Los tubos cuadrados se han vuelto muy populares para estructuras de armazón porque ofrecen una excelente resistencia torsional y distribuyen las cargas uniformemente a través de la estructura. La forma constante ayuda a repartir el esfuerzo de manera uniforme en todas las direcciones, lo que significa que hay menos probabilidad de que las piezas fallen en puntos específicos de columnas o vigas. En cuanto a sistemas de arriostramiento que deben soportar fuerzas laterales, los tubos cuadrados funcionan excepcionalmente bien. Según una investigación del Instituto Americano de Construcción en Acero publicada en 2023, estos tubos pueden resistir fuerzas de torsión entre un 20 y un 30 por ciento mejor que los redondos durante terremotos. Otra ventaja importante es que sus caras planas facilitan mucho la conexión con otras partes de la estructura. Los constructores indican que reducen aproximadamente un cuarto el tiempo de fabricación al trabajar con tubos cuadrados, en lugar de perfiles con formas extrañas o curvadas que requieren un esfuerzo adicional para fijar correctamente.
Un almacén construido recientemente utilizó esos tubos cuadrados de acero de 4x4 como columnas y vigas principales en toda la estructura. Este enfoque redujo el peso total del acero en aproximadamente un 15 por ciento en comparación con lo que se habría necesitado con vigas I convencionales, y aún así proporcionó la misma resistencia. Debido a que estos tubos vienen en tamaños estándar, su ensamblaje fue mucho más rápido. Las conexiones atornilladas tardaron alrededor de un 40 por ciento menos en instalarse que si se hubiera optado por soldadura. Toda la estructura terminó compuesta por más de 12.000 pies lineales de tubería, formando una sólida columna vertebral para el edificio. Al ser sometida a vientos de hasta 110 millas por hora, esta configuración resistió perfectamente e incluso superó las normas locales de construcción en casi un cuarto. Este nivel de desempeño resulta lógico al considerar tanto el ahorro de costos como los factores de durabilidad a largo plazo.
En lo que respecta a cerchas y correas para techos, los tubos cuadrados ofrecen una mejor resistencia en relación con su peso en comparación con perfiles de sección abierta comunes, como los perfiles C. El caso es que estas secciones cuadradas soportan mucho mejor tanto las fuerzas de torsión como las de flexión. ¿Qué significa esto en la práctica? Podemos construir techos más ligeros que aún así son capaces de soportar cargas adecuadamente. Las fundaciones no tienen que hacer tanto esfuerzo, y los instaladores apreciarán también el proceso de montaje más sencillo. Para edificios con tramos más largos entre soportes, los tubos cuadrados destacan especialmente porque se doblan menos bajo cargas de nieve pesada o vientos fuertes. Además, los constructores terminan utilizando aproximadamente un cuarto menos material que el necesario para vigas macizas con niveles de resistencia similares.
Un buen diseño de correas encuentra el equilibrio perfecto entre hacer bien el trabajo y mantener bajos los costos. Cuando utilizamos elementos más pequeños, como tubos cuadrados de 2x2, podemos colocarlos más cerca uno del otro, generalmente a unos 60-90 cm de distancia. Esta configuración distribuye el peso de manera más uniforme a través de la estructura y ayuda a prevenir esos molestos hundimientos que nadie desea ver. Los toldos ligeros suelen funcionar bien con tubos de calibre 14 o 16, pero si hablamos de zonas donde se acumula mucha nieve, tiene sentido usar tubos galvanizados de calibre 11 o 12. El ahorro solo en materiales puede reducir los costos aproximadamente un 15 % en comparación con lo que ocurre cuando las personas separan demasiado los elementos y tienen que usar soportes más grandes y pesados. Esto da como resultado una construcción sólida, duradera y sin encarecer innecesariamente el presupuesto.
Cada vez más arquitectos recurren a los tubos cuadrados como componentes estructurales visibles en la actualidad, porque ofrecen resistencia y ese aspecto limpio que las personas desean en los edificios. Los bordes rectos combinan muy bien con las paredes de vidrio, proporcionando un soporte sólido a los edificios pero permitiendo aún el paso de la luz como si no hubiera nada allí. Cuando hablamos de entradas o portales de edificios, esos cortes en ángulo en las esquinas marcan una gran diferencia en el aspecto general. Piense en terminales de aeropuertos o entradas de centros comerciales, donde esto tiene mayor relevancia. Para estructuras tipo toldo sobre pasarelas, los tubos cuadrados permiten a los diseñadores cubrir distancias considerables sin necesidad de esos pilares gruesos que a todos les desagradan. Lo excelente es lo versátiles que son realmente estos tubos. Se doblan formando arcos elegantes para diseños modernistas o se ensamblan en esquinas marcadas para un estilo más industrial. Y tampoco debemos olvidar los aspectos prácticos. Los tubos cuadrados resisten bien las condiciones climáticas, por lo que duran más tiempo al aire libre expuestos a la lluvia y al sol. Además, su superficie lisa acepta recubrimientos de pintura a la perfección, lo que permite a los arquitectos ser creativos con los colores sin preocuparse de que el acabado se deteriore tras unos meses.
La galvanización por inmersión en caliente (ASTM A123) aplica una capa protectora de zinc de 0,10–0,15 mm, mejorando significativamente la resistencia a la corrosión en entornos agresivos como zonas costeras o industriales. Los tubos cuadrados galvanizados superan al acero sin recubrir y ofrecen una integridad estructural superior en comparación con el aluminio en aplicaciones exteriores críticas.
| Comparación de materiales | Resistencia a la corrosión | Necesidades de mantenimiento | Integridad Estructural |
|---|---|---|---|
| Tubos cuadrados galvanizados | Excelente | Bajo | Alta |
| Acero al carbono simple | Es pobre. | Alta | Alta |
| Aluminio | Bueno | Bajo | Moderado |
Las instalaciones de barandillas en zonas costeras utilizando tubos cuadrados galvanizados presentan un 70 % menos de daño por corrosión después de 10 años en comparación con el acero sin tratar, lo que los convierte en ideales para puentes, pasarelas y perímetros de seguridad donde la fiabilidad estructural es imprescindible.
Los tubos cuadrados galvanizados son excelentes elementos constructivos para proyectos de infraestructura pública porque duran para siempre y prácticamente se mantienen solos una vez instalados. Su tamaño uniforme facilita su manejo al ensamblar estructuras pieza por pieza, y ofrecen una gran resistencia considerando lo ligeros que son. En cuanto a cercas, estos tubos resisten impactos mucho mejor que las alternativas más económicas que vemos en las ciudades. Bancos y otros asientos al aire libre permanecen firmes incluso después de años expuestos a la lluvia y al sol. Los postes para señalización tampoco se doblan ni oscilan con vientos fuertes, lo cual es bastante importante cerca de carreteras transitadas donde la visibilidad es fundamental. Todo esto significa que los municipios pueden instalar estos elementos sin gastar de más y, al mismo tiempo, cumplir con todas esas normativas constructivas exigidas para espacios públicos.
Los tubos cuadrados son preferidos por su mayor resistencia torsional y facilidad de conexión. Su forma distribuye las cargas de manera uniforme, reduciendo la concentración de tensiones en columnas y vigas.
Los tubos cuadrados ofrecen una mejor relación resistencia-peso, lo que permite techos más ligeros que mantienen el soporte de carga y requieren menos material en comparación con vigas tradicionales.
Los tubos cuadrados galvanizados ofrecen una excelente resistencia a la corrosión, lo que los hace ideales para uso en exteriores, especialmente en entornos agresivos como zonas costeras o industriales.
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