El Steel Framing es un nuevo sistema de construcción industrializado y en seco. Su estructura está formada por perfiles de acero galvanizadoEl acero galvanizado es un material resistente a la corrosión, ideal para estructuras de acero en la construcción seca.... y placas de cemento por fuera, yeso por la parte interior y relleno de algún aislante térmico como fibra de vidrio.
El steel framing es un tipo de construcción en seco con más auge en estos instantes. Este sistema ofrece muchas ventajas debido a su gran velocidad de construcción, bajo peso y eficacia energética.
Sus componentes ligeros facilitan el manejo y disminuyen el desperdicio de material. Además de esto, pueden entregarse y montarse en obra o fabricarse a la medida y suministrarse en longitudes estándar y cortarse en obra.
¿Qué es la construcción en Steel Frame?
El Steel Framing (en castellano frame o estructura de acero) es un tipo de construcción moderna que no emplea ladrillos ni hormigón a lo largo del proceso de montaje de los muros.
Una de las peculiaridades más esenciales es su construcción prefabricada y en seco. Esto acelera los tiempos de secado en comparación con el sistema de construcción húmedo tradicional.
La construcción con estructuras de acero empezó a utilizarse en los E.U. en torno a mil novecientos treinta y se ha transformado en uno de los métodos de construcción más escogidos y usados en nuestros días. Este formato de construcción es 100% industrializado, sustentable y de gran resistencia.
Ventajas y desventajas de la estructura de acero.
La estructura de acero se hizo conocida por sus grandes ventajas, singularmente para hacer que la construcción sea más veloz y fácil. Surgió por vez primera en la Feria de la Construcción de la ciudad de Chicago, mas ganó prominencia tras la Segunda Guerra Mundial, donde se usó en la reconstrucción veloz de distritos y urbes europeos arrasados por la guerra.
Ventajas
- velocidad de construcción de estructuras
- Aislamiento acústico
- aislamiento térmico
- mantenimiento práctico
- Economía a lo largo de la construcción
- Reducción de materiales usados y escombros
- menor impacto en el medio ambiente
- Resistencia de la estructura a sismos y tormentas incesantes.
- Duración entre trescientos y cuatrocientos años.
- lealtad presupuestaria
>>>Más información sobre las ventajas del steel framing.
Desventajas
- Falta de mano de obra calificada.
- Máximo de cuatro plantas
- Puente Térmico: El acero tiene una alta conductividad térmica, lo que produce la necesidad de gastar más energía para calentar.
- Los OSB y los paneles de yesoLos paneles de yeso son elementos clave en la construcción en seco. Compuestos por una capa de yeso entre dos hojas de cartón, ofrecen una solución eficiente y versátil para revestimientos de paredes y techos. Su instalación es rápida, reduciendo tiempos de obra y costos.... son sensibles al agua.
- Inline Framing, esto quiere decir que al no emplear una columnaLa columna es un elemento estructural vital en la construcción en acero, soportando cargas verticales y garantizando estabilidad...., es precisa una distribución uniforme del peso, lo que reduce la flexibilidad de determinados diseños.
>>>Más información sobre las desventajas del steel framing.
Materiales Comunes en la Construcción con Steel Frame
Acero
El acero es el material principal en la construcción con steel frameEl uso de estructuras de acero en la construcción en seco ofrece durabilidad, ligereza y resistencia, optimizando el tiempo y costos..... Se utiliza para la estructura principal y los elementos de conexión. El acero se clasifica en varios tipos, incluyendo:
- Acero estructuralEl acero estructural es esencial en la construcción en seco; proporciona resistencia y versatilidad en estructuras ligeras....
- Acero de refuerzo
- Acero galvanizadoEl galvanizado es un proceso de recubrimiento del acero con zinc, que proporciona protección contra la corrosión. En la construcción en seco con estructuras de acero, el galvanizado aumenta la durabilidad y la vida útil de los elementos, asegurando edificaciones más resistentes y sostenibles....
- Acero inoxidableEl acero inoxidable es un material resistente a la corrosión, ideal para estructuras de acero en construcción seca....
- Acero laminadoEl acero laminado es esencial en la construcción moderna, ofreciendo resistencia y versatilidad en estructuras de acero....
- Acero perfiladoEl acero perfilado es fundamental en la construcción en seco, aportando resistencia y ligereza a las estructuras metálicas....
- Acero recicladoEl acero reciclado en la construcción en seco reduce residuos y mejora la sostenibilidad, optimizando recursos y energía....
- Acero reforzadoEl acero reforzado es esencial en la construcción con estructuras de acero, mejorando resistencia y durabilidad....
- Acero tubularEl acero tubular es un material clave en la construcción en seco con estructuras de acero. Su resistencia y ligereza lo hacen ideal para soportar cargas, además de facilitar la ejecución de diseños arquitectónicos complejos. Su versatilidad lo convierte en una opción preferida en proyectos modernos....
Revestimiento
El revestimiento protege la estructura de acero de la intemperie y otros agentes externos. Puede ser de diversos materiales como aluminio, vinilo, acero galvanizado, entre otros.
Aislamiento
El aislamiento térmico y acústico reduce la transferencia de calor y ruido. Los materiales aislantes incluyen lana de vidrio, plástico PET, polietileno expandido y espuma de poliuretano.
Tableros y Placas
- Tableros de yeso (drywall o pladurEl Pladur es un material constructivo, compuesto por yeso y cartón, utilizado en la construcción en seco. Su ligereza y facilidad de instalación lo convierten en una opción popular para la creación de tabiques y techos. Además, ofrece propiedades acústicas y térmicas, mejorando el confort en los espacios....)
- Placas cementicias
- Placas OSB (Oriented Strand Board)
- Paneles de fibra
- Paneles SIP (Structural Insulated Panels)
- Paneles EPS (Expanded Polystyrene)
Cielorrasos y Pisos
El cielorraso y el piso se pueden revestir con materiales como yeso, madera, paneles de fibra, cerámica, entre otros.
Adhesivos y Sellantes
Se utilizan para sellar juntas y uniones en la estructura de acero.
Componentes de una Estructura de Steel FrameLa estructura de steel frame está compuesta por perfiles de acero galvanizado, paneles estructuralesLos paneles estructurales en construcción en seco ofrecen resistencia y eficiencia, optimizando tiempos y costos en proyectos.... OSB, aislamiento termoacústico y placas cementosas. Después de aplicar las placas, se puede añadir el acabado deseado. El cerramiento interior se compone de perfiles de acero galvanizado, aislamiento termoacústico, placas de yeso laminado (cartón yesoEl "cartón yeso", conocido también como panel de yeso o drywall, es un material ampliamente utilizado en la construcción en seco. Consiste en una placa de yeso encapsulada entre dos capas de cartón, ofreciendo una solución ligera y versátil para crear tabiques, techos y revestimientos. Su instalación es rápida y permite acabados lisos, facilitando la pintura y el diseño interior. Además, posee propiedades acústicas y de aislamiento térmico, lo que...) y recubrimientos de acabado (pintura, cerámica, etc.).
Cimentación
La cimentación suele ser un tipo de cimentación poco profunda llamada radier, una plataforma de hormigón adecuada para estructuras ligeras como las de steel frame. Sin embargo, el cálculo estructuralEl cálculo estructural en la construcción en seco con estructuras de acero es fundamental para garantizar la seguridad y estabilidad de los edificios. Este proceso implica el análisis de cargas, la selección de materiales adecuados y el diseño de un sistema que soporte tensiones y deformaciones, cumpliendo normas vigentes.... debe ser realizado por un ingeniero para determinar la tipología más adecuada. En el radier ya están instaladas las tuberías para las instalaciones eléctricas y las instalaciones hidráulicas.
¿Cómo es una Estructura de Acero?
En una casa construida con steel frame, las partes estructurales como vigas y columnas están hechas de acero. Estos miembros proporcionan la resistencia y estabilidad necesarias para soportar las cargas de la casa, como el peso de la techumbre y el piso, así como las cargas de viento y nieve.
La instalación de los elementos es relativamente simple. El marco de acero se empieza a montar una vez que se construyen los cimientos. Puede apoyarse sobre tejas cerámicas, losetas impermeabilizadas e incluso tejas metálicas.
Una vez montado el marco, se coloca la placa exterior, que puede ser de medida estándar o prefabricada a medida. Se rellena el interior con algún material aislante y se coloca la placa interior. El marco de acero es adecuado para todo tipo de construcciones inmobiliarias, incluidos edificios de poca altura, hasta cuatro pisos.
Impermeabilización
La impermeabilizaciónLa impermeabilización en la construcción con estructuras de acero es crucial para proteger los elementos de la corrosión y la humedad. Se recomienda utilizar membranas y selladores adecuados, que garantizan la durabilidad y eficiencia del sistema, evitando filtraciones indeseadas.... es un aspecto crucial en cualquier sistema constructivo, y el steel framing no es la excepción. La protección contra la humedad y el agua es vital para garantizar la durabilidadLa durabilidad en construcción de acero garantiza estructuras resistentes, minimizando mantenimiento y prolongando su vida útil.... y la integridad estructural. Para lograr una impermeabilización efectiva, se utilizan materiales como:
- Membranas impermeabilizantes
- Selladores de silicona
- Cintas adhesivas impermeables
- Barreras de vapor
Las membranas impermeabilizantes se aplican en áreas críticas como techos, paredes exteriores y fundaciones para evitar la penetración del agua. Además, se emplean selladores de silicona en juntas y conexiones para prevenir filtraciones.
Ventilación
La ventilación adecuada es esencial para mantener la calidad del aire interior y prevenir problemas de humedad. En el steel framing, se pueden incorporar diferentes sistemas de ventilación, como:
- Sistemas de ventilación mecánica controlada (VMC)
- Ventilación natural
- Extractores de aire
- Entradas de aire pasivo
La ventilación natural puede lograrse mediante el diseño arquitectónico que permita la circulación de aire, mientras que los sistemas VMC y extractores de aire garantizan una ventilación constante y controlada.
Sistemas de Fijación
Los sistemas de fijación son fundamentales para la estabilidad y seguridad de las construcciones de steel frame. Existen diversos métodos y materiales utilizados para la fijación de los componentes estructurales, entre ellos:
- Tornillos autoperforantesLos tornillos autoperforantes son esenciales en la construcción en acero. Facilitan la unión de componentes sin necesidad de perforar previamente....
- Clavadoras neumáticas
- Anclajes químicos
- Placas de anclajeEl anclaje en construcción seca con estructura de acero es crucial para garantizar la estabilidad y resistencia de las edificaciones....
Los tornillos autoperforantes son ampliamente utilizados debido a su capacidad de perforar y fijar en una sola operación, lo que ahorra tiempo y mejora la eficiencia en la construcción. Las clavadoras neumáticas son otra herramienta común que permite una fijación rápida y precisa de paneles y tableros.
Resistencia al Fuego
La resistencia al fuego es una consideración importante en el diseño y construcción con steel frame. A pesar de que el acero es un material incombustible, las altas temperaturas pueden afectar su resistencia y estabilidad. Para mejorar la resistencia al fuego, se utilizan varias estrategias:
- Revestimientos ignífugos
- Placas de yeso resistentes al fuego
- Paneles aislantesLos paneles aislantes son elementos clave en la construcción en seco con estructura de acero. Su función principal es mejorar la eficiencia energética de los edificios, proporcionando aislamiento térmico y acústico. Están fabricados con materiales como poliestireno o poliuretano, y su instalación es rápida y sencilla, lo que contribuye a reducir tiempos de obra y costos....
- Protección pasiva contra incendios
Los revestimientos ignífugos y las placas de yeso resistentes al fuego se aplican a los elementos estructurales para aumentar su capacidad de resistencia en caso de incendio.
Diseño Estructural
El diseño estructuralEl diseño estructural en la construcción en seco con marco de acero implica la planificación y cálculo de elementos que garantizan la estabilidad y resistencia de la edificación. Se consideran factores como cargas, materialidad y normativas, optimizando la eficiencia y seguridad del proyecto.... en el steel framing requiere una planificación meticulosa y el uso de cálculos precisos para garantizar la integridad y seguridad de la construcción. Algunos de los elementos clave en el diseño estructural incluyen:
- Análisis de cargas
- Distribución de fuerzas
- Cálculos de resistencia
- Modelos estructurales
El análisis de cargas implica evaluar todas las fuerzas que actuarán sobre la estructura, incluyendo cargas estáticas, dinámicas, de viento y sísmicas. La distribución de fuerzas debe planificarse para asegurar que todas las cargas sean transferidas de manera eficiente a los cimientos.
Prefabricación
La prefabricación es una técnica que se utiliza para fabricar componentes estructurales en una fábrica antes de su montaje en el sitio de construcción. Esto permite una mayor precisión y control de calidad. Los beneficios de la prefabricación incluyen:
- Reducción de tiempos de construcción
- Menor desperdicio de materiales
- Mayor control de calidad
- Eficiencia en la logística
En la prefabricación, se producen elementos como paneles de pared, vigas, columnas y modularización de componentes, lo que facilita un montaje más rápido y eficiente en el sitio de construcción.
Software de Diseño
El uso de software de diseño es crucial en la planificación y ejecución de proyectos de steel frame. Estos programas permiten crear modelos tridimensionales precisos y realizar simulaciones estructurales. Algunos de los software más utilizados son:
- AutoCAD
- Revit
- Tekla Structures
- SAP2000
El AutoCAD y Revit son ampliamente utilizados para el diseño y modelado arquitectónico, mientras que Tekla Structures y SAP2000 se utilizan para el análisis y diseño estructural detallado.
Innovaciones Tecnológicas
La tecnología ha jugado un papel crucial en la evolución del steel framing. Innovaciones recientes han permitido mejorar la eficiencia y calidad de las construcciones, algunas de estas tecnologías incluyen:
- Impresión 3D
- Drones para inspección
- Realidad aumentada
- BIM (Building Information Modeling)
La impresión 3D se utiliza para crear maquetas y componentes personalizados, los drones facilitan la inspección de estructuras en lugares de difícil acceso y la realidad aumentada permite visualizar y planificar los proyectos de manera más eficiente. El BIM es una herramienta poderosa que integra todos los aspectos del diseño, construcción y mantenimiento de edificios en un modelo digital.
Sostenibilidad y Eficiencia Energética
La sostenibilidad es un aspecto fundamental en la construcción moderna. El steel framing, al ser un sistema de construcción en seco, contribuye a la reducción del impacto ambiental mediante:
- Uso de materiales reciclados
- Menor generación de residuos
- Eficiencia energética
El acero utilizado en el steel frame a menudo proviene de material reciclado, lo que disminuye la necesidad de extraer nuevos recursos. Además, las construcciones con steel frame suelen ser más eficientes energéticamente debido a los sistemas de aislamiento y ventilación integrados.
Resiliencia y Adaptabilidad
La resiliencia y adaptabilidad de las construcciones con steel frame son características que las hacen ideales para enfrentar diversos desafíos, como:
- Desastres naturales
- Cambio climático
- Crecimiento urbano
Las estructuras de steel frame son resistentes a terremotos, huracanes y otras condiciones extremas. Su diseño modular permite adaptaciones y ampliaciones con relativa facilidad, lo que las hace aptas para un entorno urbano en constante evolución.
Costos de Construcción
Los costos pueden variar según el país. Al ser un sistema relativamente nuevo pero en expansión, la oferta en muchos países de América Latina y España aún no es amplia. Además, otro punto que incrementa el valor es la falta de especialización en el tema, tanto de obreros como de arquitectos e ingenieros.
El método tradicional de construcción puede ser más económico por metro cuadrado, pero el steel frame es más rentable a largo plazo. Para más información, consulta nuestro artículo sobre «Comparativa de costos entre Steel Frame y la construcción tradicional».
¿Cómo se Presupuesta una Obra Hecha en Steel Frame?
Presupuestar una obra en steel frame implica considerar varios factores, como:
- Diseño: Contar con un diseño detallado de la estructura de acero, incluyendo planos, cálculos estructurales y especificaciones.
- Materiales: Estimar el costo de los materiales, como el acero, el aislamiento, los paneles y los revestimientos.
- Mano de obra: Incluir los costos de los trabajadores especializados en steel frame, así como de los ingenieros y arquitectos.
- Tiempo: Considerar el tiempo necesario para completar la obra.
- Otros gastos: Permisos y regulaciones gubernamentales, costos de transporte y almacenamiento, y servicios públicos.
- Beneficios y garantías: Incluir los beneficios y garantías que proporciona el constructor.
Diseños de Casas con Steel FrameLos diseños realizados con steel frame son casi iguales a los del sistema de construcción tradicional. Aunque existen algunas restricciones, como la imposibilidad de edificar más de cuatro plantas o ciertos formatos de diseño, las casas pueden ser muy diversas. Además de casas completas, se pueden realizar proyectos de mezzanine, techos y cualquier tipo de ampliación con steel frame.
Preguntas Frecuentes
¿Se pueden hacer sobre cualquier tipo de base?
Si el proyecto se hace desde cero, se puede hacer una cimentación superficial. Si es una ampliación, se puede realizar sobre cimentaciones tradicionales, ya que las cargas de peso son menores que en la construcción tradicional.
¿Las casas construidas con steel frame son resistentes y seguras?
Sí, las casas o construcciones con steel frame son tan resistentes como las construcciones tradicionales y responden igual de bien a las inclemencias del tiempo.
¿Puedo hacer extensiones o reparaciones?
Sí, se pueden hacer ampliaciones y reparaciones. Si la estructura se diseñó para una ampliación, será más fácil y económico realizarla.
¿Hay un solo diseño? ¿Todas las casas son iguales?
No, no hay un único diseño. Hay diversos tipos de diseños, todo depende de la creatividad del arquitecto. Solo hay que tener en cuenta las ventajas y desventajas frente a otros sistemas constructivos.
¿Se pueden colgar cuadros o decoraciones en las paredes?
Dependiendo del material usado para la capa interior, se pueden poner decoraciones. En el caso del yeso, se recomienda no colgar objetos de más de un kilogramo con un clavo común. Existen métodos para colgar objetos de hasta cinco kilogramos.
¿La estructura de acero atrae los rayos?
Las construcciones con steel frame no atraen los rayos, ya que la capa de hormigón aísla la acumulación de aguas subterráneas conductoras.
¿Produce interferencias con la señal móvil y Wi-Fi?
Los materiales usados, como el acero y el yeso, no interfieren con las señales móviles y de Wi-Fi.
¿Es lo mismo que la construcción en seco?
Son conceptos diferentes. El steel framing se considera un sistema de construcción en seco, pero este último abarca otros sistemas constructivos.
¿Cuánto dura una casa hecha con steel frame?
Una casa hecha con steel frame puede durar aproximadamente 300 años y es más resistente a los desastres naturales que las casas tradicionales.
¿Cuántos pisos se pueden construir con steel frame?
Se recomienda no superar los cuatro pisos de altura. Actualmente, se están realizando investigaciones para permitir construcciones de hasta seis pisos.
En conclusión, el steel framing es una opción viable y moderna para la construcción, con ventajas significativas en términos de tiempo, costo y sostenibilidad. Sin embargo, es esencial contar con mano de obra calificada y realizar un diseño adecuado para maximizar los beneficios de este sistema constructivo.
