ACERO ESTRUCTURAL
CONSTRUCCIONES III
1
ÍNDICE 1. INTRODUCCION
03
2. ELEMENTOS DE ESTUDIO
04
2.1 CIMENTACION
04
2.2 ESTRUCTURA DE ALMA ABIERTA 2.3 ESTRUCTURA DE ALMA CERRADA 3. CONTENIDO GENERAL 3.1 PROPIEDADES DEL ACERO 4. HOJA TECNICA
05 06 07 07 08
5. PROCESO DE MONTAJE 6. CONTROL DE CALIDAD 6. CONTENIDO ESPECIFICO 6.1 CALIDAD Y RESISTENCIA
09 10 12 13
2
¿CUANDO USAR ESTRUCTURAS METALICAS?
PROCESO DE MONTAJE - FABRICACION EN TALLER Plantillaje se hacen plantillas a tamaño natural, se los marca y con personal especializado.
- En lugares con gran riesgo sismico. - Cuando se necesita rapidez de montaje - Cuando se necistan grandes luces sin apoyos intermedios o volados
Preparacion, enderezado y conformacion. se busca eliminar todos los detalles no descartados. el trabajo de enderezado se realiza en frio con maquinas especiales Corte y perforacion. se debe garantizar un corte perfecto sin errores con sierra, maquina oxicortante
- ARMADO IN SITU - PREPARACION DE SUPERFICIES
ESTRUCTURAS METALICAS Y SISMOS Las estructuras de acero aligeran el peso total del edificio, resultan flexibles ante agentes externos, este tipo de estructaras ademas de reaccionar bien ante las fuerzas verticales por sus capacidades reacciona bien ante las fuerzas horizontales
3
ELEMEN TOS DE ESTUDIO CIMENTACIÓN CIMENTACIÓN ZAPATAS AISLADAS
Las cimentaciones del edificios que optan por zapatas aisladas como cimiento deben tener en cuenta que la estryctura metalica debe estar aislada en su totalidad de cualquier tipo de posible de humedad del terreno. las conexciones entre cimiento y estrctuctura por lo general se las realza mediante placas de union.
LOSA DE CIMENTACIÓN Las losas de cimentacion se emplean cuando los terrenos necesitan un tratamiento especial. en estos casos las estructuras metalicas que se conectan con este cimiento se une mediante de placas de union igualmente. los empernados y uniones dependiendo las cargas totales del edificio deben ser trabajados con diferentes particularidades
PILOTES DE CIMENTACIÓN La union entre pilotes de cimentacion y estructura de acero se consigue con placas de union reforzadas entendiendo que el uso de esta cimentacion se aplica en casas donde el suelo presente una resistencia minima y se requiera soporte de grandes pesos de una edificación.
4
ESTRUCTURA DE ALMA ABIERTA Al tener un gran peralte la viga resulta con uniones sencillas por lo general empernadas el peso resulta minimo, su geometria sin embargo distribuye cargas de manera uniforme economicamente resulta ideal por su composicion
TIPOS:
VIGA JOIST
Las vigas joist son ideales para el soporte de grandes luces por sus diagonales. las uniones resultan sencillas por sus terminaciones
Las vigas girdier de los mismo productores tiene una escencia similar a la joist, sin embargo la distribucion de diagonales resulta doferente en tanto su resistencia es menor
USOS COMUNES Generalmente es usado en construcciones con requerimientos de grandes luces mayores a 12 metros.
Por lo general usada en puentes son estructuras que tiene un arriostramiento diagonales considerable lo que permite tener una mayor resistencia de fuerzas horizontales y verticales
Por lo general empleada para puentes este tipo de estructuras esta arriostrada de manera horizantal lo que le da una escencia similar sin embargo su soporte de fuerzas es menor
5
ESTRUCTURA DE ALMA CERRADA
TIPOS:
SE CARACTERIZA POR SU SENCILLEZ VOLUMETRICA los pesos se distribuyen de manera uniforme las estructuras por su geometria son sencillas de nesambar y las uniones por lo general son con soldadura Economicamente resulta cara en comparacion a estructuras de alma vacia por su consolidacion
VIGA IPE
VIGA HEB
Las caras exteriores e interiores de las alas son Es un tipo de perfil laminado cuya sección transparalelas entre sí y perpendiculares al alma, y así versal tiene forma de doble T, con alas más anchas las alas tienen espesor constante que un perfil doble T de tipo IPN o IPE. Las caras exteriores e interiores de las alas son paralelas entre sí y perpendiculares al alma
USOS COMUNES Comunmente se usa en viviendas unifamiliares y multifamiliarias. en general este tipo de estructuras se usa cuando no se requeie luces muy grandes VIGA IPN
VIGA UPN
Las caras exteriores de las alas son perpendicu- Las caras exteriores de las alas son perpendiculalares al alma, y las interiores presentan una incli- res al alma, y las interiores presentan una inclinanación del 14% respecto a las exteriores, por lo que ción del 8% respecto a las exteriores las alas tienen un espesor decreciente hacia los bordes
6
CON T ENIDO GENERAL PROPIEDADES DEL ACERO ESTRUCTURAL - El acero estructural tiene una gran firmeza, una característica que permite que sea utilizado para estructuras con una gran eficacia. - El acero estructural no cambia de apariencia, y es que las condiciones climatológicas o de otro tipo apenas inciden en este material. Por el contrario, el fuego sí que puede deteriorarlo en gran medida. - Otro de los principales beneficios del acero estructural es su durabilidad. Con un mantenimiento correcto, simplemente pintando su parte exterior para evitar la corrosión, podemos hacer que una estructura de este tipo dure un tiempo indefinido. En el caso de grandes puentes construidos con acero estructural, esta característica es especialmente ventajosa. - La ductilidad es también muy importante cuando hablamos de materiales de construcción capas soportar grandes deformaciones sin fallar, estando sometidos a grandes esfuerzos de tensión.
IMPACTO AMBIENTAL - El acero es el material más reciclado del planeta. - Todo el acero creado en los últimos 150 años puede ser reciclado y utilizado en nuevos productos y aplicaciones.a. - Por sus propiedades, el acero puede ser reciclado una y otra vez, sin perder sus atributos, y pasar de un producto a otro - Durante los últimos 30 años, la industria ha introducido innovaciones que hoy permiten que para fabricar una tonelada de acero se requiera 50% menos energía que antes.o - El agua que se utiliza en los procesos de producción de acero, se devuelve en su casi totalidad (salvo lo que se evapora). Incluso, el agua que se recicla nuevamente a los ríos y otras fuentes generalmente está más limpia que cuando fue extraída.
- El acero estructural puede sufrir grandes presiones, que incluso lleguen a influir en buena medida en su forma original, sin que la estructura llegue a colapsar y romperse.
7
H OJAS T E CN I CAS
8
PROCESO DE MON TAJE
1. Programa de montaje • • • • •
Orden asignado y tiempos de monje Equipo para emplear Lista de personal asignado Elementos de seguridad Control y verificación de materiales
2. Recepción almacenamiento y manipulación • Almacenamiento y depósito de elementos, en orden estricto y en forma sistemática • El montaje debe realizarse con cuidado eficiente, para no dañar la pintura ni las piezas • Deben protegerse las partes, sobre las que hayan de fijarse las cadenas, ganchos o cables que se utilicen en la elevación o sujeción de las piezas • Se coloca sobre las cimentaciones de la estructura • Se colocan las vigas y columnas • Se realiza el ensamble de los distintos elementos • Se limpian los espacios entre la base y los pilares y luego se rellenan de hormigón
3. Montaje
9
CON T ROL DE CALIDAD 4. Armado
6. Apernadas o soldadas
• Identificación y disposición de elementos • Situación de los ejes de simetría • Situación de la zona de sujeción a los elementos contiguos • Ausencia de alabeos y abolladuras
• Verificación de conexión correcta entre la base y columna • Tipo de suelda correcta • Tenga mayor rigidez en las conexiones
5. Pintura • Revisión de certificado de pintura • Inspección visual de la preparación de la superficie • Ensayo de adherencia • Control de espesor eficaz
10
DISPONIBILIDAD
11
CON T ENIDO ESPECIFICO EMPALMES DE ACERO Empalmes empernados viga-viga y viga-columna
SOLDADURAS - Unir piezas mediante calor y sin la añadidura de material extra. - Cuando el material agragado es el mismo o similar (propiedades físicas o químicas) el calor debe fundir ambas caras
- Conexiones rápidas en estructuras livianas. para fijar chapas o perfiles de bajo espesor. Son autorroscantes o perforantes y fáciles de remover.
INCENDIOS
Empalmes soldados viga-viga y viga-columna
EMPERNADO
Durante los incedios es necesario contar con estas medidas de protección anti-incendios. debido a que el exceso de calor deforma a la estructura y puede desenvocar en el colapso de la estructura
Protección activa, conformada por sistemas y dispositivos de detección (de humo, temperatura, - No se necesita mucha capacitación etc.) que activan sistemas de alarmas y combani un ambiente especial para el montaje. - Se requieren pernos de alta resistencia debido a te del fuego, como rociadores de agua, espumas, gases, etc. las fuerzas que se le ejercen Protección pasiva, basada en elementos de construcción que, por sus condiciones físicas, aíslan la estructura de un edificio de los efectos del fuego durante un determinado lapso de tiempo.
12
CALIDAD Y RESIST ENCIA •Acero dulce: su porcentaje max. de carbono es del 0,25%. Resistencia tope de rotura entre 4855 kg/mm2 y una dureza de Brinell en el entorno de 135-160 HB.
•Acero semidulce: su porcentaje max. De carbono es del 0,35%. Resistencia tope de rotura entre 55-62 kg/mm2 y una dureza de Brinell en el entorno de 150-170 HB. Bajo un tratamiento térmico pueden alcanzar una resistencia mecánica de hasta 80 kg/mm2
•Acero duro: su porcentaje max. De carbono es del 0,55%. Resistencia tope de rotura entre 70-75 kg/mm2 y una dureza de Brinell máx. entre 200-220 HB. Bajo un tratamiento térmico pueden alcanzar una resistencia de 100 kg/ mm2 y una dureza de 275-300 HB.
•Acero semiduro: su porcentaje max. de carbono es del 0,45%. Resistencia tope de rotura entre 6270 kg/mm2 y una dureza de Brinell máx. de 280 HB. Bajo un tratamiento térmico pueden alcanzar una resistencia mecánica de hasta 90 kg/mm2.
Ve n t a j a s
Desventajas
- Alta resistencia: buena resistencia en relación a su peso. Su buena resistencia a tracción y compresión permite tener resistencia a flexión.
- Corrosión: una vez que se encuentra a la interperie se corroe con facilidad, por esto es indispensable proveerlo con algún tipo de recubrimiento.
- Elasticidad: su comportamiento es prácticamente lineal mente elástico
- Endotérmico: propaga rápidamente el calor debido a sus propiedades físicas y en caso de incendios esto puede causar un colapso en estructura
- Tenacidad: gran capacidad de absorción de energía - Ductilidad: esto se refiere a la capacidad de no deformarse antes de pasar a un estado plástico o de rotura. - Reciclable: el acero se puede reciclar en casi todos los casos.
13
BIBLIOGRAFIA - https://dismetal.ec/ - https://expansion.mx/bespoke-ad/2018/10/01/estructuras-de-acero-mejor-desempeno-en-sismos - https://www.habitatyvivienda.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2016/10/GUIA-3-ACERO.pdf - https://estahl.com.co/acero-las-estructuras-metalicas-material-propiedades-sismo-resistente/ -https://constructalia.arcelormittal.com/es/soluciones_por_aplicacion/cimentaciones - https://www.estructurasmetalicascolombia.com/anclajes-y-fijaciones/cimientos-para-construcciones-de-acero - https://www.gerdaucorsa.com.mx/articulos/cimentacion-para-estructuras-de-acero - https://es.scribd.com/doc/180334944/Viga-de-Alma-Llena - http://www.arquitecturaenacero.org/uso-y-aplicaciones-del-acero/soluciones-constructivas/steel-i-joist - https://www.eadic.com/puentes-acero-puentes-viga-vigas-de-alma-llena-armadas/
14
ALEJANDRO ANDRADE ALEX QUITO KEVIN HIDALGO
15
