Durante años trabajé como presupuestista, valorando obras a partir de la documentación que llegaba de los estudios. Recuerdo una nave agrícola de pórticos a dos aguas que entró con un anejo de cálculo de dos páginas: perfiles, una tabla de cargas y poco más.
Al medir las correas vi que la cubierta llevaba placas fotovoltaicas que no aparecían en ninguna hipótesis. Hubo que llamar al calculista, rehacer cargas y, de paso, cambiar dos perfiles de correa y la placa de anclaje de los pilares de esquina.
El presupuesto se movió, la planificación también, y el cliente no entendía por qué una estructura «ya calculada» cambiaba a tres semanas de empezar.
Esta guía no es un resumen del DB SE-AE. Es un recorrido práctico por el cálculo de cargas en estructuras metálicas tal como se hace en un despacho: qué acciones considerar, de dónde salen los valores, cómo se convierten en cargas sobre correas y pórticos y en qué puntos suelen torcerse las cosas.
Está pensada para arquitectos, arquitectos técnicos e ingenieros que proyectan o revisan estructuras de acero en edificación: naves, cubiertas ligeras, entreplantas, ampliaciones y refuerzos.
La realidad que nadie cuenta
El cálculo de cargas es la parte menos vistosa de un proyecto de estructura y, sin embargo, es donde nacen la mayoría de los problemas. El programa dimensiona perfiles con una precisión impecable, pero lo hace sobre las cargas que tú le das. Si la hipótesis de partida está mal, el resultado será exacto y equivocado a la vez.
En la práctica, lo que más se ve es esto: cargas copiadas de un proyecto anterior en otra provincia, cubiertas que en vida útil reciben placas solares, climatizadoras o pasarelas que nadie previó, y viento introducido sin pensar en la succión, que en cubiertas ligeras suele ser la acción que de verdad manda. Ninguno de estos fallos aparece en un render. Aparecen en obra, en una revisión del OCA o, en el peor caso, tras un temporal.
Antes de empezar: datos que necesitas
Antes de abrir cualquier programa conviene tener cerrados cuatro datos: la ubicación exacta y su altitud (condicionan nieve y viento), el entorno de la parcela (campo abierto, zona industrial, núcleo urbano, borde de mar), el uso real del edificio y de su cubierta, y las cargas de instalaciones previstas o razonablemente previsibles. Pregunta por escrito al promotor si va a instalar fotovoltaica, máquinas de climatización o falsos techos colgados. Esa respuesta, archivada, te ahorrará discusiones.
¿Qué cargas actúan sobre una estructura metálica?
El DB SE clasifica las acciones según su variación en el tiempo: permanentes, variables y accidentales. Para una estructura metálica esa clasificación se traduce en algo muy concreto.
Cargas permanentes
Son las que actúan siempre y con valor prácticamente constante: el peso propio de perfiles, correas y arriostramientos, y el de los elementos constructivos que la estructura soporta (cerramientos, cubierta, forjados, solados, tabiquería, falsos techos e instalaciones fijas). En acero el peso propio pesa poco en proporción, y precisamente por eso las cargas permanentes «pequeñas» (un panel algo más pesado, un falso techo técnico) tienen un efecto relativo mayor que en hormigón.
Sobrecargas de uso
Recogen el peso de lo que el uso del edificio impone: personas, mobiliario, mercancía, vehículos. Se toman de la tabla 3.1 del DB SE-AE según la categoría de uso. Para viviendas el valor general es 2 kN/m²; para zonas de acceso público con mesas y sillas, 3 kN/m²; en locales comerciales, 5 kN/m². Las cubiertas accesibles solo para conservación tienen su propia categoría (G), con 0,4 kN/m² si son cubiertas ligeras sobre correas, y una particularidad que conviene recordar: esa sobrecarga no se combina con el resto de acciones variables.
Acciones variables y ambientales
Aquí entran viento, nieve y acciones térmicas. En estructuras metálicas ligeras son, con diferencia, las que deciden el dimensionado: el viento por presión y, sobre todo, por succión; la nieve por su magnitud en zonas de interior y altitud; y la temperatura en estructuras largas sin juntas de dilatación, donde el acero se dilata y la estructura lo nota en los apoyos.
Acciones accidentales
Son poco probables pero de gran magnitud: sismo, incendio e impacto. El sismo se rige por la NCSE-02 y depende de la aceleración sísmica básica del municipio. El impacto de vehículos aparece en garajes, muelles de carga o naves con carretillas, y el incendio condiciona la protección de la estructura según el DB SI. No siempre dimensionan, pero siempre hay que justificar por qué se consideran o no.
Normativa para el cálculo de cargas en estructuras metálicas
Código Técnico de la Edificación DB SE-AE
Es el documento que fija las acciones en edificación: valores de peso propio y sobrecargas, viento (apartado 3.3 y anejo D), acciones térmicas, nieve (apartado 3.5 y anejo E) y acciones accidentales. Se apoya en el DB SE, que establece las bases de cálculo: coeficientes parciales, coeficientes de simultaneidad y límites de deformación.
Código Estructural
Aprobado por el Real Decreto 470/2021, sustituyó a la antigua Instrucción de Acero Estructural (EAE) y a la EHE-08. Regula el proyecto, ejecución y control de las estructuras de acero, con un contenido muy alineado con el Eurocódigo 3. En edificación convive con el CTE: las acciones se siguen tomando del DB SE-AE, y el Ministerio ha publicado una Guía de aplicación del Código Estructural a la edificación, revisada en enero de 2026, que conviene consultar para saber qué documento aplicar en cada comprobación. Si heredas un proyecto antiguo que cita la EAE, revisa esas referencias antes de reutilizarlo.
Eurocódigos aplicables al cálculo de acciones y estructuras metálicas
La UNE-EN 1991 (Eurocódigo 1) define las acciones: la parte 1-3 trata la nieve y la 1-4 el viento, con un grado de detalle mayor que el DB SE-AE en formas de cubierta y acumulaciones. La UNE-EN 1993 (Eurocódigo 3) cubre el dimensionado del acero. En la práctica española se usan como referencia complementaria cuando el CTE no cubre un caso: cubiertas de geometría singular, marquesinas, cubiertas en diente de sierra o estructuras de cierta altura.
Cómo calcular las cargas de una estructura metálica paso a paso
Definir la geometría y el uso de la estructura
Luces, separación entre pórticos, altura de pilares, pendiente de cubierta, existencia de entreplantas y huecos de fachada. Y el uso, que no es solo «nave industrial»: no carga igual un almacén con estanterías que un taller con puente grúa o un centro deportivo con cubierta ligera. Esta definición condiciona todas las demás decisiones.
Determinar el peso propio de los elementos metálicos
El acero estructural pesa 78,5 kN/m³. Los programas calculan el peso de los perfiles que modelas, pero no el de cartelas, rigidizadores, placas, tornillería ni pequeños elementos secundarios. Muchos calculistas lo cubren con un pequeño incremento del peso propio; lo importante es que el criterio quede escrito en la memoria.
Calcular las cargas permanentes adicionales
Cubierta, cerramientos, forjados y acabados. Como orden de magnitud, un panel sándwich de cubierta suele moverse entre 0,10 y 0,15 kN/m², las instalaciones colgadas entre 0,10 y 0,30 kN/m², y una instalación fotovoltaica sobre cubierta en el entorno de 0,15 a 0,25 kN/m², siempre según ficha del fabricante. En forjados mixtos con chapa colaborante, el peso del hormigón fresco durante el hormigonado es una fase de cálculo en sí misma.
Establecer las sobrecargas de uso
Se toman de la tabla 3.1 del DB SE-AE, con su carga puntual asociada. Recuerdo una entreplanta de oficinas en una nave que se había calculado como uso administrativo (2 kN/m²) y acabó llena de archivo móvil. Cuando el cliente cambió el uso, el refuerzo de vigas costó más que haber previsto desde el principio una categoría de almacenamiento. Pregunta siempre por el uso real, no por el nombre del espacio.
Incorporar las acciones de viento y nieve
Son las acciones climáticas que dependen del emplazamiento y las que más cambian de un proyecto a otro. Por eso tienen apartado propio más abajo. La idea clave: no se copian, se calculan para cada parcela.
Realizar las combinaciones de cargas
Para los estados límite últimos en situación persistente, el DB SE combina las permanentes con coeficiente 1,35 (si son desfavorables) con una acción variable principal mayorada por 1,50 y el resto de variables afectadas además por su coeficiente de simultaneidad ψ0: 0,6 para el viento, 0,5 para la nieve en altitudes de hasta 1.000 m (0,7 por encima) y 0,7 para las sobrecargas de vivienda y oficinas. Para los estados límite de servicio se usan combinaciones sin mayorar. En naves ligeras, la combinación más desfavorable para pilares y anclajes suele ser la de viento como principal con permanentes como favorables, que es justo la que tiende a olvidarse.
Aplicar las cargas al modelo estructural
Es el paso donde las cargas superficiales se convierten en lineales o puntuales sobre las barras. Hay que respetar la dirección de cada acción: el peso propio actúa sobre la superficie inclinada, la nieve se define por metro cuadrado de proyección horizontal y el viento actúa perpendicular a la superficie. Mezclar estos criterios es un error silencioso que el programa no detecta.
Cálculo de cargas de viento en estructuras metálicas
Factores que influyen en la presión del viento
La presión que llega a la estructura depende de la zona eólica del emplazamiento, de la altura del punto considerado, de la rugosidad del entorno (grado de aspereza, de I en borde de mar a V en centros urbanos densos), de la forma del edificio y de la dirección del viento. Una nave en un polígono abierto junto a la costa no se parece en nada a la misma nave entre edificios en un casco urbano.
Cálculo de cargas de viento según el CTE
El DB SE-AE expresa la acción como qe = qb · ce · cp. La presión dinámica qb sale del mapa del anejo D: 0,42 kN/m² en zona A, 0,45 en zona B y 0,52 en zona C (el CTE permite usar 0,5 kN/m² de forma simplificada en cualquier punto del territorio). El coeficiente de exposición ce depende de la altura y del grado de aspereza (tabla 3.4), y el coeficiente eólico cp de la forma del edificio y de la zona de la superficie (tablas del anejo D). A esto se suma la presión interior, que en naves con portones grandes puede ser decisiva: un portón abierto en la fachada a barlovento convierte la nave en un globo que empuja la cubierta hacia arriba.
Distribución de las cargas de viento sobre la estructura
El anejo D divide paramentos y cubiertas en zonas (A, B, C en fachadas; F, G, H, I y J en cubiertas) con coeficientes distintos. Las zonas de borde y esquina reciben succiones mucho mayores que el centro del faldón. Esto importa poco en el pórtico tipo, pero mucho en las correas y en la fijación de chapas y paneles perimetrales, que son las primeras en fallar en un temporal.
Cargas de viento en cubiertas metálicas
En cubiertas ligeras la succión puede superar al peso propio con holgura. El resultado es la inversión de esfuerzos: el ala inferior de la correa y del dintel, que normalmente trabaja a tracción, pasa a comprimirse y puede pandear lateralmente si no está arriostrada. La comprobación de correas a succión, el arriostramiento del ala inferior y el anclaje de pilares a tracción son los tres puntos que más reviso cuando me llega un cálculo de nave.
Cálculo de cargas de nieve en estructuras metálicas
Cómo determinar la carga de nieve
El DB SE-AE la define como qn = μ · sk, donde sk es la carga de nieve en un terreno horizontal y μ el coeficiente de forma de la cubierta. Para las capitales de provincia, sk se toma directamente de la tabla 3.8; para el resto de localidades, del anejo E en función de la zona climática y la altitud. Una precisión útil: en cubiertas planas de edificios de pisos en localidades por debajo de 1.000 m de altitud, el CTE admite considerar directamente 1,0 kN/m².
Influencia de la ubicación y la altitud
La altitud manda. Entre una capital costera mediterránea, con valores del orden de 0,2 kN/m², y una capital de la meseta norte que supera 1 kN/m², la diferencia de carga en cubierta multiplica por cinco. Dentro de una misma provincia ocurre lo mismo: un polígono en la capital y una nave ganadera a 1.100 m de altitud a cuarenta kilómetros no comparten valor de nieve, y además superar los 1.000 m cambia el coeficiente de simultaneidad.
Cargas de nieve en cubiertas inclinadas
Si la cubierta no tiene impedimento al deslizamiento, μ vale 1 para pendientes de hasta 30°, 0 a partir de 60°, y se interpola entre ambos valores. Si hay petos, canalones salientes o paneles con resaltes que retienen la nieve, se toma μ = 1 sea cual sea la pendiente. En cubiertas a dos aguas hay que considerar además la distribución asimétrica, con un faldón cargado y otro descargado: en pórticos de luz media puede ser la hipótesis que dimensiona.
Acumulaciones de nieve y situaciones especiales
La nieve se acumula junto a petos, en limahoyas, en cambios de altura entre cubiertas y al pie de elementos que sobresalen, como lucernarios o equipos. Tras la borrasca Filomena de enero de 2021, varias naves con cubierta ligera colapsaron en el centro peninsular; un artículo publicado por el CEDEX concluyó que el DB SE-AE es en general adecuado, con alguna excepción, y que el problema estuvo más en cómo se aplica que en los valores de la norma. Para acumulaciones con geometría compleja, la UNE-EN 1991-1-3 da formas de carga más detalladas que el CTE.
Cargas puntuales, lineales y distribuidas en estructuras metálicas
Cargas puntuales sobre vigas y pilares
Apoyos de vigas secundarias, máquinas, polipastos, cargas de climatizadoras sobre bancadas o reacciones de una entreplanta. Hay que aplicarlas donde realmente están, comprobar el efecto local (abolladura del alma, necesidad de rigidizadores) y no diluirlas en una carga repartida para simplificar.
Cargas uniformemente distribuidas
Son la forma natural de introducir cargas de superficie sobre forjados y cubiertas. Simplifican el cálculo y son válidas cuando el reparto es real: chapa sobre correas a poca separación, forjado sobre vigas, panel sobre correas.
Transformación de cargas superficiales en lineales
La carga lineal sobre una barra es la carga superficial multiplicada por su ancho tributario. Con correas separadas 1,5 m y una nieve de 0,6 kN/m², cada correa intermedia recibe 0,9 kN/m. Con pórticos a 5 m, el dintel recibe del orden de 3,0 kN/m solo de nieve. Para una cubierta de panel sándwich con correas e instalaciones, unos 0,33 kN/m² de permanentes dan 1,65 kN/m sobre el dintel. La combinación 1,35 × 1,65 + 1,50 × 3,0 da unos 6,7 kN/m, sin contar el peso propio del pórtico ni el viento concomitante. Es un ejemplo orientativo, pero muestra algo importante: en zonas con nieve, el panel es lo de menos.
Distribución de cargas entre correas, vigas y pórticos
La carga recorre un camino: chapa o panel, correas, dintel del pórtico, pilares, placas de anclaje y cimentación. Las correas transmiten al pórtico cargas puntuales en cada apoyo; si son muchas y regulares, modelarlas como carga repartida es razonable. Lo que no lo es: olvidar la continuidad de las correas, que concentra más reacción en el pórtico de segundo vano, ni las correas de borde, que reciben las mayores succiones con la mitad de ancho tributario y otro sistema de fijación.
Programas para calcular las cargas de estructuras metálicas
CYPE para el cálculo de estructuras metálicas
Es el estándar de hecho en muchos despachos españoles. Su Generador de pórticos calcula viento y nieve según el CTE a partir de la ubicación y la geometría y dimensiona correas, y CYPE 3D permite modelar la estructura completa. Su punto fuerte es la integración con la normativa española; su riesgo, que la facilidad invita a aceptar valores por defecto sin revisarlos.
Hojas de cálculo Excel para determinar cargas
Siguen siendo muy útiles para calcular y documentar cargas fuera del programa de cálculo: tablas de permanentes por capas, cálculo de qe por zonas, cargas de nieve con acumulaciones, anchos tributarios. Además, permiten contrastar los valores que genera el software. Una hoja propia, revisada y reutilizable es una de las mejores inversiones de tiempo de un calculista.
Modelización y aplicación de cargas en programas de cálculo estructural
Con CYPE, SAP2000, Robot, RFEM o Tekla Structural Designer, el principio es el mismo: hipótesis bien separadas (permanente, uso, cada dirección de viento, nieve simétrica y asimétrica), cargas aplicadas en la dirección correcta y combinaciones revisadas. Antes de dar por bueno un cálculo, comprueba las reacciones totales en apoyos contra una estimación manual: si no cuadran por encima de un margen pequeño, hay una carga mal aplicada.
Errores frecuentes en el cálculo de cargas de estructuras metálicas
Error 1: No considerar todas las acciones aplicables
Error 1: se omiten instalaciones futuras, la nieve asimétrica, la acción térmica en estructuras largas o el sismo donde aplica. Solución: trabajar con una lista de comprobación de acciones y justificar en la memoria por qué cada acción se considera o se descarta.
Error 2: Aplicar incorrectamente las cargas de viento
Error 2: se introduce solo la presión exterior, sin presión interior ni zonas de borde, o se usa un grado de aspereza demasiado favorable. Solución: considerar presiones y succiones interiores según los huecos reales, aplicar los coeficientes de borde a correas y fijaciones perimetrales y elegir el entorno con criterio conservador si hay dudas.
Error 3: Confundir cargas superficiales y lineales
Error 3: se aplica una carga en kN/m² como si fuera kN/m, o se mezcla superficie inclinada y proyección horizontal. Solución: multiplicar siempre por el ancho tributario, indicar unidades en cada hipótesis y respetar la superficie de referencia de cada acción.
Error 4: Utilizar combinaciones de cargas incorrectas
Error 4: se combina la sobrecarga de mantenimiento de cubierta con nieve y viento, o se aplica el mismo ψ0 a la nieve por encima de 1.000 m. Solución: revisar la tabla de coeficientes del DB SE y la nota de no concomitancia de la categoría G antes de generar combinaciones.
Error 5: No comprobar las deformaciones en servicio
Error 5: la estructura resiste pero flecta o se desploma más de lo admisible y aparecen fisuras en cerramientos o encharcamientos en cubierta. Solución: comprobar flechas relativas según el DB SE (1/500, 1/400 o 1/300 por integridad según los elementos que apoyen, 1/350 por confort y 1/300 por apariencia) y desplomes (1/500 de la altura total y 1/250 de la altura de planta).
Diferencias territoriales
En estructuras metálicas la variación territorial no viene de la normativa urbanística, sino del clima y del suelo. El viento pasa de zona A a zona C según el mapa del anejo D (Canarias, por ejemplo, está en zona C) y el entorno cambia mucho entre costa e interior. La nieve varía con la zona climática y, sobre todo, con la altitud: Pirineo, Sistema Ibérico, Sistema Central y la meseta norte concentran los valores altos. El sismo apenas cuenta en buena parte del territorio, pero en el sureste (Murcia, Granada, Almería, Alicante) la NCSE-02 puede obligar a considerarlo. Cada proyecto exige consultar los datos del municipio concreto, no de la provincia.
Tiempos y honorarios estimados
Los plazos y honorarios dependen de la tipología, de la complejidad y del mercado local, y los honorarios son libres. Como orientación: el cálculo de cargas y la estructura de una nave sencilla de pórticos suele resolverse en unos días a dos semanas de trabajo técnico; una estructura de edificio con entreplantas, huecos y cargas singulares puede llevar varias semanas. En honorarios, los rangos son amplios y varían entre comunidades y despachos; tómalos siempre como referencia y no como tarifa. Lo que más reduce el tiempo es partir de documentación de un proyecto similar ya resuelto.
Ejemplos de cálculos y proyectos de estructuras metálicas en Ficherotecnia
Cuando presupuestaba, los proyectos que mejor se valoraban eran los que traían detalles: uniones, placas de anclaje, encuentros resueltos. El cálculo de cargas define los perfiles, pero son los detalles los que permiten construirlos y medirlos sin interpretaciones.
En Ficherotecnia tienes un catálogo de detalles constructivos sobre estructuras metálicas con uniones, placas de anclaje, forjados metálicos y pórticos de cubierta, en DWG editable y extraídos de proyectos reales visados. Si tu encargo es de rehabilitación, los detalles sobre el refuerzo de pilares metálicos recogen soluciones para pandeo, corrosión en base y placas de anclaje o fallos de anclaje, y hay un pack específico para rehabilitar forjados y vigas metálicas. Para repasar el cálculo con casos resueltos, el libro La estructura metálica: problemas adaptados al CTE y EC3 es un buen complemento.
Y si has calculado naves, entreplantas o refuerzos que podrían servir de punto de partida a otros técnicos, puedes publicarlos en la plataforma a través del programa de partners. Encontrarás más proyectos de ingeniería para descargar en la web.
Preguntas frecuentes
¿Qué normativa se usa para calcular las cargas de una estructura metálica en España?
El DB SE-AE del Código Técnico de la Edificación para las acciones, junto con el DB SE para las combinaciones. El dimensionado del acero se rige por el Código Estructural o el DB SE-A, y los Eurocódigos sirven de referencia complementaria.
¿Cuánto pesa una estructura metálica por metro cuadrado?
Depende de la luz y de las cargas. En naves ligeras de luces medias es habitual moverse en el entorno de 20 a 40 kg/m² de acero, pero es un valor de predimensionado: el dato real sale del cálculo.
¿Qué sobrecarga de uso se aplica a una cubierta metálica no transitable?
Si es una cubierta ligera sobre correas accesible solo para conservación, 0,4 kN/m² con una carga puntual de 1 kN, y no se combina con nieve ni viento.
¿El viento puede levantar una cubierta metálica?
Sí. En cubiertas ligeras la succión puede superar al peso propio, invierte los esfuerzos en correas y dinteles y genera tracciones en los anclajes. Por eso se comprueba siempre la combinación con viento como acción principal y permanentes favorables.
¿Hay que considerar el sismo en una nave metálica?
Depende de la aceleración sísmica básica del municipio y de la importancia de la construcción. La NCSE-02 establece cuándo es obligatorio; en buena parte del territorio no lo es, pero en el sureste suele serlo.
¿Puedo reutilizar las cargas de un proyecto anterior?
Las permanentes y las de uso, con revisión. El viento y la nieve, nunca sin recalcularlos para el emplazamiento nuevo.
Recursos y fuentes de referencia
- Código Técnico de la Edificación: DB SE, DB SE-AE y DB SE-A
- Real Decreto 470/2021, Código Estructural (BOE)
- Guía de aplicación del Código Estructural a la edificación (revisión enero de 2026), disponible en codigotecnico.org
- Real Decreto 997/2002, Norma de Construcción Sismorresistente NCSE-02 (BOE)
- UNE-EN 1991-1-3 (nieve), UNE-EN 1991-1-4 (viento) y UNE-EN 1993-1-1 (acero)
- CEDEX: análisis de la sobrecarga de nieve del DB SE-AE tras la borrasca Filomena
Consejo final
Si tuviera que quedarme con una idea, sería esta: las cargas se calculan para una parcela y un uso concretos, nunca se heredan. Dedica una hora más a la hipótesis de cargas y a contrastar reacciones a mano; es la hora más rentable de todo el proyecto de estructura.
Publicado en Ficherotecnia.es · Octubre 2026
