Acero Estructural

Introducción

El Acero estructural es es uno de los materiales básicos utilizados en la construcción de estructuras, tales como edificios industriales y comerciales, puentes y muelles. Se produce en una amplia gama de formas y grados, lo que permite una gran flexibilidad en su uso. Es relativamente barato de fabricar y es el material más fuerte y más versátil disponible para la industria de la construcción. Se define como acero estructural al producto de la aleación de hierro, carbono y pequeñas cantidades de otros elementos tales como silicio, fósforo, azufre y oxígeno, que le aportan características específicas. El acero laminado en caliente, fabricado con fines estructurales, se denomina como acero estructural al carbono, con límite de fluencia de 250 Mpa (2549 kg/cm2). Las cualidades y propiedades más importantes del acero estructural son su alta resistencia, homogeneidad en la calidad y fiabilidad de la misma, soldabilidad, ductilidad, incombustible, pero a altas temperaturas sus propiedades mecánicas fundamentales se ven gravemente afectadas; buena resistencia a la corrosión en condiciones normales. El acero es más o menos un material elástico, responde teóricamente igual a la compresión y a la tensión, sin embargo con bastante fuerza aplicada, puede comenzar a comportarse como un material plástico. Este comportamiento en situaciones como las de un terremoto resulta ser útil, ya que da un plazo para escapar de la estructura.

Objetivos:

Generales:

• Aprender todo sobre el acero estructural

Específicos:

• Conocer la importancia del acero para las obras de ingeniería civil.

• Saber las aplicaciones del acero en las estructuras.

• Conocer las empresas que los fabrican en el Ecuador

Fundamento Teórico:

Acero estructural

El acero estructural, es el acero que se usa para diseño de estructuras de ingeniería.

Es uno de los materiales más usados, junto con el hormigón, debido a sus propiedades valiosas en cuanto al sentido estructural se refiere.

Existen en el mercado en una amplia variedad y gama para diferentes usos, dependiendo del tipo de obra y trabajo que se vaya a realizar, como se muestra a continuación:

Clasificación del acero estructural o de refuerzo

El acero estructural, según su forma, se clasifica en:

1. Perfiles estructurales:

Los perfiles estructurales son piezas de acero laminado cuya sección transversal puede ser en forma de I, H, T, canal o ángulo.

Estos perfiles estructurales pueden ser laminados en frio (doblados) o laminados en caliente (rolados).

2. Barras:

Las barras de acero estructural son piezas de acero laminado, cuya sección transversal puede ser circular, hexagonal o cuadrada en todos los tamaños. Estas barras son fabricadas lisas y corrugadas en diámetros que van desde los 8mm hasta 32mm generalmente.

3. Planchas:

Las planchas de acero estructural son productos planos de acero laminado en caliente con anchos de 203 mm y 219 mm, y espesores mayores de 5,8 mm (en las de 203 mm); y mayores de 4,5 mm (en las de 219 mm). Asimismo, estas planchas pueden ser lisas o corrugadas.

Planchas de acero lisas.

4. Prefabricados :

Se denomina alambre a todo tipo de hilo delgado que se obtiene por estiramiento de los diferentes metales de acuerdo con la propiedad de ductilidadque poseen los mismos. Los principales metales para la producción de alambre son: hierro, cobre, latón, plata, aluminio, entre otros. Sin embargo, antiguamente se llamaba alambre al cobre y sus aleaciones de bronce y latón.

Aceros para Hormigón – Acero de refuerzo para armaduras

Para la composición del hormigón armado o concreto reforzado se usan las siguientes estructuras de acero:

 Armaduras pasivas de acero

 Redondo liso para Hormigón Armado

 Aceros para estructuras en zonas de alto riesgo sísmico.

 Barras corrugadas

 Alambrón

 Alambres trefilados (lisos y corrugados)

 Mallas electro soldadas de acero (Mallazo)

 Armaduras básicas en celosía.

 Alambres, torzales y cordones para hormigón pretensado.

Para estructuras de hormigón se utilizan barras lisas y corrugadas, con diámetros que oscilan entre los 6mm y los 40mm, aunque lo común en una armadura de hormigón es llegar hasta un diámetro máximo de 32 mm, de aquí en adelante resulta muy difícil rolar o doblar el acero debido al gran diámetro que posee.

Además el acero de refuerzo se utiliza en las mallas electro soldadas o mallazo constituidos por alambres de diámetros entre 4mm a 12mm. Este tipo de estructuras tienen su principal uso en la fundación de losas para pisos y también en trabajos de estabilización de terrenos o taludes con hormigón proyectado.

Barras de acero corrugado. Perfiles cuadrados

Propiedades del acero estructural

 Alta resistencia: la alta resistencia del acero por unidad de peso, permite estructuras relativamente livianas, lo cual es de gran importancia en la construcción de puentes, edificios altos y estructuras cimentadas en suelos blandos.

 Uniformidad: las propiedades del acero no se alteran con el tiempo, como es el caso de las estructuras de concreto reforzado.

 Elasticidad: el acero es el material que más se acerca a un comportamiento linealmente elástico (Ley de Hooke) hasta alcanzar esfuerzos considerables.

 Precisión dimensional: los perfiles laminados están fabricados bajo estándares que permiten establecer de manera muy precisa las propiedades geométricas de la sección.

 Ductilidad: el acero permite soportar grandes deformaciones sin falla, alcanzando altos esfuerzos en tensión, ayudando a que las fallas sean evidentes.

 Tenacidad: el acero tiene la capacidad de absorber grandes cantidades de energía en deformación (elástica e inelástica).

 Facilidad de unión con otros miembros: el acero en perfiles se puede conectar fácilmente a través de remaches o por soldadura.

Ensayos a los que se somete el acero estructural

El uso de los materiales en las obras de ingeniería hace necesario el conocimiento de las propiedades físicas de aquellos, y para conocer estas propiedades es necesario llevar a cabo pruebas que permitan determinarlas. Organismos como la ASTM (American Society for Testing and Materials) en Estados Unidos, o el ICONTEC en Colombia, se encargan de estandarizar las pruebas; es decir, ponerles

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