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La mayoría de ustedes probablemente estén familiarizados con la fabricación de acero. En esencia, primero produce hierro sobrecalentando una mezcla de mineral de cal, mineral de hierro y coque en un alto horno o en un horno de arco eléctrico. Siguen varios pasos, incluida la eliminación del exceso de carbono y otras impurezas, así como los procesos necesarios para lograr la composición deseada. Luego, el acero fundido se moldea o se “lamina en caliente” en varias formas y longitudes.
Fabricar este acero estructural requiere mucho calor y materias primas, lo que genera preocupación sobre las emisiones de carbono y gases asociadas con todo el proceso. Según la consultora mundial McKinsey, el ocho por ciento de las emisiones de carbono del mundo provienen de la producción de acero.
Además, existe un primo menos conocido del acero, el acero conformado en frío (CFS). Es importante distinguirlo de sus homólogos laminados en caliente.
Aunque el CFS se producía originalmente de la misma manera que el acero laminado en caliente, se fabricaba en tiras delgadas, se enfriaba y luego se le daba forma con una serie de troqueles en perfiles en C, placas, barras planas y otras formas del espesor deseado. Utilice una máquina perfiladora. Cubrir con una capa protectora de zinc. Dado que la formación de moldes no requiere calor adicional ni emisiones de gases de efecto invernadero, como es el caso del acero laminado en caliente, el CFS evita las emisiones de carbono asociadas.
Aunque el acero estructural se ha utilizado de forma omnipresente en las grandes obras de construcción durante décadas, es voluminoso y pesado. El CFS, por otro lado, es liviano. Debido a su relación resistencia-peso extremadamente alta, es ideal para su uso como elementos estructurales portantes, como marcos y vigas. Esto convierte al CFS en un acero cada vez más preferido para proyectos innovadores de todas las formas y tamaños.
El CFS no sólo tiene costos de fabricación más bajos que el acero estructural, sino que también permite tiempos de ensamblaje más cortos, lo que reduce aún más los costos. La eficacia del CFS es evidente cuando se entregan en el sitio cortacircuitos eléctricos y de plomería precortados y marcados. Requiere menos trabajadores altamente calificados y generalmente se completa solo con taladros y sujetadores. Rara vez se requiere soldadura o corte en campo.
El peso ligero y la facilidad de montaje han hecho que KFS sea cada vez más popular entre los fabricantes de paneles de pared y techos prefabricados. Varios equipos pueden montar troncos o paneles de pared KFS. El montaje rápido de componentes prefabricados, a menudo sin la ayuda de una grúa, supone un ahorro adicional en el tiempo de construcción. Por ejemplo, la construcción de un hospital infantil en Filadelfia ahorró 14 días por piso, según el contratista PDM.
Kevin Wallace, fundador de DSGNworks en Texas, dijo a la Steel Framing Association: "Los paneles resuelven la escasez de mano de obra porque el 80 por ciento de la construcción de edificios ahora se realiza en fábricas en lugar de en el sitio". contratista general, esto podría acortar el tiempo del proyecto en dos meses”. Wallace señaló que el costo de la madera se ha triplicado en comparación con el año pasado y agregó que el CFS también ha abordado el costo de los materiales. Otra razón por la que los CFS son más populares hoy en día es que la mayoría de ellos son entre un 75% y un 90% de materiales reciclados que a menudo se mezclan en hornos de arco eléctrico de bajas emisiones. A diferencia del hormigón y la madera maciza, el CFS puede ser 100 % reciclable después del uso inicial, a veces como componentes completos.
Para tener en cuenta los beneficios ambientales del CFS, SFIA ha lanzado una herramienta para contratistas, propietarios de edificios, arquitectos y aquellos que buscan crear diseños de edificios de vanguardia que cumplan con los últimos estándares LEED y otros estándares de diseño sustentable. Según la última EPD, los productos CFS fabricados por empresas que cotizan en bolsa estarán protegidos por la EPD hasta mayo de 2026.
Además, la flexibilidad en el diseño de los edificios es importante hoy en día. El CSA vuelve a destacar a este respecto. Es muy maleable, lo que significa que puede doblarse o estirarse bajo carga sin romperse. Este mayor grado de resistencia a cargas laterales, elevación y cargas de gravedad lo hace ideal para áreas con riesgo de terremotos o vientos fuertes.
Al ser un material de construcción significativamente más liviano que materiales alternativos como la madera, el concreto y la mampostería, reduce el costo de construir cimientos y sistemas resistentes a cargas laterales. El acero conformado en frío es más ligero y más económico de transportar.
Recientemente se han realizado muchas investigaciones sobre los beneficios de los edificios masivos de madera en términos de la obvia implementación ecológica del carbono. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, los aceros trabajados en frío también exhiben muchas propiedades MTS.
El perfil de las vigas de madera macizas debe ser profundo para proporcionar la resistencia requerida en comparación con los claros normales dentro de la estructura del edificio. Este espesor puede resultar en un aumento en la altura del piso al techo, posiblemente reduciendo la cantidad de pisos que se pueden alcanzar dentro de los límites de altura permitidos del edificio. La ventaja de un perfil de acero fino conformado en frío es una mayor densidad de empaquetamiento.
Por ejemplo, gracias a un piso estructural delgado de seis pulgadas diseñado por CFS, el hotel Four Points Sheraton en Kelowna, BC Airport pudo superar las estrictas restricciones de zonificación de altura de los edificios y agregar un piso. Planta baja o habitación de invitados.
Para determinar su techo potencial, SFIA encargó a Patrick Ford, director de Matsen Ford Design en Waxshire, Wisconsin, la creación de un marco virtual CFS de gran altura.
En la reunión del Instituto Americano del Hierro y el Acero en abril de 2016, Ford presentó la Torre SFIA Matsen, una residencia de 40 pisos. "SFIA Matsen Tower abre la puerta a nuevas formas de integrar marcos CFS en edificios de gran altura", afirmó la asociación.
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Hora de publicación: 05-jul-2023