Desventajas de las estructuras de acero

Escrito por natasha gilani | Traducido por mary gomez
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Desventajas de las estructuras de acero
El acero es uno de los materiales más utilizados en estructuras. (marble and steel image by Joe Houghton from Fotolia.com)

El acero es uno de los materiales más utilizados en estructuras, debido a su fortaleza, bajo costo y fácil transportación. Se utiliza para tuberías (agua, aire comprimido y distribución de gas), líneas del servicio público, estructuras para la distribución de combustible, sistemas de aguas residuales, estructuras flotantes, y para colocar partes como calces, tapones, postes, conexiones para espandir y anclas. Las estructuras de acero son susceptibles a distintos factores ambientales y otros riesgos que comprometen seriamente la integridad, seguridad y durabilidad de la estructura.

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Corrosión

El acero es propenso a la corrosión en ambientes exteriores. La corrosión es la destrucción del metal debido a cómo reacciona con el oxígeno del ambiente. Esta oxidación electroquímica produce óxido de metal o herrumbre. Las estructuras de acero deben ser protegidas de forma adecuada aplicando una barrera apropiada entre el metal y la atmósfera. Las preparaciones de la superficie garantizan la protección y durabilidad de la vida útil de la estructura de acero. Algunos métodos utilizados en la preparación de la superficie de acero son la abrasión por ráfaga en seco, abrasión con agua a alta presión, pintura y sustituir el acero por aleaciones anticorrosivas como aliaciones de titanio, de níquel, de alumino y acero inoxidable. Éstos y otros métodos anticorrosivos son por lo general costosos y tienen ciertas limitaciones prácticas como la accesibilidad, ubicación y tiempo.

Tratamiento a prueba de incendios

Los elementos estructurales de acero necesitan un tratamiento a prueba de incendios. A pesar de que los elementos del acero, como las estructuras independientes, son de naturaleza incombustible, su fortaleza se reduce a temperaturas altas ocasionadas por el fuego o cuando otros materiales dentro de la edificación se incendian, haciendo que sea propensa a deformarse. Además, el acero, es un excelente conductor de calor, por lo que causan ignición en materiales que entran en contacto con él y ocasiona fuegos que se esparcen rápidamente a otras secciones del edificio. Las estructuras de acero puede que necesiten ignifugantes adicionales, y los edificios deben poseer sistemas rociadores apropiados, como se establece en los requerimientos del código de construcción de ciertas localidades. Capas a prueba de incendio, como capas minerales dilatadas, concreto y materiales ignífugos, garantizan que la temperatura del acero no excederá los límites de ignición en caso de incendio. Algunas veces, las estructuras de acero se encuentran encerradas en bloques de yeso, bloques de mampostería, placas de yeso y en baldosas de arcilla que las protejen del calor. Estas envolturas son, por lo general, costosas y requieren de mantenimiento adicional.

Fatiga y fractura

Según Jack C. McCormac en el libro "Diseño estructural de acero", los elementos del acero son propensos a la fatiga. Las grandes variaciones de fuerza de tensión expone a los elementos del acero a la tensión excesiva, lo que reduce su resistencia total. El acero también es propenso a la fractura por fragilidad cuando pierde su ductilidad, lo que aumenta la posibilidad de deformación, lo que se contrarrestra normalmente añadiendo columnas costosas de acero que fortalecen la estructura principal.

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