar tanto el proceso constructivo como la eficiencia de los edificios. Y aquí entran técnicas como la del Steel Framing.

Un poco de historia

Si has visto las series americanas de reformas que emiten en TV, ya habrás visto cómo construyen allí las casas. Son entramados de madera que se levantan en pocos días e incluso horas, y que se construyen como un mecano. Es el sistema que usaron los colonos de los siglos XVIII y especialmente XIX para extenderse por el territorio y alcanzar la Costa Oeste. Forma parte de su cultura como el ladrillo o la piedra de la nuestra.

El sistema Steel Framing no es más que una variante de este sistema. La principal diferencia se ve a simple vista. En lugar de vigas de madera, se utilizan perfiles de acero. Desde mi punto de vista, es un material más sostenible que la madera. Cuando el acero deja de ser útil, puedes volver a fundirlo y crear nuevos perfiles con la misma resistencia que los originales. Incluso si ese acero ha pasado por un incendio. Reciclar una estructura de madera podrida o quemada es casi imposible. Además, se necesitan de 20 a 30 años para que un árbol alcance el tamaño adecuado para ser usado.

La siguiente razón es que el acero es mucho más resistente que la madera. Los valores característicos son claros: el acero resiste hasta 100 N/mm2 frente a los 30 como máximo que puede alcanzar la madera. Más del triple. O dicho de otra forma: para soportar el mismo peso, necesitamos tres veces menos acero que madera.

La otra razón es que el acero, una vez tratado y protegido de los agentes corrosivos, tiene una vida más larga. La madera es un material vivo, y sujeto a la acción de otros seres vivos. El tratamiento que necesita es regular, algo que el acero no necesita si se ha tratado bien desde un principio y está al abrigo de agentes externos.

Así es una estructura Steel Framing

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Este es el esqueleto de una casa construida con estructura de acero ligero o Steel Framing. Si tuviésemos que hacer lo mismo con hormigón, tardaríamos unas 3 semanas sólo en levantarla. Antes de poder trabajar dentro, necesitaremos cuatro más para que el hormigón alcance la resistencia normativa y poder retirar los puntales.

Si esto lo hacemos con Steel Framing, en menos de una semana podemos tener todo el esqueleto listo. Si los paneles vienen montados de fábrica, el tiempo baja a un par de días. Pero lo más importante es que, inmediatamente, podemos levantar paredes dentro, pasar instalaciones… El ahorro en tiempo es evidente.

Otra ventaja es que nuestros diseños pueden ser más osados: voladizos grandes, interiores sin molestas columnas… Las posibilidades que se abren son tantas como seamos capaces de imaginar.

Elementos de una estructura Steel Framing

  • Perfiles. Suelen tener una sección en forma de C, y las dimensiones más habituales son: de 100 a 120 mm de ancho y entre 40 y 50 mm de grosor. La chapa tiene un espesor de entre 6 y 15 mm, aunque lo habitual son 10 o 12. Con estos perfiles, se pueden construir hasta cuatro niveles de altura sin problemas. Con los que ves aquí, podrías construir una casa como la de arriba, o incluso más grande. Y caben en un solo camión.
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  • Paneles. Son combinaciones de perfiles parecidas a esta. Puede ser un trozo de fachada o de cubierta. Puede montarse en taller y llevarse hasta la obra, o bien montarse in situ. Pueden ser estructurales o no, y su aspecto es muy parecido al de un tabique de pladur.
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  • Elementos de rigidización. Los paneles ya montados son muy resistentes, pero son sensibles a los esfuerzos laterales. Para evitar que se deformen por el peso, el viento o cualquier otro factor, se utilizan perfiles que se atornillan formando triángulos o equis y aumentan así la resistencia.
  • Dinteles y jambas. Las puertas y ventanas son elementos delicados. Como en las estructuras tradicionales, hay que reforzarlos. En este caso, se doblan los perfiles de contorno o, si el peso a soportar es grande, se crean vigas de celosía a modo de dintel.

Forjados

Se pueden hacer de varias maneras, pero las más comunes son estas:

  • Vigas. Es el mismo concepto de la construcción tradicional. Se colocan los perfiles en una dirección a intervalos regulares, y sobre ellos se colocan los tableros que forman el piso. Con este sistema, podemos cubrir luces de hasta 5 m sin problemas
  • Vigas de celosía. Son vigas triangulares con un canto mayor (y una resistencia también mayor). El proceso es el mismo que con las vigas que he comentado antes. Con esta solución, podemos tener luces mayores, en función de la viga
  • Forjados colaborantes. Esta solución no es cien por cien steel framing, pero también se usa bastante. La base es cualquiera de los dos sistemas anteriores. Sobre ella, se coloca una chapa grecada que actúa como refuerzo, y sobre ella se vierte un grueso de unos 5 cm de hormigón

Cubiertas

Si son planas, podemos realizarlas con la misma estructura que la de los forjados. Si queremos que sean inclinadas, nuestras opciones son:

  • Cabios. Vigas a las que se da la inclinación deseada para formar la pendiente de la cubierta
  • Cerchas. Son vigas en celosía con forma de triángulo. Como los frontones de los templos griegos. Las más comunes son estas:
TIPOS DE CERCHAS/ARMADURAS

Como en el caso de los forjados, estas vigas necesitan atarse unas a otras para tener la rigidez adecuada. El proceso es el mismo que en la construcción tradicional. Lo ideal es que se dispongan a la misma distancia que los montantes verticales de los paneles que tengan debajo. De esta manera, el peso se transmite inmediatamente al terreno, y son necesarios menos refuerzos.

En próximos posts, os daremos más información sobre este tipo de estructura: cómo se calcula, qué detalles constructivos tiene, cómo se ejecuta… Sigue atento y no te los pierdas.

Si tienes cualquier duda, o si necesitas los servicios de un técnico para este supuesto, contáctame o consulta esta página para saber más detalles de lo que puedo hacer por ti.

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