Los tipos de estructuras metálicas se diferencian por la manera en que sus elementos transmiten las cargas, su configuración geométrica y el uso previsto. No existe una única clasificación: una misma construcción puede describirse como aporticada por su sistema resistente y como entramada por la disposición de sus vigas y columnas.
Idea clave: el tipo de estructura no debe elegirse solamente por su apariencia o precio. Cada sistema debe calcularse según las cargas y las condiciones reales del proyecto.
¿Qué son las estructuras metálicas y cómo se clasifican?
Una estructura metálica es un conjunto de perfiles, vigas, columnas, placas y uniones que trabajan de forma coordinada para soportar y transmitir cargas.
Sus elementos pueden unirse mediante:
- Soldadura.
- Pernos estructurales.
- Remaches en construcciones antiguas.
- Sistemas mixtos de soldadura y pernos.
Las estructuras metálicas pueden clasificarse mediante tres criterios principales:
- Sistema resistente: indica cómo se transmiten las cargas hasta la cimentación.
- Configuración geométrica: considera la forma y disposición de los elementos.
- Aplicación: distingue entre estructuras para edificios, techos, naves, puentes o instalaciones industriales.
Esta clasificación ayuda a comprender el funcionamiento del proyecto, pero no sustituye el análisis estructural.
Principales tipos de estructuras metálicas según su sistema resistente
La clasificación por sistema resistente permite identificar cómo se distribuyen las cargas dentro de la construcción.
| Tipo de estructura | Característica principal | Aplicaciones habituales |
|---|---|---|
| Aporticada | Utiliza columnas y vigas conectadas | Naves, almacenes y edificios |
| Triangulada o reticulada | Emplea barras formando triángulos | Cerchas, puentes y cubiertas |
| Espacial | Trabaja en varias direcciones | Techos de grandes dimensiones |
| Colgante | Utiliza cables o elementos tensados | Puentes y cubiertas especiales |
| Mixta | Combina acero con concreto | Edificios y proyectos industriales |
Estructuras aporticadas
Están formadas principalmente por columnas y vigas. Los pórticos pueden repetirse a lo largo de la construcción, por lo que son habituales en almacenes, plantas industriales y naves metálicas.
Estructuras trianguladas
Utilizan barras conectadas para formar triángulos. Esta configuración permite distribuir las cargas y cubrir espacios amplios con una cantidad controlada de material.
Se utilizan en:
- Cerchas.
- Tijerales.
- Puentes.
- Torres.
- Cubiertas industriales.
Estructuras espaciales
Están formadas por elementos que trabajan en tres dimensiones. Son útiles para cubrir grandes superficies con pocos apoyos intermedios, como terminales, centros deportivos o pabellones.
Estructuras colgantes
Transmiten parte de las cargas mediante cables, tirantes o elementos que trabajan principalmente a tracción. Suelen emplearse en construcciones especiales y grandes luces.
Estructuras mixtas
Combinan acero y concreto para aprovechar las propiedades de ambos materiales. Pueden incorporar columnas metálicas, losas de concreto o elementos compuestos.
Tipos de estructuras metálicas según su forma
Otra clasificación habitual considera la geometría visible de la estructura y la disposición de sus componentes.
Entramadas
Están formadas por una red de columnas y vigas. Son frecuentes en edificios, almacenes y construcciones con varios niveles porque permiten distribuir los espacios interiores de forma ordenada.
Abovedadas
Utilizan arcos, bóvedas o superficies curvas. Se aplican principalmente en cubiertas que necesitan salvar distancias amplias y ofrecer un espacio interior libre.
Laminares
Su resistencia depende de superficies metálicas delgadas, plegadas o curvadas. Pueden utilizarse en depósitos, silos, cubiertas y elementos de cerramiento.
Geodésicas
Están compuestas por elementos triangulados que forman una superficie curva. Suelen reconocerse por su forma de cúpula y por distribuir las cargas entre numerosos elementos.
Colgantes
Se caracterizan por incorporar cables o tensores que sostienen parte de la estructura. Permiten resolver grandes distancias, aunque requieren un control preciso de los apoyos y anclajes.
Reticuladas
Están formadas por barras organizadas en una malla. Esta configuración puede reducir el peso propio y facilitar la construcción de cubiertas, pasarelas y puentes.
¿Dónde se utiliza cada tipo de estructura metálica?
El uso previsto ayuda a determinar qué sistema resulta más adecuado. No necesita la misma solución una cubierta ligera que una nave con puentes grúa o un edificio de varios niveles.
| Proyecto | Sistemas utilizados habitualmente |
|---|---|
| Nave industrial | Pórticos, cerchas y arriostramientos |
| Almacén logístico | Estructuras aporticadas y entramadas |
| Cubierta de gran luz | Cerchas, estructuras espaciales o abovedadas |
| Edificio de varios pisos | Pórticos y sistemas mixtos |
| Puente o pasarela | Estructuras trianguladas o colgantes |
| Torre metálica | Sistemas reticulados |
| Domo o pabellón | Estructuras geodésicas o espaciales |
| Plataforma industrial | Pórticos, vigas y arriostramientos |
En una nave industrial, por ejemplo, pueden combinarse pórticos principales, correas para sostener la cobertura y arriostramientos para mejorar la estabilidad.
Tip práctico: una misma obra puede combinar varios tipos de estructuras metálicas. La clasificación describe el funcionamiento de cada parte, no necesariamente toda la construcción.
¿Cómo elegir el tipo de estructura metálica adecuado?
La elección debe realizarse después de definir las necesidades funcionales y las condiciones del proyecto.
- Define el uso de la construcción. Determina si será una nave, almacén, taller, edificio, cubierta o plataforma industrial.
- Calcula las dimensiones principales. Considera el largo, ancho, altura y distancia entre columnas.
- Identifica las cargas. Incluye el peso propio, la cobertura, la maquinaria, los equipos y las cargas de uso.
- Revisa el terreno y la cimentación. La capacidad del suelo influye en los apoyos y en la transmisión de cargas.
- Evalúa el montaje. Comprueba el acceso de camiones, grúas, plataformas y personal.
- Considera futuras ampliaciones. Una estructura modular puede facilitar el crecimiento de la construcción.
- Define la protección del acero. Debe adaptarse a la humedad, la corrosión y las condiciones ambientales del lugar.
Tip normativo: En Perú, el diseño y la ejecución deben considerar el Reglamento Nacional de Edificaciones y, en particular, la Norma Técnica E.090 para estructuras metálicas.
