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Calculo de acero en estructuras de construccion


Es un producto férreo cuyo contenido en Carbono es igual o inferior al 2%. Cuando el contenido en Carbono es superior al 2% hablamos de fundiciones y tiene otras características o propiedades. Nos vamos a referir al acero.
Sus características vienen recogidas en la EA-95 y en la UNE-36-080-73.
Las propiedades mecánicas de los aceros dependen de su composición química, del proceso de laminado y del tratamiento térmico que experimente. Estas propiedades son similares en tracción y compresión, y se determinarán por un ensayo de tracción.
ENSAYO DE TRACCIÓN.
Consiste en someter una probeta con una sección F0 y con una longitud inicial L0; L0=5,65 ; a un esfuerzo axil de tracción, creciente generalmente hasta la rotura y con una longitud final Lu (UNE 7010)
Las normas UNE las publica AENOR.
Este ensayo da lugar a un diagrama, que se llama tensión-deformación y tiene una forma.

ENSAYO DE PLEGADO.

el angulo forma partes planas

Sirve para conocer si la ductibilidad del material es adecuada, se define como el ángulo para el que aparece la primera grieta al realizar el doblado sobre una probeta.
Tenemos la medida cuando aparece la primera grieta; en cualquier parte de la zona de lectura.
Este ensayo (UNE 7051) mide la utilidad, la capacidad de deformación de la chapa; que el acero se pueda doblar sin sufrir agrietamiento.

ENSAYO DE RESILIENCIA (UNE 7056)

Sirve para medir la fragilidad del acero; la capacidad para partirse cuando se le aplica una carga. La fragilidad es una característica contraria a la ductilidad, la capacidad para romperse sin apenas deformaciones.
Fabricamos una probeta de acero en la que practicamos una entalladura de 2mm.

A continuación se le aplica en la sección de entalladura una carga a través de un péndulo y el trabajo realizado por dicho péndulo dividido por la sección de la probeta expresa la resiliencia del acero. Cuanto más frágil sea el acero, menos le costará atravesar la sección.

ENSAYO DE FATIGA.
Es la solicitación de un acero a cargas de distinta intensidad (o signo) Son aceros que están sometidos a cargas variables y la tensión de rotura por fatiga es inferior a la tensión de rotura por tracción estática. Estos ensayos pueden ser tracción, de compresión, de flexión.
Los tipos de carga que se aplicarán, podrán ser alternativos (cuando aplicamos desde – a + ); intermitentes (desde 0 a + o desde 0 a – ); pulsatorio (- a – o + a + )
Cuando utilizamos uno de estos ensayos tendremos una curva tipo Wöhler.

CLASES DE ACEROS.
Según la norma EA-95, se definen las clases de acero por su tipo y la calidad según tabla 2.1.1 de dicha norma.

                                                              GRADO
TIPO                        b                                  c                                  d
A37                       A37b                           A37c                           A37d
A42                       A42b                           A42c                           A42d
A52                       A52b                           A52c                           A52d

a utilizable en construcciones remachadas.
b utilizable en construcciones remachadas o soldadas y es la más habitual.
c utilizable para construcciones con alta exigencia de soldabilidad.
d utilizable para construcciones soldadas con exigencias especiales de resistencia.
El comercial más habitual es el A42b; la elección del acero depende según las características del proyecto y las posibilidades de compra en cada momento. En partes secundarias podremos hacer uso de un acero de menor resistencia.

PRODUCTOS LAMINADOS.
Para una estructura usamos aceros en una forma estandarizada; que nos ofrece el mercado y la más adecuada en cada momento.
Tenemos los productos laminados que recoge la norma española; vemos las características de cada uno.

PERFILES IPN o doble T.
Las uniones son redondeadas; tiene muy buena inercia respecto x y muy pequeña respecto a y. Su uso es muy recomendable.

PERFILES IPE.
Sus lados son rectos.

PERFILES HE.
Según sea la sección normal, ligera o pesada; se le denominará HEB, HEA o HEM. Es parecida a la anterior, pero de sección cuadrada.

PERFILES UPN.
Son muy utilizados para formar perfiles compuestos.

PERFILES L (angulares)
Sirven como elemento de unión; las dimensiones son iguales. Los LD tiene los lados desiguales.

PERFILES EN T.
Pueden tener los lados iguales o no; L1 y L2 pueden ser iguales o no.

Además de esto tenemos las siguientes secciones.REDONDO.
Macizo circular el diámetro varía de 6 a 50 mm

CUADRADO.
Sección cuadrada maciza de lado a desde los 6 mm hasta los 50.

RECTANGULAR.
Cuando tenemos una sección rectangular a>500 mm, tendremos que la sección será fina, gruesa o media según el espesor e.

FINA………………..e < 3 mm
MEDIA…………….3 < e < 4.75 mm
GRUESA…………..e > 4.75 mm

CONDICIONES DE SEGURIDAD.
Se admite que la seguridad de una estructura es aceptable cuando mediante cálculos, por los métodos definidos en norma; y sometiendo la estructura a las acciones ponderadas establecidas en la combinación que resulta más desfavorable, se comprueba que la estructura, en su conjunto y cada uno de sus elementos son estáticamente estables y que las tensiones calculadas no sobrepasan la correspondiente condición de agotamiento.
En cuanto a la estabilidad, si tenemos que existen nudos no rígidos (articulaciones); habrá que disponer en la misma recuadros arriostrados por triangulaciones o por macizado con muro (este es, impedir que la estructura tenga movimiento horizontal)
Se admite que la deformación de una estructura es aceptable cuando; mediante cálculos por los métodos definidos en la norma y sometiéndola a las acciones características establecidas en la combinación más favorable, se comprueba que las deformaciones calculadas no sobrepasen en ningún momento los límites de deformación prescritos.
En cuanto a los límites de deformación las flechas L son:
-vigas puente grúa……………………………………………………………………………L/1000
-correas o viguetas de cubierta no visitable…………………………………………L/250
-vigas de hasta 5 mts y viguetas que no soporten muros de fábrica………..L/300
-vigas de más de 5 mts, que no soporten muros…………………………………..L/400
-vigas y cargaderos (cargas de muros de fábrica y pilares)……………………L/250
-ménsulas y muros de fábrica ……………………………………………………………L/300
-cualquier otro elemento…………………………………………………………………..L/500

Créditos & citaciones en formato APA: Revista educativa Arquitectura21.com, equipo de redacción profesional. (2011, 03). Calculo de acero en estructuras de construccion. Manuelette Ramirez Bencosme. Obtenido en fecha , desde el sitio web: https://www.arquitectura21.com/2011/03/calculo-de-acero-en-estructuras-de-construccion.html.