Steel framing como cerramiento sobre estructura principal: qué carga transmite y qué no
Un cerramiento de perfiles livianos no sostiene el edificio: lleva viento y su peso. Lo que le pide a la estructura principal es una viga de borde rígida.
En un edificio de estructura metálica, el cerramiento exterior se resuelve cada vez más con paneles de perfiles livianos de acero conformado en frío: montantes delgados entre piso y piso, sobre los que se fijan las placas y el revestimiento.
Es un sistema que comparte material con la estructura y nada más. La estructura principal, de perfiles laminados, sostiene el edificio. El cerramiento de steel framing cierra el vano entre dos pisos. La frontera entre los dos está bien definida, y casi todo lo que puede salir mal ocurre cuando esa frontera no queda dibujada.
Qué es y de qué está hecho
El cerramiento se arma con una solera inferior fijada al piso, una solera superior fijada bajo el piso de arriba, y montantes de sección C entre las dos. La práctica británica, que es la que más desarrolló este uso, lo trata como una estructura secundaria y lo define como no portante.
| Elemento | Valores habituales |
|---|---|
| Altura del alma del montante | 100 y 150 mm los más usados; de 70 a 300 mm según el caso |
| Espesor | Mínimo recomendado de 1,2 mm; hasta 2,0 mm o más |
| Separación entre montantes | 600 mm, que se reduce a 400 o 300 mm por cálculo |
| Acero | Grados estructurales de 350 a 450 MPa de fluencia |
| Galvanizado | Mínimo de 275 gramos por metro cuadrado |
Hay una distinción que la guía del sector marca con claridad: los montantes de tabiquería interior, de acero no estructural, no deben usarse en muros exteriores. Se parecen en la forma y no son lo mismo.
Lo que lleva
El cerramiento lleva tres cargas: el viento sobre la fachada, su peso propio y el peso de un revestimiento liviano.
De las tres, el viento es la que gobierna. Actúa perpendicular al panel, en presión y en succión, y cada montante trabaja como una viga vertical articulada en sus extremos, que apoya abajo en la losa y arriba en la viga. Las presiones de diseño en edificios de altura media se ubican entre 0,8 y 1,5 kN/m², y en las esquinas la presión es del orden de un 30 % mayor que en el centro de la fachada.
Lo que el montante entrega a la estructura principal es, entonces, una reacción horizontal en la cabeza y otra en la base. Para una presión de 1,0 kN/m² y una altura de 3,6 m, son 1,8 kN por metro de fachada en cada apoyo. Es poco, pero es una carga horizontal aplicada en el ala inferior de una viga, y esa viga tiene que estar preparada para recibirla.
Lo que no lleva
No lleva el peso de los pisos. No arriostra el edificio. Y no lleva el peso de una hoja exterior de mampostería: si la fachada es de ladrillo, ese peso baja por su cuenta a la estructura principal o a la fundación, y el cerramiento solo le da apoyo lateral a través de las llaves.
Tampoco tiene que recibir, sin haberlo previsto, la carga que le llegaría si la viga de arriba se deforma y se apoya sobre él. Ese es el punto central del sistema.
El cabezal deslizante
Las vigas de un piso se deforman cuando el piso se carga. Si el montante está fijado rígidamente arriba, esa deformación lo comprime: el cerramiento pasa a trabajar como columna sin haber sido calculado para eso.
La solución es un detalle: el cabezal deslizante. La solera superior sujeta al montante en horizontal, para que transmita el viento, y lo deja libre en vertical, para que la viga baje sin tocarlo. Se resuelve con una solera de alas profundas o ranuradas, y con una regla constructiva simple: las placas no se atornillan a la solera superior.
La holgura que tiene que quedar depende de la luz de la viga de borde:
| Luz de la viga de borde | Holgura con estructura de acero | Holgura con estructura de hormigón nueva |
|---|---|---|
| 4 a 5 m | 10 mm | 16 a 20 mm |
| 6 m | 12 mm | 24 mm |
| 7 m | 14 mm | 28 mm |
| 8 m | 16 mm | 32 mm |
La regla resumida es luz sobre 500 con un mínimo de 10 mm cuando la estructura es de acero. Con hormigón la holgura es aproximadamente el doble, porque a la deformación por carga se suman la fluencia lenta y la retracción, que siguen actuando durante años.
Y hay un dato de responsabilidad que la guía deja escrito: el valor de la holgura lo define quien proyecta la estructura principal. Es la única parte que conoce cuánto se va a deformar esa viga.
Lo que le pide a la estructura principal
La relación entre los dos sistemas se concentra en la viga de borde, y se traduce en cuatro requisitos:
| Requisito | Valor de referencia |
|---|---|
| Deformación de la viga de borde con revestimientos frágiles | Luz sobre 500 bajo sobrecarga |
| Nivel de la losa o del fondo de viga | Tolerancia de ±10 mm en 3 m |
| Apoyo de la solera | Al menos dos tercios del ancho del perfil |
| Fijación de la solera | Cada 600 mm como máximo, con una fijación adicional cerca de cada extremo |
El primero es el que más influye en el proyecto. Una viga de borde dimensionada solo por resistencia puede cumplir con holgura y deformarse demasiado para la fachada que sostiene. Cuando el revestimiento es frágil —revoque, vidrio, piezas cerámicas— la viga queda gobernada por su rigidez.
El segundo tiene una consecuencia práctica conocida: los montantes se cortan en obra para absorber los desvíos de la estructura. Pero la tolerancia del largo del montante es de ±5 mm en 3 m, y un montante cortado largo se come la holgura del cabezal. La precisión del nivel de la estructura principal es la que protege ese detalle.
Cuánto puede deformarse el montante
El montante también tiene su propio límite, que depende de lo que lleva encima:
| Revestimiento | Flecha admisible del montante |
|---|---|
| Liviano: paneles metálicos, fachada ventilada, revoque sobre aislación | Altura sobre 250 |
| Terminaciones frágiles y vidrio | Altura sobre 360 |
| Hoja de ladrillo | Altura sobre 350 a 600, según la referencia |
La última fila muestra la dispersión entre criterios: la referencia británica admite altura sobre 350, y la asociación estadounidense de la industria del ladrillo pide altura sobre 600, porque una flecha mayor puede superar lo que la mampostería tolera sin fisurarse.
Los vanos
Una ventana interrumpe los montantes, y el viento que recibe ese vano se concentra en los perfiles que lo bordean: jambas a los lados, dintel arriba, antepecho abajo. El dintel trabaja en dos direcciones a la vez, por el viento y por el peso.
Como orientación, la guía del sector indica perfiles simples para vanos de hasta 1,5 m, jambas compuestas hasta 2,4 m, perfiles compuestos en todo el marco hasta 3 m, y postes de viento para anchos mayores. Esos postes, cuando hacen falta, ya son parte de la estructura metálica.
Lo que deja la experiencia
El cerramiento de steel framing funciona bien porque es liviano: descarga del orden de 2 kN por metro sobre la viga de borde, menos de un tercio de lo que descargaría un muro de bloques. Esa liviandad es una ventaja directa para la estructura principal.
A cambio pide tres definiciones que le corresponden a quien proyecta y fabrica esa estructura: cuánto se deforma la viga de borde, qué holgura necesita el cabezal y con qué tolerancia de nivel llegan las vigas a obra. Con esas tres escritas, los dos sistemas trabajan cada uno en lo suyo. Sin ellas, el cerramiento termina recibiendo cargas que no eran para él, y lo muestra en las terminaciones.
Este apunte forma parte de la serie sobre sistemas que se apoyan en la estructura metálica principal. Se complementa con losas alveolares sobre pórtico metálico y con chapa colaborante sobre estructura metálica.
