Estructura de acero vs Estructura de cemento: 9 diferencias que debe saber

El acero se considera un material de construcción ecológico debido a sus propiedades reciclables. El desarrollo de la urbanización y la construcción deEdificios de acero de gran alturaestán promoviendo constantemente el desarrollo del mercado de la construcción de estructuras de acero. Las ventajas de una alta relación resistencia-peso, la capacidad de soportar grandes cargas y resistir fuerzas de compresión, tracción y flexión hacen de las estructuras de acero una opción ideal para soportaredificios de acero de gran luzy edificios de gran altura. Según los datos de Grand View Research, el mercado mundial de estructuras de acero y productos estructurales de acero alcanzó los 113.370 millones de dólares en 2023.

¿Por qué las estructuras de acero están asumiendo una participación cada vez mayor en la economía y la sociedad modernas? ¿Cuáles son las diferencias entre estructuras de acero y estructuras de hormigón? En este artículo, destacaremos las diferencias en 9 aspectos clave.

	Estructura de acero	Estructura de hormigón
Diseño y flexibilidad	Largo alcance y diseño complejo	Diseño corto y simple
Forma estructural común	Marco + soporte de acero	Marco + Muro de corte
Tamaño de columnas	40 cm (tamaño común)	70 cm (tamaño común)
Peso del edificio	0.6-0.8t/m2	1.0-1.5t/m2
Vida útil	50-70 años	50-100 años
Durabilidad	Necesita tratamiento con anticorrosión	Intrínsecamente duradero
Rendimiento de la prueba de fuego	Necesito protección contra incendios	Incombustible
Periodo de construcción	Rápido	Lento
Reciclabilidad

1. Diseño y flexibilidad

La flexibilidad de diseño de los edificios de acero es superior a la de los edificios de concreto. Esto se debe al hecho de que los miembros estructurales de acero son relativamente livianos y pueden conectarse por soldadura o atornillado. También puede acomodar curvas complejas, así como diseños estructurales con forma como el estadio nacional (también llamado Nido de Bird). Sin embargo, los edificios de concreto son más pesados ​​y estables, por lo que generalmente están diseñados con formas regulares como rectángulos y cuadrados, y hay muy poco espacio para cambios estructurales en los edificios de concreto.

Rango de tracción

La estructura de acero es adecuada para edificios de fábrica de larga distancia, que pueden proporcionar un espacio suficiente para la prevención de grandes equipos y el equipo de las líneas de producción. El tramo de un edificio o planta de estructura de acero generalmente puede alcanzar decenas de metros o cientos de metros. Por ejemplo, el tramo de grandes hangares de aeronaves estructurales de acero puede alcanzar aproximadamente 100-150 metros.

Por el contrario, en el caso de grandes luces, los momentos flectores y fuerzas cortantes a los que está sometida la estructura de hormigón aumentan rápidamente. Por tanto, es más habitual que las estructuras de hormigón tengan luces inferiores a 30 metros.

2. Forma estructural común

La forma estructural común de la estructura de acero es la estructura del marco de acero más la estructura de soporte, que generalmente se compone de vigas de acero H, columnas de acero cruzado, columnas de acero de caja y otras piezas estructurales. La estructura de concreto generalmente adopta la estructura del marco y la forma de la estructura de la pared de corte.

3. Tamaño de las columnas

Para edificios en general, el ancho de las columnas de la estructura de acero es menor que el de la estructura de concreto. Esto se debe a la alta resistencia del acero y a las propiedades uniformes del material. En las mismas condiciones, el tamaño de la sección se puede reducir. Por ejemplo, en un edificio de oficinas de varios pisos, el ancho de la columna de acero es generalmente de 40 cm, si se utiliza la estructura de hormigón armado, el ancho de la columna debe alcanzar al menos 65 cm.

Columnas de caja de acero

Columnas de concreto

4. Peso de los edificios

Obviamente, bajo la misma superficie de construcción, en comparación con los edificios de hormigón, el peso propio de las estructuras de acero se puede reducir en un 40%, lo que también significa que el coste básico se puede ahorrar considerablemente.

5. Vida útil

Muchos factores están afectando la vida útil de un edificio. En general, la vida útil de un edificio estructural de acero es aproximadamente 50-70 años. La vida útil de los edificios concretos es más larga, aproximadamente 50-100 años. Los edificios de concreto tienen las ventajas de una excelente estabilidad general, resistencia a la corrosión fuerte y resistencia al fuego.

¿Cómo mantener edificios con estructura de acero?

El mantenimiento regular es una medida importante para extender la vida útil de las estructuras de acero. Se requiere que los profesionales realicen inspecciones regulares, limpieza de suciedad y polvo, y reparen recubrimientos anticorrosión en estructuras de acero.

Por cierto,SinergiaProporcione el tratamiento de la superficie de la estructura de acero incluye volantes de disparo (grado SA2.5), pintura (espesor mayor o igual a 125 μm), salsa caliente galvanizada (espesor mayor o igual a 85 μm).

Granallado (sa 2.5)

Cuadro

HDG

6. Durabilidad

En términos de durabilidad, las estructuras de acero no se comportan muy bien. Esto se debe a que la durabilidad de la estructura de acero se basa en medidas de protección externas, mientras que la estructura de hormigón se debe a la durabilidad del propio hormigón.

Para estructuras de acero comoPlataformas de acero en alta maroestructura de aceroPuentesExpuesto a ambientes húmedos, se necesita tratamiento de superficie, como pintura en aerosol o galvanización en caliente para evitar la corrosión.

Las estructuras de concreto deben prevenir y controlar el agrietamiento; una vez que el agrietamiento excede el rango permitido por el código, la barra de acero será propensa a oxidarse debido a la falta de una protección confiable del concreto.

7. Rendimiento en el incremento de fuego

La estructura de concreto no necesita medidas adicionales de protección contra incendios, y puede aislar el fuego por sí solo. Debido a que las materias primas utilizadas en los edificios de estructura de acero son principalmente acero, el tiempo de resistencia al fuego es corto, por lo que es necesario hacer protección contra incendios. Para las plantas de estructura de acero, podemos proporcionar paneles de pared de lana de vidrio y lana de roca con resistencia al fuego.

8. Período de construcción

Para los edificios con estructura de acero, ya sean plantas de estructura de acero o puentes y otras infraestructuras, su período de construcción ahorra más tiempo que el de las estructuras de concreto. La estructura de acero se puede prefabricar en la fábrica y el producto terminado o semiacabado se puede transportar al sitio para su instalación, sin el mantenimiento que requiere mucho tiempo como el cemento.

9. Reciclabilidad

El acero es el material más reciclado de la Tierra. Desde la perspectiva del desarrollo a largo plazo, la reciclabilidad es la ventaja de la estructura del acero. Los componentes de acero estructural pueden derretirse, remodelarse y reutilizarse en nuevos productos, minimizando el impacto ambiental. En contraste, el reciclaje de edificios de concreto es un desafío, y la eficiencia de reciclaje es baja y el consumo de energía es alto.