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DISEÑO EN ACERO – CURSO COMPLETO

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Desde hace muchos años hemos visto variedades de estructuras , cuando me refiero a variedades de estructuras no simplemente por el hecho de que una sea mas alta , que la otra. Si no que tambien hemos visto estructuras que han sido construidas con otro material.

Existen estructuras dentro de ellas las mas comunes son concreto armado ó estructuras mixtas ,  pero también existen estructuras que utilizan como material principal , la maderael adobe y otras que solamente utilizan acero.

En esta oportunidad hablaremos sobre el diseño en acero , para ello es necesario decir ; que las estructuras en acero poseen una ciertas virtudes , altas capacidades de transmitir calor, alta capacidad de transmitir corriente, su bajo peso, y las capacidades ante la aplicación de esfuerzos de tensión (tracción), compresión y cortante. Además de esto el acero acumula dentro de sus ventajas que la mayoría de propiedades se mantienen constantes con los años siempre y cuando se le brinde los cuidados adecuados.

Además el acero en la construcción generalmente se combina con otros materiales para obtener los mejores resultados en cuanto a capacidad se refiere tanto como a acabados arquitectónicos. En cuanto a su generalmente se da en los elementos estructurales como columnas, vigas y otros.

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¿Que es el Acero?

Para definir en cortas palabras al acero , podemos decir que es una aleacion de hierro con una cantidad de carbono , este porcentaje de carbomo varia entre 0.03% y 2.14% de su peso en composición.

Nota:  A mayor cantidad de carbono el Acero pierde fuerza

¿ Que es el Acero Estructural?

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.

El acero estructural puede laminarse económicamente en una variedad de formas y tamaños sin un cambio apreciable de sus propiedades físicas. Normalmente los miembros mas ventajosos son aquellos que tienen grandes módulos de sección en proporción con sus áreas de sus secciones transversales. Las formas I o W, T, y canal, tan comúnmente usadas pertenecen a esta clase. Los perfiles de acero se identifican por la forma de su sección transversal, como ejemplos están los ángulos, tes., zetas, y placas.

¿Cuales son las ventajas y desventajas de construir con Acero?

Las ventajas del acero:

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 para el diseño de vigas 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.

Ductilidad.- 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.

 

Tenacidad.– Los aceros estructurales son tenaces, es decir, poseen resistencia y ductilidad. La propiedad de un material para absorber energía en grandes cantidades se denomina tenacidad.

Otras ventajas importantes del acero estructural son:

  • 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 que el concreto.
  • Posible reutilización después de desmontar una estructura.

Desventajas del acero como material estructural:

Costo de mantenimiento.- 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 protección contra el fuego.- Aunque algunos miembros estructurales son incombustibles, sus resistencias se reducen considerablemente durante los incendios. Además se ha comprobado que por su gran capacidad de conducir calor ha provocado la propagación de incendios, elevando la temperatura de habitaciones donde no hay flamas o chispas de ignición mas por elalto calor conducido ha logrado inflamar otros materiales usuales como madera, tela y otros

Susceptibilidad al pandeo. Es decir entre más 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. Sin embargo cabe la posibilidad de usar perfiles que tengan dentro sus propiedades grandes momentos de inercia abundando a mitigar esta desventaja.

¿Que son los perfiles de acero?

Un perfil de acero laminado es una “barra”, que se utiliza como elemento estructural, como su nombre lo dice son de acero, puede ser con diferentes tipos de acero para aumentar su resistencia o para disminuir su precio.

Los perfiles de acero se llaman asi por la forma transversal que tiene, puede ser en forma de H, T, I, C, L, al tener diferentes formas geométricas obviamente tienen diferentes inercias y diferentes áreas, esto se hace con el fin de gastar la menor cantidad de acero posible para crearlas, y solo poner el acero en donde los esfuerzos son significativos en una pieza estructural, por ejemplo en una viga los esfuerzos por flexión se concentran en las caras superior e inferior de la viga, no en el centro, es por eso la forma de I, porque tiene el acero en las caras y no en el alma de la viga, osea el centro, es diferente usar un perfil I que una viga de concreto que son rectangulares.

Los perfiles de acero son utilizadas como piezas estructurales, pueden ser usadas como vigas o como columnas por ejemplo, o como piezas de una armadura, ya que se pueden trabajar muy bien a flexión y a compresión.

También se pueden soldar dos perfiles diferentes para obtener un mejor funcionamiento de la pieza, por ejemplo en lugar de usar un perfil I puedes usar dos perfiles C remachados o soldados espalda con espalde, y gastar menos acero y obtener un mejor comportamiento de la columna o trabe.

En el presente documento que les dejare para descargar ustedes tendrán al alcance un variedad de información con respecto al diseño en acero , encontraran información de calidad sobre el acero estructural , los perfiles de acero , sus tablas en donde se precisan las caracteristicas de cada perfil de acero y mucha mas información.

En este documento encontraras apuntes de clases y exámenes con respecto al curso completo de diseño en acero , les invoco a revisar cada uno de los archivos y que tengan en sus manos , por no decir en sus computadoras esta valiosa información.

Fuentes de Informacion:
  • http://estructurasacero.blogspot.com/
  • http://allstudies.com/