El Concreto y el Acero son los materiales de construcción más comunes incluso en la actualidad. En este artículo enfrentaremos las Estructuras de Acero vs. Estructuras en Concreto, en un intento de comparar las ventajas y desventajas de ambos materiales, desde el punto de vista de la construcción y el mantenimiento.

 

Las Estructuras en Concreto

El Concreto es el segundo material más utilizado para la construcción después del agua, en el mundo.

Las estructuras en concreto pueden soportar tensiones de compresión de forma muy eficaz, pero no pueden soportar tensiones de tracción.

Entonces, el refuerzo se le da a las Estructuras en Concreto bajo la carga de tensión.

El concreto se usa ampliamente en la industria de la construcción actual debido a su durabilidad y compatibilidad.

Además, el concreto se puede moldear en cualquier forma, lo que lo hace muy útil y práctico.

La estructura de concreto se puede hacer de muchas formas diferentes.

Algunos se dan a continuación:

 

Hormigón de cemento liso

El hormigón de cemento simple, es una masa endurecida obtenida de una mezcla de cemento, arena, grava y agua en una proporción definida.

La estructura de hormigón realizada con hormigón de cemento simple, tiene buena resistencia a la compresión pero muy poca resistencia a la tracción, lo que limita su uso en la construcción.

El hormigón simple se utiliza cuando el requisito principal es una buena resistencia a la compresión y peso y las tensiones de tracción son muy bajas.

Por ejemplo: en carreteras, bloques de hormigón para paredes, etc.

 

Hormigón de cemento armado

El hormigón de cemento simple tiene una resistencia a la tracción muy baja.

Para mejorar la resistencia a la tracción del hormigón se necesita algún tipo de requisito que pueda absorber las tensiones de tracción desarrolladas en la estructura.

El tipo de refuerzo más común es en forma de barras de acero que son bastante fuertes en tensión.

El hormigón armado tiene innumerables usos en la construcción.

Por ejemplo: en edificios, pasos elevados, tanques de agua, etc.

 

Hormigón pretensado

En el hormigón de cemento armado ordinario, las tensiones de compresión son absorbidas por el hormigón y las tensiones de tracción por el acero solo.

El hormigón debajo del eje neutro se ignora ya que es débil en tensión.

Aunque el acero absorbe las tensiones de tracción, el hormigón en la zona de tracción desarrolla grietas diminutas.

La capacidad de carga de dichas secciones de hormigón se puede aumentar si tanto el acero como el hormigón se someten a tensión antes de la aplicación de cargas externas.

Este es el concepto de hormigón pretensado.

El hormigón pretensado se utiliza en las estructuras donde se desarrolla tensión o en las que la estructura está sujeta a:

• vibraciones,
• impactos y
• choques

.

En obras tales como:

• vigas,
• puentes,
• travesaños de ferrocarril,
• postes eléctricos,
• presas de gravedad, etc.

 

Ventajas de las estructuras en concreto

1. Los ingredientes utilizados en el hormigón, como cemento, áridos y agua, están disponibles fácilmente y son económicos.
2. El hormigón asume la forma de su molde y se puede verter y moldear en cualquier forma.
3. El hormigón, cuando se utiliza junto con el refuerzo, es capaz de soportar fuerzas de flexión y tensión.
4. La resistencia a la compresión del hormigón es muy alta, lo que lo hace fiable para su uso en estructuras y componentes sometidos a cargas de compresión.
5. Debido a la naturaleza masiva, el alto peso unitario y la estanqueidad al agua, el hormigón se puede utilizar para estructuras de retención de agua como presas.

 

Desventajas de la estructuras en concreto

1. Debido a la contracción por secado y la expansión por humedad, el concreto puede agrietarse; Por lo tanto, se proporcionan juntas de construcción para evitar este tipo de grietas.
2. El hormigón es débil en tensión.
3. El alto peso propio del hormigón no siempre es favorable para estructuras propensas a sismos.
4. Las cargas sostenidas desarrollan fluencia en las estructuras.
5. Si hay sales presentes en el hormigón, se producirá una florescencia en la estructura de hormigón.

 

Las Estructuras en Acero

El acero como material, es una aleación de hierro y un pequeño porcentaje de carbono y otros elementos, como silicio, fósforo y azufre en porcentajes variables.

Dependiendo de la composición química, los diferentes tipos de acero se clasifican en:

• acero dulce,
• acero al carbono medio,
• acero con alto contenido de carbono,
• acero de baja aleación y
• acero de alta aleación.

El acero dulce, el acero al carbono medio y el acero de baja aleación, se utilizan generalmente para las estructuras de acero.

El acero que se utiliza para la fabricación de acero laminado estructural, fijaciones y otros elementos para su uso en obras de acero estructural, se denomina acero estructural.

El acero estructural que se utiliza con fines de construcción ha sido estandarizado por la Indian Standard Institution (ISI) y las especificaciones de varias calidades están contenidas en las normas IS 800-1984 y en las:

1. IS: 226-1975 Acero estructural (calidad estándar)
2. IS: 1977-1975 Acero estructural (calidad ordinaria)
3. IS: 2062-1984 Acero estructural soldable (soldadura por fusión)
4. ES: acero estructural 961-1975 (alta resistencia)
5. IS: acero estructural soldable 960-1977 (calidad de resistencia media y alta)

El acero de calidad estándar (acero dulce) es el acero más utilizado para la construcción general de edificios, puentes ferroviarios, torres de líneas de transmisión, estructuras industriales, etc.

 

Ventajas de las Estructuras de Acero

• Ligereza: Las estructuras de acero son muy ligeras en comparación con otras estructuras como las de hormigón.
• Alta resistencia y rigidez por peso: Los aceros son muy rígidos y poseen una alta relación resistencia / peso.
• Facilidad de fabricación y producción en masa: es fácil fabricar una estructura de acero, por lo que generalmente se usa para la construcción en masa; Los miembros de acero se pueden reemplazar, montar y desmontar fácilmente.
• Montaje e instalación rápidos y sencillos: las estructuras de acero se pueden montar de forma muy sencilla y rápida que muchas otras estructuras; Las estructuras de acero se pueden utilizar poco después de su montaje.
• Sin fallas repentinas: el acero, al ser un material dúctil, no tiene fallas repentinas, sino que da una indicación clara por deflexión antes de fallar.
• Encofrado innecesario: a diferencia de las estructuras de hormigón, la estructura de acero no necesita ningún tipo de encofrado.
• A prueba de termitas y putrefacción: a diferencia de la madera, el acero no se corroe por la acción de las termitas y es bastante resistente a la oxidación, si se usa acero de buena calidad.
• Economía en transporte y manipulación: Debido a su ligereza, las estructuras de acero son fáciles de transportar y manipular.

 

Desventajas de las Estructura de Acero

• Susceptibilidad a la corrosión: Los edificios de acero son propensos a la corrosión, por lo que requieren algún tratamiento frecuente como pintura y otros métodos para su protección.
• Alto costo inicial: el costo inicial de la estructura de acero es un poco más alto.
• Mano de obra calificada: La estructura de acero requiere mano de obra calificada para su construcción.

 

Estructuras de acero vs estructuras en concreto – Resumen

Punto de diferencia	Estructura de hormigón	Estructura de acero
Durabilidad	La estructura de hormigón es más duradera.	La durabilidad de la estructura de acero se ve afectada negativamente por las condiciones climáticas y la oxidación.
Resistencia al terremoto	La estructura de hormigón es frágil por lo que son menos resistentes a los terremotos.	La estructura de acero puede resistir terremotos con mayor eficacia que la estructura de hormigón
Capacidad de carga	En comparación con el acero, la capacidad de carga del hormigón es baja.	La capacidad de carga de la estructura de acero es buena.
Valor de la chatarra	El valor de desecho de hormigón es nulo.	El valor de la chatarra del acero es bueno.
Peso propio	El peso propio del hormigón es más	El acero es un 60% más ligero que el hormigón.
Fundación	La base de la estructura de hormigón debe ser fuerte debido al mayor peso del hormigón.	La estructura de acero se puede hacer sin cimentación.
Tiempo de construcción	La estructura de hormigón generalmente necesita 28 días antes de que esté lista para su uso.	La estructura de acero es rápida en su montaje y se puede utilizar poco después de su montaje.
Labor	Requiere mano de obra menos calificada	Requiere mano de obra más calificada
Costo	El costo de construcción es menor	El costo de construcción es mayor
Uniones	Las juntas como juntas de construcción, juntas de expansión, juntas de contracción, etc., son necesarias en la estructura de hormigón.	Los componentes de acero se unen mediante remaches, soldaduras, tuercas y pernos, etc. en la estructura de acero.

Por Ashutosh Gupta

 

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