Para que todos los elementos de la estructura metálica funcionen perfectamente  es necesario que estén ensamblados o unidos entre si de alguna manera.

Para elegir el tipo de unión hay que tener en cuenta cómo se comporta la conexión que se va hacer y cómo se va a montar esa conexión.

Dependiendo de ello tendremos dos tipos de uniones fundamentales:

Por Soldadura

La soldadura es la más común en estructuras metálicas de acero y no es más que la unión de dos piezas metálicas mediante el calor.

Aplicándoles calor conseguiremos que se fusionen las superficies de las dos piezas, a veces necesitando un material extra para soldar las dos piezas.

Por Tornillo

Los tornillos son conexiones rápidas que normalmente se aplican a estructuras de acero ligeras, como por ejemplo para fijar chapas o vigas ligeras.

El uso del Hierro en la construcción se remonta a la época de los Griegos, pues se han encontrado algunos templos  en los que se observan vigas de hierro forjado. En la Edad Media se empleaban elementos de hierro en las naves laterales de las catedrales.

Pero lo cierto es que comienza a usarse el hierro como elemento estructural en el siglo XVIII; en 1706 se fabrican en Inglaterra las columnas de fundición de hierro para la construcción de la Cámara de los Comunes en Londres. En el siglo XIX nace una nueva arquitectura, el hierro es el nuevo protagonista a partir de la Revolución Industrial.

Su momento de auge llega con el «perfil doble T» que aparece para sustituir a la madera en 1836, esto sienta las bases de la producción en serie, revolucionando la industria. Existen tres obras significativas del siglo XIX exponentes de esa revolución : La primera es el Palacio de Cristal, de Joseph Paxton, construida en Londres en 1851.

En 1889, el ingeniero Ch. Duter presenta su diseño la Calerie des Machine, un edificio que descubre las ventajas plásticas del metal con una estructura ligera y mínima que permite alcanzar grandes luces con una transparencia nunca lograda antes.

Y la tercera, protagonista que transforma formalmente la arquitectura antes de despuntar el siglo XX es la famosa Torre Eiffel (París, Francia). Actualmente el uso del acero se asocia a edificios con características singulares ya sea por su diseño como por la magnitud de luces a cubrir, de altura o en construcciones deportivas (estadios) o plantas industriales.

Podemos destacar dos partes en las estructuras de metal, siendo:

Estructura Metálica Principal

Se compone de todos los elementos que estabilizan y transfieren las cargas a los cimientos compuestos principalmente de hormigón armado. La estructura metálica principal es la que asegura que no se caiga, que resista las cargas y que no se deforme.

Esta se compone principalmente de los siguientes elementos:

• Vigas Metálicas: son los elementos horizontales que trabajan a flexión.  Dependiendo de las fuerzas a las que se les someta sus fibras inferiores trabajan a tracción y las superiores a compresión. Existen varios tipos de vigas metálicas, que según su forma soportan mejor unos esfuerzos u otros como pueden ser:
  • Viguetas: Son las vigas que se colocan cerca unas de otras para soportar el techo o el piso de un edificio o Dinteles: que son las vigas que se pueden ver sobre una abertura.
  • Vigas de Tímpano: Éstas son las que soportan las paredes o parte del techo de los edificios.
  • Largueros o travesaños: son las que soportan cargas concentradas en puntos aislados a lo largo de la longitud de un edificio.
• Pilares Metálicos:  son los elementos verticales, todos los pilares reciben esfuerzos de tipo axil, es decir, a compresión.

Estructura Metálica Secundaria

Esta estructura corresponde principalmente a las partes de fachadas y cubiertas que se colocan sobre la estructura metálica principal.

Una estructura es un conjunto de partes unidas entre si que forman un cuerpo con el fin  de soportar los efectos de las fuerzas que actúan sobre el mismo.

Por estructura metálica se entiende cualquier estructura en la que la mayoría de sus partes son materiales metálicos. Las estructuras metálicas son utilizadas habitualmente en el sector industrial. La construcción metálica ha alcanzado un papel significativo en el ámbito de las estructuras de Construcción. El principal material utilizado en estas estructuras es el acero.

Este tipo de estructuras son idóneas para la construcción gracias la versatilidad que presentan y a su coste de producción, ya que suele ser más barato que el de otro tipo de estructuras.

Cuando hablamos del acero tiene 3 principales ventajas frente a otros materiales:

• Soporta grandes esfuerzos sin romperse.
• Es flexible.
• Tiene plasticidad.

Por otro lado su principal desventaja es:

• Pierde propiedades en altas temperaturas, lo que hace que no se comporte bien durante un incendio.

¿Qué condiciones debe cumplir una estructura metálica?

Hay una serie de condicionantes que se deben de tener en cuenta a la hora de realizar el diseño de las estructuras metálicas:

• Rigidez: La estructura no se debe deformar cuando se aplican fuerzas sobre ella.
• Resistencia: Cada uno de los elementos que compone la estructura debe ser capaz de soportar la fuerza sin deformarse ni romperse.
• Estabilidad: que la estructura sea estable.

Ventajas de las Estructuras Metálicas

La construcción empleando este tipo de estructuras son:

• Equilibrio: Las propiedades de su material más empleado, al acero, no cambian notablemente con el paso del tiempo.
• Elasticidad: puede soportar cierta deformidad sin romperse. Los momentos de inercia de estas estructuras pueden ser calculados con precisión.
• Alta resistencia: Su límite elástico es elevado, esta característica es muy significativa en construcciones como puentes o edificios de gran altura.
• Durabilidad: Las estructuras de acero a las que se les concede un adecuado mantenimiento pueden durar indefinidamente.