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Estructuras mixtas

La construcción mixta acero-hormigón requiere la combinación mecánica del perfil con la losa de hormigón, con el fin de optimizar los materiales. Por otra parte, la losa de hormigón armado, que ya hace las veces de superficie horizontal de carga, se usa como el elemento de compresión del perfil mixto. Por lo tanto, incrementa tanto la resistencia como la rigidez del perfil, elemento sometido a flexión.


De igual modo, hormigón y acero se pueden combinar en pilares mixtas de varios perfiles.

En los casos de edificios de varios pisos, las pilares mixtas (perfiles cubiertos con hormigón armado) contribuyen no sólo a la protección antiincendios, sino también a la transferencia de cargas verticales, garantizando así la estabilidad de la estructura y reduciendo de forma considerable las secciones transversales y el número de pilares necesarias.


La  forma hueca de los perfiles en H implica que se le pueda aplicar un relleno raso de hormigón entre las alas antes del montaje de las partes, eliminando así los costes de encofrado. Dicha técnica permite que parte de la superficie metálica quede a la vista con fines arquitectónicos.

Las estructuras mixtas ofrecen propiedades sin parangón al exponerse a cargas sísmicas.

 

Mega columns with 4 encased steel profiles

Composite mega columns of tall buildings are currently designed with continuous built-up sections, welded in the fabrication shop and spliced on the job site without any prequalified welding procedure. This leads to highly restrained welds and splices which, under severe dynamic loadings, will likely crack before exhibiting any ductile behavior. These tall buildings have not been submitted to severe earthquakes, but it will happen. The 1994 earthquake in Northridge, California, taught us that welding procedures, beam-to-column connections and column splices have to be as simple as possible to properly and reliably work as anticipated.

Using multiple rolled sections encased into concrete is the solution for increasing the safety of tall buildings. It leads to less welding, less fabrication works and reliable simple splices which have been used for decades in high-rise projects.

AISC allows engineers to design composite sections built-up from two or more encased steel. But, it doesn’t explain how to perform and check the design. Those papers offers a method to do it. The method is explained by means of design examples covering combined axial compression, bending and shear.

  • Design examples combined axial compression, bending and shear in metric units PDF
  • Design examples combined axial compression and bending in imperial units PDF
  • Design examples combined axial compression and shear in imperial units PDF