Tipos de estructurasmetálicas: guía completa

Columnas y vigas unidas con conexiones a momento que forman marcos estables en su propio plano. Es el sistema más usado en bodegas y naves industriales de 15 a 40 m de luz, con perfiles de alma llena o armados de altura variable que concentran el material donde el momento flector es mayor. Permite alturas libres a la medida de estanterías y puentes grúa.

Estructuras trianguladas cuyos elementos trabajan solo a tracción o compresión, sin flexión significativa. Son la opción más liviana para luces mayores de 30-40 m: cubiertas de centros comerciales, coliseos y naves sin columnas intermedias. La ampliación del C.C. Campanario en Popayán — 2.454 toneladas fabricadas y montadas por MEISA — resolvió sus grandes luces con este sistema.

Trabajan predominantemente a compresión transfiriendo las cargas por su geometría curva. Cubren grandes luces con secciones esbeltas y aportan valor arquitectónico, por lo que son frecuentes en coliseos, hangares y cubiertas emblemáticas. Exigen controlar el empuje horizontal en los apoyos mediante tirantes o contrafuertes.

Cables o tirantes a tracción sostienen el tablero o la cubierta desde pilones o mástiles. Aprovechan al máximo el acero — la tracción pura no pandea — y permiten luces que otros sistemas no alcanzan. En Colombia se usan en puentes peatonales, ciclopuentes y cubiertas de escenarios donde se busca despejar por completo el espacio inferior.

Sección cerrada armada de lámina con gran rigidez a torsión y flexión. Es el sistema típico de los puentes vehiculares metálicos de luces medias y grandes, incluyendo trazados curvos donde la torsión gobierna el diseño. MEISA la ha fabricado en puentes como el Cascada (537 t) y el Ovejas (536 t) en el Cauca.

Pórticos rígidos a dos aguas para luces de 15 a 40 m; cerchas cuando la luz o la carga de cubierta lo exigen. Se complementan con correas formadas en frío y, si la operación lo requiere, vigas carrileras para puente grúa. Es la tipología que MEISA desarrolla en su solución de estructura metálica para bodegas, con 72 proyectos industriales entregados, como el CEDI Tecnosur en Villa Rica (840 t).

Vigas cajón y vigas armadas de alma llena para puentes vehiculares; celosías, arcos y sistemas atirantados para puentes peatonales y ciclopuentes. La fabricación en planta y el montaje por lanzamiento o izaje reducen la afectación al tráfico. MEISA ha fabricado 46 puentes — más de 4.600 toneladas — detallados en su solución de puentes metálicos.

Pórticos resistentes a momento o combinados con arriostramientos, con entrepisos de vigas, viguetas y lámina colaborante que se funden sin formaleta. El acero reduce el peso sísmico del edificio y acelera el ciclo por piso. Ejemplos MEISA: el edificio Colpatria en Neiva (902 t) y la estructura del World Trade Center (247 t).

Cerchas, arcos y estructuras espaciales para centros comerciales, terminales y plazas cubiertas donde el área libre es el requisito dominante. Aquí el acero compite sin rival: en concreto, esas luces son antieconómicas o inviables. MEISA suma 54 proyectos comerciales con más de 14.600 toneladas.

Cerchas de gran luz, arcos y voladizos para graderías cubiertas, coliseos y aulas múltiples. La estructura suele quedar a la vista, así que el detallado y el acabado pesan tanto como el cálculo. MEISA fabricó el coliseo de fútbol sala de los Juegos Nacionales de Popayán (267 t) y cinco coliseos del Plan Colombia en el Cauca.

Estaciones de transporte masivo, paraderos, pérgolas y puentes peatonales urbanos que combinan pórticos, celosías y secciones tubulares a la vista. MEISA fabricó la Terminal Intermedia del MIO en Cali (654 t) y estaciones de Transmilenio en Bogotá (424 t).

Secciones en I producidas en acería: serie W americana (AISC) y series HEA/HEB e IPE europeas. Son la primera opción para columnas y vigas de edificios y estructuras industriales por su disponibilidad, propiedades certificadas y rapidez de detallado.

Secciones en I, H o cajón soldadas en planta a partir de lámina cortada con CNC. Permiten dimensiones exactas a la demanda del cálculo — incluyendo altura variable — y son la base de los pórticos de bodegas optimizados y de las vigas de puentes. Su calidad depende directamente del control de soldadura del fabricante.

Secciones huecas circulares, cuadradas o rectangulares (típicamente ASTM A500). Excelente desempeño a compresión y torsión y apariencia limpia, por lo que dominan en celosías a la vista, arcos, pérgolas y estructuras arquitectónicas de escenarios y espacio público.

Láminas delgadas dobladas en frío que conforman correas de cubierta y fachada, viguetas livianas y elementos secundarios. Aportan poco peso por metro cuadrado y se traslapan para dar continuidad. Se diseñan por el capítulo F.4 de la NSR-10.

Usan pernos de alta resistencia ASTM F3125 (grados A325 y A490) en juntas de aplastamiento o de deslizamiento crítico. Ventajas: montaje veloz, control en obra por torque o tensión calibrada, y posibilidad de desmontar o ampliar. Son el estándar para empalmes de campo en vigas, columnas y celosías.

Filetes y penetraciones completas ejecutadas bajo AWS D1.1, con procedimientos (WPS) calificados y soldadores certificados. Logran continuidad total y nudos rígidos compactos. Las soldaduras críticas se verifican con ensayos no destructivos: ultrasonido, tintas penetrantes o partículas magnéticas.

Configuraciones normalizadas (AISC 358 / NSR-10 F.3.9) cuyo comportamiento ante carga cíclica ya fue demostrado en laboratorio. Garantizan que la rótula plástica se forme en la viga y no en la conexión, condición esencial del diseño sismo resistente en pórticos DMO y DES.