Perfiles Laminados en Frio

TIPOS DE FABRICACION DE PERFILES DE ACERO 1. Perfiles laminados en caliente Los perfiles laminados en caliente, que contrariamente a los laminados en caliente su proceso de formación se realiza en condiciones de temperatura muy altas, en hornos especiales y donde el material es moldeado por unos rodillos llamados devastadores, los cuales comprimen fuertemente el material que en general se encuentra en un estado semi-liquido, y posteriormente se da forma a un elemento lineal con una sección transversal constante. Este proceso se usa para la fabricación de perfiles perfiles tipo I, H, WF, C, S.

A) Proceso de fabricación

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2. Perfiles laminados en frio Los perfiles laminados en frio, que como su nombre lo indica, son perfiles formados a temperatura ambiente. La teoría básica del acero en frio es simple. Una hoja de lámina de acero delgada soporta muy poca carga, esto es debido a su baja rigidez. Sin embargo, si la hoja es transformada mediante un proceso de doblado o rolado dándole alguna forma de perfil, la hoja adquiere un sustancial incremento de rigidez y resistencia. La calidad estructural necesaria se puede obtener, no necesariamente por incrementar el espesor de la lámina, sino por conformar la hoja en una forma precisa aplicando conocimientos de ingeniería. De igual modo este método de fabricación también aumenta las propiedades mecánicas del material, ya que los dobleces resultantes del proceso actúan como atiesadores. La mayoría de los productos están hechos a partir de hojas delgadas desde 0.28 mm a 4.8 mm, aunque algunas secciones son hechas a partir de hojas tan gruesas como 19 a 25 mm. El diseño basado en perfiles y componentes rolados en frio se ha convertido en un proceso preciso, y es necesario diseñar cada componente de una forma específica.

A) Proceso de fabricación









3. Perfiles soldados La soldadura es el proceso de conectar piezas de metal entre si por medio de la aplicación de calor, ya sea con o sin presión. Esta definición se aplica a una gran variedad de procesos, que varían desde las soldaduras simples por calentamiento y fusión de metales blandos, hasta las soldaduras bajo el agua. El tipo de soldadura mas común en trabajos de acero estructural es la soldadura por fusión, que es un método para conectar piezas por medio de metal fundido. Se sujeta un alambre o varilla especial a un calor intenso en su extremo el cual se funde y deposita el metal fundido en el punto donde se desea efectuar la conexión soldada. Soldadura de arco metálico, el calor se genera por medio de un arco eléctrico formado entre un electrodo de acero y las partes que se van a soldar. El calor de arco funde simultáneamente simultáneamente el metal base y el electrodo, y el campo electromagnético conduce el metal fundido de la varilla de soldadura (electrodo) hacia el metal base, mientras que el operador mueve el electrodo, manual o automáticamente a lo largo de la soldadura con una velocidad adecuada y depositando la cantidad necesaria de metal de aportación. Por lo común, la soldadura se efectua en cuatro posiciones: plana, horizontal, vertical y sobre cabeza.





TIPOS DE PERFILES DE ACERO A) PERFIL W

B) PERFIL C

C) PERFIL L







D)

PERFIL 2L

E) PERFIL P

F) PERFIL DE SECCION SECCION RECTANGULAR RECTANGULAR





MÉTODOS DE DISEÑO a) Método de diseño LRFD El diseño con factores de carga y resistencia se basa en los conceptos de estados límite. El termino estado limite se usa para describir una condición en la que una estructura o parte de ella deja de cumplir su pretendida función. Existen dos estados límite: los de resistencia y los de servicio. Los estados límite de resistencia se basan en la seguridad o capacidad de carga de las estructuras e incluyan las resistencias plásticas, de pandeo, de fractura, de fatiga, de volteo, etc. Los estados límite de servicio se refieren al comportamiento de las estructuras bajo cargas normales de servicio y tienen que ver con aspectos asociados con el uno y ocupación, tales como deflexiones excesivas, deslizamientos, vibraciones y agrietamientos. La estructura no solo debe ser capaz de soportar las cargas de diseño o ultimas, sino también las de servicio o trabajo en forma tal, que se cumplan los requisitos de los usuarios de ella. Por ejemplo un edificio alto debe de diseñarse de manera que las deflexiones laterales no sean tan excesivas durante tormentas ordinarias, para que sus ocupantes no se atemoricen o padezcan mareos debido a ellas. Respecto al estado límite de resistencia la estructura se diseñara para resistir con seguridad la carga última asociada a la mayor tormenta de un periodo de 50 años, aunque se presenten daños menores en el edificio y los ocupantes sufran algunas molestias. La especificación LRFD se concentra en requisitos muy específicos relativos a los estados límite de resistencia y le permiten al proyectista cierta libertad en el área de servicio. Esto no significa que el estado límite de servicio no sea significativo, sino que la consideración más importante es la seguridad y las propiedades de la gente. Por ello la seguridad pública no se deja al juicio del proyectista.

b) Método de diseño ASD En el ASD, las cargas de trabajo o servicio se combinan para los diversos miembros de una





TIPOS DE CARGA Carga Muerta (D): Por carga muerta se entiende el peso propio, el peso de construcciones permanentes (incluyendo paredes, losas, techos, cielos rasos, escaleras, tuberías, canaletas, etc.), todos los materiales arquitectónicos (aislamientos, materiales contra incendios, acabados, etc.) y el peso vacío de los equipos fijos permanentes soportados por o sujetos a la estructura. Carga Viva (L y Lr): Se entiende por cargas vivas a todas aquellas cargas móviles producidas por el uso y ocupación de los edificios y/o estructuras. Esto no incluye las cargas ambientales (viento, hielo, nieve, lluvia, sismos). Cargas de operación (OP): La carga de operación para procesos y equipo utilitario (incluida la tubería) comprende el peso del fluido y/o catalizador, bajo condiciones normales, a un nivel máximo de operación. También debe incluirse el peso de materiales permanentemente almacenados para al operación normal. Cargas de Prueba (TS): Las cargas de prueba comprenden la carga muerta y el peso de cualquier fluido necesario para efectuar la prueba hidrostática de los equipos, tanques y/o tuberías. Cargas de grúa (Cv, Ci, Cl, Cs): Las vigas carrileras y las estructuras soportantes deben diseñarse para llevar la grúa con la distancia entre ejes y la carga máxima por eje indicada por el fabricante o el dueño. Carga de Granizo o Nieve (S): No se consideran cargas de nieve en el Ecuador, pero deben establecerse las cargas de granizo adecuadas de acuerdo a la arquitectura particular de cada edificación. Esto es particularmente importante en aquellos diseños que no permitan un flujo libre del granizo y en los miembros que soportaran canales para agua lluvia. En estos casos la carga deberá considerarse solamente en los miembros afectados. Carga de lluvia (R): La carga de lluvia debe considerarse solamente en el diseño de los miembros afectados, particularmente en aquellos que soportaran los canales para agua lluvia. Carga de viento (W): Los edificios deben diseñarse para soportar una velocidad





y contracción de las estructuras. También deben considerarse los efectos de los fluidos a alta temperatura en la estructura.

Cargas de Vibración: Las cargas de vibración son aquellas fuerzas causadas por la vibración de maquinarias como bombas, ventiladores, sopladores, compresores, etc. Todos los soportes para los equipos que producen vibraciones, deben diseñarse para un límite de vibraciones de un nivel aceptable. Impacto Vertical, Empuje Lateral y Fuerza de Tracción: El impacto vertical, el empuje lateral y las fuerzas de tracción de grúas, monorrieles, pescantes, y otros equipos móviles deben incluirse en el diseño de miembros portantes y sus conexiones, como un porcentaje adicional de carga, según se muestra en la tabla siguiente: Cargas Dinámicas: El diseño para cargas dinámicas debe realizarse de acuerdo con lo indicado en normas, libros de texto y normas industriales. Cargas de Montaje: Las cargas de montaje son fuerzas temporales causadas por el montaje de las estructuras o equipos. Deben considerarse en combinaciones de carga como cargas vivas. Cargas Varias: En el diseño de la estructura de edificios debe considerarse la contribución de cargas proporcionadas por sistemas de fluidos y/o sistemas eléctricos y/o sistemas mecánicos de distribución.

Perfiles Laminados en Frio

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