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TAM-1201. Taller de Materiales. Profesor Herman Leyton V. CLASE Nº 07. 2
EL ACERO EN CONSTRUCCIÓN
Los aceros que se utilizan en construcción se pueden dividir en varios grupos: - Aceros de refuerzo para hormigón armado (enfierradura). - Aceros estructurales (perfiles). - Aceros para revestimientos (planchas). - Aceros para tubos. - Clavos, tornillos, pernos, etc.
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ACERO PARA HORMIGONES
Las barras de refuerzo para hormigón armado deben cumplir con los
requisitos establecidos en la norma NCh 204 of 77: Barras laminadas en
caliente para hormigón armado.
Existen dos formatos:
• Barras (lisas y con resaltes).
• Mallas (electrosoldadas).
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ACERO PARA HORMIGONES
Según la NCh 204, los aceros para las barras para hormigón armado se
identifican con la siguiente nomenclatura:
A XX – YY H Lo cual significa:
A = Acero al carbono.
XX = Resistencia de ruptura a la tracción (kg/mm2)
YY = Límite de fluencia a la tracción (kg/mm2)
H = Uso apropiado para hormigones
En otros usos la letra A puede ir acompañada de otras:
AR = acero revirado.
AC = acero corriente (no garantizado)
AT = acero trefilado.
Mientras que la última letra puede ser:
E = acero apropiado para estructuras.
T = acero para tubos.
S = acero con soldabilidad garantizada.
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BARRAS
Calidad de acero para barras:
A 36 – 24 H
A 44 – 28 H
A 56 – 35 H
A 63 – 42 H
Para distinguir la calidad de las barras,
éstas deben llevar una marca en relieve
cada 2m. Las barras lisas tienen un código
de puntos, las con resaltes llevan códigos
de letras H.
En Chile las barras se distinguen por su
diámetro en milímetros.
Diámetro, mm Acero ordinario
A 44-28 H
Acero Alta Resistencia A 63-42 H
5 a 50 Lisa ---
8 a 36 con resaltes con resaltes
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BARRAS
Las propiedades mecánicas de las barras de acero para refuerzo de
hormigón, de acuerdo a lo señalado en la norma Nch 204 of 78:
Propiedad A 44-28 H A 63-42 H
Resistencia a tracción, Rm, MPa 440 630
Tensión de fluencia, Mpa
máxima - 580
mínima 280 420
Alargamiento en la rotura, %
16
Siendo k un coeficiente que depende que depende del diámetro de la barra
como se indica:
Diámetro e, mm 6 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36
k 3 2 1 0 0 0 1 2 3 4 5
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BARRAS
De acuerdo a la norma NCh 204 of 78 se
incluyen los diferentes diámetros normales
y pesos nominales de los aceros de
refuerzos usados corrientemente en la
construcción:
Características nominales Dimensiones de los resaltes
Diámetro, E
Masa Sección Perímetro
Espaciamiento medio
máximo, E
Altura media
mínima, H
Ancho base
máximo, A
Mm kg/m cm2 cm mm Mm mm
6 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36
0,222 0,395 0,617 0,888 1,58 2,00 2,98 3,85 4,83 6,31 7,99
0,283 0,503 0,785 1,13 2,01 2,54 3,80 4,91 6,16 8,04 10,20
1,89 2,51 3,14 3,77 5,03 5,65 6,91 7,85 8,80 10,10 11,30
- 5,6 7,0 8,4 11,2 12,6 15,4 17,5 19,6 22,4 25,2
- 0,32 0,40 0,48 0,64 0,72 1,10 1,25 1,40 1,60 1,80
- 2,0 2,5 3,0 4,0 4,5 5,5 6,3 7,0 8,0 9,0
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BARRAS
Las barras de acero pueden trabajar con el hormigón gracias a la
adherencia entre ambos, a lo que se puede sumar la coincidencia de sus
módulos de dilatación y contracción.
Las barras delgadas (de menor sección) tienen proporcionalmente mayor
superficie de contacto con el hormigón, lo que mejora la adherencia.
Los resaltes de las barras aumentan más la superficie de contacto con el
hormigón, por eso se prefieren en obra.
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BARRAS
Formas de Venta:
1) En tiras rectas (3 a 20m).
2) Rollos (f 5 a 11mm).
Las barras de acero se venden por KILOS.
Su cubicación se hace en METROS
LINEALES, por lo que es necesario conocer
su conversión.
Rollos f5 -> 752m -> 117kg.
Rollos f6 -> 526m -> 117kg.
Rollos f8 -> 525m -> 207kg.
La recepción en obra debe verificar el
material a recibir. Las barras se dividen por
diámetro y longitud, disponiéndolas cerca
del taller de enfierradores.
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BARRAS
Ejemplo de Cubicación:
Si necesitamos 4 fierros (con resaltes) de
12mm de diámetro para una cadena de 6m
de largo, entonces tenemos:
Fe 12 0,879kg/m
0,879kg/m x 6m x 4 = 21,096kg
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BARRAS
Mesón de trabajo
Barras de Acero
Divididas por diámetro
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MALLAS
Usos: Losas y Muros.
Están formadas por alambres de acero de
alta resistencia
AT 56 – 50 H.
Diámetros: 4 a 12mm.
Dimensiones: 2,60 x 5,20m.
Mallas C: 10x10cm, 15x15cm.
Mallas R: 10x15cm, 10x25cm,
15x25cm.
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¿QUÉ ES UN PERFIL?
Es una barra recta con una sección de forma especial que se mantiene igual en toda su longitud.
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PERFILES
Se distinguen por su forma, largo y tipo de acero:
1)Forma: perfiles abiertos y cerrados.
2)Largo: 6m comercial, largos variables.
3)Acero: A 42-27 ES, normas ASTM.
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PERFILES
Son requisitos adicionales de la norma
NCh 203 of 77 cumplir con un ensayo
de doblado practicado sobre una
probeta estandarizada, además de
cumplir exigencias en la composición
química para asegurar su soldabilidad.
Grado del acero
Resistencia a la tracción
Límite de fluencia Alargamiento
Rm Re
kgf/mm2 Kgf/mm2 %
A 37 – 24 ES A 42 – 27 ES A 52 – 34 ES
3700/4700 4200/5200 5200/6200
2400 2700 3400
0,24 0,22 0,20
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FABRICACIÓN DE PERFILES
Según su fabricación los perfiles se pueden distinguir en tres grupos:
• Perfiles Laminados.
• Perfiles Doblados en Frío.
• Perfiles Soldados.
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LAMINADOS
Se caracterizan por:
• Utilizan lingotes de acero calientes.
• Tener esquinas exteriores con aristas vivas
(filosas).
• Esquinas interiores redondeadas.
• Caras principales NO paralelas.
• Fabricación con aplicación de calor (950º -
1150º C).
• Mayor resistencia mecánica.
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DOBLADOS EN FRÍO
Se caracterizan por:
• Utilizan láminas planas de acero.
• Esquinas ligeramente redondeadas.
• Caras principales siempre paralelas.
• Proceso en frío con máquinas dobladoras
(plegadoras).
• Limitación del espesor de la plancha (hasta
10mm).
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SOLDADOS
Se caracterizan por:
• Utilizan recortes de láminas planas de
acero.
• Esquinas rectas.
• Caras principales siempre paralelas.
• Aplicación de cordones de soldadura.
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PERFILES LIVIANOS
Se caracterizan por:
• Tener espesores < 3mm.
• Ser doblados en frío.
• Tener pliegues para aumentar su
resistencia nominal.
• Estar galvanizados.
• Usar aceros A42-27ES y A37-24ES
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PLANCHAS, TUBOS Y FIJACIONES DE ACERO
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PLANCHAS
Las planchas o láminas de acero
sirven fundamentalmente como
revestimientos interiores y exteriores,
existiendo planchas lisas, onduladas y
plegadas.
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PLANCHAS
PLANCHAS GRUESAS
Se laminan en forma individual a partir de
planchones y corresponden a aquellas cuyo
espesor final es igual a mayor a 6mm y cuyos
extremos están cortados mecánicamente o
por soplete.
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PLANCHAS
ROLLOS Y PLANCHAS
LAMINADOS EN CALIENTE.
Estos productos, dependiendo de la calidad y
de los espesores, pueden ser entregados en
su estado de laminación o decapados,
cortados a guillotina o a oxicorte y pueden
ser entregados en rollos o en planchas
cortadas.
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PLANCHAS
ROLLOS Y PLANCHAS LAMINADOS EN FRIO
Pueden ser entregados en rollos o en planchas cortadas.
- El Acero para Conformar en Frío posee una superficie apta para
pintar, recubrir o esmaltar.
- El Acero para Tambores permite soldabilidad del material y los
procesos de rodonado y de emballetado.
- El Acero para Enlozado Vítreo permite obtener las embuticiones
previas al proceso de enlozado.
- El Acero para Estampado y Embutición garantiza su aptitud para
ser deformado por embutición o por estampado en procesos
industriales, dejando la pieza final con buena resistencia a golpes,
abrasión y uso en general.
- El Acero sin recocer mantiene un alto grado de acritud en su
estructura interna, tiene alta dureza superficial y baja capacidad de
deformación.
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PLANCHAS
ROLLOS Y PLANCHAS
LAMINADOS EN FRIO
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PLANCHAS
ZINCALUM EN PLANCHAS O ROLLOS
Este producto consiste en una delgada lámina de acero, revestida
por ambas caras por una capa de Aluminio y Zinc (Al-Zn) y un
porcentaje 1,6% de silicio aplicada mediante proceso continuo, lo
que le otorga una resistencia a la corrosión única en su tipo. Ambos,
Aluminio y Zinc, protegen el acero formando una barrera entre éste
y el medio ambiente.
El Aluminio es particularmente estable ya
que sus óxidos en la superficie son
insolubles y ello proporciona una excelente
resistencia a la corrosión a largo plazo.
Adicionalmente, el Zinc protege el acero
corroyéndose preferentemente, fenómeno
conocido como "acción de sacrificio". Así, da
protección a las ralladuras, bordes cortados,
perforaciones y otras áreas expuestas.
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PLANCHAS
ZINCALUM EN PLANCHAS O ROLLOS
El efecto combinado de estos dos
elementos protectores en la proporción
55% Al, demostró ser la mejor defensa
contra la corrosión.
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PLANCHAS ZINCALUM EN PLANCHAS
a) Plancha acanalada de onda toledana:
Nota: Espesor nominal (mm): 0,30; 0,35 y 0,40. Largo nominal (mm):
2000, 2500, 3000, 3660, 4000, 5000 y 6000.
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PLANCHAS
ZINCALUM EN PLANCHAS
b) Planchas acanaladas de ondas estándar:
Nota: Espesor nominal (mm): 0,50; 0,60 y 0,80. Largo nominal (mm):
2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 5000 y 6000.
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PLANCHAS
ZINCALUM EN PLANCHAS
c) Planchas plegadas 5V:
Nota: Espesor nominal (mm): 0,35; 0,40; 0,50 y 0,60. Largo nominal (mm):
2000, 2500, 3000, 3500 y 3660.
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PLANCHAS
HOJALATA ELECTROLITICA EN
LAMINAS O ROLLOS
La Hojalata Electrolítica es una lámina de
acero, de espesor igual o inferior a
0,35mm., recubierta de estaño por ambas
caras, por electrodeposición.
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PLANCHAS ACERO ZINCADO (GALVANIZADO)
Estas planchas también vienen en formato de planchas onduladas, lisas,
plegadas y 5V.
El zinc, por sus propiedades metalúrgicas y químicas, protege al acero al
actuar como ánodo de sacrificio, es decir, se sacrifica para proteger al acero.
Esta es la primera de las formas en que el galvanizado otorga protección al
acero: lo provee de una capa de zinc que da protección catódica.
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PLANCHAS
ACERO ZINCADO (GALVANIZADO)
La lámina de acero galvanizada por
inmersión en caliente en calidad
comercial, estructural y full hard es un
producto que combina las
características de resistencia mecánica
del acero y la resistencia a la corrosión
generada por el zinc. Se utiliza como
materia prima en la industria de
refrigeración, construcción, automotriz
y metalmecánica en general.
Se presenta en bobinas hasta de 10 toneladas o en láminas cortadas
a la medida, en espesores de 0.27 mm hasta 1.90 mm y anchos
desde 914 mm hasta 1220 mm.
El acero galvanizado cumple con las especificaciones de las normas:
ASTM A653 ASTM A924 y NTC 4011.
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TUBOS Pieza hueca, de forma comúnmente cilíndrica y
abierta por ambos extremos, destinada para
diversos usos como la conducción de fluidos
(cañerías), protección de alambrado eléctrico y
construcción de estructuras.
Los romanos fabricaron tubos de plomo para la
conducción de agua.
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TUBOS Los tubos de acero varían en el tipo de acero empleado, su espesor y
método de fabricación.
La mayoría de estos tubos se produce por perfilado, o sea, se toma una
plancha de acero y se dobla hasta tener la forma cilíndrica, uniéndose los
bordes con aplicación de presión y fusión con arco eléctrico.
A estos tubos se les denomina “tubos con costura”.
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TUBOS
Los tubos sin costura se obtienen mediante el
laminado de lingotes de acero huecos por extrusión.
Se fabrican tubos con extremos lisos (foto) o con rosca
o copla, con hilo interno o externo.
Existen tubos sin protección, galvanizados, pintados y
aceitados.
Los tubos de formas rectas se denomina perfiles.
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ALAMBRÓN
El Alambrón (Wire Rod) es un producto de sección circular,
superficie lisa, no decapada, que se fabrica en calidades al
carbono, conforme a una composición química conocida y
que se obtiene al laminar una palanquilla.
Formas de entrega:
El alambrón en rollo, se entrega en diámetros (calibre) de
5,50 a 14,00mm.
El embalaje de cada rollo incluye 4 amarras. El peso de un
rollo es de 1.150 kilos aprox. El diámetro interior del rollo es
de 850mm aprox. El diámetro exterior es de 1.150mm
aprox.
Cada rollo tiene una tarjeta que lo identifica con:
Número de la Hornada de Producción
Diámetro del Alambrón
Número de la Orden de Venta
Calidad
Peso del Rollo
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FIJACIONES
Se denominan fijaciones mecánicas al conjunto
de elementos de acero que sirven para unir
piezas de madera y acero.
Dentro de esta clasificación entran clavos,
tornillos, tirafondos, pasadores, pernos, placas
dentadas y conectores, variando la forma en que
realizan su trabajo.
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CLAVOS
Pueden ser de vástago liso o estriado (éste último tiene la opción de ser
helicoidal o anular), son fabricados a base de alambre endurecido (con
bajo contenido de carbono) por proceso de trefilado en frío pudiendo tener
terminaciones de galvanizado, barnizado o pulidos.
Es un elemento de fijación simple y de fácil aplicación, ofreciendo la
ventaja de su gran divulgación que lo convierte en práctico y económico.
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TORNILLOS
El tornillo es un elemento de fijación utilizado
comúnmente para neutralizar fuerzas de
arranque (orientadas según la dirección del
vástago) donde su desempeño es mayormente
superior al de los clavos corrientes o bien para
traspasar cargas menores, en uniones que
solicitan los tornillos a extracción lateral.
Los tornillos difieren básicamente por su
cabeza, algunos tipos como los de cabeza
plana, redonda y oval.
Además, podemos diferenciarlos por su punta y
tipo de hilo. Los tornillos autorroscantes tienen
una mayor capacidad resistente.
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TIRAFONDOS
El tirafondo es un elemento de unión intermedio, entre tornillo
para madera y perno (derivado del francés tire-fond). Es en
efecto un tornillo con rosca cónica, generalmente de mayor
tamaño, con la cabeza de perno cuadrada o hexagonal.
Son comúnmente usados en sitios donde es difícil colocar un
perno o donde la apariencia de la tuerca sobre la superficie
será objetable.
El comercio nacional entrega ciertos tipos de tirafondos que,
por lo general, son mal aprovechados pues no existe
conocimiento de su capacidad resistente.
En Chile se dispone de un solo tipo de tirafondos y es aquel
de acero, liso con cabeza soldada al cuerpo o vástago y en el
cual la parte roscada (hilo), es aproximadamente un 50% del
largo total.
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PERNOS
Los pernos son cilindros de acero que tienen
una parte con hilo (rosca) y otra parte lisa, con
una cabeza que pude ser hexagonal, redonda
o cuadrada.
Se complementa con una tuerca, la que encaja
perfectamente en el hilo del perno y produce la
presión sobre los elementos a unir.
Sirve en uniones de madera y metálicas.
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CONECTORES METALICOS
Los conectores metálicos son
fijaciones diseñadas para elementos
estructurales de madera, sirviendo
también para unir madera con
hormigón, albañilería y acero.
Su fabricación es sencilla, pero
encierra una tecnología bastante
desarrollada. Se distinguen dos tipos
de conectores:
- Conectores para solicitaciones y
dimensiones regulares.
- Conectores para solicitaciones altas
y dimensiones regulares.
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