Acero

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN PORLAMAR VIII SEMESTRE - ARQUITECTURA HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA- SECCIÓN 3A

Profesora: Gabriel Gómez Niño

Realizado por: Patricia Rojas C.I 24.107.815.

María Elisa Useche C.I. 22.024.121 Fernando Guaina C.I 20.324.355 Ivannys Marval C.I 25.108.665 Porlamar, Agosto de 2016

La nueva realidad que vive el país ha llevado al estudiantado y a las autoridades educativas a buscar nuevas formas de hacer la enseñanza más vivencial, buscando alternativas de conocimiento que puedan dejar un aporte en las comunidades. Todo esto ha provocado que se creen nuevas ideas, trabajos de investigación, que de acuerdo a ciertas variables, recomendaciones y a la ayuda del profesor tutor y del mismo profesor de la cátedra, además de sus familiares, pueda dejar una gran enseñanza en los estudiantes y una valiosa contribución a la sociedad.

En un trabajo de investigación se pone en práctica la creatividad y el deseo de investigar, innovar y de satisfacer un propósito, para brindar una alternativa real que forma parte de la evolución de la sociedad.

El presente trabajo trata sobre el Acero, desde cómo lo podemos obtener hasta como tenemos que utilizarlo ya que este material es usado en la construcción y no se encuentran en la naturaleza en estado puro y por lo que para su empleo hay que someterlos a una serie de operaciones metalúrgicas cuyo fin es separar el metal de las impurezas u otros minerales que lo acompañen.

¿Qué es el Acero?

El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas

El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%).

Ya que el acero es básicamente hierro altamente refinado (más de un 98%), su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción de arrabio) el cual se convierte más tarde en acero.

No se conoce la fecha exacta en que se descubrió la técnica de fundir mineral de hierro para producir un metal susceptible de ser utilizado. Los primeros útiles de hierro descubiertos datan del año 3000 a. C. pero se sabe que antes ya se empleaba este mineral para hacer adornos de hierro.

Sin embargo, los Griegos a través de un tratamiento térmico, endurecían armas de hierro hacia el 1.000 A. de C

Técnica que implicaba calentar una masa de mineral de hierro y carbón vegetal en un gran horno con tiro forzado.

De esta manera se reducía el mineral a una masa esponjosa de hierro metálico llena de una escoria de impurezas metálicas, junto con cenizas de carbón vegetal.

Esta esponja de hierro se retiraba mientras permanecía incandescente, dándole fuertes golpes con pesados martillos para poder expulsar la escoria y soldar el hierro.

Ocasionalmente esta técnica de fabricación, producía accidentalmente auténtico acero en lugar de hierros forjado.

SIDERURGIA

La siderurgia es la tecnología relacionada con la producción del hierro y sus aleaciones, en especial las que contiene un pequeño porcentaje de carbono, que constituyen los aceros.

Acero en Horno Eléctrico

En la producción moderna de acero se emplean altos hornos que son modelos perfeccionados de los que se usaban antiguamente.

El arrabio se refina mediante chorros de aire.

Los hornos eléctricos son sobre todo útiles para producir acero inoxidable y aceros aleados que deben ser fabricados según unas especificaciones muy exigentes. El refinado se produce en una cámara hermética, donde la temperatura y otras condiciones se controlan de forma rigurosa mediante dispositivos automáticos.

Proceso de Acabado

Existen distintos tipos de acabados para el acero, por lo tanto tiene una salida al mercado de gran variedad de formas y de tamaĂąos, como varillas, tubos, raĂ­les de ferrocarril o perfiles en H o en T. El acabado del acero mejora tambiĂŠn su calidad al refinar su estructura cristalina y aumentar su resistencia.

El proceso de fabricación se divide básicamente en dos fases: la fase de fusión y la fase de afino.

Fase de fusión Una vez introducida la chatarra en el horno y los agentes reactivos y escorificantes (principalmente cal) se desplaza la bóveda hasta cerrar el horno y se bajan los electrodos hasta la distancia apropiada, haciéndose saltar el arco hasta fundir completamente los materiales cargados. El proceso se repite hasta completar la capacidad del horno, constituyendo este acero una colada.

Fase de afino El afino se lleva a cabo en dos etapas. La primera en el propio horno y la segunda en un horno cuchara.

En el primer afino se analiza la composición del baño fundido y se procede a la eliminación de impurezas y elementos indeseables y realizar un primer ajuste de la composición química por medio de la adición de ferroaleaciones que contienen los elementos necesarios

La fabricación del acero en horno eléctrico se base en la

fusión de las chatarras por medio de una corriente eléctrica, y al afino posterior del baño fundido. La chatarra

Presentan una interesante combinación de

propiedades mecánicas, las que pueden modificarse dentro de un amplio rango variando los componentes de

la aleación o aplicando tratamientos.

Horno eléctrico El horno eléctrico consiste en un gran recipiente cilíndrico de chapa gruesa forrado de material refractario que forma la solera que alberga el baño de acero líquido y escoria. El resto del horno está formado por paneles refrigerados por agua. La bóveda es desplazable para permitir la carga de la chatarra a través de unas cestas adecuadas.

Acero laminado El acero que se utiliza para la construcción de estructuras metálicas y obras públicas, se obtiene a través de la laminación de acero en una serie de perfiles normalizados.

El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado tren de laminación. Estos cilindros van formando el perfil deseado hasta conseguir las medidas que se requieran.

Las dimensiones de las secciones conseguidas de esta forma no se ajustan a las tolerancias requeridas y por eso muchas veces los productos laminados hay que someterlos a fases de mecanizado para ajustar sus dimensiones a la tolerancia requerida.

Acero Forjado La forja es el proceso que modifica la forma de los metales por deformación plástica cuando se somete al acero a una presión o a una serie continuada de impactos. La forja generalmente se realiza a altas temperaturas porque así se mejora la calidad metalúrgica y las propiedades mecánicas del acero El sentido de la forja de piezas de acero es reducir al máximo posible la cantidad de material que debe eliminarse de las piezas en sus procesos de mecanizado. En la forja por estampación la fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa, compuesta por dos matrices que tienen grabada la forma de la pieza que se desea conseguir.

Acero Corrugado El acero corrugado es una clase de acero laminado usado especialmente en construcción, para emplearlo en hormigón armado. Se trata de barras de acero que presentan resaltos o «corrugas» que mejoran la adherencia con el hormigón. Está dotado de una gran ductilidad, la cual permite que a la hora de cortar y doblar no sufra daños, y tiene una gran soldabilidad, todo ello para que estas operaciones resulten más seguras y con un menor gasto energético.

Las barras de acero corrugados se producen en una gama de diámetros que van de 6 a 40 mm, en la que se cita la sección en cm² que cada barra tiene así como su peso en kg. Las barras inferiores o iguales a 16 mm de diámetro se pueden suministrar en barras o rollos, para diámetros superiores a 16 siempre se suministran en forma de barras. Las barras de producto corrugado tienen unas características técnicas que deben cumplir, para asegurar el cálculo correspondiente de las estructuras de hormigón armado. Entre las características técnicas destacan las siguientes, todas ellas se determinan mediante el ensayo de tracción.

Estampado del acero La estampaciรณn del acero consiste en un proceso de mecanizado sin arranque de viruta donde a la plancha de acero se la somete por medio de prensas adecuadas a procesos de embuticiรณn y estampaciรณn para la consecuciรณn de determinadas piezas metรกlicas. Para ello en las prensas se colocan los moldes adecuados.

Troquelaciรณn del acero

La troquelaciรณn del acero consiste en un proceso de mecanizado sin arranque de viruta donde se perforan todo tipo de agujeros en la plancha de acero por medio de prensas de impactos donde tienen colocados sus respectivos troqueles y matrices.

Mecanizado blando Las piezas de acero permiten mecanizarse en procesos de arranque de virutas en mĂĄquinas-herramientas (taladro, torno, fresadora, centros de mecanizado CNC, etc.) luego endurecerlas por tratamiento tĂŠrmico y terminar los mecanizados por procedimientos abrasivos en los diferentes tipos de rectificadoras que existen.

Rectificado

El proceso de rectificado permite obtener muy buenas calidades de acabado superficial y medidas con tolerancias muy estrechas, que son muy beneficiosas para la construcciĂłn de maquinaria y equipos de calidad. Pero el tamaĂąo de la pieza y la capacidad de desplazamiento de la rectificadora pueden presentar un obstĂĄculo

Mecanizado duro En ocasiones especiales, el tratamiento térmico del acero puede llevarse a cabo antes del mecanizado en procesos de arranque de virutas, dependiendo del tipo de acero y los requerimientos que deben ser observados para determinada pieza. Con esto, se debe tomar en cuenta que las herramientas necesarias para dichos trabajos deben ser muy fuertes por llegar a sufrir desgaste apresurado en su vida útil. Estas ocasiones peculiares, se pueden presentar cuando las tolerancias de fabricación son tan estrechas que no se permita la inducción de calor en tratamiento por llegar a alterar la geometría del trabajo, o también por causa de la misma composición del lote del material (por ejemplo, las piezas se están encogiendo mucho por ser tratadas). En ocasiones es preferible el mecanizado después del tratamiento térmico, ya que la estabilidad óptima del material ha sido alcanzada y, dependiendo de la composición y el tratamiento, el mismo proceso de mecanizado no es mucho más difícil.

Mecanizado por descarga elĂŠctrica En algunos procesos de fabricaciĂłn que se basan en la descarga elĂŠctrica con el uso de electrodos, la dureza del acero no hace una diferencia notable.

Taladrado profundo En muchas situaciones, la dureza del acero es determinante para un resultado exitoso, como por ejemplo en el taladrado profundo al procurar que un agujero mantenga su posición referente al eje de rotación de la broca de carburo. O por ejemplo, si el acero ha sido endurecido por ser tratado térmicamente y por otro siguiente tratamiento térmico se ha suavizado, la consistencia puede ser demasiado suave para beneficiar el proceso, puesto que la trayectoria de la broca tenderá a desviarse.

Doblado El doblado del acero que ha sido tratado térmicamente no es muy recomendable pues el proceso de doblado en frío del material endurecido es más difícil y el material muy probablemente se haya tornado demasiado quebradizo para ser doblado; el proceso de doblado empleando antorchas u otros métodos para aplicar calor tampoco es recomendable puesto que al volver a aplicar calor al metal duro, la integridad de este cambia y puede ser comprometida.

Perfiles de acero

Para su uso en construcción, el acero se distribuye en perfiles metálicos, siendo éstos de diferentes características según su forma y dimensiones y debiéndose usar específicamente para una función concreta, ya sean vigas o pilares.

El acero en sus distintas clases está presente de forma abrumadora en nuestra vida cotidiana en forma de herramientas, utensilios, equipos mecánicos y formando parte de electrodomésticos y maquinaria en general así como en las estructuras de las viviendas que habitamos y en la gran mayoría de los edificios modernos. En este contexto existe la versión moderna de perfiles de acero denominada Metalcón.

Los fabricantes de medios de transporte de mercancías (camiones) y los de maquinaria agrícola son grandes consumidores de acero.

También son grandes consumidores de acero las actividades constructoras de índole ferroviario desde la construcción de infraestructuras viarias así como la fabricación de todo tipo de material rodante.

Otro tanto cabe decir de la industria fabricante de armamento, especialmente la dedicada a construir armamento pesado, vehĂ­culos blindados y acorazados.

TambiĂŠn consumen mucho acero los grandes astilleros constructores de barcos especialmente petroleros, y gasistas u otros buques cisternas.

Como consumidores destacados de acero cabe citar a los fabricantes de automĂłviles porque muchos de sus componentes significativos son de acero.

Las propiedades físicas de los aceros y su comportamiento a distintas temperaturas dependen sobre todo de la cantidad de carbono y de su distribución en el hierro. Antes del tratamiento térmico, la mayor parte de los aceros son una mezcla de tres sustancias: ferrita, perlita y cementita.

La ferrita, blanda y dúctil, es hierro con pequeñas cantidades de carbono y otros elementos en disolución. La cementita, un compuesto de hierro con el 7% de carbono aproximadamente, es de gran dureza y muy quebradiza. La perlita es una profunda mezcla de ferrita y cementita, con una composición específica y una estructura característica, y sus propiedades físicas son intermedias entre las de sus dos componentes.

La resistencia y dureza de un acero que no ha sido tratado térmicamente depende de las proporciones de estos tres ingredientes. Cuanto mayor es el contenido en carbono de un acero, menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: cuando el acero tiene un 0,8% de carbono, está por completo compuesto de perlita.

El proceso básico para endurecer el acero mediante tratamiento térmico consiste en calentar el metal hasta una temperatura a la que se forma austenita, generalmente entre los 750 y 850 ºC, y después enfriarlo con rapidez sumergiéndolo en agua o aceite.

Estos tratamientos de endurecimiento, que forman martensita, crean grandes tensiones internas en el metal, que se eliminan mediante el temple o el recocido, que consiste en volver a calentar el acero hasta una temperatura menor.

El objetivo fundamental del proceso de tratamiento térmico es controlar la cantidad, tamaño, forma y distribución de las partículas de cementita contenidas en la ferrita, que a su vez determinan las propiedades físicas del acero.

Los materiales básicos para la fabricación de lingotes de acero es material férrico coque y caliza. El coque se quema como un combustible para calentar el

horno; cuando se quema el coque, este emite monóxido de carbono que se combina con los óxidos férricos, reduciéndolos a hierro metálico, esta es la reacción química básica en el horno de la explosión; tiene la ecuación: Fe2O3+3CO = 3CO2+2Fe. Los lingotes de hierro ordinario son producidos por hornos

de

la

explosión

que

contiene

hierro

aproximadamente en un 92%, carbono 3% o 4%, silicón 0.5% a 3%, manganeso 0.25% a 2.5%, fósforo 0.04% a

2%, y un rastro de azufre.

El acero al carbono es el más común, barato y aplicable de los metales que se emplean en la industria. Tienen una ductilidad excelente, lo que permite que se utilice en muchas operaciones de formado en frío. El acero también se puede soldar con facilidad.

Los aceros de alta resistencia se utilizan mucho en proyectos de ingeniería civil. Los nuevos aceros, por lo general, los introducen sus fabricantes con marca registrada; pero un breve examen de sus composiciones, tratamiento térmico y propiedades suele permitir relacionarlos con otros materiales ya existentes.

En el mercado hay dos clases de aceros al carbono con tratamiento térmico para usos en la construcción.

Los aceros al carbono con tratamiento térmico están disponibles bien en su condición estándar o enfriada y templada; su endurecimiento se logra a base del contenido de carbono.

Para comprender el comportamiento de las estructuras de acero, es absolutamente esencial que el diseñador esté familiarizado con las propiedades del acero. Los diagramas esfuerzo - deformación presentan una parte valiosa de la información necesaria para entender cómo será el comportamiento del acero en una situación dada.

Si una pieza laminada de acero estructural se somete a una fuerza de tensión, comenzará a alargarse. Si la fuerza de tensión se incrementa en forma constante, el alargamiento aumentará constantemente, dentro de ciertos límites.

El mayor esfuerzo para el cual tiene aplicación la Ley de Hooke, o el punto más alto sobre la porción de línea recta del diagrama esfuerzo-deformación, es el llamado límite de proporcionalidad. El mayor esfuerzo que puede soportar el material sin ser deformado permanentemente es llamado límite elástico.

El acero de refuerzo es aquel que se coloca para absorber y resistir esfuerzos provocados por cargas y cambios volumĂŠtricos por temperatura y para quedar ahogado dentro de la masa del concreto.

El acero de refuerzo, también llamado ferralla, es un importante material para la industria de la construcción utilizado para el refuerzo de estructuras y demás obras que requieran de este elemento.

Por su importancia en las edificaciones, debe estar comprobada y estudiada su calidad.

Los productos de acero de refuerzo deben cumplir con ciertas normas que exigen sea verificada su resistencia, ductilidad, dimensiones, y límites físicos o químicos de la materia prima utilizada en su fabricación.

El acero debe estar libre de oxidación, sin grasa, quiebres, escamas, deformaciones e imperfecciones que afecten su uso.

Los pedidos que se reciban en la obra se estibaran de tal manera que se aislé de la humedad excesiva para evitar deformaciones.

La presencia de escamas u oxidación no será causa de rechazo solo si estas desaparecen al limpiar manualmente con un cepillo de alambre.

Debe evitarse el contacto de sustancias grasosas con la superficie de las varillas. Si esto sucede se limpiaran con solventes que no dejen residuos grasos.

Si por alguna circunstancia el acero de refuerzo a permanecido almacenado un tiempo considerable (o no se tiene certeza de su procedencia ) se encuentra oxidado o deteriorado, se deben realizar una vez mรกs las pruebas de laboratorio necesarias para determinar si el acero es apto para utilizarse o no.

De acuerdo a las sanas prรกcticas de la construcciรณn no se permite reenderezar y desdoblar varillas, ya sea por correcciรณn de armado o para su reutilizaciรณn.

Si por alguna circunstancia el acero de refuerzo a permanecido almacenado un tiempo considerable.

Se encuentra oxidado o deteriorado, se deben realizar una vez mรกs las pruebas de laboratorio necesarias para determinar si el acero es apto para utilizarse o no.

Las varillas se deben colocar y amarrar en los lugares especificados por los planos, es importante verificar el alineamiento y posiciรณn del armado antes del vaciado de concreto.

Antes del colado, el acero debe calzarse con calzas prefabricadas de plรกstico, calzas elaboradas de concreto o silletas de varilla. No utilizar madera.

1.SEPARADORES

Son diseñados para lograr recubrimientos de concreto uniformes, separando lateralmente el acero de refuerzo de la cimbra.

2.RECUBRIMIENTO

3.UNIONES ENTRE VARILLAS

4.SOLDADURA

5.UNIONES SOLDADAS

Los separadores también pueden ser utilizados con malla electrosoldada.

1.SEPARADORES

2.RECUBRIMIENTO

3.UNIONES ENTRE VARILLAS

4.SOLDADURA

5.UNIONES SOLDADAS

2.RECUBRIMIENTO El recubrimiento del acero de refuerzo es medida desde el borde del elemento de concreto hacia la fibra más cercana del acero de refuerzo, y sirve para proteger al acero de los agentes corrosivos y del medio ambiente. En cualquiera de los casos el recubrimiento mínimo debe ser de 1.5 veces el tamaño máximo del agregado utilizado.

1.SEPARADORES

2.RECUBRIMIENTO

3.UNIONES ENTRE VARILLAS

4.SOLDADURA

5.UNIONES SOLDADAS

3.UNIONES ENTRE VARILLAS Todas las uniones de varillas se harán mediante traslapes con un empalme de 40 veces el diámetro de la varilla que se empalma, excepto cuando se determine otra especificación en el proyecto.

Los traslapes no podrán hacerse entre varillas de distinto diámetro.

No deben coincidir con secciones de máximo esfuerzo, a menos que se tomen acciones necesarias avaladas por el proyectista como aumentar la longitud del traslape o especificar un refuerzo adicional.

Se requiere que las uniones entre varillas de una pulgada o mayores sea de punta con un proceso que garantice queden colíndales y sean capaces de transmitir todos los esfuerzos de un tramo de barra a la siguiente.

1.SEPARADORES

4.SOLDADURA Características

2.RECUBRIMIENTO

3.UNIONES ENTRE VARILLAS

4.SOLDADURA

5.UNIONES SOLDADAS

Para que una soldadura tenga la resistencia esperada deberá cumplir con las siguientes condiciones:  Buena penetración: El material aportado fundirá la raíz y penetrara debajo de ella.  Sin socavaciones: El metal base presentara ahondamientos en el pie de la soldadura.  Fusión completa: El metal base y el metal aportado formaran una masa homogénea.  Sin porosidades: La soldadura no presentara en su interior ni burbujas de aire ni escoria.  Sin grietas: Ni grietas ni fisuras.  Buen acabado: El cordón de soldaduras se verá uniforme y sin hendiduras ni realces.

1.SEPARADORES

2.RECUBRIMIENTO

3.UNIONES ENTRE VARILLAS

5.UNIONES SOLDADAS Las soldaduras para uniones deberán tener una sección transversal mayor a la sección nominal de la varilla. Cuando las varilla estén en posición horizontal y son de igual diámetro debe hacerse un corte en “V” en forma sencilla o doble para poder soldar. Si se encuentra en posición vertical conviene soldarlas con bisel sencillo o doble.

4.SOLDADURA

5.UNIONES SOLDADAS

Soldadura Horizontal

Soldadura Vertical

6.UNIONES MECÁNICAS

7. ALAMBRÓN

8.ARMADURA ELECTROSOLDADAS

9.MALLA ELECTROSOLDADA

10.ESCALERILLA

6.UNIONES MECÁNICAS Un sistema usual para ligar dos barras de refuerzo es la utilización de uniones mecánicas, solo se usaran modelos que garanticen certeza en el resultado final, estas uniones se restringen por su costo y porque reducen la separación entre las varillas dificultando que el concreto baje en elementos angostos como muros o densamente armados como columnas

Existen diversos tipos de uniones: • Coples Mecánicos

• Sistema Roscado • Sistema Aluminotermico

Consisten en un tubo con resistencia mayor a la de las varillas y al que en su lomo se le han hecho perforaciones roscadas que aceptaran un tornillo o un “prisionero”.

El cople tiene roscas en ambos extremos y en ella se introduce la varilla a la cual previamente se le formo una cuerda cónica que embonara en él.

Es un cople liso en él se introducen las varillas, y luego a través de orificios que ostenta, se inyecta aluminio fundido o resina epóxica fijando de manera permanente las varillas.

6.UNIONES MECÁNICAS

7. ALAMBRÓN

8.ARMADURA ELECTROSOLDADAS

9.MALLA ELECTROSOLDADA

10.ESCALERILLA

7. ALAMBRÓN Varilla de acero que esta desprovista de rebabas o salientes y si los tiene no cumple con las especificaciones de corrugación. Su principal uso en la construcción es para la fabricación de estribos.

Presenta resistencias alrededor de fy = 2600 kg/cm2, en diámetros de ¼” o numero 2 liso.

Se maneja en presentación de rollos de 500, 625, 1250 y 2500 kg.

6.UNIONES MECÁNICAS

7. ALAMBRÓN

8.ARMADURA ELECTROSOLDADAS

9.MALLA ELECTROSOLDADA

10.ESCALERILLA

8.ARMADURA ELECTROSOLDADAS Elementos fabricados con acero grado 60 (fy = 6000 kg/cm2 ), laminado en frio, corrugado y electrosoldado. Se utiliza para reforzar castillos y cadenas de concreto.

Están formados por dos o tres, o cuatro alambres longitudinales corrugados calibre 14 y por alambres transversales corrugados con las mismas características que los longitudinales, espaciados a cada 25 cm.

Todo el sistema se encuentra unido por soldadura eléctrica. Sus características se presentan en la siguiente tabla:

6.UNIONES MECÁNICAS

7. ALAMBRÓN

8.ARMADURA ELECTROSOLDADAS

9.MALLA ELECTROSOLDADA

10.ESCALERILLA

9.MALLA ELECTROSOLDADA Es un elemento fabricado con acero de grado 60 (6000 kg/cm2), corrugado o liso, laminado en frio y electrosoldado.

Su presentación comercial es en hojas de 2.5 x 6 m o en rollos de 2.5 x 40 m. Su uso más frecuente es en el refuerzo de losas con sistema losacero y capas de compresión en losas aligeradas de concreto. También se utiliza para reforzar firmes de concreto.

6.UNIONES MECÁNICAS

7. ALAMBRÓN

8.ARMADURA ELECTROSOLDADAS

9.MALLA ELECTROSOLDADA

10.ESCALERILLA

10.ESCALERILLA Es un elemento fabricado con acero de grado 60, laminado en frio y electrosoldado. Se utiliza para el refuerzo horizontal de muros de tabique rojo recocido, refractario o block de cemento. Está formado por dos alambres longitudinales lisos calibre 10, 3.43 mm de diámetro y por alambres transversales lisos con las mismas características que los longitudinales, espaciados a cada 25 cm.

11. TORONES

12. HABILITADO

13. HABILITADO DE DOBLECES

14. CUANTIFICACIÓN

11. TORONES Se denomina torón, a un cable fabricado con alambres torcidos colocados en espiral alrededor de un alma. El torón que se utiliza regularmente es de siete alambres y se clasifica en dos grados conforme a su resistencia: • Grado1725 N/mm2 (176 kgf/mm2).

• Grado1860 N/mm2 (190 kgf/mm2).

Los torones de 7 alambres son los más utilizados y deben satisfacer la norma NMX-B-292-1988. Su fabricación se hace con alambres de acero al carbono torcido y sometido a un tratamiento térmico hasta obtener las propiedades mecánicas exigidas.

11. TORONES

12. HABILITADO

13. HABILITADO DE DOBLECES

14. CUANTIFICACIร N

12. HABILITADO Se dedicarรก el tiempo suficiente para planear y ejecutar adecuadamente el habilitado de acero, ya que es indispensable respetar las longitudes de anclaje, los tipos, formas y grados de dobleces, con el menor desperdicio posible. Antes de cortar o doblar los tramos de 12 metros, se realizarรก el ejercicios de despiece, analizando las dimensiones de las barras para cada elemento estructural, considerando los traslapes, escuadras o ganchos.

11. TORONES

13. HABILITADO DE DOBLECES REQUISITOS Y RECOMEDACIONES PARA HABILITADO DE DOBLECES:

12. HABILITADO

13. HABILITADO DE DOBLECES

14. CUANTIFICACIÓN

• En la elaboración de bastones a base de acero de refuerzo el gancho del extremo será un doblez semicircular de 180° más una extensión mínima de 4 veces el diámetro de la varilla, pero no menor a 65 mm.

• La escuadra a base de acero de refuerzo será un doblez perpendicular (90°) al eje longitudinal de la varilla más una extensión 12 veces el diámetro de la varilla como mínimo y en el extremo libre.

• Para varillas o alambrón que funcionen como estribos, el doblez debe ser a 135° más una extensión mínima de 6 veces el diámetro de la varilla o alambrón pero no menor de 65 mm.

11. TORONES

12. HABILITADO

13. HABILITADO DE DOBLECES

14. CUANTIFICACIÓN

14. CUANTIFICACIÓN Para la cuantificación se considera la tonelada (ton) como unidad de medición.

Se calculara el peso de varillas por unidad de longitud según se especifica en la norma mexicana NMX-C-407 ONNCCE y las dimensiones del proyecto.

Antes de solicitar el pedido de varilla, se realizara la cuantificación detallada para conocer la cantidad de toneladas y los diámetros requeridos para cada etapa de la obra.

Establecer un programa de suministro que contemple la cantidad para: cimentación, muros, losas, etc.; el espacio para almacenar; y los tiempos de entrega.

Antes del colado revisar que el acero:  Se encuentre limpio y libre de grasa  Perfectamente alineado y colocado  Se cumplan los recubrimientos  Calzas suficientes, firmes y bien ubicadas  Los pasos para las instalaciones no provoquen barras y estribos torcidos o desplazados  Durante el colado revisar que: El acero no se desalinee.

VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL



ALTA RESISTENCIA: La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que será poco el peso de las estructuras, esto es de gran importancia en puentes de grandes claros.  UNIFORMIDAD: Las propiedades del acero no cambian apreciablemente con el tiempo como es el caso de las estructuras de concreto reforzado.  DURABILIDAD: Si el mantenimiento de las estructuras de acero es adecuado duraran indefinidamente.  DUCTIBILIDAD: La ductilidad es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin fallar bajo altos esfuerzos de tensión. La naturaleza dúctil de los aceros estructurales comunes les permite fluir localmente, evitando así fallas prematuras.

VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL •

• • •

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Gran facilidad para unir diversos miembros por medio de varios tipos de conectores como son la soldadura, los tornillos y los remaches.

Posibilidad de prefabricar los miembros de una estructura.

Rapidez de montaje.

Gran capacidad de laminarse y en gran cantidad de tamaños y formas.

Resistencia a la fatiga.

DESVENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL COSTO DE MATENIMIENTO: La mayor parte de los aceros son susceptibles a la corrosión al estar expuestos al agua y al aire y, por consiguiente, deben pintarse periódicamente.  COSTO DE LA PRODUCCIÓ CONTRA EL FUEGO: Aunque algunos miembros estructurales son incombustibles, sus resistencias se reducen considerablemente durante los incendios.  SUSCEPTIBILIDAD AL PANDEO: Entre más largos y esbeltos sean los miembros a compresión, mayor es el peligro de pandeo. Como se indico previamente, el acero tiene una alta resistencia por unidad de peso, pero al utilizarse como columnas no resulta muy económico ya que debe usarse bastante material, solo para hacer más rígidas las columnas contra el posible pandeo. 

A. El acero de refuerzo deberá satisfacer los requisitos especificados de los proyectos respectivos, así como los señalamientos que a éste respecto se hacen en las especificaciones generales de construcción en vigor fijadas por la Dirección General de Normas B. La procedencia del acero de refuerzo deberá ser de un fabricante aprobado previamente por el Instituto, generalmente los proveedores surten el acero en tramos de 9 a 12 metros.

C. Cada remesa de acero de refuerzo recibida en la obra deberá considerarse como lote y estibarse separadamente de aquél cuya calidad haya sido ya verificada y aprobada. Del material así estibado, se tomarán las muestras necesarias para efectuar las pruebas correspondientes (1 varilla por cada 10 toneladas contenidas en un lote), siendo obligación del contratista cooperar para la realización de dichas/ 5 pruebas, permitiendo al Instituto el libre acceso a sus bodegas o almacén para la obtención de las muestras. E caso de que los resultados de las pruebas no satisfagan las normas de calidad establecidas, el material será rechazado.

D. El material de refuerzo deberá llegar a la obra libre de oxidación, exceso de grasa, quiebres, escamas, hojaduras y deformación en su sección.

E. El acero de refuerzo deberá almacenarse clasificándolo por diámetros y grados bajo cobertizo colocándolo sobre plataformas, polines u otros soportes que lo protegerán contra la oxidación.

F. Se colocarรกn separadores entre cada una de las capas sobre puestas de acero a una distancia tal que el acero no sufra deformaciones excesivas.

G. Cuando por haber permanecido un tiempo considerable almacenado, el acero de refuerzo se encuentra oxidado o deteriorado, se deberรกn hacer nuevamente pruebas de laboratorio para que el Instituto decida si acepta o se desecha.

I. El mismo procedimiento deberá seguirse para limpiar el acero de lechadas o residuos de cemento o pintura antes de reanudar los colados. Siempre deberá evitarse la contaminación del acero de refuerzo con sustancias grasas y en dado caso que esto ocurra se removerá con solventes que no dejen residuos grasos.

H. Cuando se determine por el laboratorio que el grado de oxidación es aceptable, la limpieza del polvo de óxido deberá hacerse por medio de procedimientos mecánicos abrasivos (chorro de arena o cepillo de alambre)

Un buen detallado del acero de refuerzo es una garantía contra la mayoría de las fallas que se pueden producir como consecuencia de un incendio, movimientos sísmicos y hasta de ataques terroristas, de allí su vital importancia. Las vigas que se apoyan conjuntamente con los nodos que resultan de la intersección viga-columna, contribuyen al soporte de las estructuras; todos ellos deben resistir las fuerzas y desplazamientos inducidos por los movimientos que producen las ondas sísmicas o cualquier otra perturbación sobre la estructura.

Tipos de Fallas  Falla dúctil debido a la flexión, la cara inferior de la viga tiende a alargarse por estar sometida a tracción.

 Falla frágil cuando la viga se flexiona por el incremento de las cargas, la cara superior se acorta debido a la compresión, y dependiendo de la cantidad de acero presente en esa cara, el concreto podría triturarse y fallar sin previo aviso.

TIPOS DE REFUERZO EN VIGAS En todas las vigas de concreto deben disponerse como acero de refuerzo dos conjuntos de cabillas: las longitudinales y las transversales

El refuerzo longitudinal, está conformado por cabillas grandes, colocadas en toda su longitud. Tiene como función principal tomar las compresiones y tracciones que el concreto no puede resistir; y adicionalmente permitir a la viga flexionarse sin que se triture el concreto y además pueda disipar, de manera controlada, la energía que el terremoto introduce en la estructura.

Por su parte, el refuerzo transversal o estribos, como también se le conoce, está conformado por un conjunto de barras de diámetro pequeño verticalmente a intervalos regulares y que se amarran a las cabillas longitudinales con un gancho doblado a 135º.

El refuerzo con estribos es un factor principal para darle más fuerza a las columnas de hormigón de soporte. Si bien el hormigón ya es resistente, es aún más fuerte con barras deacero que lo atraviesan a lo largo. Para asegurar que este material compuesto sea lo más resistente posible, los ingenieros emplean estribos, también hechos de acero, para mantenertodo derecho y en orden cuando se vierte el hormigón.

Estribos Los estribos son marcos que se construyen de cable de acero de alta resistencia. Éstos se doblan con una máquina para convertirlos en una jaula de soporte que se coloca a lo largo de la columna de hormigón.

Barra Los estribos suelen usarse en conjunto con barras de acero. Esta barra se coloca dentro del molde para que cuando el hormigón se arroje tenga huesos de acero, por decirlo de una manera.

Ensamble Los estribos están separados unos de otros. La barra se coloca dentro de la base donde se verterá el hormigón. Los estribos, que son un poco más que bandas cuadradas, se instalan alrededor de la barra de acero a intervalos regulares para amarrarlas firmemente y darles una determinada forma.

Resistencia Los estribos proporcionan resistencia, que es más específica que la fuerza. El hormigón y la barra soportan la carga que recae en la columna desde arriba. Los estribos actúan como tendones, manteniendo las cosas unidas cuando hay presión y flexión. A pesar de no ser esenciales, los estribos son definitivamente útiles.

El acero es un material muy funcional debido a las oportunidades optimas, y rápidas constructivas que ofrece su aplicación en las construcciones como elemento estructural, ha ganado mucha jerarquía en el campo de arquitectura y construcción en las ultimas décadas, además, su uso estructural también puede ser aprovechado para darle a las fachadas de las edificaciones un toque limpio y moderno, asi como lo hacia el arquitecto Ludwing Mies van der Rohe, el cual tenia un estilo característico de construcciones simples, y en acero, en otros casos se utiliza el acero solo de manera decorativa, son muchas las posibilidades de uso que brinda este noble material.

1. ACERO CORTÉN

2. SOLDADURA DEL ACERO CORTEN

3.ACERO INOXIDABLE

4. ALEACIONES DEL ACERO INOXIDABLE

1. ACERO CORTEN El acero corten es un acero común al que no le afecta la corrosión. Su composición química hace que su oxidación tenga unas características especiales que protegen la pieza frente a la corrosión atmosférica.

De ahí que este material tenga un gran valor y la oxidación haya pasado a ser voluntaria y controlada.

En la oxidación superficial el acero corten crea una película de óxido impermeable al agua y al vapor de agua que impide que la oxidación del acero prosiga hacia el interior de la pieza. Esto se traduce en una acción protectora del óxido superficial frente a la corrosión atmosférica, con lo que no es necesario aplicar ningún otro tipo de protección al acero como la protección galvánica o el pintado.

1. ACERO CORTÉN

2. SOLDADURA DEL ACERO DE CORTEN

2. SOLDADURA DEL ACERO CORTEN

3.ACERO INOXIDABLE

4. ALEACIONES DEL ACERO INOXIDABLE

El acero corten admite la soldadura con las técnicas propias de los aceros de baja aleación: soldadura por arco sumergido o revestido en atmósfera inerte, o por arco con alma de fundente (los electrodos en este caso, de bajo contenido en hidrógeno).

Puede ser soldado tanto de forma manual como automática. Para que el cordón de soldadura sea también resistente a la corrosión deberá utilizarse un material de aportación con un contenido de Níquel de similar composición a la del metal base.

Buena por cualquiera de los procedimientos usados comúnmente en la soldadura de aceros de alto límite elástico.

1. ACERO CORTÉN

2. SOLDADURA DEL ACERO CORTEN

3.ACERO INOXIDABLE

4. ALEACIONES DEL ACERO INOXIDABLE

3. ACERO INOXIDABLE El acero inoxidable es un material sólido y no un revestimiento especial aplicado al acero común para darle características "inoxidables". Aceros comunes, e incluso otros metales, son a menudo cubiertos o “bañados” con metales blancos como el cromo, níquel o zinc para proteger sus superficies o darles otras características superficiales. Mientras que estos baños tienen sus propias ventajas y son muy utilizados, el peligro radica en que la capa puede ser dañada o deteriorarse de algún modo, lo que anularía su efecto protector.

1. ACERO CORTÉN

2. SOLDADURA DEL ACERO CORTEN

3. ACERO INOXIDABLE El acero inoxidable se convierte en el amigo indispensable para lograr un estilo contemporáneo y elegante tanto en casas, chalets y apartamentos como en oficinas, estudios, y hoteles. Es un material que ofrece infinidad de posibilidades.

3.ACERO INOXIDABLE

4. ALEACIONES DEL ACERO INOXIDABLE

La apariencia del acero inoxidable puede, sin embargo, variar y dependerá de la manera en que esté fabricado y de su acabado superficial.

1. ACERO CORTÉN

2. SOLDADURA DEL ACERO CORTEN

3.ACERO INOXIDABLE

4. ALEACIONES DEL ACERO INOXIDABLE

4. ALEACIONES DEL ACERO INOXIDABLE  Acero inoxidable extra suave: contiene un 13 % de Cr y un 0,15 % de C. Tiene una resistencia mecánica de 80 kg/mm² y una dureza de 175-205 HB. Se utiliza en la fabricación de: elementos de máquinas, álabes de turbinas, válvulas, etc.

 Acero inoxidable 16Cr-2Ni: tiene un 0,20 % de C, un 16 % de Cr y un 2 % de Ni. Tiene una resistencia mecánica de 95 kg/mm² y una dureza de 275-300 HB. Se suelda con dificultad, y se utiliza para la construcción de álabes de turbinas, ejes de bombas, utensilios de cocina, cuchillería, etc.

1. ACERO CORTÉN

4. ALEACIONES DEL ACERO INOXIDABLE

2. SOLDADURA DEL ACERO CORTEN

3.ACERO INOXIDABLE

4. ALEACIONES DEL ACERO INOXIDABLE

 Acero inoxidable al cromo níquel 18-8: tiene un 0,18 % de C, un 18 % de Cr y un 8 % de Ni. Tiene una resistencia mecánica de 60 kg/mm² y una dureza de 175-200 HB. Es un acero inoxidable muy utilizado porque resiste bien el calor hasta 400 °C.

 Acero inoxidable al Cr-Mn: tiene un 0,14 % de C, un 11 % de Cr y un 18 % de Mn. Alcanza una resistencia mecánica de 65 kg/mm² y una dureza de 175-200 HB. Es soldable y resiste bien altas temperaturas.

Es amagnético. Se utiliza en colectores de escape.

ACERO INOXIDABLE EN LAS FACHADAS Los avances en la tecnología de los procesos y acabados de los materiales, sobre todo durante la última década, han proporcionado a la arquitectura actual mayor variedad de aceros inoxidables con mejor calidad y resistencia, y con una gran selección de acabados superficiales adecuados al interior y al exterior de los edificios.

Existen varios acabados de acero inoxidable. Los más populares son el acabado satinado mate, satinado, estañado y acabado brillo.

Esta Norma Venezolana tiene por objeto establecer los requisitos que deben cumplir las barras y rollos de acero al carbono y/o de baja aleación, laminados en caliente con o sin termotratado, soldables o no a temperatura ambiente, con resaltes, para ser utilizados como refuerzo estructural en aplicaciones tales como: concreto armado y mampostería estructural.

Normas COVENIN a consultar: COVENIN 299-89 Materiales metálicos. Ensayo de tracción

COVENIN 304-90 Materiales metálicos. Ensayo de doblado.

COVENIN 310-91 Aceros al carbono. Determinación cuantitativa del azufre. Método de combustión directa.

COVENIN 598-87 Planes de muestreo único, doble y múltiple con rechazo.

COVENIN 305-80 Método gravimétrico de determinación de carbono por combustión directa en aceros al carbono.

COVENIN 835-75 Materiales ferrosos: Método de oxidación con persulfato para la determinación cuantitativa del cromo.

COVENIN 307-80 Método del molibdato-magnesia para la determinación cuantitativa del fósforo en aceros al carbono.

COVENIN 949-79 Método colorimétrico para la determinación del molibdeno en materiales ferrosos.

https://www.youtube.com/watch?v=zdoc DK9KA4M

Fabricaciรณn del acero

https://www.youtube.com/watch?v=wvN WnGNJbfc

Proceso de fabricaciรณn del acero de construcciรณn

https://www.youtube.com/watch?v=mbG UVhTCsZ0

Tipos de Aceros

https://www.youtube.com/watch?v=Az_8 0fyqTOY

Acero de Refuerzo convencional

“SI LA INSPIRACIÓN ES EL MOMENTO PREVIO A LA CREACIÓN, EL DETALLE CONSTRUCTIVO ES EL QUE LO HACE POSIBLE” MIES VAN DER ROHE