ESTRUCTURAS DE ACERO

ESTRUCTURAS DE ACERO

Ventajas y Desventajas del Uso de Acero en la Construcción

El hombre a lo largo de su historia ha utilizado diferentes materiales para la el desarrollo de la tecnología, en la evolución del uso de estos materiales se han quedado algunos por fuera ya que su abundancia y o características no justifican el seguir haciendo uso de estos.

Por su parte el acero durante los últimos tiempos de desarrollo ha logrado hasta incrementar su consumo y cantidad de usos, esto por sus características que le permiten ser un material óptimo para campos como la construcción, industria de maquinaria en general y la industria bélica entre otras.

Principalmente las características que lo han llevado a este éxito como material de uso en la construcción son las relativamente altas capacidades de transmitir calor, corriente, su bajo peso, y las capacidades ante la aplicación de esfuerzos de tensión (tracción), compresión y cortante. Además de esto el acero acumula dentro de sus ventajas que la mayoría de propiedades se mantienen constantes con los años siempre y cuando se le brinde los cuidados adecuados.

Además el acero en la construcción generalmente se combina con otros materiales para obtener los mejores resultados en cuanto a capacidad se refiere tanto como a acabados arquitectónicos. En cuanto a su generalmente se da en los elementos estructurales como columnas, vigas y otros.

¿Qué es el Acero?

El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 1,7%, máximo según su uso). La proporción de carbono en la conformación del acero influye sobre las características de este. Algunas veces otros elementos de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) entre otros, que se agregan con propósitos determinados según sea el uso final del acero producido.

Características Mecánicas y Tecnológicas del Acero

Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genéricas:

• Su densidad media es de 7.850kg/m-3.

• En función de la temperatura el acero se puede encoger, estirar o derretir.

• El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación. El de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1510ºC, sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de los 1375 ºC (2500 ºF). Por otra parte el acero rápido funde a 1650ºC

• Su punto de ebullición es de alrededor de 3000 ºC (5400ºF).

• Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.

• Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.

. Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una lamina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño, zin.

• Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.

• Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su límite elástico.

• La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos entre los cuales quizá el más conocido sea el temple, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles. Aceros típicos con un alto grado de dureza superficial son los que se emplean en las herramientas de mecanizado, denominados aceros rápidos que contienen cantidades significativas de cromo, wolframio, molibdeno y vanadio. Los ensayos tecnológicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros, con escalas definidas.

• Se puede soldar con facilidad.

• La corrosión es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediante tratamientos superficiales diversos. Si bien existen aleaciones con resistencia a la corrosión mejorada como los aceros de construcción aptos para intemperie (en ciertos ambientes) o los aceros inoxidables.

• Posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición es aproximadamente de 3x106 S m-1. En las líneas aéreas de alta tensión se utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero proporcionando éste último la resistencia mecánica necesaria para incrementar los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalación.

. Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta temperatura. La magnetización artificial se hace por contacto, inducción o mediante procedimientos eléctricos. En lo que respecta al acero inoxidable, al acero inoxidable ferrítico, sí se le pegan los imanes, pero al acero inoxidable austenítico no se le pegan debido a que en su composición hay un alto porcentaje de cromo y níquel.

• Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la expresión: δL = α (δ t°)L, siendo a el coeficiente de dilatación, que para

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