Acero estructural: ¿Qué es y para qué se utiliza?

El acero es un elemento que nos rodea en el día a día. De ahí que haya muchos tipos de chapas de acero con sus diferentes usos. Pero también existen otros elementos imprescindibles para la vida cotidiana elaborados con acero.

En concreto, el acero estructural está diseñado para la construcción de estructuras de edificios y de componentes para maquinaria.

Los componentes principales del acero estructural  son el hierro y el carbono, aunque también presenta otros elementos como silicio, fósforo, azufre y oxígeno. ¿Sabías que cuanto más carbono se añade a la aleación, mayor es la resistencia y disminuye la ductilidad del producto acabado?

 

¿Cómo se fabrica el acero estructural?

El acero estructural se fabrica a través de un proceso de laminado en caliente, que es diferente al proceso de laminado en frío. En nuestro artículo sobre las diferencias del acero laminado en caliente y en frío, puedes averiguar sus diferencias.

Por su parte, el proceso del acero estructural se divide en tres fases:

1. El mineral del hierro crudo se tritura y clasifica. Posteriormente, nos encontramos con una serie de diferentes procesos de refinación, todos diseñados para conseguir la mejor calidad de hierro. Generalmente, se logra alrededor de un 60% de pureza.
2. A continuación, el mineral se coloca en un alto horno y se calienta a muy alta temperatura. Se denomina “alto horno” porque el aire caliente entra en el horno desde el fondo. Así, se produce una reacción que elimina impurezas a medida que el hierro puro se va hundiendo  en el fondo del horno.
3. Por último, el hierro fundido se extrae y se vuelve a calentar, a temperaturas aún más altas, para permitir la entrada de otras sustancias, como el manganeso, que le añade diferentes propiedades al acabado del acero. Estos productos añadidos pueden aumentar la fuerza, convertir el acero más o menos dúctil o mejorar la economía de uso.

 

Uno de los añadidos más comunes al acero estructural, después del hierro y el carbono, es el manganeso. Su razón es porque el manganeso mejora la manejabilidad del acero y ayuda a que el acero resista al agrietamiento y la división durante el proceso de laminación.

 

Usos del acero estructural

Las propiedades del acero estructural permiten que este material pueda ser utilizado para distintos fines en la construcción. Como:

• Rascacielos: El bajo peso y la gran fuerza del acero, hacen que sea ideal para la construcción de edificios de gran altura.
• Edificios residenciales: En este caso se utiliza un proceso llamado acero de calibre ligero para ayudar a maximizar el nivel de resistencia de la misma estructura.
• Edificios Industriales: El acero es uno de los materiales esenciales, ya que supone menos coste, fuerza, durabilidad…
• Aparcamientos: Muy buena opción para la construcción de estructuras como garajes, por ejemplo, gracias a su bajo coste de construcción, tiempos de construcción acortados y larga durabilidad.
• Puentes: Su excelente relación peso/resistencia es clave cuando se trata de la construcción de estas estructuras colgantes. Gracias a su nivel de durabilidad asegura la capacidad de soportar el peso de los coches y los peatones que transitan por estas obras de ingeniería.

 

Ventajas y desventajas del acero estructural

Todo tiene ventajas y desventajas, y debido a ello el acero estructural cuenta con unos usos prioritarios concretos.

 

Ventajas

• Alta resistencia: Capaz de soportar grandes pesos, sin que su forma sea dañada o modificada.
• Homogeneidad en la calidad y fiabilidad del acero: A pesar del paso de los años, el acero estructural no cambia de apariencia, tampoco si está expuesto a altas temperaturas, como hemos comentado anteriormente.
• Alta ductilidad. El acero puede sufrir grandes presiones, que incluso puedan influir en su forma original, pero sin que la estructura llegue a colapsar y romperse.
• Resistente a la corrosión en condiciones normales. Aunque puede variar dependiendo de las condiciones climáticas.
• Alta tenacidad. Este acero puede ser doblado y molido.
• Permite ser soldado.

 

Desventajas

• Las propiedades mecánicas se deterioran gravemente a altas temperaturas. Este acero es relativamente elástico para ser metal. Aunque su reacción es igual a la compresión y a la tensión, ya que al ser sometido a grandes esfuerzos, puede comenzar a presentar un comportamiento como el de los materiales plásticos.
• Coste de mantenimiento. La mayor parte de los aceros son delicados a la corrosión si están expuestos continuamente al agua y al aire. Por ello, deben pintarse periódicamente.
• Coste de protección contra el fuego. Algunos aceros estructurales son incombustibles, aunque su resistencia se reduce notablemente durante los incendios.

 

De todas maneras, y aunque cuente con desventajas, el acero estructural es un magnífico material que, debido a sus inigualables ventajas, continúa siendo el preferido para muchos arquitectos, constructores e ingenieros.