¿Qué es el diseño de acero estructural?
El acero es el material de construcción más utilizado en el mundo de hoy. Su relación resistencia-peso, durabilidad, elasticidad, flexibilidad, respeto al medio ambiente y atractivo estético simple han establecido, en los más de 100 años desde su invención, el acero como el componente estructural integral de prácticamente todas las estructuras comerciales considerables que existen. Desde rascacielos hasta puentes, desde automóviles hasta barcos, desde tuberías hasta pórticos de cohetes, la durabilidad y versatilidad del acero hacen posible estos accesorios de la civilización moderna.
Por supuesto, con la llegada del acero surgió el concepto de diseño de acero estructural. Para erigirse adecuadamente, las configuraciones geométricas de las estructuras de acero, los diversos factores involucrados en la construcción de un rascacielos de acero, por ejemplo, deben calcularse y refinarse, a menudo antes de que el acero que se utilizará sea incluso fundido. En la progresión de una estructura de acero desde la idea hasta la construcción, un ingeniero estructural de acero se encuentra entre los primeros expertos en alistarse en el proceso de construcción.
Lo esencial del diseño de acero estructural, a diferencia del diseño arquitectónico, es la garantía de la integridad estructural de un edificio de acero, puente, vehículo, torre, etc. El diseño de acero estructural abarca la familiaridad con los diferentes tipos de acero y aleaciones a base de acero. confianza en fórmulas que representan la resistencia al estrés y los factores de carga de, entre otras cosas, vigas de acero, columnas, tirantes, conectores y perchas, así como un amplio dominio de las formas geométricas y las matemáticas de la construcción. Si alguno de los componentes físicos o de diseño fallara, el desastre es el resultado inevitable. Las consideraciones estéticas son más directamente la procedencia de un arquitecto y no tienen relación con el rendimiento adecuado del esqueleto de acero de una estructura.
El diseño del acero estructural ha evolucionado desde concentrarse únicamente en la rigidez que el acero puede proporcionar y proporciona una estructura, hasta las ventajas que el acero brinda en flexibilidad estructural, permitiendo que una estructura resista mejor las tensiones de la naturaleza y el hombre. Curiosamente, el mayor impulso para esta evolución en el diseño de acero estructural fueron los terremotos. El diseño preliminar de estructuras de acero de varios pisos y largos tramos de acero generalmente se basa en la eficacia con la que la estructura resistirá un gran terremoto. La resistencia al viento también es un factor importante en el diseño y construcción de estructuras de acero altas, como lo es el terrorismo.
En su infancia, el diseño de acero estructural se logró a través de horas de minucioso cálculo físico, redacción y, muy a menudo, prueba y error. A medida que la calidad del acero ha mejorado, también lo ha hecho la mecánica del diseño de acero estructural. El diseño asistido por computadora (CAD) es quizás la herramienta más innovadora y efectiva en el avance del diseño de acero estructural, aliviando al ingeniero estructural del tedio y el error inherente en el cálculo físico y el dibujo manual. CAD garantiza un proceso de diseño mucho más rápido y mucho más preciso a un costo significativamente menor.