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Un edificio de acero prediseñado es una tecnología moderna en la que el diseño completo se realiza en la fábrica y los componentes del edificio se llevan al sitio en CKD (estado de derribo completo) y luego se fijan/unen en el sitio y se elevan con la ayuda de grúas.
Un edificio prediseñado de diseño eficiente puede ser más ligero que los edificios de acero convencionales hasta en un 30%. Un peso más ligero equivale a menos acero y un posible ahorro de precios en el marco estructural.
En este artículo, analizamos los componentes, las ventajas, las aplicaciones y la comparación de edificios de acero prediseñados con edificios convencionales.
Componentes principales de Edificios de Acero Prediseñados
Los componentes principales de la PESB se dividen en 4 tipos –
Componentes primarios
Los componentes primarios de la PESB consisten en el bastidor principal, la columna y las vigas-
A. Marco principal
El marco principal incluye básicamente los marcos de acero rígidos del edificio. El marco rígido PESB se compone de columnas cónicas y vigas cónicas. Las bridas se conectarán a las bandas por medio de una soldadura de filete continua en un lado.
B. Columnas
El propósito principal de las columnas es transferir las cargas verticales a los cimientos. En los edificios prediseñados, las columnas se componen de secciones I que son más económicas que otras. El ancho y la anchura irán aumentando de abajo a arriba de la columna.
C. Vigas
Una viga es una de una serie de elementos estructurales inclinados (vigas) que se extienden desde la cresta o la cadera hasta la placa de pared, el perímetro de pendiente descendente o el alero, y que están diseñados para soportar la cubierta del techo y sus cargas asociadas.
Componente secundario
Las correas, la sémola y los puntales de alero son elementos estructurales secundarios utilizados como soporte para paredes y paneles de techo.
A. Correas y cinchas
Correas se utilizan en el techo; Granos se utilizan en las paredes y puntales de alero se utilizan en la intersección de la pared lateral y el techo. Las correas y las cinchas serán secciones en «Z» conformadas en frío con bridas rígidas.
B. Puntales de alero
Los puntales de alero serán secciones «C» formadas en frío con brida desigual. Los puntales de alero son de 200 mm de profundidad con una brida superior de 104 mm de ancho, una brida inferior de 118 mm de ancho, ambos se forman paralelos a la pendiente del techo. Cada brida tiene un labio de refuerzo de 24 mm.
C. Refuerzos
El refuerzo de cables es un elemento primario que garantiza la estabilidad del edificio contra fuerzas en la dirección longitudinal, como el viento, las grúas y los terremotos. Se utilizará arriostramiento diagonal en el techo y las paredes laterales.
3. Láminas o revestimientos
Las láminas utilizadas en la construcción de edificios prediseñados son de metal base de acero recubierto de galvalume conforme a ASTM A 792 M grado 345B o de aluminio conforme a ASTM B 209M que es acero laminado en frío, tensión de fluencia de alta resistencia de 550 MPA, con revestimiento metálico por inmersión en caliente de chapa de Galvalume.
Accesorios
Las partes no estructurales de los edificios, como pernos, ventiladores turbo, claraboyas, amantes, puertas y ventanas, bordillos de techo y sujetadores, son los componentes accesorios del edificio de acero prediseñado.
Comparación entre Edificios de Acero Prediseñados y Convencionales.
| Propiedades | Edificio de Acero Prediseñado | Edificio de Acero Convencional |
| Peso estructural | Los edificios prediseñados son en promedio un 30% más ligeros debido al uso eficiente del acero. Los miembros secundarios son miembros ligeros en forma de rollo con forma de «Z» o «C». |
Los miembros de acero primarios son secciones en «T» laminadas en caliente seleccionadas. Que son, en muchos segmentos de los miembros, más pesados de lo que realmente se requiere por diseño. Los miembros secundarios se seleccionan de secciones laminadas en caliente estándar que son mucho más pesadas. |
| Diseño | Diseño rápido y eficiente Dado que los PEB están formados principalmente por secciones estándar y diseño de conexiones, el tiempo se reduce significativamente. | Cada estructura de acero convencional está diseñada desde cero con menos ayudas de diseño disponibles para el ingeniero. |
| Período de Construcción | Promedio de 6 a 8 semanas | un Promedio de 20 a 26 semanas |
| Fundación | diseño Simple, fácil de construir y de peso ligero. | Se requiere una base extensa y pesada. |
| Erección y simplicidad | Dado que la conexión de compuestos es estándar, la curva de aprendizaje de la erección para cada proyecto posterior es más rápida. | Las conexiones son normalmente complicadas y difieren de un proyecto a otro, lo que aumenta el tiempo de construcción de los edificios. |
| Tiempo y costo de erección | El proceso de erección es más rápido y mucho más fácil con muy menos requisitos de equipo | Típicamente, los edificios de acero convencionales son un 20% más caros que PEB en la mayoría de los casos, los costos y el tiempo de erección no se estiman con precisión. El proceso de erección es lento y se requiere trabajo de campo extenso. También se necesita equipo pesado. |
| Resistencia sísmica | Los marcos flexibles de bajo peso ofrecen una mayor resistencia a las fuerzas sísmicas. | Los marcos pesados rígidos no funcionan bien en zonas sísmicas. |
| Sobre todo el costo | El precio por metro cuadrado puede ser tan bajo como en un 30% que el edificio convencional. | Precio más alto por metro cuadrado. |
| Arquitectura | Se puede lograr un diseño arquitectónico excepcional a bajo costo utilizando detalles e interfaces arquitectónicos estándar. | Se deben desarrollar características y diseños arquitectónicos especiales para cada proyecto que a menudo requiere investigación y, por lo tanto, resulta en un costo más alto. |
| Expansión futura | La expansión futura es muy fácil y simple. | La expansión futura es más tediosa y costosa. |
| Seguridad y responsabilidad | Existe una única fuente de responsabilidad porque todo el trabajo lo realiza un solo proveedor. | Las múltiples responsabilidades pueden dar lugar a la pregunta de quién es responsable cuando los componentes no encajan correctamente, se suministra material insuficiente o las piezas no funcionan particularmente en la interfaz proveedor / contratista. |
| Rendimiento | Todos los componentes han sido especificados y diseñados especialmente para actuar juntos como un sistema para una máxima eficiencia, un abeto preciso y un rendimiento máximo en el campo. | Los componentes están diseñados a medida para una aplicación específica en un trabajo específico. Los errores de diseño y detalle son posibles al ensamblar los diversos componentes en edificios únicos. |
Ventajas de los edificios de acero prediseñados
Reducción del tiempo de construcción
Los edificios se entregan normalmente en unas pocas semanas después de la aprobación de los planos. Los pernos de cimentación y anclaje se funden en paralelo con el acabado, listos para el empernado del sitio. En la India, el uso de PEB reducirá el tiempo total de construcción del proyecto en al menos un 50%. Esto también permite una ocupación más rápida y una realización más temprana de los ingresos.
Menor costo
Debido al enfoque de sistemas, hay un ahorro significativo en el diseño, la fabricación y el costo de montaje en el sitio. Los miembros secundarios y el revestimiento se anidan juntos reduciendo el costo de transporte.
Flexibilidad de expansión
Los edificios se pueden ampliar fácilmente en longitud añadiendo bahías adicionales. Además, la expansión en anchura y altura es posible mediante el diseño previo para la expansión futura.
Luces más grandes
Los edificios se pueden suministrar a luces despejadas de alrededor de 80 m.5.
Control de calidad
Como los edificios se fabrican completamente en la fábrica bajo condiciones controladas, la calidad está asegurada.
Bajo mantenimiento
Los edificios se suministran con sistemas de pintura de alta calidad para revestimientos y acero para adaptarse a las condiciones ambientales en el sitio, lo que resulta en una larga durabilidad y bajos costos de mantenimiento.
Sistemas de techos y paredes energéticamente eficientes
Los edificios se pueden suministrar con paneles aislados de poliuretano o mantas de fibra de vidrio para lograr los valores «U» requeridos.
Versatilidad arquitectónica
El edificio se puede suministrar con varios tipos de fascias, marquesinas y aleros curvos y está diseñado para recibir paneles de pared de hormigón prefabricado, muros cortina, muros de bloques y otros sistemas de pared.
Disponibilidad de un solo proveedor
Como el paquete de construcción completo es suministrado por un solo proveedor, la compatibilidad de todos los componentes y accesorios del edificio está asegurada. Este es uno de los principales beneficios de los sistemas de construcción prediseñados.
Aplicaciones de edificios de acero Prediseñados
La aplicación principal de PESB se encuentra en lo siguiente-
- Casas & Refugios para vivir
- Fábricas
- Almacenes
- Pabellones deportivos ( Interiores y exteriores)
- Colgadores de aviones
- Supermercados
- Talleres
- Edificios de oficinas
- Campos de trabajo
- Bombas de gasolina/Edificios de servicio
- Escuelas
- Centros comunitarios
Más información: ¿Qué es la Construcción de edificios con Estructura de acero?