Los aceros están conformados por conglomerados de átomos unidos por enlaces covalentes por lo que tiene un comportamiento físico que se puede explicar a nivel atómico. Si un elemento es cargado y puede recuperar su forma inicial se conoce como deforma elástica la cual se da cuando no se rompe el equilibrio de las fuerzas internas entre átomos y estas pueden regresar a su punto de equilibrio. el módulo de elasticidad a nivel atómico está directamente relacionada con la separación máxima entre átomos, siendo los materiales con enlaces fuertes los que presentan módulos elásticos con mayor capacidad.
Los aceros están conformados por conglomerados de átomos unidos por enlaces covalentes por lo que tienen un comportamiento físico que se puede explicar a nivel atómico. Si un elemento es cargado y puede recuperar su forma inicial se conoce como deformación elástica la cual se da cuando no se rompe el equilibrio de las fuerzas internas entre átomos y estas pueden regresar a su punto de equilibrio. El módulo de elasticidad a nivel atómico está directamente relacionada con la separación máxima entre átomos, siendo los materiales con enlaces fuertes los que presentan módulos elásticos con mayor capacidad.
La resistencia última a tensión y a comprensión de los aceros comunes es aproximadamente quince veces la resistencia a la comprensión del concreto estructural común más de 100 veces la resistencia a tensión. Pero en comparación con el concreto tiene un costo muy elevado por lo que es común la combinación de ambos para aprovechar la resistencia a la comprensión del concreto y a la tensión del acero. Las barras más utilizadas en la construcción son las de grado 40 y 60, siendo esta una nomenclatura para determinar la capacidad soportante de estas, la grado 40 tiene una capacidad de 2800 kg/cm2 y la de grado 60 posee 4200 kg/cm2 y poseen un factor de contracción y dilatación térmica similar al concreto esto es de gran importancia en el concreto armado.
Se requiere refuerzo para resistir los esfuerzos de tensión resultantes de la retracción restringida y los cambios de temperatura, con el fin de minimizar las fisuras y evitar fallas que puedan modificar el comportamiento del elemento, para que este refuerzo tenga el resultado esperado es necesario colocarlo de forma perpendicular al refuerzo principal. Con el fin de evitar fallas por desplazamientos relativos entre las varillas y el cemento circundante, se requieren longitudes de desarrollo determinadas, que son las áreas de la varilla en contacto con el cemento.
PROPIEDADES FÍSICAS 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 combinación de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genéricas:
- Su densidad media es de 7850 kg/m3. En función de la temperatura el acero se puede contraer,
dilatar y difundir.
- El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación y los porcentajes de elementos aleantes.
El de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1.510 °C en estado puro (sin alear), sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1.375 °C, y en
general la temperatura necesaria para la fusión aumenta el porcentaje de carbono y de otros
aleantes. Por otra parte el acero rápido funde a 1.650 °C. Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.
PROPIEDADES MECÁNICAS DEL ACERO
Tenacidad:
Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir fisuras. El acero es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.
Ductilidad:
Es relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres. Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo. El acero se dilata y se contrae según un coeficiente de dilatación del hormigón, por lo que resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción, formando un material compuesto que se denomina hormigón armado.
Maleable:
Se puede obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una lámina de acero, entre 0.5 y 0.12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño.
Resistencia al desgaste:
Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material.
Maquinabilidad:
Es la facilidad que posee un material que permite el proceso de mecanizado. Permite una buena mecanización en máquinas de herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.
Dureza:
La densidad promedio del acero es 7850 kg/m3. Es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar. 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 mas conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles.
Conductividad Eléctrica:
Posee una alta conductividad eléctrica 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 las torres y optimizar el coste de la instalación.
PROPIEDADES TÉRMICAS:
Conductividad Eléctrica:
Es la facilidad que presenta un material para dejar pasar a través de él la corriente eléctrica. Este fenómeno se produce por una diferencia de potencial entre los extremos del metal.
Conductividad Térmica:
Es la facilidad que presenta un material para dejar pasar a través de él una cantidad de calor. El coeficiente de conductividad térmica k nos da la cantidad de calor que pasaría a través de un determinado metal en función de su espesor y sección.
Dilatación:
Es el aumento de las dimensiones de un metal al incrementarse la temperatura. No es uniforme ni sigue leyes determinadas.
PROPIEDADES QUÍMICAS:
La actividad química del metal depende de las impurezas que contenga y de la presencia de elementos que reaccionan con estas, dependiendo también en menor medida de la temperatura y zonas de contacto. Distinguimos fundamentalmente dos reacciones: Oxidación y Corrosión.
Oxidación:
La oxidación se produce cuando se combina el oxígeno del aire y el metal. La oxidación es superficial, produciéndose en la capa más externa del metal y protegiendo a las capas interiores de la llamada oxidación total. el óxido no es destructivo.
Corrosión:
Se considera corrosión a toda acción que ejercen los diversos agentes químicos sobre los metales, primeramente en la capa superficial y posteriormente en el resto. Cuando es producida por el oxígeno y usando como catalizador el agua, la corrosión es progresiva desde la capa superficial hasta el interior del metal lo que provoca su total destrucción.
CARACTERÍSTICAS POSITIVAS DEL ACERO
- Trabajabilidad
- Soldabilidad
- Forjabilidad
- Alta resistencia mecánica
- Resistencia al desgaste
CARACTERÍSTICAS NEGATIVAS DEL ACERO
- Oxidación
- Transmisor de calor y electricidad
TIPOS DE ACERO
Acero Corten:
Es un acero común al que no le afecta la corrosión. Es una aleación de acero con níquel, cromo, cobre y fósforo que, tras un proceso de humectación y secado alternativos forma una delgadísima película de óxido de apariencia rojizo-púrpura.
Acero Calmado:
Este tipo de acero es somedito a un tratamiento mediante la adición de manganeso, silicio o aluminio antes de la colada. Ésto le permite conseguir piezas perfectas pues no produce gases durante la solidificación, de modo que tal adición impide la formación de sopladuras.
El acero calmado se emplea generalmente para piezas solicitadas dinámicamente.
Acero Corrugado:
Barra de acero cuya superficie presenta resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el hormigón.
Acero Galvanizado:
Es un producto que combina las características de resistencia mecánica del acero y la resistencia a la corrosión generada por el Cinc.
Acero Inoxidable:
Se denomina acero inoxidable a cualquier tipo de acero aleado cuyo peso contenga como minímo 10.50% de cromo, pero no más de 1.20% de carbono, con cualquier otro elemento de aleación o sin él. Contiene cromo, níquel y otros elementos de aleación que lo mantienen brillantes y resistente a la corrosión a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases.
Acero al Carbono:
El aumento de la proporción de carbono reduce su ductibilidad y soldabilidad aunque aumenta su resistencia.
Acero de Aleación:
Los elementos que se pueden gregar son: carbono, cromo, molibdeno o níquel (en cantidades que exceden el límite establecido)
Se le llama también Acero aleado.
Acero Dulce:
Tipo de acero cuyo nivel de carbono se sitúa entre el 0.15% y el 0.25%, es casi hierro puro, de gran ductilidad y resistencia a la corrosión.
Acero Efervescente:
Se emplea para grandes requisitos superficiales; suele usarse en perfiles, chapas finas y alambres.
Acero Estirado en Frío:
Acero sometido a un tratamiento especial mediante el cual se ha mejorado su límite elástico.
Acero Intemperizado:
Acero de gran resistencia que desarrolla una capa de óxido sobre sus superficies cuando se lo expone a las lluvias y a la humedad; tiene la ventaja de adherirse al elemento metálico principal protegiéndolo de la posterior corrosión.
TABLAS USADAS PARA ACERO
EJERCICIOS Y TAREAS REALIZADAS
TABLA DE PROPIEDADES DE TUBOS DE ACERO, CUADRADO Y RECTANGULAR:
TABLA DE PROPIEDADES DE TUBOS DE ACERO, REDONDO
TABLA DE PROPIEDADES PERFIL W
TABLA DE PROPIEDADES PERFIL L
EJERCICIOS Y TAREAS REALIZADAS
VISITA A PASARELA:
Ubicada en el Km 14 ruta interamericana:
BASES DE CONCRETO:
MEDIDAS DE LA BASE DE CONCRETO:
GRADAS:
ESTRUCTURA:
VIGA TIPO I:
ELEVACIÓN PASARELA:
VISITA A ESTACIONAMIENTO URL:
En la visita efectuada el 04/10/2014 al interior del
estacionamiento de la Universidad Rafael Landivar, se introdujo lo que es el
acero en dicha construcción.
El edificio consta de 4 niveles, en la cual su uso es
para estacionamientos de vehículos. Este estacionamiento está calculado para
una capacidad de 1500 parqueos con un costo de seguridad industrial del 1% del
costo total del proyecto
El acero que se utiliza es exportado desde Miami y
México.
La entrega final del proyecto es el día 31 de diciembre
de 2014 este como este, pero ésta lleva un atraso de 22 días debido al poco
detalle de planos y dibujos mal hechos según se nos dijo. Esto ha llevado a
poner en práctica otros métodos como a la hora de fundición de losas en que
cada piso.
En lo que respecta al sistema constructivo se hace
mención de las platinas soldadas con electrodo 60-10, sirve para hacer una
soldadura de penetración, las banderas están soldadas con 70-24. Se utilizaron
vigas tipo W, las vigas secundarias poseen un espesor de 5/8 patín y 6/16 en el
alma. Las columnas metálicas son de 16 x 16 pulgadas cuadrado.
Posee juntas entre las columnas las cuales son de 30 cm,
todas las columnas interiormente poseen un diafragma la cual es de ½ y para
arriba de 3/8. La función es que las banderas
transmiten la carga a la columna, el diafragma la recibe para que esta
no se hunda. Otro aspecto importante es que va a existir un modulo de gradas de
acero, esto conllevo a que se tuvo que hacer una sección de vigas distintas.
Para la unión de la vigas se utilizaron varias grúas en
la cual la mayor soportaba 32 toneladas y cada persona debía de contar con su
materia de seguridad en caso de emergencia.
Los obreros empiezan a trabajar desde las 5 o 6 de la
mañana según convenga hasta las 8 de la noche
Se utilizaron vigas W que son W18x34 W18x24, y el acero
que se utilizo en el proyecto es de grado 50.
columna cuadrada unida por vigas secundarias y principales
pedestal
lugar en donde se colocaran las gradas
obreros trabajando
fundicion de losa
ESTRUCTURA HOWE EN ACERO:
EXAMEN PARCIAL:
Estructura howe en acero
ESTRUCTURA DE UNA GASOLINEA
La estructura gasolinera
más grande es la gran celosía metálica en forma de marquesina que cubre los
surtidores, la zona de repostaje y da abrigo a conductores y trabajadores. Se
trata de un entramado metálico sostenido sobre varias columnas metálicas y recubierta
de paneles de chapa con los colores característicos de la marca a la que
represente cada gasolinera. Según los diseños de cada casa comercial, tendrán
diferentes formas, alturas e incluso áreas. (Algunas incluso son varias
estructuras en forma de setas, otras son más parecidas a naves, etc.).
GASOLINERA SIBONEY VISITADA
· Localizada en San José Pínula, km. 17.5
carretera a El Salvador.
PLANTA:
SECCIÓN:
PROYECTOS INTERESANTES:
Poshest Gas Station:
Con sus superficies metálicas lisas y ángulos
geométricos, esta es la estación de gasolina del futuro. Una empresa de diseño
de Boston (Los Angeles), ha creado esta estación
de servicio único. También se ha dicho que esta gasolinera es
impresionantemente construida con paneles solares junto con varios otros
materiales de reciclaje. La mayoría de los materiales utilizados para la
construcción son ecológicos.
Jack Colker Union 96 Gas Station
La gasolinera Jack Colker Unión 96 en Crescent Drive (Beverly Hills), California, tiene un techo que parece
haber sido diseñado para otro tipo de edificio – y así fue. La estructura
curva, de forma triangular fue originalmente concebida como una parte del aeropuerto de LAX, pero cuando no era
necesario, se instaló en la estación de gas.
FUENTES DE CONSULTA
VIDEOS
TESIS
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