Estructuras Metálicas en Proyectos Comerciales

El sistema de estructuras metálicas para proyectos comerciales brinda versatilidad y permite un diseño moderno en la edificación. Entre sus diferentes ventajas, destaca la facilidad de su fabricación y montaje, los plazos de ejecución más cortos en comparación a estructuras construidas con otros materiales, su flexibilidad para el diseño, su resistencia y durabilidad, y su relación amigable con el medioambiente.

La empresa Cemprotec, especializada en diseño, fabricación y montaje de estructuras metálicas para diversos fines, señala que, por lo rápido que es la ejecución de esto tipo de proyectos, todos los perfiles de acero que conforman la estructura metálica deben ser comerciales; es decir, deben conseguirse en el mercado local. “Que cumplan con las normas de diseño, y con sus certificaciones de origen. La trazabilidad en las coladas debe estar correctamente identificadas, y antes de entrar al proceso de producción deben ser liberadas por las respectivas áreas de calidad de cada taller de producción”, añade.
De acuerdo con la empresa, el acero utilizado en proyectos comerciales debe ser altamente resistente para soportar cargas de diseño y cumplir con los estándares de seguridad; capaz de resistir la corrosión y otros factores ambientales para garantizar una larga vida útil de la estructura; debe ser maleable para permitir su conformación en diferentes formas y configuraciones según los requisitos del diseño; y debe ser fácilmente soldable para facilitar el proceso de fabricación y montaje de la estructura.

Por otro lado, si hablamos de las ventajas que brinda el construir en acero, la empresa refiere que las estructuras metálicas suelen tener tiempos de construcción más cortos en comparación con otros materiales.
También, destaca la flexibilidad del diseño, pues el acero permite una mayor libertad en el diseño arquitectónico, lo que puede resultar en espacios comerciales más atractivos y funcionales. Esta ventaja es muy importante, sobre todo si se trata de un proyecto comercial, pues las estructuras de los centros comerciales deben atraer a los clientes y los diseño que permite realizar el acero ayudan a encajar en la estética general y los estándares arquitectónicos de la zona.
La sostenibilidad es otra de las ventajas que subraya Cemprotec. Esto debido a que el acero es reciclable y puede ser reutilizado en futuros proyectos.

El acero permite una mayor libertad en el diseño arquitectónico, lo que puede resultar en espacios comerciales más atractivos y funcionales. Esta ventaja es muy importante, sobre todo si se trata de un proyecto comercial.

Otra de sus ventajas es que, según la empresa Aisla.pe (división de Alquimodul, especializada en coberturas metálicas), “los materiales metálicos ofrecen una ‘excelente relación entre resistencia y peso’, lo que permite estructuras más ligeras pero resistentes. Esto a su vez, ayuda a reducir costos y la carga sobre las cimentaciones” (“Diseño de estructuras metálicas” en Revista Costos, ed. 325, 2023).
Aisla.pe (2023), de igual manera, resalta que las estructuras metálicas tienen la capacidad de soportar condiciones ambientales desafiantes lo cual prolonga su vida útil con su debido tratamiento superficial y acabados; y destaca que estas estructuras pueden ser prefabricadas en talleres especializados en los que el control de calidad es muy alto.

Consideraciones para un adecuado diseño
Cemprotec asegura que el diseño debe ser versátil y siempre se debe buscar la optimización estructural. Resalta que lo que se estila actualmente es diseñar lo más modular posible. Esto con el fin de optimizar los recursos y tiempos de instalación.
En ese sentido, refiere que al momento de diseñar las estructuras metálicas para proyectos comerciales, se debe tener en cuenta lo siguiente:

• Cargas y fuerzas aplicadas. Es crucial calcular y tener en cuenta las cargas de diseño, como la carga muerta, la carga viva y las fuerzas sísmicas (sobre todo en zonas sísmicas en nuestro país) y de viento.
• Funcionalidad y estética. El diseño debe satisfacer tanto los requisitos funcionales como estéticos del proyecto comercial.
• Normativas y regulaciones. Es fundamental cumplir con las normativas y códigos de construcción del Perú, para garantizar la seguridad y la legalidad de la estructura.
• Factibilidad de fabricación y montaje. Se debe incluir perfiles comerciales y procedimientos ágiles que permitan ejecutar el proyecto en el presupuesto y tiempo estimado.

Asimismo, indica que en esta etapa del proyecto (diseño) se debe compatibilizar las soluciones modulares con los perfiles existentes en el mercado local. De igual manera, se debe tener en cuenta las interferencias que puedan existir con otro tipo de estructuras y se debe identificar una solución viable y accesible para la instalación de la estructura.
Sin embargo, no es tan sencillo sacar adelante esta primera etapa del proyecto si la experiencia y la capacitación especializada no son parte del trabajo. Hay diferentes dificultades que pueden presentarse en la etapa de diseño, complicando el desarrollo de la obra.
De acuerdo con Cemprotec, estas principales dificultades en la etapa del diseño de los proyectos comerciales complejos se pueden manifestar en las coordinaciones de los equipos multidisciplinarios. Esto debido a que puede ser difícil establecer las coordinaciones entre los diferentes actores que componen los equipos de trabajo (ingenieros estructurales, arquitectos y diseñadores).
Otro reto presente en esta etapa está relacionado con la optimización de costos y materiales. Y es que encontrar el equilibrio entre la calidad y el costo del proyecto puede convertirse en un desafío si no se cuenta con la experiencia suficiente.
Una tercera dificultad que puede presentarse, a decir de la empresa, es que en pleno desarrollo del proyecto se cambie el diseño, lo cual afectará la planificación y el cronograma de trabajo.

Aplicaciones y softwares para el diseño
El diseño de estructuras metálicas demanda diferentes esfuerzos y uso de herramientas digitales, como aplicaciones y softwares. De acuerdo con la empresa Aisla.pe (2023), “la tecnología avanzada de análisis estructural, como el análisis por elementos finitos (FEA) y la modelización de información de construcción (BIM), se está utilizando cada vez más para diseñar y construir estructuras metálicas”.
Entre estas herramientas digitales se encuentran:

1. AutoCAD y Revit: programas ampliamente utilizados para la creación de planos y modelos en 2D y 3D, lo que facilita la visualización y la detección de posibles problemas en el diseño.
2. Tekla Structures, Advance Steel: herramienta BIM específica para diseño de estructuras metálicas que permite el modelado detallado y la generación de planos de taller y de montaje.
3. SAP2000 y ETABS: programas de análisis estructural que permiten evaluar la estabilidad y el comportamiento de la estructura bajo diferentes cargas y condiciones.
4. CYPECAD: programa que trabaja bajo el BIM y facilita el cálculo de zapatas, encepados, vigas y losas de cimentación, desde la introducción del modelo hasta los gráficos y planos finales.

Asimismo, con base a su experiencia, Cemprotec señala otras 4 aplicaciones y softwares que resultan de gran ayuda en el diseño de estructuras metálicas.

1. Mathcad: permite resolver, analizar, documentar y compartir los cálculos de ingeniería. De acuerdo con la página web oficial de esta aplicación, “Mathcad representa visualmente las matemáticas de una forma intuitiva que facilita la definición, la comprensión y la manipulación de los cálculos de ingeniería, en un interfaz de usuario con el aspecto de una pizarra blanca”.
2. Idea Statica: software que facilita el diseño de conexiones de acero. Con esta herramienta, el usuario puede gestionar todo tipo de conexiones atornilladas, soldadas, a cortante, axiales, de vigas de acero, de placas a base de pilares, entre otros.
3. NavisWorks: aplicación utilizada para realizar el modelado de información de construcción (BIM) que permite crear modelos 3D detallados de la estructura y sus componentes, lo que facilita la colaboración entre diferentes disciplinas del proyecto.
4. Staad.Pro: es un programa de análisis y diseño estructural que se utiliza para calcular la resistencia y estabilidad de las estructuras metálicas, teniendo en cuenta cargas y solicitaciones específicas.

“La mejor opción que se tiene para aminorar los plazos de montaje es que las estructuras que conforman el proyecto se diseñen y posteriormente se instalen de manera modular”.

Cemprotec, además, subraya que actualmente está implementando un nuevo software como parte de su estrategia de innovación tecnológica. Se trata de “StruMIS”, para el control de producción y seguimiento en tiempo real.
A decir de la empresa, este software tiene las siguientes ventajas:

• Trazabilidad a detalle, desde la Orden de compra hasta el Montaje.
• Sistema de Código de Barras en Fabricación, Transporte y Obra.
• Información siempre actualizada y en tiempo real.
• Seguimiento, visualización y control de proyectos en curso, con tecnología BIM 3D de StruMIS (BIMReview).
• Gestión, control y seguimiento de revisiones y su impacto en el Proyecto.
• Información disponible al cliente.

Montaje
“La mejor opción que se tiene para aminorar los plazos de montaje es que las estructuras que conforman el proyecto se diseñen y posteriormente se instalen de manera modular”, enfatiza Cemprotec. Asimismo, resalta que es importante preparar el sitio, pues se debe asegurar que esté nivelado y listo para recibir la estructura.
También se debe considerar una secuencia de montaje planificada para garantizar la estabilidad y seguridad de la estructura. La utilización de los equipos de izaje y herramientas apropiadas para el montaje es otro punto importante que se debe considerar.
De igual manera, la empresa indica que se deben realizar inspecciones periódicas durante el montaje para asegurarse de que se cumplen los estándares de calidad y seguridad.