Formulación de Un Pip (2)

UNIVERSIDAD DE HUÁNUCO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

DEDICATORIA Con todo lo que somos y hemos logrado ser, te dedico este trabajo, tu que estas presente en cualquier

lugar, en cualquier momento,

circunstancias, y hasta en donde permitas que seamos nosotros.

DIOS

Página 1


INTRODUCCIÓN El hierro y sus aleaciones fue el primer metal que se usó industrialmente en la práctica para las estructuras sustentantes. Su llegada al campo estructural es bastante reciente porque el fatigoso trabajo necesario para producir el hierro soldable por fusión limitó su uso durante siglos a los productos de mayor precio y necesidad: las armas y los aperos agrícolas. Poco a poco se fue introduciendo como material de construcción, primero con elementos de fundición y finalmente con los redondos y elementos tubulares que facilitan la esbeltez de las modernas estructuras metálicas. Las primeras estructuras metálicas fueron puentes (en torno a 1800), posteriormente se empezaron a construir edificios, en 1887 se construyó un edificio de 12 plantas en Chicago y en 1931 se inauguró en Nueva York el Empire State Building de 85 plantas y 379 m de altura. El uso del acero se multiplicó gracias al avance de la metalurgia y a la soldadura eléctrica. La característica fundamental de las modernas estructuras de acero es la simplificación estructural y la esbeltez. Desde sus primeras aplicaciones en puentes y después en rascacielos, el acero ha ido ganando uso sobre todo en edificios de viviendas y oficinas, aunque el desarrollo de la técnica del hormigón armado lo ha limitado. El campo de aplicación de las estructuras metálicas es: naves industriales, puentes (de ferrocarril, de grandes luces – mixtos – y para pasarelas peatonales), mástiles y antenas de comunicaciones, cubiertas, depósitos, silos, compuertas de presas, postes de conducción de energía eléctrica ...

Página 2


OBJETIVOS

1. PRINCIPAL



El objetivo principal de este trabajo es conocer mas sobre el acero (sus ventajas y desventajas) y sus aplicaciones en el ámbito de la construcción .



De reconocer cuan importante es el acero en la materia estructural, conocer el usos de los perfiles, fomentar el interés de nuestros compañeros en dicho tema.

2. SECUNDARIOS



Conocer los tipos de perfiles estructurales de acero su composición y forma.



Desarrolar una habilidad de reconocimiento de materiales y saber cuando utilizarlo

Página 3


3. VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIA ESTRUCTURAL

Ventajas del acero como material estructural:



Alta resistencia.-

La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que será poco el peso de las estructuras, esto es de gran importancia en para el diseño de vigas de grandes claros.



Uniformidad.-

Las propiedades del acero no cambian apreciablemente con el tiempo como es el caso de las estructuras de concreto reforzado.



Durabilidad.-

Si el mantenimiento de las estructuras de acero es adecuado duraran indefinidamente.



Ductilidad.-

La ductilidad es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin fallar bajo altos esfuerzos de tensión. La naturaleza dúctil de los aceros estructurales comunes les permite fluir localmente, evitando así fallas prematuras.



Tenacidad.Página 4


Los aceros estructurales son tenaces, es decir, poseen resistencia y ductilidad. La propiedad de un material para absorber energía en grandes cantidades se denomina tenacidad.

Otras ventajas importantes del acero estructural son:



Gran facilidad para unir diversos miembros por medio de varios tipos de conectores como son la soldadura, los tornillos y los remaches.



Posibilidad de prefabricar los miembros de una estructura.



Rapidez de montaje.



Gran capacidad de laminarse y en gran cantidad de tamaños y formas.



Resistencia a la fatiga que el concreto.



Posible reutilización después de desmontar una estructura.

4. DESVENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL



Costo de Mantenimiento:

La mayor parte de los aceros son susceptibles a la corrosión al estar expuestos al aire y al agua y, por consiguiente, deben pintarse periódicamente,

el

uso

de

aceros

intemperizados

para

ciertas

aplicaciones, tiende a eliminar este costo.



Costo de la protección contra el fuego:

Página 5


Aunque algunos miembros estructurales son incombustibles, sus resistencias se reducen considerablemente durante los incendios, cuando los otros materiales de un edificio se queman. Han ocurrido muchos incendios en inmuebles vacíos en los que el único material combustible era el mismo inmueble, ya que estaba construido en acero.



Susceptibilidad al pandeo:

Cuanto más largos y esbeltos sean los miembros a compresión, tanto mayor es el peligro de pandeo. Como se indicó previamente, el acero tiene una alta resistencia por unidad de peso, pero al usarse como columnas no resulta muy económico, ya que deben usarse bastante material, sólo para hacer más rígida las columnas contra el posible pandeo.



Fatiga:

Otra de las desventajas del acero, es que su resistencia puede reducirse si se somete a un gran número de inversiones del sentido del esfuerzo, o bien, a un gran número de cambios de la magnitud del esfuerzo de tensión. Fractura frágil: Bajo ciertas condiciones, el acero puede perder su ductilidad y la falla frágil puede ocurrir en lugares de concentración de esfuerzos. Las cargas que producen fatiga y muy bajas temperaturas agravan la situación.

Página 6


4.PERFILES DE ACERO En el presente informe se hablara de los tipos de perfiles estructurales de acero a de mas de usos y las medidas en las cuales podemos encontrar dichos elementos. El acero que sale del horno alto de colada de la siderurgia es convertido en acero bruto fundido en lingotes de gran peso y tamaño que posteriormente hay que laminar para poder convertir el acero en los múltiples tipos de perfiles comerciales que existen de acuerdo al uso que vaya a darse del mismo.

El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado tren de laminación.

Estos cilindros van conformando el perfil deseado hasta conseguir las medidas adecuadas. Las dimensiones del acero que se consigue no tienen tolerancias muy ajustadas y por eso muchas veces a los productos laminados hay que someterlos a fases de mecanizado para ajustar su tolerancia. El tipo de perfil de las vigas de acero, y las cualidades que estas tengan, son determinantes a la elección para su aplicación y uso en laingeniería y arquitectura. Entre sus propiedades están su forma o perfil, su peso, particularidades y composición química del material con que fueron hechas, y su longitud.

Página 7


Entre las secciones más conocidas y más comerciales, que se brinda según el reglamento que lo ampara, se encuentran los siguientes tipos de laminados, se enfatiza que el área transversal del laminado de acero influye mucho en la resistencia que está sujeta por efecto de fuerzas. Todas las dimensiones de las secciones transversales de los perfiles están normalizads de acuerdo con Códigos Técnicos de la Edificación. A continuación algunos de los perfiles mas usados en construcción:

Angulo Son perfiles de acero angular de lados iguales cuya sección tiene forma de L.

Aplicaciones Los ángulos se aplican en la construcción de estructuras metálicas livianas y pesadas, donde las partes van unidas por soldadura o empernadas y son capaces de soportar esfuerzos dinámicos. También son empleados en elementos de menor solicitación, como soportes, marcos, muebles, barras de empalme y ferretería eléctrica en general.

5. ACERO ESTRUCTURAL MODERNO

Página 8


La ingeniería civil obtuvo un cambio radical cuando se empleo el uso del acero en las estructuras, aquí les mostramos su importancia y uso. Construcción en acero es aquella construcción en que la mayor parte de los elementos simples o compuestos que constituyen la parte estructural son de acero. En el caso en que los elementos de acero se constituyan en elementos que soportan principalmente las solicitaciones de tracción de una estructura mientras que el hormigón (o concreto) toma las solicitaciones de compresión la construcción es de hormigón armado o concreto reforzado. Esa solución constructiva a pesar de contener acero en forma de hierro redondo no se incluye dentro de la definición de Construcción en Acero.Cuando conviven en una misma construcción elementos simples o compuestos de acero con los de hormigón armado la construcción se denomina mixta (acero-hormigón armado).

Las Estructuras Metálicas constituyen un sistema constructivo muy difundido en varios países, cuyo empleo suele crecer en función de la industrialización alcanzada en la región o país donde se utiliza.

Se lo elige por sus ventajas en plazos de obra, relación coste de mano de obra – coste de materiales, financiación, etc.

Las estructuras metálicas poseen una gran capacidad resistente por el empleo de acero. Esto le confiere la posibilidad de lograr soluciones de gran envergadura, como cubrir grandes luces, cargas importantes.

Página 9


Al ser sus piezas prefabricadas, y con medios de unión de gran flexibilidad, se acortan los plazos de obras significativamente.

La estructura característica es la de entramados con nudos articulados, con vigas simplemente apoyadas o continuas, con complementos singulares de celosía para arriostrar el conjunto.

En algunos casos particulares se emplean esquemas de nudos rígidos, pues la reducción de material conlleva un mayor coste unitario y plazos y controles de ejecución más amplios. Las soluciones de nudos rígidos cada vez van empleándose más conforme la tecnificación avanza, y el empleo de tornillería para uniones, combinados a veces con resinas.

6. FALLAS EN ESTRUCTURAS

Cuando una estructura deja cumplir con su función de una manera adecuada, se dice que ha fallado. Al hablar de falla es preciso aclarar dicho concepto, pues existen diferentes tipos. En general, se clasifican de la siguiente manera:



-Falla por deformación elástica excesiva.



Falla por deformación permanente.



Falla por separación parcial.



Falla por separación total.

Página 10


La falla por deformación elástica tiene que ver con el funcionamiento de la estructura. Puede causar al usuario miedo de utilizarla; piénsese, por ejemplo, en el temor de muchos a cruzar puentes colgantes que oscilan considerablemente, o a caminar sobre redes o placas muy delgadas. También puede ocasionar problemas constructivos como rotura de vidrios, grietas en los cielos rasos y desajustes de puertas y ventanas. En el caso de piezas de maquinaria puede causar roces que aceleran e desgaste, e incluso puede impedir totalmente el funcionamiento de la máquina. Además, hay ocasiones en que dicha deformación excesiva origina esfuerzos secundarios que ocasionan fallas más graves. El segundo tipo de falla es la deformación permanente, que se presenta cuando el material se ha sometido a un esfuerzo superior a su límite elástico. En máquinas, dichas deformaciones impiden su funcionamiento normal la mayoría de las veces. Lo mismo puede ocurrir en las estructuras propias de la Ingeniería civil, haciendo necesaria su reparación. Sin embargo, el efecto más notorio para un lego en la materia tiene que ver con el aspecto estético que presenta. Piénsese, si no, en las abolladuras causadas en los choques automovilísticos. La falla por separación parcial, como su nombre lo indica, se refiere a que en algunas partes del elemento estructural el material presenta separaciones considerablemente mayores que las normales entre partículas. Se dice, entonces, que se han presentado fisuras o grietas. Las primeras son, en muchos casos, imposibles de evitar en algunos materiales como el hormigón y pueden tener importancia o no, dependiendo del fin de la estructura. Si se las descuida, sin embargo,

Página 11


pueden adquirir una gravedad que inicialmente no era muy obvía. Por eemplo. estructuras de hormigón reforzado localizadas en zonas costeras o en ambientes industriales corrosivos han fallado por la reducción en el área del acero de refuerzo, producida por la oxidación que facilitan las grietas. El último tipo de falla, y el más grave desde el punto de vista de la seguridad, es la falla por separación total o colapso de la estructura. Al producirse ocasiona perjuicios económicos considerables y aun pérdida de vidas. Por esta razón sólo es permitida en el laboratorio, pues conocer el comportamiento estructural hasta la rotura incide en la formulación de las normas de diseño. Es claro que un material o estructura que falla de un modo súbito o explosivo, requiere mayor margen de seguridad que cuando el tipo de falla permite tomar a tiempo medidas correctivas.

Página 12


CONCLUSIONES 

El acero no es un material nuevo, se ha visto a través de la historia como se logro realizar esta aleación en el siglo XIX .



La fabricación del acero comenzó por accidente ya que los expertos en la materia intentando fabricar hierro calentaron excesivamente la masa y la enfriaron muy rápido obteniendo la aleación del acero en lugar de hierro.



El proceso que se necesita para lograr conseguir el acero y las complicaciones que tiene este proceso que es muy complejo. además las dificultades para lograr los diferentes tipos de acabados que se le pueden dar al acero.



Los sistemas de obtención del acero son muy variados dependiendo de la cantidad del acero a obtener.



La variedad de aceros es muy extensa dependiendo del método de fabricación y la cantidad de carbono que contenga.



Algunos tipos de acero pueden volverse a fundir de forma que contaminan menos al ser reciclados y vueltos a utilizar.



El uso del acero en la construcción es muy importante, ya que este es que le proporciona a las estructuras el refuerzo adicional, por ende es llamado el esqueleto de las estructuras.



La industria sobre el acero es muy extensa y a la vez es de mucha calidad, por eso es uno de los sectores que predomina en nuestro país desde hace mucho tiempo.

Página 13




Existen hoy

cerca de

3000 matices

(composiciones químicas)

catalogadas, sin contar aquellas que son creadas a media, todo lo cual contribuye a hacer que el acero sea el material mejor situado para afrontar los desafíos del futuro.

CONCLUSIONES



Se recomienda conocer estos temas , ya que es necesario para un buen avance en la construcción de las obras civiles,



Tenemos que hacer la evaluación o calculo de la capacidad de carga , a la que va estar sometida nuestra estructura.

Página 14


BIBLIOGRAFIA







http://www.uclm.es/area/ing_rural/Normativa/EAE/capitulo7.pdf http:// www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capit ulo%205/LAS%20CERCHAS%20DE%20PUENTES.htm http://publiespe.espe.edu.ec/academicas/memoria/memoria11/puentes/pue ntes00.htm

http://www.miliarium.com/monografias/Puentes/CausasFallos.asp

Página 15


INDICE

INTRODUCCIÓN

2

OBJETIVOS

3

VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIA ESTRUCTURAL

4

DESVENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIA ESTRUCTURAL

6

PERFILES DE ACERO

8

ACERO ESTRUCTURAL ODERNO

9

FALLAS EN ESTRUCTURAS

10

CONCLUSIONES

13

RECOMENDACIONES

14

BIBLIOGRAFIA

15

Página 16

Formulación de Un Pip (2)

Recommend Documents