Un acero estructural galvanizado resiste la corrosión durante 20 años en entornos costeros.

Cuando entra en una gran nave industrial o almacén, ¿qué es lo primero que llama su atención? ¿Son los amplios espacios interiores donde las máquinas y los vehículos no encuentran obstáculos por columnas de soporte? Por encima de su cabeza, ocultas en la altura, se dispone una estructura de vigas de acero de soporte. Muchas estructuras grandes utilizan perfiles de acero en forma de H, y por una buena razón: el acero en forma de H es resistente y altamente eficiente.

La forma única de la viga en H

Las vigas en H son más fáciles de trabajar por muchas razones, y una de ellas es su forma única. Al observar su sección transversal, tienen apariencia de la letra H. El alma conecta las dos alas biseladas. Esto mejora la resistencia y el diseño general de la viga. Las alas biseladas permiten una transferencia eficiente de cargas. Tradicionalmente, las alas aparecen en vigas y vigas maestras, conocidas como vigas en I, que carecen de resistencia a la torsión y rigidez. Las vigas en H ofrecen mayor resistencia a estos efectos gracias a sus alas biseladas. El proceso de fabricación de los productos también garantiza su calidad. La viga en H laminada en caliente sale de la fábrica cumpliendo estrictos estándares, lo que asegura consistencia y piezas listas para usar por parte del constructor. Esto reduce los errores y las variaciones durante la construcción, lo cual podría generar trabajo adicional para los constructores.

Construcción del bastidor principal con sistemas de portal

Cuando se trata de estructuras grandes, se requiere un cuidado especial en el soporte principal del edificio. Normalmente, lo que se necesita son vigas en forma de H. La construcción industrial suele implicar lo que se conoce como sistema de pórtico, que es, sin duda, un ensamblaje rígido y más complejo de vigas y columnas de acero en forma de H como soportes estructurales principales. Las columnas se extienden desde la cimentación hasta el marco situado en la parte superior de la estructura. El sistema de pórtico proporciona soporte a la estructura principal, al tiempo que permite que el espacio interior quede libre de soportes estructurales conectados al sistema de marco. Este espacio despejado posibilita la incorporación de un sistema de producción, lo cual resulta extremadamente beneficioso para las instalaciones productivas. Incorporar vigas en forma de H en el diseño ofrece la ventaja de una conexión más sencilla: al ser paralelas las alas (almas), no es necesario adaptarse a superficies irregulares al unir dos vigas, ya sea mediante pernos o soldadura. Puede parecer algo trivial, pero esto reduce varias horas el tiempo necesario para realizar dichas conexiones en todo el sitio de obra. El equipo puede trabajar con mayor eficiencia y el resultado final es una estructura más resistente y más recta.

Gestión de tramos largos sin columnas intermedias

Uno de los aspectos más desafiantes al diseñar una nave industrial es gestionar tramos largos. Un tramo se refiere a la distancia entre dos soportes. En muchos casos, el diseñador debe evitar que el techo se hunda en su parte central, lo que limita considerablemente la distancia entre soportes. Con la ayuda de las vigas en H, los soportes y los tramos pueden utilizarse de maneras que no son posibles con muchos otros tipos de acero. En una nave industrial con estructura de pórtico, los tramos libres sin soportes intermedios pueden alcanzar hasta 60 metros. Algunos sistemas incluso permiten tramos de hasta 90 metros o más, siempre que el diseño sea adecuado. Esto resulta ideal para espacios de almacén, ya que permite apilar palets a gran altura y realizar operaciones simultáneas con carretillas elevadoras sin interferencias causadas por soportes. Lo mismo se aplica a hangares de aeronaves, instalaciones deportivas y grandes plantas de ensamblaje. Dado que el ala ancha contribuye a reducir la deformación de la viga, la resistencia a la flexión de la viga en H hace que esta se deforme muy poco bajo la carga del techo, así como bajo la carga de la nieve y del equipo suspendido. El alma absorbe las fuerzas cortantes que tienden a separar la viga y se flexiona para resistir dichas tensiones. Por tanto, la viga en H se utiliza para cubrir esos largos espacios horizontales donde otras vigas podrían agrietarse.

Ahorro de costes sin recortar esquinas

Existe una creencia generalizada de que el uso de acero pesado es costoso. La viga en H, aunque tiene un costo inicial más elevado, ofrece numerosos ahorros a largo plazo. El primer punto de ahorro radica en el propio acero: en comparación con la viga en I, las vigas en H utilizan entre un 10 % y un 40 % menos de acero, manteniendo al mismo tiempo la capacidad de soportar las mismas cargas. Por consiguiente, se requiere comprar y transportar menos acero hasta el sitio de construcción. También hay ahorros en la construcción y en la mano de obra: como la viga en H tiene una forma estandarizada con ambos patines paralelos, el equipo de fabricación puede cortar y soldar los pernos de taller en mucho menos tiempo. Dado que los orificios en el acero coinciden sin necesidad de ajustes extensos, algunos sistemas pueden reducir el tiempo de montaje en obra hasta en un 20 % en comparación con los métodos tradicionales. Una construcción más rápida implica menores costos laborales y una ocupación anticipada. Los costos de mantenimiento confirman aún más que las vigas en H generan ahorros: una nave industrial de acero bien construida y con los recubrimientos adecuados puede durar más de cincuenta años con prácticamente ningún mantenimiento. El acero es resistente y no se pudre ni se deteriora por plagas, a diferencia de la madera. Basta con mantener la pintura o el recubrimiento galvanizado en buen estado para que la estructura perdure durante mucho tiempo.

Afrontar la tormenta y mantenerse seguro

Las naves industriales están muy expuestas a la intemperie. Vientos fuertes, nevadas intensas, lluvia e incluso terremotos pueden poner a prueba la resistencia de los edificios. Las estructuras de acero con vigas H han demostrado ser las más eficaces ante estas inclemencias. El pórtico rígido es extremadamente resistente a las fuerzas laterales, por lo que es improbable que se vuelque o colapse lateralmente. En zonas sísmicas, los edificios de acero con estructuras de vigas H se comportan especialmente bien. El acero tiene buena plasticidad, lo que significa que la estructura puede flexionarse ligeramente sin romperse. Esto permite que el edificio se balancee con el movimiento del suelo en lugar de agrietarse. Las estadísticas muestran que, durante una actividad sísmica intensa, los edificios con estructura de acero sufren los menores daños en comparación con otros tipos de construcción. Siempre se debe tener en cuenta el fuego y la corrosión. La mayoría de las vigas H utilizadas en la construcción industrial cuentan con recubrimientos protectores. Optar por un recubrimiento de galvanizado en caliente crea una capa gruesa y robusta que resiste la oxidación incluso en ambientes húmedos. Para una mayor protección en condiciones extremas, se pueden utilizar pinturas ignífugas especiales o recubrimientos intumescentes, que se expanden al calentarse para aislar el acero.

Maximización del espacio en el suelo y la flexibilidad de diseño

Una ventaja de las vigas en H en la construcción de edificios industriales que suele pasarse por alto es su impacto en el espacio útil real en el interior. Las vigas en H permiten columnas más estrechas y, por tanto, ocupan menos espacio útil. Esto contrasta con el espacio que ocupan columnas de hormigón de igual resistencia. A primera vista, puede parecer que el ahorro de espacio por columna es escaso, pero cuando todas las columnas de una fábrica utilizan vigas en H, el espacio total ahorrado se vuelve significativo. Estudios han demostrado que los edificios con estructura de acero pueden aumentar el espacio útil efectivo entre un 4 % y un 6 % en comparación con edificios de tamaño similar construidos con estructura de hormigón. Ese espacio adicional puede tener un impacto considerable en una empresa, siendo a menudo la diferencia entre necesitar construir una ampliación o simplemente instalar más estanterías dentro del mismo edificio. Otra ventaja es la flexibilidad de diseño que ofrecen las estructuras con vigas en H. Posteriormente, se pueden incorporar entresuelos, puentes grúa o sistemas de transporte por banda. La estructura puede soportar el peso adicional sin necesidad de modificaciones importantes. Esta capacidad de adaptación futura resulta valiosa, ya que las necesidades empresariales pueden cambiar con el tiempo y nadie desea quedarse con un edificio inflexible.

La opción práctica para trabajos exigentes

Tras examinar la viga en H, es fácil comprender por qué tantos constructores e ingenieros la eligen para sus naves industriales de gran tamaño. Es resistente, rentable y práctica. Los techos pesados y los soportes robustos se vuelven asequibles con la viga en H. Un plano de planta abierto y un diseño eficiente pueden lograrse gracias al ahorro de acero que soporta actividades industriales intensivas. El tiempo de construcción se reduce debido a los patines paralelos. Los fabricantes experimentan estos beneficios a diario. La viga en H es el material preferido para fábricas, almacenes y centros de distribución. Ya se trate de un pequeño taller o de un inmenso centro logístico, la viga en H ofrece un rendimiento contrastado. Los ahorros y la fiabilidad son motivos más que suficientes para seguir utilizando la viga en H durante muchos años venideros.