Estructura metálica del edificio: dispositivo, materiales y tecnología de instalación

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Estructura metálica del edificio: dispositivo, materiales y tecnología de instalación
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La construcción de casas con armazón de metal en la base es una tendencia relativamente nueva en el mercado nacional de servicios de construcción. A pesar de esto, esta tecnología ha ganado gran popularidad y es ampliamente utilizada en la construcción de edificios residenciales, instalaciones industriales y comerciales. Le permite reducir significativamente el costo y acelerar la construcción. Al mismo tiempo, el resultado final no es inferior en términos de parámetros técnicos e indicadores económicos a las estructuras tradicionales.

carcasa metálica
carcasa metálica

Aplicaciones de edificios con estructura metálica

Las casas de madera comenzaron a erigirse hace mucho tiempo. Inicialmente, la estructura portante solía ser de madera. Pero hoy, los consumidores prefieren un perfil de metal. En principio, los materiales tienen un costo comparable, pero al mismo tiempo, los soportes de acero son más confiables,tienen un margen de seguridad mucho mayor, no están sujetos a descomposición. Sí, pueden oxidarse y oxidarse. Pero las tecnologías modernas permiten crear un recubrimiento anticorrosión confiable en la superficie (tanto de tipo difusión como de pulverización galvánica). Por lo tanto, el dispositivo del marco de metal está plenamente justificado.

Ámbito de aplicación

Durante mucho tiempo, estas casas se construyeron para las necesidades de la agricultura (invernaderos, graneros, cuarteles), la pequeña industria (talleres, talleres) y las instalaciones de almacenamiento (terminales, almacenes). Paralelamente a la mejora de la tecnología, la estructura metálica se utilizó cada vez más en la construcción de edificios de lujo en proyectos arquitectónicos caros y exclusivos. Hoy en día, en Japón, así como en Europa occidental y EE. UU., la mayoría de los edificios se construyen con esta tecnología.

Marco de acero ligero
Marco de acero ligero

¿Por qué debo preferir la base del marco?

La construcción de marcos tiene muchas ventajas sobre otros métodos de construcción:

  • costo relativamente bajo de los materiales de construcción;
  • velocidad de construcción (puede construir una buena casa completa en el menor tiempo posible, en solo un mes);
  • la capacidad de construir continuamente, independientemente del clima, incluso si nieva y llueve;
  • estos edificios son livianos, por lo que no hay procesos de contracción que provoquen el agrietamiento de las paredes y los tabiques de la estructura metálica;
  • oportunidad de construir una casa por su cuenta, pararequiriendo solo asistencia a corto plazo de algunas personas (quizás miembros de la familia).

Defectos principales

Antes de comenzar a construir, debe sopesar todas las ventajas y desventajas de una tecnología en particular. La construcción de marcos tiene muchas ventajas, pero también hay desventajas. Así, su diseño está asociado a una serie de cálculos complejos y muy difíciles de realizar por uno mismo, sin ser ingeniero civil y sin conocimientos especiales. Un error en el cálculo de la carga y la elección incorrecta del perfil o la capacidad portante de los soportes tienen consecuencias catastróficas.

El material del perfil es, por regla general, acero de calidad ordinaria, que no tiene elementos de aleación (cromo, níquel, etc.). Tal material es el más barato. Pero a temperaturas negativas, la capacidad de carga de dicha estructura cae significativamente (una propiedad de la llamada fragilidad en frío). Por lo tanto, en condiciones climáticas frías, no se debe utilizar un marco de este tipo.

La imperfección de dicho material también afecta las altas temperaturas, que pueden ser causadas por el fuego. Cuando se calienta, el acero de calidad ordinaria pierde su elasticidad y resistencia, y esto puede provocar el derrumbe del edificio.

El acero, como cualquier material de hierro, tiene una muy buena conductividad térmica, por lo que la estructura metálica del edificio absorbe y elimina el calor hacia el exterior. Por lo tanto, el aislamiento de una estructura de este tipo requiere altos costos de materiales y trabajo. Este es otro inconveniente al que se debe prestar atención, especialmente en las condiciones de nuestros duros inviernos y los altos precios deportadores de energía.

Construcción de un marco de metal
Construcción de un marco de metal

Requisitos para el diseño y fabricación de elementos estructurales

El proyecto debe cumplir con las reglamentaciones en el campo de la construcción, tener en cuenta el propósito del edificio, la naturaleza del suelo, las características del transporte, la entrega de los componentes, el montaje del marco, las condiciones de operación (incluyendo el clima), las propiedades de los materiales utilizados.

La producción de cada elemento individual de la estructura metálica debe cumplir con GOST y los estándares de la industria, las especificaciones del fabricante. No se permite desviarse de la tecnología adoptada en la planta. Cada elemento debe cumplir con los requisitos, proporcionar una capacidad de carga regulada. Las uniones soldadas deben someterse a una minuciosa inspección (visual y mediante ultrasonidos). Los revestimientos anticorrosión y decorativos se aplican en la fábrica utilizando equipos especializados. Se permite aplicar una capa protectora en el lugar de instalación de estructuras metálicas en caso de daño a la capa durante el transporte y durante el montaje del marco.

En fábrica, todos los elementos se limpian de óxidos, se desengrasan (se puede utilizar un baño de ultrasonidos para estos fines).

No está permitido exceder las desviaciones máximas de los valores especificados en la documentación de diseño.

perfil metalico
perfil metalico

Elementos de una casa de madera y materiales utilizados

La casa es un objeto de ingeniería complejo y consta de lo siguienteelementos: base (cimentación de hormigón), directamente la estructura metálica de las paredes, tabiques, techo, decoración (tanto interna como externa), aislamiento.

Los cimientos son un elemento indispensable de la casa, sin los cuales la vivienda no durará mucho. Su ausencia solo está permitida durante la construcción de pequeños edificios (por ejemplo, un invernadero o un invernadero).

El material más común para el marco es un perfil cuadrado de metal laminado con un lado de 100 centímetros. En algunos casos, puede utilizar un elemento con un lado cuadrado de 60 centímetros.

Para la decoración de interiores, se recomienda utilizar tableros de madera de coníferas. En el exterior, la casa generalmente se termina con revestimiento o yeso. También es posible utilizar madera natural para estos fines, pero esta solución costará más.

Los edificios están aislados con placas de espuma de 6 a 10 centímetros de espesor. Las tiras de penoizol se utilizan para aislar los elementos de carga del marco.

El ático o el techo pueden diseñarse como elementos separados o pueden ser una continuación lógica del marco principal. El perfil de las vigas depende de los materiales de techado que se utilizarán, así como del tamaño de la pendiente del techo. En general, cuanto mayor sea la pendiente de la superficie del techo, más delgado será el perfil aplicado.

marco de acero
marco de acero

Construyendo la estructura del edificio

Para que un diseño cumpla con los requisitos de seguridad y sirva durante muchos años, debe tener una serie de elementos obligatorios. Este es un marco horizontal, columnas para conexión con la base y fijación confiable, constructiva.elementos para eslingas, vigas, tramos para materiales de sujeción. Así, un marco es un conjunto de elementos estructurales unidos en un solo sistema.

Hay marcos de tipo pegado, marco y marco pegado. Los marcos adheridos se utilizan en la construcción de formas arquitectónicas pequeñas (los marcos horizontales se sujetan con columnas verticales). Pero el tipo de conexión se utiliza para la construcción de edificios de gran altura a gran escala.

Marco de metal arqueado
Marco de metal arqueado

Características del montaje de la estructura del marco

La instalación de un marco de metal solo se puede realizar después de la disposición de los cimientos. Para la construcción de tales casas, se utilizan materiales livianos, por lo tanto, se permite una base no capital. Si es necesario, se puede desarmar, transportar a una nueva ubicación y volver a armar.

Montar un marco hecho en fábrica es relativamente fácil. Después de todo, todos los elementos tienen agujeros para pernos. Es necesario ensamblar este constructor en estricta conformidad con las instrucciones del fabricante. Por cierto, al erigir un marco, el uso de juntas colapsables es preferible a los tipos no colapsables (en particular, soldadura). Tal diseño absorberá mucho mejor las vibraciones y no colapsará. Una unión soldada simplemente puede reventar con una ráfaga de viento importante o un pequeño terremoto.

Montar una casa no estándar traerá muchos más problemas. Es difícil prescindir de una máquina de soldar en tal caso. Como es sabido, la soldabilidad se deteriora mucho a medida que aumenta el porcentaje de carbono en la composición del acero. Por ello, para tales efectos es necesariooportunidades para utilizar productos laminados de grados de acero con bajo contenido de carbono.

Marco de tienda de metal
Marco de tienda de metal

Etapas del montaje del marco

En primer lugar, se instalan columnas verticales y bastidores. En el futuro, estos elementos estarán interconectados por medio de delgados perfiles verticales. La rigidez de todo el marco es proporcionada por tirantes. Debes comenzar en la parte superior y avanzar hacia abajo.

El techo (ático) se monta en último lugar. Paralelamente al montaje de la parte del techo, pueden comenzar los trabajos de acabado.

Características de las escaleras

La base de cualquier escalera sobre una estructura de metal son los módulos individuales que están interconectados de forma segura mediante soldadura.

Es fácil hacer una escalera de este tipo usted mismo, pero es poco probable que tenga una apariencia decente y elegante. Sin embargo, si se organiza una transición al segundo piso desde un marco de metal en un garaje o almacén, entonces esto no da miedo. Pero si necesita una escalera hacia la sala de estar de la casa de campo, debe verse ordenada y con estilo. Hay muchas empresas que están listas para hacer una escalera específicamente para sus necesidades, desarrollar un buen proyecto de diseño e implementarlo. No habrá dificultades para fijar las escaleras al marco de metal de la estructura.

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