El diseño de estructura metálica es la especialidad de ingeniería que calcula y dimensiona los perfiles de acero (tubulares, perfiles W, H, I, ángulos) que conforman una edificación. En Colombia, el diseño de estructuras metálicas se rige por el Título F de la NSR-10 y el AISC 360-16 (norma americana de diseño en acero estructural).
Tipos de Estructuras Metálicas más Comunes en Colombia
| Tipo | Aplicación | Perfiles típicos |
|---|---|---|
| Pórtico rígido | Naves industriales, bodegas, hangares | W250-W460, HEB, IPE |
| Cercha Pratt/Howe/Warren | Cubiertas deportivas, canchas de pádel, techos largos | Tubulares cuadrados TB (A500-C) |
| Estructura mixta acero-concreto | Edificios comerciales, entrepisos | W200, platinas, deck |
| Mezzanine/entrepiso metálico | Bodegas, tiendas, industria | W150-W200, viguetas |
| Cubierta liviana | Vivienda, parqueaderos, terrazas | TB, Cold-Formed (C, Z) |
| Torre y estructura de soporte | Antenas, pantallas, equipos industriales | Ángulos, tubulares redondos |
Materiales Metálicos de Acero Estructural en Colombia
Los perfiles de acero disponibles en Colombia provienen principalmente de:
- Acesco — Perfiles tubulares cuadrados y rectangulares A500-C (Fy=345 MPa). Los más usados en canchas de pádel y cubiertas
- Diaco / Gerdau — Barras corrugadas, perfiles W importados, ángulos
- Condor Steel — Tubulares y perfiles estructurales
- Perfiles W importados — ASTM A992 (Fy=345 MPa) de origen USA, Brasil, México. Disponibles en ferreterías industriales de Bogotá, Medellín y Cali
Proceso de Diseño de una Estructura Metálica bajo NSR-10
- Definición del sistema estructural — Pórtico arriostrado, pórtico momento, cercha, híbrido
- Predimensionamiento — Sección inicial basada en reglas de práctica (L/20 para cerchas, L/15 para vigas)
- Análisis de cargas NSR-10 — Carga muerta, viva, sísmica (espectro de diseño), viento (Título B)
- Modelo FEM — Análisis en SAP2000, MIDAS Gen o equivalente. 33 combinaciones de carga LRFD
- Verificación AISC 360-16 — Interacción biaxial H1-1, pandeo local/global, deflexiones
- Diseño de conexiones — Placa base, soldaduras, pernos ASTM A325/A490
- Entrega — Planos DXF/AutoCAD ES-01 a ES-07, memoria de cálculo, BOM de materiales
¿Cuánto Cuesta el Diseño de Estructura Metálica?
- Cubierta simple (200-600 m²): $5.000.000 – $15.000.000 COP
- Cancha de pádel con cubierta panorámica: $8.000.000 – $20.000.000 COP
- Nave industrial (500-2.000 m²): $15.000.000 – $45.000.000 COP
- Estructura mixta edificio comercial: $20.000.000 – $80.000.000 COP
Ventajas de las Estructuras Metálicas frente al Concreto
- Velocidad de construcción — Fabricación en taller + montaje en obra: 2-4 semanas para una cancha de pádel
- Grandes luces sin apoyos intermedios — Cerchas metálicas pueden cubrir 15-40 m sin columna central
- Relación resistencia/peso — El acero A500-C tiene Fy=345 MPa vs. Fy=250 MPa del acero convencional
- Precisión dimensional — Fabricación CNC garantiza tolerancias de ±1mm
- Desmontabilidad — Estructura puede desmontarse y reubicarse
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