Fabricación de estructuras metálicas (Steel Frame / laminado)

En el taller de un fabricante de Steel Frame se ven hileras de perfiles de chapa galvanizada apilados a la entrada y, al fondo, bastidores completos de muros listos para enviar a obra. El proceso intermedio es esencialmente manual o semiautomatizado: corte, perforación, atornillado en banco según plano. En el taller vecino de un fabricante de estructura metálica de perfilería laminada (HEB, HEA, IPE), se ven cortadoras automáticas, taladros multipalanca, líneas de granallado y cabinas de pintura. Dos materiales metálicos con dos lógicas productivas distintas. Esta lección entra en cómo se fabrican uno y otro en talleres españoles.

Las dos familias principales

En estructuras metálicas para construcción industrializada conviven dos familias técnicamente muy distintas:

Acero conformado en frío (Steel Frame)

• Perfiles ligeros (espesor entre 0,7 y 2,5 mm habitualmente) formados por plegado en frío de chapa galvanizada.
• Secciones C, U, Sigma y similares de pequeña dimensión.
• Conexiones por tornillería autorroscante.
• Norma de cálculo: Eurocódigo 3 parte 1-3 (acero conformado en frío), transpuesto al CTE.

Acero laminado en caliente

• Perfiles pesados (HEB, HEA, IPE, UPE) laminados en caliente en aceríta.
• Secciones grandes para luces importantes y cargas elevadas.
• Conexiones atornilladas con alta resistencia o soldadas.
• Norma de cálculo: Eurocódigo 3 parte 1-1, transpuesto al CTE como DB-SE-A.

Cada familia se procesa en talleres con maquinaria distinta y se aplica a tipos de proyecto distintos.

La fabricación de Steel Frame paso a paso

El proceso típico:

Recepción de materia prima

• Bobinas de chapa galvanizada según EN 10346 (galvanizado por inmersión en caliente).
• Tornillería autorroscante con certificación.
• Aislantes y revestimientos cuando integrados.

Corte y conformado

• Línea de conformado: la bobina pasa por rodillos que dan la forma de perfil C o U.
• Corte a longitud según orden de fabricación, controlado por software.
• Mecanizado de huecos para conexiones, pasos de instalaciones, regulaciones.

Montaje de bastidores en banco

• Operarios montan en bancos planos los bastidores de muros, suelos o cubiertas.
• Perfilería principal (montantes verticales o vigas horizontales) más arriostramientos y plantillas.
• Atornillado con autorroscantes según plano.
• Verificación dimensional del bastidor terminado.

Integración de elementos

• En sistemas más avanzados, se integran ya en banco:
  • Ventanas y puertas premontadas.
  • Tramos de instalaciones (canalizaciones eléctricas, tuberías).
  • Aislamiento mineral o sintético.
  • Tableros estructurales (OSB, contrachapado).

Preparación para envío

• Bastidores apilados con separadores.
• Identificación de cada bastidor para coordinación con plano de montaje.
• Carga en camión según secuencia de obra.

La planta tipo de Steel Frame es flexible y de inversión moderada. Permite fabricar series cortas con personalización razonable.

La fabricación de acero laminado paso a paso

El proceso es radicalmente distinto:

Recepción de materia prima

• Perfiles laminados según EN 10025 en barras comerciales (longitudes de 6 a 24 m según perfil).
• Chapas de gran formato.
• Tornillería de alta resistencia (calidad 8.8, 10.9 según uso) con certificación.
• Electrodos o hilos de aportación para soldadura según procedimiento cualificado.

Corte

• Sierras de cinta o plasma para perfiles.
• Oxicorte o plasma de alta definición para chapas.
• Control numérico que permite cortar series largas sin error.

Mecanizado

• Taladros multipalanca con control numérico para realizar huecos de tornillería con precisión.
• Fresado para preparación de uniones específicas.
• Punzonado para chapa menor.

Armado y soldadura

• Las piezas se arman en banco según planos de despiece.
• Soldadura cualificada según procedimientos WPS (Welding Procedure Specification) acordes con EN ISO 15614.
• Soldadores cualificados según EN ISO 9606.
• Inspección no destructiva en uniones críticas: visual (todos), líquidos penetrantes, ultrasonidos, radiografía según relevancia.

Tratamiento superficial

• Granallado para preparar superficie eliminando óxido y calamina.
• Imprimación según especificación de durabilidad.
• Pintura intermedia y de acabado en cabina ventilada.
• Marcado indeleble de cada pieza con código.

Verificación final

• Dimensiones generales contra plano.
• Tolerancias según EN 1090-2 (ejecución de estructuras de acero).
• Acabado superficial.
• Documentación de soldaduras y trazabilidad.

La normativa que estructura la fabricación

Para estructuras metálicas, el marco normativo en España incluye:

• EAE (Instrucción de Acero Estructural) o normativa específica vigente.
• EN 1090-2: ejecución de estructuras de acero, con clasificación por clases de ejecución (EXC1, EXC2, EXC3, EXC4) según criticidad.
• EN 10025: aceros estructurales laminados.
• EN 10346: aceros galvanizados.
• CTE DB-SE-A: seguridad estructural en acero.
• CTE DB-SI: protección contra incendios (el acero requiere protección).

El cumplimiento de la clase de ejecución exigida por proyecto condiciona los niveles de inspección y los requisitos del fabricante.

La protección contra el fuego

El acero pierde capacidad portante rápidamente con la temperatura. El CTE DB-SI exige resistencias al fuego (R-30, R-60, R-90, R-120 según uso y posición) que el acero desnudo no alcanza. Soluciones habituales:

• Pinturas intumescentes: se expanden con calor formando capa aislante. Aplicadas en fábrica o en obra.
• Revestimientos de mortero proyectado: capas de mortero específico con propiedades térmicas declaradas.
• Revestimientos de placa: placas de yeso laminado especial alrededor del perfil.
• Encofrado integral en hormigón: poco habitual en industrializado.

La elección depende del REI exigido, del coste y del acabado deseado.

Las certificaciones específicas

Para fabricantes de estructura metálica, las certificaciones críticas son:

• EN 1090-1 marcado CE para componentes estructurales metálicos.
• Cualificación de soldadores (EN ISO 9606) renovada periódicamente.
• Cualificación de procedimientos de soldadura (EN ISO 15614).
• Sistema de gestión de calidad orientado a soldadura (EN ISO 3834 en alguno de sus niveles).

Sin estas certificaciones, un taller no puede emitir DoP de productos estructurales metálicos.

Cuándo elegir uno u otro material

Para el proyectista o promotor:

Steel Frame

• Vivienda unifamiliar o pequeña altura.
• Plazos cortos.
• Ligereza para cimentaciones modestas.
• Compatibilidad con sistemas de aislamiento continuo.

Acero laminado

• Naves industriales y logísticas.
• Edificios singulares con luces grandes.
• Estructuras donde el peso del acero es menor que el equivalente de hormigón.
• Proyectos con plazos muy ajustados de estructura.

Híbridos (Steel Frame para envolvente sobre estructura de hormigón o de acero pesado) son cada vez más comunes.

En la siguiente lección

Hemos visto la fabricación de estructura. La siguiente lección entra en uno de los formatos más industrializados que existen: la fabricación de módulos 3D y baños prefabricados completos, donde la pieza entregada ya es prácticamente un espacio habitable.