ESTRUCTURAS METLICAS Y DE MADERA

ESTRUCTURAS METLICAS Y DE MADERA

FACULTAD DE INGENIERA INGENIERA

E. A. P. DE INGENIERA CIVILTEMA: PROPIEDADES DEL ACERO

CURSO: INGENIERA ANTISSMICA

DOCENTE:ING. Jorge Martin Roberto Osorio

ALUMNO: Herrera Corre, Joseph Brian

GRUPO: A

2015HUNUCO - PER

DEDICATORIAEl presente trabajo va dedicado a todos aquellos que nos brindan su apoyo incondicionalmente para llegar a ser buenos profesionales. Y Tambin a los docentes quienes nos instruyen enseanzas para potencializar nuestros conocimientos y aptitudes.

INDICE INTRODUCCION....Pg.3OBJETIVOS GENERALES pg.4OBJETIVOS ESPECIFICOS pg.4DESARROLLO DEL TEMA pg.5El acero ResistenciaDuctilidadSoldabilidadEfectos de repeticin de cargaMALEABILIDADRESILIENCIATENACIDADFATIGARECUBRIMIENTO PARA EVITAR LA CORROSION DEL ACEROCONCLUSIONES...pg. 11RECOMENDACIONES....pag.12

INTRODUCCINElACERO,como material indispensable de refuerzo en las construcciones, es una aleacin de hierro y carbono, en proporcionesvariables, y pueden llegar hasta el 2% de carbono, con el fin de mejorar algunas de sus propiedades, puede contener tambin otros elementos. Una de sus caractersticas es admitir el temple, con lo que aumenta su dureza y su flexibilidad.Dado el caso de que los materiales ms usados en la construccin no se encuentran en la naturaleza en estado puro, por lo que para su empleo hay que someterlos a una serie de operaciones metalrgicas cuyo fin es separar el metal de las impurezas u otros minerales que lo acompaen. Pero esto no basta para alcanzar las condiciones optimas, entonces para que los metales tengan buenos resultados, se someten a ciertos tratamientos con el fin de hacer una aleacin que rena una serie de propiedades que los hagan aptos para adoptar sus formas futuras y ser capaces de soportar los esfuerzos a los que van a estar sometidos.

El acero es uno de los ms importantes materiales estructurales. Entre sus propiedades de particular importancia en los usos estructurales, estn la alta resistencia, comparada con cualquier otro material disponible, y la ductilidad. (Ductilidad es la capacidad que tiene el material de deformarse sustancialmente ya sea a tensin o compresin antes de fallar)Otras ventajas importantes en el uso del acero son su amplia disponibilidad y durabilidad, particularmente con una modesta cantidad de proteccin contra el intemperismo.

OBJETIVOSGENERALES:

Dar a conocer las propiedades del acero.

Dar a conocer el uso del acero en la construccin atreves de sus propiedades.ESPECFICOS: El objetivo especfico de este informe es obtener conocimientos nuevos que nos servir en la carrera profesional.

Tener una informacin base para el curso de ESTRUCTURAS METALICAS Y DE MADERA.

Informarnos sobre las propiedades del acero para una prxima aplicacin en el campo laboral.

EL ACERO Y SUS PROPIEDADESEl aceroEl acero es uno de los ms importantes materiales estructurales. Entre sus propiedades de particular importancia en los usos estructurales, estn la alta resistencia, comparada con cualquier otro material disponible, y la ductilidad. (Ductilidad es la capacidad que tiene el material de deformarse sustancialmente ya sea a tensin o compresin antes de fallar)Otras ventajas importantes en el uso del acero son su amplia disponibilidad y durabilidad, particularmente con una modesta cantidad de proteccin contra el intemperismo.El acero se produce por la refinacin del mineral de hierro y metales de desecho, junto con agentes fundentes apropiados, coke (para el carbono) y oxgeno, en hornos a alta temperatura, para producir grandes masas de hierro llamadas arrabio de primera fusin. El arrabio se refma an ms para remover el exceso de carbono y otras impurezas y/o se alea con otros metales como cobre, nquel, cromo, manganeso, molibdeno, fsforo, slice, azufre, titanio, columbio, y vanadio, para producir las caractersticas deseadas de resistencia, ductilidad, soldadura y resistencia a la corrosin.

PROPIEDADES DEL ACERO Resistencia En todo diseo de acero se tiene en consideracin la resistencia de fluencia del material. La resistencia de fluencia de diversos grados de acero que estn disponibles para el diseo. La resistencia de fluencia es el mnimo valor garantizado por el productor de acero y que se basa en el promedio estadstico y la consideracin del valor mnimo de fluencia obtenido mediante gran nmero de pruebas. As, para el acero A-36, el valor garantizado es F; = 36k/pulg- 250 MPa, pero el valor ms probable ser del orden de 43 a 48 k/pulg( 300 a 330 MPa. De modo similar, un acero A-441, con un punto de fluencia de 345 MPa, tendr una resistencia de fluencia del orden de 400 MPa. Conforme la fluencia garantizada aumenta hasta aproximadamente 450 MPa (65 k/pulg-) los valores real y garantizado, convergen.

Desde cerca de 1964se han incorporado a las normas de la ASTM las especificaciones para varios otros aceros de alta resistencia (baja aleacin); estos aceros aparecen como A-572 y A-588.

DUCTILIDAD

Conviene recordar el concepto de ductilidad que definiramos al estudiar las curvas tensin deformacin. La ductilidad de un material se define como la cantidad de deformacin plstica mxima que es capaz soportar un material antes de romper. Los parmetros principales utilizados para medir la ductilidad son la deformacin a fractura Ef o la reduccin de rea a fractura Af /A0. Esta magnitud, la ductilidad, determina el tipo de fractura que se produce en el material: fractura frgil o fractura dctil. Las principales caractersticas de estos dos tipos de fractura se resumen en la siguiente tabla:

Todos los materiales pueden presentar uno u otro tipo de comportamiento a fractura (frgil o dctil) dependiendo de la temperatura. Existe para todos ellos una temperatura de transicin frgil-dctil, de forma que si la temperatura es mayor que dicha temperatura crtica, el comportamiento es dctil, y si es menor, frgil. Esto es lo que le ocurri al acero del Liberty, que al botarlo al agua se enfri por debajo de su temperatura de transicin y se agriet el casco.

SOLDABILIDAD La soldabilidad del acero es un concepto emprico que se usa para tratar de calificar la nobleza de un material para ser soldado. La soldabilidad est estrechamente relacionada con la composicin qumica del acero.Conocer los efectos del calor sobre los materiales, es imprescindible para realizar una buena soldadura. Las dilataciones, contracciones experimentadas por los materiales en el proceso de soldeo, pueden producir una serie de fenmenos como las tensiones que al final determinarn una importante deformacin en el material.CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES. Caractersticas qumicas Caractersticas fsicas Caractersticas mecnicasLas caractersticas qumicas influyen en los fenmenos de corrosin, es decir destruccin del material por efectos atmosfricos. La oxidacin es el fenmeno por el cual se producen xidos metlicos, es decir combinacin de oxigeno y metal. La reduccin consiste en eliminar oxigeno mientras se realiza el bao de fusin, en las inmediaciones de la soldadura. Las caractersticas fsicas definen el comportamiento del metal al realizar la soldadura, al aplicar calor a un material, la temperatura de fusin, la conductividad trmica y la estructura granular pueden variar. Las caractersticas mecnicas son las que determinan el comportamiento del metal al aplicarle distintos tipos de cargas. Resistencia a la traccin, fragilidad, etc., tienen una gran importancia en relacin con la soldadura.

EFECTOS DE LA REPETICIN E CARGA Los patrones repetitivos de carga y de descarga (primordialmente a tensin) pueden eventualmente resultar en falla por fatiga, aun cuando el esfuerzo de fluencia no sea excedido. El trmino de fatiga significa fallo bajo la accin de cargas cclicas. Esta es una falla progresiva, donde se presentan propagaciones inestables de grietas. La resistencia a la fatiga es gobernada por tres variables: el numero de ciclos de cargas, el rango de esfuerzos por cargas de servicio (la diferencia entre el esfuerzo mximo y mnimo) y el tamao inicial de un defecto durante el proceso de manufacturacin. Un defecto es una discontinuidad, semejante a una grieta pequea.En ensambles soldados, un defecto puede ser la ranura de una intercepcin entre dos elementos o una discontinuidad como un agujero previamente cortado de una viga.Los efectos pueden ser el resultado de soldaduras pobremente hechas, bordes rugosos resultantes de cizallamiento, ponchado, corte con flama, o pequeos agujeros.Tales desperfectos pueden ser no relevantes; sin embargo, el defecto sometido a muchos ciclos de carga (efecto de ranura) puede ocasionar incrementos en la longitud de una grieta con cada ciclo de carga y reducir la seccin portante de carga.

MALEABILIDADTrmino que frecuentemente se intercambia con ductilidad. La maleabilidad es la propiedad o cualidad de ser comprimido o aplanado.RESILIENCIACapacidad para absorber energa en la zona elstica se mide por el mdulo de resiliencia que es la energa de deformacin que puede absorber por unidad de volumen el material.TENACIDADCapacidad para absorber energa en la zona plstica. El mdulo de tenacidad se obtiene integrando el diagrama tensin deformacin hasta la fractura. Un mtodo relativamente sencillo de valorar la tenacidad, consiste en calcular el nmero ndice de tenacidad, que se obtiene multiplicando el lmite de rotura por la deformacin en la rotura.FATIGACuando un elemento estructural se somete a cargas cclicas, este puede fallar debido a las grietas que se forman y propagan, en especial cuando se presentan inversiones deesfuerzos, esto es conocido como falla por fatiga, que puede ocurrir con esfuerzos menores a la carga de deformacin remanente.

RECUBRIMIENTO PARA EVITAR LA CORROSION DEL ACEROLa innovacin, que ya est protegida por una patente, fue publicada en la prestigiosa revista cientfica Langmuir: "La originalidad de nuestro trabajo radica en que logramos un recubrimiento que se une al acero muy fuertemente y en slo dos pasos", seala el doctor Federico Williams, profesor de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA e investigador del Conicet en el Centro de Investigacin Industrial de Tenaris Siderca, empresa que financi la investigacin. Numerosos estudios dan cuenta de modificaciones efectuadas a la superficie de diferentes materiales con el fin de otorgarles nuevas propiedades y funciones.

CONCLUSIONES

Las distintas caractersticas fsicas y metlicas del acero influyen mucho para el diseo de estructuras metlicas.

El acero es un material que acompaado de otros pueden usarse para realizar estructuras duraderas y resistentes.

La soldabilidad est estrechamente relacionada con la composicin qumica del acero.

Los patrones repetitivos de carga y de descarga pueden eventualmente resultar en falla por fatiga

RECOMENDACIONES

Tener en cuenta las normas E.090 del reglamento nacional de edificaciones para cualquier diseo.

Investigar detallada mente ms informacin sobre el tema y as tener mayor conocimiento sobre las propiedades del acero.

Tener en cuenta las investigaciones de acuerdo a la composicin del acero para mejorar su soldabilidad.

Tener en cuenta los pequeos desperfectos de una estructura metlica ya que la constante repeticin de carga puede producir fatiga.

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