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PRESENTE Y FUTURO DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO EN MEXICO

OSCAR DE BUEN Y LOPEZ DE HEREDIA..

1.- INTRODUCCION. Los dos materiales ms importantes en las estruc

turas rrcdernas propias de la Ingeniería Civil son el acero y el con--

creto reforzado; en otras industrias,coj la aeronuti.ca , se utilizan-

otros metales, y en muchos paises es comCrn el uso estructural de la-

madera, pero entre nosotros su empleo es casi nulo.

En este trabajo me voy a referir al uso de las estructuras de acero-

en el México de hoy, y voy a tratar de hacer algunas predicciones so

bre como se emplearán en el futuro. Por las razones mencionadas

arriba, cuando establezca comparaciones entre las estructuras de ace

ro y las de otros materiales me referiré, siempre, a las de concreto

reforzado.

El acero estructural tiene ventajas importantes cuando se pretende -

cubrir áreas grandes, con pocos apoyos intermedios y cubiertas u--

geras, para lo que se requieren estructuras de claros considerables,

cuyo peso propio representa un porcentaje de la carga total de dise-

ño que es importante en las estructuras de acero y excesivo en las -

de concreto reforzado. Su peso propio relativamente reducido, la fa

cuidad con que se utiliza la estructura para apoyar o colgar de --

ella maquinaria y equipo, y la sencillez con que se modifica o am---

plía cuando los procesos industriales lo requieren, convierten al --

acero en el material ms adecuado para la construcci6n de fábricas,-

plantas termoeléctricas y siderúrgicas, bodegas y almacenes, y de --

las estructuras necesarias en cines, auditorios y gimnasios cubier--

tos.

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También tiene ventajas en edificios urbanos altos: menor peso de -

la estructura, que redunda en economías en la cimentación y en soli

citaciones sísmicas reducidas, ductilidad y capacidad de admitir de

formaciones inelsticas sin sufrir daños importantes, mayor resis--

tencia, que permite obtener elementos estructurales de dimensiones-

menores, y el hecho de que la estructura se fabrique fuera de la --

obra, al mismo tiempo que se construye la cimentación, dejando para

después solamente el montaje, que puede llevarse a cabo con rapi--

dez, disminuyendo el tiempo total de construcción, aspecto de impor

tancia capital en esta época de alto costo del dinero.

Sin embargo, no todo son ventajas cuando se pretende usar el acero-

en edificios altos. Su mayor resistencia, mencionada como un punto

en su favor, se vuelve a veces en contra, pues lleva a estructuras-

demasiado flexibles, capaces de evitar la falla del edificio, aún -

ante sismos de gran intensidad, pero de comportamiento inadecuado -

bajo temblores menos importantes; su baja resistencia al fuego obli

ga en muchos casos a emplear costosos recubrimientos protectores; -

la mayor rapidez de construcción se vuelve en ocasiones teórica, --

por escasez de material y plazos de entrega demasiado largos. Ade

mas, los últimos adelantos en la tecnología del concreto permiten -

el uso de resistencias muy elevadas, con lo que disminuyen algunas-

de sus desventajas.

El concreto reforzado es cada vez ms competitivo; a escala mundial,

y quizá ms todavía en países como México, con producción de acero-

relativamente baja, la mayor parte de los edificios altos que se es

tn construyendo y que se construirán en el futuro tendrán estructu

ra de concreto, aunque los ms altos seguirán haciéndose, cuando me

- 3 -

nos en un futuro predecible, con acero.

Los puentes de grandes claros constituyen otro tipo de estructuras-

en las que el acero se emplea con ventajas.

2.- EVOLUCION DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO. Los principales aspec-

tos que han contribuído al desarrollo de las estructuras de acero -

en las últimas dos o tres décadas, y las han llevado a su alto ni--

vel tecnológico actual, son los siguientes:

2.1.- MATERIALES Y FBRICACION.

2.1.1.- ACERO. En los últimos afios se ha desarrollado, a nivel --

mundial, un número considerable de tipos diferentes de aceros estruc

turales, algunos con características especiales, como los aceros in

temperizables, que se usan expuestos al medio ambiente sin pintura-

ni recubrimientos protectores de ningún tipo.

También se cuenta con una gama importante de resistencias diferentes;

la tendencia actual es utilizar aceros aleados de alta resistencia -

siempre que resulten ms económicos que los normales, al carbón.

En I1xico no se ha generalizado el uso de esos aceros, pues nuestra-

industria siderúrgica los produce en cantidades muy limitadas, o nü

las.

2.1.2- SOLDADURA. El empleo de la soldadura, en gran escala, en -

las estructuras, se inicia en los últimos años de la década de los-

cuarenta, después de la segunda guerra mundial; los métodos para sol

dar han evolucionado en forma contínua desde entonces, y se han desa

rrollado al mismo tiempo procedimientos de control de calidad, en ta

ller y en campo, que han alcanzado un alto grado de confiabilidad. -

En la actualidad, la soldadura es el medio principal de unión, pues-

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con ella se obtienen estructuras ms eficientes y económicas.

Aunque México no ha contribuido de manera significativa al desarro-

llo de los procesos y técnicas de soldadura, sí ha sido pionero en-

su uso en estructuras de gran importancia; basta mencionar el Audi-

torio Municipal construido en los años 1950-52, cuyos marcos solda

dos de 100 m de claro constituyeron, seguramente, un record mundial

(que quizá conserven todavía), y el edificio situado en la esquina-

de las calles de Reforma y Versalles, que se construyó en la misma-

época y, con sus 20 pisos, es probablemente el edificio ms alto -

del mundo con estructura de acero soldada que ha resistido, de una-

manera completamente satisfactoria, un sismo de la intensidad del -

que sacudió a la Ciudad de México en la madrugada del 28 de julio -

de 1957. (La Torre Latinoamericana es mucho ms alta, pero su es--

tructura es remachada; además, se construy6 en Estados Unidos,

mientras que la de Reforma y Versalles es nacional, tanto en mate--

riales como en mano de obra).

2.1.3.- PERNOS DE ALTA RESISTENCIA. Se emplean con frecuencia en-

juntas de campo. Complican la fabricación y obligan a usar placas

en las conexiones, pero tienen la ventaja de que se colocan muy r-

pidamente y son ms fáciles de supervisar y de reemplazar, en caso-

necesario, que las soldaduras de campo

2.1.4.- CONSTRUCCION COMPUESTA. Se obtienen economías importantes

de material haciendo que las vigas trabajen en conjunto con la losa

de concreto del piso; además, la rigidez lateral de la estructura -

crece significativamente.

También parece prometedor el uso de estructuras "mixtas", formadas-

por vigas y columnas ligeras, de acero, forradas con concreto refor

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zado. Se obtiene así un sistema que conserva muchas de las caracte

rísticas deseables del acero (ductilidad, comportamiento adecuado -

fuera del intervalo elástico) y adquiere la rigidez de las estructu

ras de concreto, con peso propio y dimensiones intermedias entre --

las que se obtendrían utilizando uno solo de los dos materiales. -

En México no se han empleado todavía estructuras de este tipo.

2. 1.5.- SISTEMAS DE PISO DE LPIvIINA ACANALADA. El uso de lxninas -

acanaladas de acero colocadas encima de las vigas, sobre las que se

cuela una capa delgada de concreto, y el trabajo de conjunto de to-

do el sistema viga-lrnina-concreto, elimina las cimbras y disminuye

los tiempos de construcción. Aunque algo caro, este sistema se es-

tá utilizando cada vez ms en nuestro medio.

2.1.- 2NALISIS Y DISEÑO. Los métodos de análisis y diseño estruc-

tural han evolucionado rpidainente como consecuencia del desarrollo

de las computadoras electrónicas y del conocimiento, cada ms pro--

fundo, del comportamiento bajo carga de los materiales, elementos-

estructurales y estructuras completas, obtenido por medio de exten-

sos estudios de laboratorio o utilizando procedimientos analíticos-

computarizados.

Los métodos modernos para el an.lisis y diseño de estructuras de --

acero están basados en dos filosofías diferentes. De acuerdo con -

una de ellas, deben diseñarseyconstruirse para que su respuesta an

te carga sea, durante toda su vida citil, elástica lineal. De acuer

do con la otra, se busca que las estructuras fallen, por formación-

de un mecanismo de colapso con articulaciones plásticas, cuando --

obran sobre ellas las cargas de trabajo multiplicadas por un factor

mayor que la unidad.

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2.2.1..- METODOS ELASTICOS. Estn basados en premisas falsas, pues

los esfuerzos residuales de fabricación, las concentraciones en agu

jeros o en cambios bruscos de sección, y los efectos de asentamien-

tos diferenciales y cambios de temperatura, hacen que el comporta-

miento de las estructuras deje de ser elástico bajo cargas mucho me-

nores que las de trabajo; ademas, ante ciertas solicitaciones, espe

cialmente las sísmicas, se busca una respuesta inelstica. A pesar

de todo, permiten predecir aceptablemente el comportamiento de las-

estructuras en condiciones de servicio y, aunque no proporcionan --

ninguna información sobre lo que sucede en la vecindad del colapso,

la experiencia adquirida en muchos años de uso permite asegurar que

en la mayor parte de los casos producen estructuras seguras. (Esto

puede no ser cierto cuando se diseñan sistemas estructurales nuevos,

pues se pierde entonces una de sus principales ventajas, la de esta

blecer patrones de comparación con estructuras ya construidas, que-

han tenido un comportamiento satisfactorio). La mayor parte de las

estructuras modernas se analizan y diseñan con intodos elásticos,-

y el problema numérico se resuelve casi siempre con computadoras --

electrónicas.

2.2.2.- IVIETODOS PLASTICOS. Con ellos se determina el coeficiente-

de seguridad real de las estructuras contra la falla por formación-

de un mecanismo de colapso con articulaciones plásticas. Aunque no

todas las estructuras de acero son capaces de llegar a esa condición,

pues puede haber fallas prematuras, relacionadas casi siempre con al

gún tipo de inestabilidad, la forma de falla mencionada representa-

el límite de utilidad estructural en muchos casos de importancia --

practica, en los que el diseño plástico conduce a estructuras ms -

económicas que las diseñadas elsticamente, y que tienen un coefi--

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ciente de seguridad contra el colapso ms uniforme..

Adeins, al proporcionar un conocimiento mucho ms claro del coinpor

tamiento hasta el colapso, los métodos plásticos han influído tam-

biefi, de rtnera decisiva, en el diseño el.stico en general y en el -

de estructuras en zonas sísmicas en particular.

2.2.3.- ANALISIS BASADO EN ESTADOS LIMITE Y FACTORES DE CARGA Y RE-

SISTENCIA. El diseño racional de una estructura debe basarse en el

estudio de sus distintos "estados límite", en los que deja de desem

peñar satisfactoriamente alguna de las funciones para las que fue -

diseñada y construida. Los estados límite pueden estar asociados -

con condiciones de servicio, como deformaciones excesivas que dañen

muros y canceles, o referirse al colapso de la estructura por fati-

ga, fractura frágil o inestabilidad. Uno de los estados límite de-

falla es el colapso plástico.

Durante el diseño deben considerarse estados límite de los dos ti--

pos; la teoría elástica suele ser la indicada para la revisión en -

condiciones de servicio y la plástica permite, con frecuencia, es-

tudiar los de colapso. En uno u otro caso se busca obtener una pro

babilidad suficientemen te baja de que se exceda el estado límite --

considerado.

2.3.- ESPEC]PICPCIctTES. El hierro es un metal muy abundante en la -

corteza terrestre; sin embargo, aunque las características de los -

aceros permiten, con frecuencia, utilizarlos varias veces (lo que -

es otra de sus ventajas sobre el concreto), constituye un recurso -

no renovable; ademas, para extraerlo de los minerales de los que --

forma parte, purificarlo, alearle las cantidades de carbono y otros

elementos necesarios para que las propiedades físicas y químicas --

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del acero sean adecuadas para su empleo en estructuras y,finalmente,

darle la forma requerida, se necesitan grandes cantidades de energía.

Esto, aunado al aumento continuo en los precios de materiales y mano

de obra, a la obligación de satisfacer, con recursos limitados, las-

necesidades de todo tipo creadas por una población en constante au--

mento, y a la competencia creciente del concreto reforzado, hace que

sea necesario desarrollar métodos de análisis, diseño, fabricación y

montaje que permitan utilizar cantidades cada vez menores de mate---

rial, sin aumentar por ello los costos y sin que se deteriore el com

portamiento de las estructuras bajo cargas de trabajo ni disminuya -

su seguridad contra el colapso.

Todos los pasos que se dan desde que se identifica la necesidad de--

una construcción hasta que se termina est.n regidos por normas y es-

pecificcciones, que forman parte de códigos o reglamentos de cons---

trucción, de observación obligatoria. Su papel es de primera impor-

tancia, pues al mismo tiempo que ponen al alcance del ingeniero es--

tructural o constructor la experiencia y los conocimientos acumula--

dos a lo largo de muchos años, constituyen una garantía de que las -

construcciones nuevas tendrán un comportamiento satisfactorio y una-

seguridad adecuada. Sin embargo, tienden a retrasar la aplicación -

de nuevos conocimientos obtenidos por medio del estudio y la experi-

mentación.

En las especificaciones para diseño y construcción de estructuras de

acero, lo mismo que en las de otros materiales, se manifiestan ten--

dencias contradictorias: se quiere obtener estructuras ligeras y --

económicas, pero se teme que su seguridad disminuya; se pretende uti

lizar los métodos ms modernos de análisis y diseño, pero se descon-

fía de su complejidad y de la capacidad de muchos ingenieros para --

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aplicarlos correctamente.

Como resultado del deseo de equilibrar esas tendencias aumentan ca-

da vez rns la extensión y el grado de dificultad de las especifica--

ciones, pues se trata de incorporar en ellas los conocimientos mas-

modernos poniendo, al mismo tiempo, los controles necesarios para -

que no se utilicen erróneamente.

Entie los cambios ms importantes de las normas de diseño en acero,-

pueden rnencionarse los siguientes:

Aceptación del diseño plástico como un método que sustituye, o

complementa, a los métodos elásticos.

Incorporación, en los métodos "elsticos", de buen número de -

condiciones que provienen del conocimiento de cómo se compor--

tan las estructuras hasta la cercanía de la falla, fuera del -

intervalo elástico: diversos esfuerzos permisibles en piezas-

en flexión, de acuerdo con su geometría, redistribución de mo-

mentos obtenidos elsticamente.

El diseño hecho con elementos mecánicos diferentes de los els

ticos y con esfuerzos permisibles elevados asegura un comporta

miento satisfactorio de las estructuras, pero también asegura-

que no responderán elsticarnente bajo cargas de trabajo. ¿Has

ta donde se justifican, entonces, algunos métodos de análisis-

estructural, muy elaborados y aparentemente muy precisos, pero

que están basados en la suposición incorrecta de que durante -

todo el proceso de carga hay una relación lineal entre esfuer-

zos y deformaciones?

3.- Diseño de las estructuras, y sobre todo de las columnas, tenien

- lo -

do en cuenta la interacción fuerza de compresión-desplazamiento.

4..- Modificaciones en los requisitos de diseño sísmico. Cada vez -

se incrementan ms las fuerzas de diseño y se complican los m-

todos de análisis. En México, el último paso en las dos direc-

ciones lo constituye el requisito de que las estructuras deben-

resistir, al mismo tiempo, la acción del sismo de diseño en una

dirección y el treinta por ciento del correspondiente a la di--

rección ortogonal. Además, se pone un énfasis cada vez mayor--

en la ductilidad y el control de deformaciones. Analizando el-

comportamiento de las estructuras de acero sometidas a sismos--

intensos, en México y en el resto del mundo, y compar.ndolo con

el de las de concreto, surge la duda de hasta dóride se han pena

lizado las primeras, de una manera consciente o no, a causa del

comportamiento, mucho menos satisfactorio, de las segundas.

Reconocimiento del importante papel que desempeñan las conexio-

nes en el comportamiento de las estructuras. Ya no se conside-

ran como una simple intersección de ejes, sino como elementos-

de dimensiones finitas, sometidos a complicados estados de es--

fuerzo.

Búsqueda de una seguridad uniforme. En las especificaciones mo

dernas se manifiesta una tendencia, que se agudizará sin duda -

en el futuro, hacia la obtención de estructuras compuestas por

elementos de seguridad uniforme; se busca, desde luego, incre--

mentarla contra las formas de falla que se juzgan ms críticas.

2.4.- EMPLEO DE COMPUTADORAS ELECTRONICAS. Las computadoras elec--

trónicas se han establecido como las herramientas ms poderosas para

el análisis estructural, al grado de que no se concibe una estructu-

ra de importancia grande o media que no sea analizada con ellas, y -

su uso se extiende aún a las ms sencillas, incluso en casos en que

los métodos manuales resultarían ms eficientes.

Aunque ms lentamente que el an1isis, también están invadiendo el-

campo del diseño estructural, y no pasaran muchos años sin que lo -

controlen por completo.

Ademas de permitir el análisis riguroso de estructuras que antes ha-

bían de tratarse con métodos aproximados, las computadoras liberan-

al ingeniero estructurista de buena parte del trabajo que tenía que

desempeñar, aburrido, por su carácter repetitivo, y muchas veces --

frustrante, dada la alta probabilidad de cometer errores numéricos,-

la dificultad de localizarlos y la necesidad de repetir los cicu--

los para corregirlos, y le permiten concentrarse en aspectos ms --

creativos e importantes, como la elección del modelo matemático que

se utilizará en el análisis, el estudio de diversos sistemas estruc

turales, el establecimiento de los criterios de diseño y la elección

de los elementos de unión y de las conexiones.

Sin embargo, también están creando problemas que antes no existían.

Se pone ahora demasiado énfasis en el análisis "exacto", y se des-

cuida el diseño y la concordancia entre el modelo y la estructura.-

Cuando se utilizan métodos manuales se conoce el orden de magnitud-

de los elementos con los que se trabaja, y se hacen comprobaciones-

de resultados parciales a lo largo de todo el proceso; con las com-

putadoras se pierde el control del análisis, por lo que deben revi-

sarse cuidadosamente los resultados finales, pero la misma cantidad

de información producida dificulta a veces esa revisión.

Ademas, tienen una influencia negativa en la enseñanza, y hacen que

12 -

aumente nuestra dependencia en la tecnología que proviene de países

ins avanzados.

2.5.- NUEVOS SISTEMAS ESTRUCTURALES. La función primordial de una

estructura es transmitir las cargas vivas verticales y el peso de -

instalaciones, cubiertas, muros y canceles, a la cimentación y, --

eventualmente, al terreno. Ademas, la simple existencia de la es--

tructura ocasiona incrementos en las cargas verticales, puesto que-

los materiales con que esta hecha pesan, y la aparición de otro ti-

po de solicitaciones, como los empujes de viento, al impedir el li-

bre flujo de las corrientes de aire, o las fuerzas de inercia oca-

sionadas, durante un temblor, por el movimiento del terreno en que-

se apoya.

Para obtener estructuras económicas deben minimizarse las solicita-

ciones que han de resistir, lo que puede lograrse reduciendo las --

cargas o utilizando sistemas estructurales que las transmitan al te

rreno de la manera ms eficiente posible.

Las cargas vivas, y ciertas cargas muertas, no pueden reducirse en-

general, pues constituyen la razón de ser de las estructuras; en --

cambio, sí puede disminuir el peso propio y, con 61, los efectos --

ocasionados por los temblores.

El sistema estructural ms eficiente suele ser (constituyen excep---

ciones algunos edificios de muy poca altura) el que resiste las

fuerzas accidentales horizontales, de sisro o viento, con el menor-

incremento de material por encima del necesario para soportar las -

inevitables cargas permanentes.

Se cuenta con tres mecanismos para proporcionar resistencia y rigi-

dez laterales: contraventeos verticales, marcos rígidos y muros de

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cortante; cualquier problema puede resolverse con uno solo o cornbi-

nando varios.

Las vigas y columnas de los marcos rígidos permiten crear con faci-

lidad los espacios donde se desarrollaran las actividades para las-

que se construyó el edificio, con un mínimo de interferencias para-

el movimiento horizontal de personas y equipo. Los marcos rígidos-

convencionales son eficientes en construcciones urbanas o fabriles-

de poca altura, pero dejan de serlo cuando, al crecer ésta, se vuel

ven críticos los efectos de las fuerzas horizontales, lo que obliga

a aumentar las dimensiones de vigas y columnas para obtener la re--

sistencia y rigidez lateral necesarias.

Los contraventeos verticales y los muros de cortante resisten las -

fuerzas horizontales de manera ms eficiente. Los primeros, en ten

sión o compresión, aprovechan las propiedades del acero mucho mejor

que cuando trabaja en flexión; los muros de cortante suelen ser de-

concreto reforzado. Ambos sistemas tienen el inconveniente de que -

impiden o dificultan el paso por algunas zonas del edificio.

En estructuras industriales se emplean contraventeos verticales, --

combinados muchas veces con marcos rígidos. En construcciones urba

nas se utilizan contraventeos o muros de rigidez, dispuestos en zo-

nas donde no dificultan la operación del edificio, como son linderos

y cubos de escaleras y elevadores. Combinados con marcos rígidos --

son effrienfs hasta unos 20 6 25 pisos.

En los últimos años se han desarrollado sistemas estructurales espe

ciales para edificios altos, que se caracterizan porque los elemen-

tos que resisten las fuerzas horizontales se colocan en la periferia,

donde aumenta su eficiencia. Las funciones de los sistema de piso -

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se reducen a trnnsmitir las cargas verticales a las columnas y ac--

tuar como diafragmas horizontales, por lo que pueden hacerse iguales-

en toda la altura; ésto conduce a simplificar y sistematizar la fa-

bricación y el montaje. Todavía se han utilizado poco en nuestro -

país, pues son adecuados para alturas poco comunes aún entre noso--

tros.

3. - SITUACION ACTUAL DE LS ESTRUCTURAS DE ACERO. Aunque en las-

últimas décadas el concreto reforzado ha evolucionado, en general,-

con mayor rapidez que el acero, se ha hecho competitivo en áreas en

las que no lo era y se ha convertido en el material de uso ms f re-

cuente, ningún tipo de construcción está monopolizado por uno de --

los dos materiales, pues así como el concreto, en forma principal--

mente de elementos prefabricados y presforzados, se utiliza de vez-

en cuando en estructuras industriales y, con mayor frecuencia, en -

bodegas y otras construcciones de claros importantes, también el --

acero se emplea a veces para edificios urbanos de pocos pisos. Sin

embargo, sí puede afirmarse que las estructuras de acero dominan to

das las áreas relacionadas con la industria, y en zonas urbanas las-

cubiertas de cines, teatros, tiendas de autoservicio, gimnasios, y-

otras construcciones que requieren espacios grandes sin columnas in

termedias, así como los edificios altos. También juegan un papel -

muy importante en el almacenamiento y transporte de bienes de consu

mo y en la obtención y distribución de energía.

Las estructuras de acero son, pues, fundamentales para el desarrollo

de países que se encuentran en la etapa que vive el nuestro.

Contamos en México con la tecnología y los recursos humanos y mate--

riales necesarios para diseñar, fabricar y montar todas las estructu

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ras de acero que requiere el país, y las que necesitará en un futu-

ro predecible; sin embargo, en el pasado inmediato han sido frecuen

tes las estructuras diseñadas o fabricadas en el extranjero, o las -

fabricadas aquí, con material importado. Ilustraré esta afirmación

con tres casos que constituyen una muestra de una población segura-

mente mucho mayor.

Buena parte de las estructuras de acero de la primera etapa de la -

Siderúrgica Mzaro Cárdenas-Las Truchas se diseñó y fabricó fuera -

del país lo que puede justificarse, tal vez, en algunos casos (como

el alto horno) por tratarse de problemas muy especiales, pero no en

otros. La razón principal por la que no se hicieron en México fue-

ron los plazos, -muy reducidos, en que debían terminarse.

La torre de Pernex se diseñó aquí, pero la estructura se fabricó en -

el extranjero. El motivo, de nuevo, fue la condición de que debería

terminarse en un plazo muy breve, en un momento en que todos los fa-

bricantes nacionales tenían ya comprometida su capacidad de produc--

ción.

La estructura del edificio de la Compañía Mexicana de Aviación se di

señó y fabricó en esta ciudad, pero los perfiles con que está hecha-

son importados.

Los tres ejemplos pertenecen a los períodos de intensa actividad en-

la construcción que caracterizan a la parte central de cada etapa de

seis años en la vida del país; durante ellos, al menos en los dos iii

timos sexenios, la capacidad nacional de producción ha sido, sin du-

da, insuficiente, pero no sucedería lo mismo si el desarrollo, mejor

planeado, fuese continuo y uniforme, y no con fases de actividad --

tan intensa que obligan a aumentar desproporcionadamente la produc--

- 16 -

ción durante unos años, para tropezarse con graves problemas de fal

ta de trabajo en los siguientes. Estas fluctuaciones, que afectan-

a muchas actividades, pero son críticas en la industria de la cons-

trucción en general y en la construcción en acero, muy particular -

mente, propician la salida de divisas para importar material y es--

tructuras, con que se contaría en el país si el trabajo se distribu

yese ms racionalmente en el tiempo, y para aumentar, innecesaria--

mente, la capacidad de producción en los años de mayor demanda.

3.1.- FACTORES QUE RAN FRENADO EL DESARROLLO. Entre los factores-

que han contribuido a que el desarrollo de las estructuras de acero

haya sido rns lento, hasta la fecha, de lo que sería deseable, y --

que pueden frenarlo en el futuro, están los siguientes:

Pocos son nuestros ingenieros y arquitectos que piensan en el acero

como alternativa, muchas veces ventajosa, de soluciones en concreto

reforzado. Esto es resultado de un círculo vicioso que abarca la -

practica profesional y la educación universitaria. Como la demanda

de estructuristas que diseñen en acero es pequeña, también son po--

cos los estudiantes que se interesan en esa disciplina, por lo que

los profesionales del diseño estructural están en general poco capa

citados en ella, y tratan de resolver los problemas que se les pre-

sentan con estructuras de concreto, con las que se sienten ms a --

gusto, pues las conocen mejor, aunque no sean las ms indicadas. Y

esto sucede en un momento en que la mayoría de los jóvenes estudia-

carreras que no son técnicas, la mayor proporción de los estudiantes

de ingeniería escoge carreras diferentes de la ingeniería civil y -

solo un número reducido de los futuros ingenieros civiles se intere-

sa por el diseño estructural.

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El abastecimiento del acero ha sido siempre insuficiente, err.tico-

y con retraso; es frecuente tener que rediseñar estructuras para --

sustituir perfiles por otros que se encuentren en el mercado, con -

importantes pérdidas de tiempo y, a veces, incrementos en las canti

dades de material. Este problema se origina en una producción menor

que la demanda, y se agrava porque la industria siderúrgica le pres-

ta ms atención a otros productos, como lmina para automóviles o -

muebles, en los que sus utilidades son mayores y la demanda ms re-

gular que la de perfiles o plancha estructural.

Los plazos para diseñar las estructuras suelen ser muy reducidos,-

y el proyectista no obtiene ninguna ventaja por hacer diseños econÓ

micos: tiene poco tiempo para estudiar alternativas diversas, nece

sita invertir ms recursos para hacerlo y, con frecuencia, gana me-

nos, pues sus honorarios suelen ser un porcentaje del costo. Los -

tiempos reducidos de fabricación, el poco control de calidad y la -

mano de obra frecuentemente mal preparada producen estructuras que-

muchas veces no alcanzan los niveles de calidad que serían desea---

b les.

La investigación sobre problemas relacionados directamente con las-

estructuras de acero es nula en México, a pesar de que constituye -

un campo muy importante, sobre todo en lo que se refiere a estructu

ras industriales.

4.- TENDENCIAS FUTURAS. En el momento histórico en que vivimos pa

rece imposible predecir el futuro de las estructuras de acero con -

alguna posibilidad de acercarse a lo que realmente sucederá.

Teniendo en cuenta la abundancia del hierro, las magníficas propie-

dades físicas del acero, la facilidad con que se mejoran muchas de-

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ellas con pequeños cambios de composición química o con tratamientos

térmicos, su costo relativamente bajo y la enorme demanda de cons---

trucciones de todo tipo que habrá en México en los próximos años, se

podría pensar en un futuro halagtfeio; sin embargo, hay otros facto--

res no tan positivos.

Elprincipal enemigo del uso del acero en estructuras es 61 mismo. --

Sus características, que lo hacen excelente material de construcción,

lo convierten tainbin en elemento básico para la fabricación de uten

silios, herramientas, maquinaria y equipo y, desgraciadamente, en el

material alrededor del que gira toda la industria b1ica, que consu-

me importantísimos recursos, a nivel mundial. Ms todavía, dentro -

del campo de la construcción el acero hace posible la existencia de-

su competidor principal, el concreto reforzado y presforzado.

Dadas la producción y el consumo en nuestro país, y teniendo en cuen

ta las muchas aplicaciones en las que es difícil sustituirlo por --

otro material, puede parecer, a primera vista, que convendría reem--

plazarlo por concreto reforzado en todos los casos en que éste puede

utilizarse con ventaja, en condiciones análogas, o aún en desventaja

respecto al acero estructural. Si se adoptase esa política, casi to

da la construcción urbana se haría de concreto, y el acero se desti-

naría a construcciones industriales y puentes.

Sin embargo, no parece ser esa la tendencia mundial, pues el consumo

de acero destinado a otras actividades está disminuyendo, lo que u-

bera importantes cantidades que buscaran emplearse en la construc---

ción.

Cuando la economía de un país avanza se aleja de las actividades que

utilizan mucho acero, como son las instalaciones de producción e in-

- 19 -

fraestructura, y se acerca a los servicios y a las industrias de --

tecnología ms elevada, que requieren cantidades menores de ese ma-

terial.

El progreso tecnológico en la producción siderúrgica tiene tanibin-

un efecto moderador permanente sobre el uso del acero, pues los pro

ductos con propiedades físicas mejoradas hacen que disminuyan las -

cantidades requeridas.

Los usuarios racionalizan y mejoran sus operaciones, lo que redunda

en aumentos de rendimiento y disminuciones adicionales en las canti

dades de material. Por otro lado, hay en la actualidad un proceso de

sustitución del acero por materiales como aluminio, pl.stico, cartón

y madera.

El menor crecimiento económico de los últimos años, la incertidumbre

acerca del futuro y la continua sobrecapacidad en la mayoría de los-

sectores de la producción, han ocasionado un descenso, en casi todos

los países, de la parte del producto nacional bruto que se destina a

inversiones, lo que ha deprimido an ms la demanda de acero. Ade--

mas, en los países industrializados hay una tendencia persistente a-

dedicar una parte cada vez mayor de las inversiones al aumento de --

productividad, lo que implica un consumo de acero mucho menor que --

cuando se destinan a expansiones de la capacidad, que involucran nue

vos edificios, mayor infraestructura y, a menudo, equipos industria-

les pesados. Incluso en las inversiones para reemplazos el acero --

tiene menor importancia que en el pasado, pues se utilizan maquina--

ria y estructuras ms ligeras.

El aumento del precio del petróleo y de la energía en general ha

obligado a distraer recursos de las inversiones destinadas a objeti-

- 20 -

vos de desarrollo comunes para orientarlas hacia proyectos de eco-

mía de energéticos o de apertura de fuentes alternas. Las inver--

siones relacionadas con la energía también requieren cantidades --

apreciables de productos de acero, pero el efecto neto de una me--

nor actividad general, tanto económica como de inversiones, ha sido

una reducción en su uso, por lo menos en términos de tonelale.

Los aumentos en los precios de la energía, el estancamiento prolon-

gado o el crecimiento lento, la inflación y las consiguientes polí-

ticas gubernamentales restrictivas han conducido también a una re--

ducción en el uso del acero en los países desarrollados o en vías -

de desarrollo, lo que se comprueba en la demanda de productos manu-

facturados como impleinentos domésticos y, sobre todo, automóviles.

En los principales países productores la cuarta parte del acero se-

destinaba al sector automotríz. La demanda de acero en la industria

del automóvil ha decaído, no solo porque ha disminuído la venta de-

vehículos nuevos, sino también porque el precio elevado del petró-'--

leo hace que se fabriquen automóviles de menor tamaño, ms ligeros-

y eficientes. Cabe esperar que este esfuerzo por disminuir el peso

unitario en el sector automotríz continuara en el futuro, de manera

que se seguirá reduciendo su importancia relativa en el consumo de-

acero.

A menos que se desplome la producción a nivel mundial, es probable-

que en el futuro inmediato se cuente con acero destinado a fines es

tructurales en cantidades mayores que las disponibles en el pasado-

cercano, puesto que está disminuyendo su participación en otros carn

pos, lo que obligará a la industria del acero a hacer un gran esfuer

zo para mantener y aumentar su participación en el mercado de la -

- 21 -

construcción.

Esta es la situación que imperará probablemente en nuestro país en-

los próximos años, pues a los factores que ocasionan una disminu---

ción en la demanda de acero para actividades no relacionadas con -

la construcción (menos importantes, quizá, que en los países ms de

sarrollados, pero aCm así significativos) se suma el incremento en-

la capacidad de producción de nuestra industria siderCirgica.

Un primer resultado favorable será el aumento de la competencia en-

tre los dos materiales ms importantes. Los espectaculares adelan-

tos en el diseño y construcción de estructuras de concreto se deben,

en no pequeña parte, al deseo de desplazar al acero de campos que -

le pertenecían originalmente, y que no le interesaban demasiado, en

vista de la gran demanda existente en otras actividades. Para se--

guir siendo competitiva, e incluso para recuperar parte del terreno

perdido, la industria de la construcción en acero tendrá que preocu

parse m.s que hasta ahora de todos los aspectos que redunden en es-

tructuras económicas, eficientes y de mejor calidad.

5.- CONCLUSIONES. La construcción en acero tiene, en nuestro país,

un futuro prometedor, y puede contribuir significativamente a la --

tan añorada, pero nunca alcanzada, independencia tecnológica. Al -

mismo tiempo, la distribución planeada y racional del acero que pro

ducimos entre todas las actividades que lo necesitan, incluída la -

construcción, debe conducir a una disminución de nuestras necesida-

des de divisas y a un aumento de las exportaciones.

Sin embargo, ese futuro no llegará por sí solo, por el simple hecho

de que lo deseemos; para alcanzarlo hemos de trabajar intensamente.

Los puntos principales en que debemos concentrar nuestros esfuerzos

- 22 -

son, a mi juicio, los siguientes:

5.1.- PLANEACION. Primero a nivel nacional, y luego por sectores,

hemos de precisar lo que queremos y lo que podemos hacer, y hemos -

de distribuir ese quehacer en el tiempo de manera continua y unifor

me. Reduciremos así a un mínimo las tremendas fluctuaciones del pa

sado reciente lo que incrementará la productividad, reducirá el des

empleo cíclico y evitará importaciones costosas e innecesarias.

5.2.- RECURSOS HUMANOS. Hemos de convencer a nuestros jóvenes de-

que el trabajo proporciona las mayores satisfacciones, que el dinero

en sí no significa nada si no se obtiene en una actividad útil para

uno mismo y para la sociedad.

A los jóvenes que van a iniciar una carrera universitaria hemos de-

demostrarles que las estructuras constituyen un reto a su inteli--

gencia, capacidad de trabajo y creatividad, y un campo que les per-

mitirá satisfacer ampliamente sus necesidades económicas al mismo -

tiempo que realizan una actividad interesante y útil. A los subpro

fesionales y a los obreros tenemos que convencerles de que pueden -

mejorar su nivel económico y social dentro de la industria de la--

construcción en acero, llena de oportunidades de trabajo calificado.

Las dificultades económicas por las que atravesamos y los cambios -

estructurales necesarios para superarlas y poner las bases del desa

rrollo futuro del país, una de las cuales ha de ser una mejor distri

bución de la riqueza, limitan severamente las divisas que pueden de-

dicarse a la educación, en todos sus aspectos; la pérdida de poder-

adquisitivo del peso en comparación con el de las monedas de los --

principales países industrializados reduce también drásticamente --

nuestras posibilidades de formar parte de sociedades técnicas extran

1

- 23 -

jeras, adquirir libros o salir del país para asistir a cursos y con-

gresos, y nos impide traer expertos del exterior. El número de mexi

canos que realizará estudios de posgrado en el extranjero se reduci-

r, y no es aventurado predecir que nos veremos afectados por la fu-

ga de cerebros, que tanto ha perjudicado a muchos paises en desarro-

llo, y que entre nosotros no existía.

Todos esos factores nos obligan, no a encerrarnos en nosotros mismos,

pues en el mundo actual ningún país puede superar todos sus problemas

sin tener contacto con el resto de las naciones, pero sí a optimizar

nuestros recursos y a mejorar la enseñanza, en todos los niveles, -

lo que en el campo de la ingeniería exige, entre otras cosas, que -

los profesionales en ejercicio activo se interesen por ella mucho --

ms de lo que lo han hecho hasta ahora.

5.3.- MATERIALES. La conveniencia de producir aceros estructurales

de diferentes tipos merece un estudio cuidadoso pues empleando, en -

forma racional, diversas resistencias, se obtienen estructuras ms -

económicas y ligeras.

Es de esperar que no se siga fomentando la practica de adquirir ace-

ro, o estructuras, en el extranjero, pero ha de vigilarse que los fa

bricantes nacionales no descuiden la calidad de sus productos, como-

ha sucedido en muchas industrias, por el hecho de no tener competen-

cia.

5.4.- SEGURIDAD Y ECONOMIA. Las estructuras que construyamos en el

futuro habrán de ser ms económicas y, al mismo tiempo, ms seguras-

que las actuales; para ello es preciso optimizar todas las etapas --

del proceso de diseño y construcción.

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Las plantas siderúrgicas deben mejorar sus programas de fabricación,

regularizar sus entregas y producir materiales que cumplan escrupu-

losainente las especificaciones.

Los ingenieros estructurales han de preocuparse mucho ms que hasta-

ahora por escoger la solución ms adecuada para cada caso.

Los fabriáantes yrnontadores deben capacitar mejor a sus trabajado

res, hacerlos conscientes de la importancia de que las cosas queden-

bien hechas, y convertirse en sus propios y ms estrictos superviso-

res; no se trata, como parece en ocasiones, de que el propietario o-

su representante no encuentren los errores, sino de que éstos no --

existan.

El propietario, persona o institución, privado o público, tiene que-

reconocer que para hacer las cosas bien se necesita tiempo y dinero.

5.5.- NORMAS Y ESPECIFICACIONES. Deben implantarse mecanismos ade-

cuados para modificar oportunamente las normas y especificaciones de

diseño y construcción, cuando los adelantos tecnológicos lo justifi-

quen; sin embargo, los cambios no han de ser demasiado frecuentes, -

pues ocasionan inversiones importantes de dinero y horas-hombre en -

modificaciones de ayudas de diseño, programas de computadora y entre

namiento del personal.

Convendrá publicar dos niveles de especificaciones, para que no sea-

obligatorio realizar estudios demasiados complicados para estructu--

ras sencillas y poco importantes, que no los ameriten. Se liberaran

así recursos humanos y disminuirán los posibilidades de cometer erro

res por interpretaciones incorrectas de las normas.

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5.6.- COMPUTADORAS ELECTRONICAS. Los métodos de enseñanza tienen

que modificarse para capacitar a las nuevas generaciones de ingenie

ros para que empleen las computadoras de la manera más eficiente po

sible, al mismo tiempo que adquieren los conocimientos y habilida--

des necesarios para no depender exclusivamente de ellas, para saber

curido y en qué forma conviene utilizarlas, y para contribuir a la-

evolución del análisis y diseño estructural.

Para disminuir nuestra dependencia del exterior habrá que destinar-

recursos importantes a la preparación de programas propios, tenien-

do cuidado de no malgastar esfuerzos en elaborar programas que no -

difieren entre sí más que en unas cuantas fracciones de segundo de-

tiempo de máquina.

5.7.- NUEVOS SISTEMAS ESTRUCTURALES. Hemos de ejercitar al máximo

nuestra imaginación y creatividad para, cuando convenga, salirnos -

de las soluciones tradicionales y desarrollar nuevos y eficientes -

sistemas estructurales. En ellos desempeñará un papel predominante

el uso conjunto del acero y el concreto reforzado pues los dos mate

riales, y las estructuras hechas con ellos, se complementan en mu--

chos aspectos.

5.8.- FABRICACION Y MONTAJE. Deben hacerse esfuerzos importantes-

para mejorar la calidad final de nuestras estructuras, empezando --

con la de los productos siderúrgicos, continuando con la fabrica---

ción en taller y terminando con el montaje.

Además, han de desarrollarse métodos de fabricación y montaje que -

hagan que los nuevos sistemas estructurales sean factibles y econó-

micos.