¿Qué es un edificio de pórtico? Una guía para compradores

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Inicio / Conocimiento del producto ¿Qué es un edificio con estructura de pórticos?

Si has mirado almacenes de acero, talleres o fábricas, casi con toda seguridad has estado mirando edificios con estructura de pórtico —aunque nadie las llame así. La estructura de pórtico es la forma más común de estructura de acero para edificios amplios de una sola planta en todo el mundo; solo en el Reino Unido representa aproximadamente la mitad de todo el acero estructural utilizado. Esta guía explica qué es realmente un edificio con estructura de pórtico, por qué predomina en la construcción industrial, cuándo es la opción adecuada y cuándo no, para que pueda determinar si se ajusta a su proyecto antes de solicitar un presupuesto.

Un pórtico que se eleva hacia arriba: dos columnas y dos vigas inclinadas, unidas rígidamente, creando un amplio espacio sin columnas.

¿Qué es un pórtico?

Un pórtico es una idea simple y poderosa: dos columnas y dos vigas inclinadas, unidas entre sí con rígido Las conexiones permiten que toda la estructura funcione como una sola pieza continua. Gracias a que las uniones entre vigas y columnas son rígidas (no articuladas), las cargas del techo se distribuyen entre ambas en lugar de acumularse en el centro del vano. Esto permite que un pórtico cubra una losa ancha con acero relativamente ligero, sin columnas internas que interfieran.

Verás estas estructuras repetidas a intervalos regulares a lo largo del edificio, unidas por una estructura secundaria de acero y revestimiento. Cada estructura es un "portal"; al alinearlas, se forma un almacén, taller o granero.

La junta rígida del alero, a menudo reforzada con un refuerzo, es lo que hace que la estructura actúe como una sola pieza y abarque una amplia extensión.

Las partes clave de un pórtico

Al hablar de pórticos, suelen aparecer algunos términos. Conocerlos te ayudará a interpretar una cita o un dibujo:

• Columnas y vigas. Las patas verticales y las vigas inclinadas del techo —los elementos principales de la estructura— suelen ser perfiles en H laminados (vigas universales).
• La grupa. Una sección en forma de cuña, más profunda, en el alero (donde la viga se une a la columna), donde las fuerzas son máximas. El refuerzo rigidiza esta unión crítica y permite que el resto de la viga sea más ligera. Su longitud suele ser de aproximadamente 10% de la luz.
• Luz libre y altura libre. La luz libre es el ancho sin obstáculos entre columnas; la altura libre (interna) se mide hasta la parte inferior del travesaño. Estas dos medidas definen el espacio útil y son las que debe especificar a su proveedor.
• Acero secundario. Las correas y los rieles laterales conformados en frío, en forma de C o Z, se extienden entre los marcos principales para soportar el revestimiento del techo y las paredes, y los refuerzos mantienen estable toda la estructura.

Por qué las estructuras pórtico predominan en los edificios industriales

El pórtico se convirtió en la opción predeterminada por buenas razones prácticas, las mismas razones por las que podría ser la adecuada para usted:

• Espacio amplio y sin columnas. Un pórtico simple suele tener una luz libre de entre 15 y 35 metros, aunque es posible lograr luces mayores según el diseño. Este espacio diáfano permite la instalación de estanterías, líneas de producción, carretillas elevadoras y cámaras frigoríficas sin que las columnas internas obstaculicen el paso.
• Uso eficiente del acero. Gracias a que la estructura rígida distribuye las cargas entre las vigas y las columnas, cubre grandes superficies con una cantidad mínima de material, lo que reduce los costes.
• Rápido de montar. Los marcos son prefabricados y se atornillan en el sitio, por lo que un edificio se levanta rápidamente. (Para saber por qué esa velocidad ahorra dinero, consulte nuestra guía para tiempo de construcción de edificios de acero.)
• Altura y uso flexibles. La altura libre suele ser de 6 a 12 metros, y las columnas pueden soportar soportes para una grúa puente cuando el proceso lo requiera.
• Sencillo y probado. Se trata de un sistema consolidado y bien conocido, utilizado en almacenes, fábricas, hangares, comercios y edificios agrícolas.

La ventaja: un interior amplio y sin columnas que ofrece una estructura de pórtico gracias al uso eficiente del acero.

Dónde es la opción correcta un pórtico y dónde no lo es.

Ser honesto sobre las limitaciones te ayuda a tomar buenas decisiones. Opta por un marco de portal cuando:

• Necesitas un espacio amplio, de una sola planta y sin columnas (almacén, taller, fábrica, granero).
• Los tramos se sitúan en el rango óptimo de 15 a 35 metros.
• Usted busca una construcción rápida y económica.
• Es posible que necesite una grúa aérea para colocar en las columnas.

Considere otros sistemas cuando:

• Necesitas varios pisos. Un edificio de varias plantas requiere una estructura de acero (un entramado de vigas y columnas), no un pórtico de una sola planta.
• Los tramos son muy grandes o las cargas son inusuales. Más allá del rango de eficiencia de los pórticos, un techo de cerchas u otro sistema puede soportar la carga de manera más económica.
• Se aceptan muchas columnas internas. Si no se requiere un tramo libre, una estructura apuntalada o de varios tramos puede utilizar acero más ligero y resultar más económica.

En resumen, el pórtico es la opción más eficiente por defecto para edificios anchos de una sola planta; para necesidades de edificios de varias plantas y luces muy grandes, conviene recurrir a pórticos y cerchas.

Qué especificar al solicitar un presupuesto para un marco de pórtico

No es necesario que lo diseñe usted mismo (esa es la labor del proveedor), pero al proporcionar estos cuatro números obtendrá un presupuesto que se ajuste a su proyecto:

• Vano libre — el ancho sin columnas que necesitas.
• Altura libre — a la parte inferior del muslo.
• Longitud y separación entre bahías — la longitud del edificio y la distancia entre los marcos.
• Cargas y uso — las condiciones de viento, nieve y sísmicas de su sitio, y si necesita una grúa. (Estos factores determinan el peso del acero, el principal determinante del costo. Consulte nuestra guía para costo de construcción de acero.)

Preguntas frecuentes

¿Qué es un edificio con estructura de pórtico?

Se trata de un edificio de acero de una sola planta, construido con pórticos repetidos, cada uno compuesto por dos columnas y dos vigas inclinadas unidas mediante conexiones rígidas. Estas uniones rígidas permiten que el pórtico cubra amplias áreas sin columnas, con un uso eficiente del acero, razón por la cual los pórticos son la estructura más común para almacenes, talleres y fábricas.

¿Qué longitud máxima puede abarcar un pórtico?

Los pórticos de acero suelen tener luces libres de 15 a 35 m, aunque se pueden lograr luces mayores mediante un diseño adecuado. La altura libre interior suele ser de 6 a 12 m. La luz y la altura óptimas dependen del uso previsto y de las cargas del emplazamiento.

¿Qué es un refuerzo en un pórtico?

El chaflán es una sección ensanchada en forma de cuña ubicada en el alero, donde la viga se une a la columna y las fuerzas son máximas. Refuerza esta unión crítica para que el resto de la viga pueda ser más ligera. Su longitud suele ser de aproximadamente 10½ pies³ de la luz, y la altura libre interna se mide hasta su parte inferior.

¿Es mejor una estructura de pórtico que una cercha?

Para la mayoría de los edificios amplios de una sola planta dentro del rango de luz eficiente, un pórtico es más sencillo, rápido y requiere menos acero, ya que su estructura rígida evita la necesidad de soportes internos. Para luces muy grandes o cargas especiales, una cubierta de cerchas puede resultar más económica. La mejor opción depende de la luz, las cargas y el uso.

¿Puede un edificio con estructura de pórticos tener una grúa?

Sí. Se pueden fijar soportes a las columnas para sostener los rieles de una grúa puente, algo común en talleres y fábricas. La carga de la grúa debe incluirse en el diseño desde el principio, así que especifíquela al solicitar un presupuesto.

Cómo ayuda VIKKINS

En VIKKINS diseñamos y fabricamos edificios de acero con estructura de pórtico, diseñados según sus necesidades de luz, altura, cargas y uso: almacenes, talleres, fábricas y edificios agrícolas. Todo se fabrica según sus planos. ISO 9001-Instalaciones certificadas, claramente numeradas y provistas de planos de montaje completos para que su equipo local pueda instalarlo rápidamente; en proyectos en el extranjero, la construcción la lleva a cabo su equipo o un contratista local, con nuestro soporte técnico remoto y, para proyectos de mayor envergadura, orientación para la instalación in situ. Para ver el producto, visite nuestra sistema de estructura de acero, o compare el encuadre en nuestra guía para Viga H vs viga I.