El entramado de acero conformado en frío es un sistema constructivo que da forma a láminas delgadas de acero para crear elementos estructurales sin aplicar calor. En este artículo, analizaremos este sistema desde dos perspectivas:
- ¿Qué es el entramado de acero conformado en frío?
- ¿Cómo se utiliza en la construcción?
¿Qué es el entramado de acero conformado en frío?
El entramado de acero conformado en frío utiliza láminas delgadas de acero estructural para crear montantes de pared, viguetas de piso, cerchas de techo y otros componentes de un sistema de entramado de acero.
Terminología y nombres comunes
En el sector, el entramado de acero conformado en frío recibe varios nombres, cada uno de los cuales hace referencia a alguna característica del acero. Los términos más comunes son:
- Acero conformado en frío (CFS)
- Acero de calibre ligero
- Entramado de acero de calibre ligero (LGS)
- Entramado con montantes de acero
El término «acero de calibre ligero» destaca el reducido espesor del material. En los elementos estructurales, los calibres suelen ir aproximadamente del 20 al 10, aunque los calibres más ligeros se utilizan en paredes que no soportan cargas.
Fabricación de elementos de entramado de acero conformado en frío (CFS)
El proceso comienza con acero estructural producido en grandes acerías y termina con elementos delgados y perfilados, cortados a longitudes exactas. Cada etapa —producción del acero, perfilado con rodillos, recubrimiento y control de calidad— influye en la resistencia, la resistencia a la corrosión y el ajuste en la obra.
Producción del acero y perfilado con rodillos
El acero inicia su proceso en un horno, donde se funde y se moldea en lingotes. Después, la acería lo lamina para obtener láminas delgadas y las enrolla en bobinas para transportarlas a las plantas de perfilado.
A diferencia del acero laminado en caliente, que se procesa a altas temperaturas, el acero conformado en frío se produce a temperatura ambiente o cercana a ella. Los fabricantes introducen cada bobina de acero en una avanzada perfiladora de rodillos. La máquina emplea una serie de rodillos para doblar el acero de forma gradual, hasta obtener el perfil final.
Una vez perfilados, los elementos se cortan a longitudes precisas con un sistema automatizado que controla la velocidad, la perforación y el etiquetado según los planos del proyecto.
Galvanizado y recubrimiento para resistir la corrosión
El galvanizado es un tratamiento común para proteger el acero conformado en frío contra la oxidación. Antes del perfilado, las acerías recubren las láminas de acero con una capa de zinc.
Este acero recubierto de zinc protege el metal base de dos maneras:
- Crea una barrera física contra la humedad y el aire.
- Ofrece protección sacrificial si se raya la superficie.
Los pesos habituales del recubrimiento cumplen los códigos de construcción y las normas del sector para sistemas de paredes interiores y exteriores. En entornos más agresivos, los fabricantes pueden aplicar capas de zinc más gruesas o recubrimientos especiales.
Como el recubrimiento se aplica antes del perfilado, los montantes y canales terminados quedan protegidos de manera uniforme en todas sus superficies.
Componentes y perfiles principales
El entramado de acero conformado en frío utiliza un conjunto de perfiles repetibles que se combinan con fijaciones para formar paredes, pisos y techos. Cada perfil cumple una función específica, desde soportar cargas verticales hasta proporcionar arriostramiento, unión transversal y conexión.
|
Componente
|
Forma del perfil
|
Función principal
|
Detalles clave de instalación
|
|---|---|---|---|
|
Montantes en C
|
Forma de C (alma, dos alas y labios rigidizadores)
|
Elementos verticales principales que soportan las cargas en los sistemas de paredes.
|
Se instalan a intervalos regulares (por ejemplo, cada 16 o 24 pulgadas entre ejes) en tabiques estructurales y no estructurales.
|
|
Canales
|
Forma de U
|
Sirven como rieles horizontales superior e inferior del entramado de pared.
|
Se anclan firmemente a pisos y techos para sujetar los extremos de los montantes verticales.
|
|
Viguetas de piso
|
Forma de C
|
Elementos horizontales portantes de los sistemas de piso.
|
Soportan el entablado del piso y transfieren las cargas a las paredes o vigas principales.
|
|
Canal tipo sombrero
|
Forma de sombrero (ala superior con dos patas verticales)
|
Crear una cámara entre la pared y el revestimiento, nivelar superficies irregulares y dejar espacio para las instalaciones.
|
Se suele utilizar para soportar acabados interiores como paneles de yeso o revestimientos exteriores.
|
|
Canal en U
|
Forma de U
|
Funciona como bloqueo secundario o arriostramiento dentro del entramado.
|
Se instala horizontalmente entre montantes o viguetas para controlar la rotación y aumentar la rigidez general de la pared.
|
|
Canales laminados en frío
|
Forma de canal
|
Proporcionan uniones transversales entre los elementos del entramado.
|
Se pasan por las aberturas perforadas previamente en las almas de montantes y viguetas para unir el sistema y distribuir las cargas de manera uniforme.
|
Ventajas estructurales y rendimiento
El entramado de acero conformado en frío ofrece un alto rendimiento estructural, poco peso y tolerancias precisas. Resiste la humedad, los insectos y el fuego, y funciona bien tanto en paredes portantes como en paredes que no soportan cargas.
Relación resistencia-peso y estabilidad dimensional
El acero conformado en frío ofrece una alta relación resistencia-peso porque el trabajo en frío aumenta el límite elástico en las zonas conformadas mediante el endurecimiento por deformación. Los pliegues y labios de los componentes terminados actúan como rigidizadores que resisten la flexión y el pandeo.
Estos montantes de acero son lo bastante ligeros para que los trabajadores los levanten y coloquen a mano, pero el entramado puede soportar cargas de varios pisos si se diseña correctamente.
La estabilidad dimensional también lo distingue, ya que el acero no se contrae, se hincha, se tuerce ni se deforma cuando cambia la humedad. En cambio, la madera tradicional se ve afectada por las termitas y los niveles de humedad.
Esta estabilidad mejora el rendimiento estructural con el paso del tiempo. Las paredes se mantienen aplomadas, disminuyen las grietas en los paneles de yeso, los acabados permanecen alineados y los entramados se comportan mejor ante riesgos naturales como los sismos y los tornados.
Resistencia a la corrosión y conjuntos con clasificación de resistencia al fuego
La mayoría de los elementos de acero conformado en frío llevan un recubrimiento de zinc o zinc-aluminio. Este recubrimiento proporciona resistencia a la corrosión al proteger el acero base de la humedad y el aire.
Si se raya la superficie, la capa de zinc se corroe primero y protege el acero que hay debajo. Esta característica es importante en zonas costeras, climas húmedos y edificios con salas de máquinas.
El acero tampoco es combustible. Estas características permiten crear conjuntos confiables con clasificación de resistencia al fuego. Los diseñadores pueden combinar entramados de acero con paneles de yeso y aislamiento con clasificación de resistencia al fuego para cumplir los requisitos específicos de los códigos de construcción.
Como el comportamiento del acero ante el calor se conoce bien, los ingenieros pueden modelar su desempeño frente al fuego con datos fiables. Esta previsibilidad facilita diseños más seguros en proyectos multifamiliares, comerciales e institucionales.
Soporte de cargas y consideraciones de diseño
El acero conformado en frío puede utilizarse únicamente para armar habitaciones interiores (sin soporte de cargas) o para soportar el peso de la estructura (portante).
En una estructura portante, los montantes de acero funcionan como el esqueleto del edificio. Su función principal es transmitir de forma segura el peso de los techos y pisos hasta los cimientos de concreto.
Debido al reducido espesor del acero de calibre ligero, los ingenieros deben cumplir normas como la AISI S100 y otras normas de diseño específicas para garantizar que el metal no se aplaste bajo el peso del edificio.
Las aplicaciones estructurales y no estructurales ofrecen una gran versatilidad y permiten construir todo el entramado de un edificio con acero conformado en frío.
Durabilidad a largo plazo y costos del ciclo de vida
Todas las ventajas y características descritas en este capítulo contribuyen, directa o indirectamente, a la durabilidad y reducción de costos de los entramados de acero conformado en frío.
Como los entramados de acero conservan su forma y resistencia durante décadas, los propietarios suelen gastar menos en reparaciones relacionadas con movimientos, daños por humedad o plagas. Además, su reciclabilidad aporta valor al final de la vida útil del edificio y puede reducir los residuos y los costos de eliminación.
Aplicaciones en la construcción moderna
Construcción residencial y comercial
El entramado de acero conformado en frío desempeña un papel importante en la construcción residencial. Los constructores utilizan CFS en tabiques interiores, paredes exteriores, viguetas de piso y cerchas de techo en viviendas unifamiliares y multifamiliares.
En la construcción comercial, los contratistas utilizan CFS en oficinas, locales comerciales, escuelas y centros de salud. Funciona muy bien para:
- Tabiques interiores no estructurales
- Paredes exteriores portantes
- Sistemas de entramado para pisos y techos
Su poco peso reduce las cargas sobre los cimientos, lo que puede disminuir las exigencias estructurales en algunos proyectos. Además, los equipos de obra manipulan rápidamente los montantes de acero con herramientas convencionales, lo que reduce el tiempo de instalación en proyectos comerciales, donde una mayor eficiencia ofrece una ventaja frente a la competencia.
Proyectos de edificios de mediana altura y construcción modular
Este sistema también se utiliza en muchos proyectos de construcción de mediana altura, generalmente de 4 a 10 pisos, ideales para apartamentos, hoteles y residencias para estudiantes y trabajadores. La relación resistencia-peso del material permite construir paredes más altas sin el volumen del concreto o la mampostería. Esto puede facilitar el transporte y la elevación en obras urbanas con poco espacio.
En la construcción modular, los fabricantes construyen módulos volumétricos en una fábrica utilizando estructuras de acero conformado en frío (CFS). Luego envían estos módulos a la obra para su montaje.
Entre los usos comunes de los proyectos modulares con CFS se incluyen:
- Unidades de apartamentos apiladas
- Habitaciones de hotel
- Residencias estudiantiles y alojamientos para trabajadores
Panelización, prefabricación y construcción fuera de obra
Las estructuras de acero conformado en frío son compatibles con la panelización y la prefabricación. Los fabricantes ensamblan paneles de pared, casetones de piso y secciones de techo en instalaciones controladas. Luego entregan estos componentes en la obra para instalarlos rápidamente.
Los sistemas de CFS panelizados suelen incluir:
| Componente | Uso habitual |
|---|---|
| Paneles de pared | Paredes portantes y no portantes |
| Casetones de piso | Sistemas de pisos de varias plantas |
| Cerchas o paneles de techo | Estructuras de techos inclinados o planos |
Este método reduce los cortes en la obra y el desperdicio de materiales. También limita los retrasos por condiciones climáticas, ya que gran parte de la estructura se monta en interiores.
En la construcción fuera de obra, los equipos coordinan el diseño, la ingeniería y la fabricación desde las primeras etapas del proyecto. Los modelos digitales guían las perfiladoras, que producen montantes y canales con longitudes exactas. Este proceso permite obtener resultados uniformes en grandes proyectos de CFS, como escuelas, clínicas y edificios de uso mixto.
Normas del sector, sostenibilidad y asociaciones
Las estructuras de acero conformado en frío cumplen estrictos códigos de construcción y normas de diseño. Además, las asociaciones del sector respaldan los objetivos de construcción sostenible y ofrecen orientación técnica a ingenieros, constructores y responsables de la aplicación de los códigos.
- Certificaciones de calidad y seguridad: la fabricación y ejecución de estructuras CFS cumplen rigurosas normas internacionales. Entre ellas se incluyen ISO 9001 (gestión de calidad), ISO 45001 (salud y seguridad en el trabajo), las evaluaciones ICC-ES para verificar el cumplimiento de los códigos de construcción, y los marcados europeos CE y EN 1090.
- Marcos de sostenibilidad: La responsabilidad ambiental se formaliza mediante ISO 14001 (gestión ambiental) y diversas certificaciones de clasificación de productos Green Building Materials, que garantizan prácticas sostenibles de diseño, fabricación y gestión del ciclo de vida.
- Asociaciones internacionales del sector: Una red mundial de asociaciones comerciales promueve el crecimiento del mercado del CFS, desarrolla códigos técnicos y ofrece formación. Entre las principales organizaciones se encuentran SFIA (Estados Unidos), MASFA (Atlántico Medio de EE. UU.), NASH (Australia y Nueva Zelanda) y SASFA (África meridional).
Estructuras de acero conformado en frío: un futuro prometedor para la construcción
Las estructuras de acero conformado en frío (CFS) están ganando popularidad en la construcción porque son resistentes, ligeras y rápidas de instalar, ideales para responder a la escasez actual de mano de obra y a los plazos ajustados.
La tecnología impulsa este crecimiento. Hoy, los fabricantes utilizan herramientas avanzadas para crear perfiles de acero precisos que encajan a la perfección con los planos digitales de construcción, lo que reduce los errores y agiliza el trabajo.
El sector también se centra en:
-
Mejor desempeño frente al fuego y mayor seguridad
-
Materiales más resistentes
-
Más paneles prefabricados
-
Datos de sostenibilidad más claros
Gracias al sólido respaldo del sector y a las mejoras continuas, las estructuras de acero conformado en frío están bien posicionadas para responder al futuro de la construcción. En Deepblue Smarthouse, es nuestro deber ofrecerle las mejores soluciones.
