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ACEROS 2
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TECNOLOGIA DE MATERIALES
TEMA: ACEROS ESTRUCTURALESACEROS ESTRUCTURALES
Noviembre del 2015
Aleación de hierro que contiene entre un 0,04 y un 2,25% de carbono y a la que se añaden elementos como níquel, cromo, manganeso, silicio o vanadio, entre otros.
ACERO
FABRICACIÓN DEL ACERO
El acero se obtiene eliminando las impurezas del arrabio, producto de fundición de los altos hornos, y añadiendo después las cantidades adecuadas de carbono y otros elementos. La principal dificultad para la fabricación del acero es su elevado punto de fusión, 1.400 ºC, que impide utilizar combustibles y hornos convencionales. En 1855, Henry Bessemer desarrolló el horno o convertidor que lleva su nombre y en el que el proceso de refinado del arrabio se lleva a cabo mediante chorros de aire a presión que se inyectan a través del metal fundido. En el proceso Siemens-Martin, o de crisol abierto, se calientan previamente el gas combustible y el aire por un procedimiento regenerativo que permite alcanzar temperaturas de hasta 1.650 ºC.
Alto horno Para transformar mineral de hierro en arrabio útil hay que eliminar sus impurezas. Esto se logra en un alto horno forzando el paso de aire extremadamente caliente a través de una mezcla de mineral, coque y caliza, la llamada carga. Unas vagonetas vuelcan la carga en unas tolvas situadas en la parte superior del horno. Una vez en el horno, la carga es sometida a chorros de aire de hasta 870 ºC (el horno debe estar forrado con una capa de ladrillo refractario para resistir esas temperaturas). El metal fundido se acumula en la parte inferior. Los residuos (la escoria) flotan por encima del arrabio fundido. Ambas sustancias se extraen periódicamente
Producción de acero El arrabio fundido se vierte en un crisol abierto para ser convertido en acero. El acero es una forma de hierro producida a partir de mineral de hierro, coque y caliza en un alto horno. Para fabricar un acero resistente hay que eliminar el exceso de carbono y otras impurezas.
CLASIFICACIÓN DEL ACERO
Los diferentes tipos de acero se agrupan en cinco clases principales: aceros al carbono, aceros aleados, aceros de baja aleación ultrarresistentes, aceros inoxidables y aceros de herramientas.
Aceros al carbono
Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero, cascos de buques, somieres y horquillas o pasadores para el pelo.
Aceros aleados
Estos aceros contienen una proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos aceros se emplean, por ejemplo, para fabricar engranajes y ejes de motores, patines o cuchillos de corte.
Aceros de baja aleación ultrarresistentes
Esta familia es la más reciente de las cinco grandes clases de acero. Los aceros de baja aleación son más baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleación. Sin embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la del acero al carbono. Por ejemplo, los vagones de mercancías fabricados con aceros de baja aleación pueden transportar cargas más grandes porque sus paredes son más delgadas que lo que sería necesario en caso de emplear acero al carbono. Además, como los vagones de acero de baja aleación pesan menos, las cargas pueden ser más pesadas. En la actualidad se construyen muchos edificios con estructuras de aceros de baja aleación. Las vigas pueden ser más delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor espacio interior en los edificios.
Aceros inoxidables
Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos. Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas. Debido a sus superficies brillantes, en arquitectura se emplean muchas veces con fines decorativos. El acero inoxidable se utiliza para las tuberías y tanques de refinerías de petróleo o plantas químicas, para los fuselajes de los aviones o para cápsulas espaciales. También se usa para fabricar instrumentos y equipos quirúrgicos, o para fijar o sustituir huesos rotos, ya que resiste a la acción de los fluidos corporales. En cocinas y zonas de preparación de alimentos los utensilios son a menudo de acero inoxidable, ya que no oscurece los alimentos y pueden limpiarse con facilidad.
Aceros de herramientas
Estos aceros se utilizan para fabricar muchos tipos de herramientas y cabezales de corte y modelado de máquinas empleadas en diversas operaciones de fabricación. Contienen volframio, molibdeno y otros elementos de aleación, que les proporcionan mayor resistencia, dureza y durabilidad.
EL ACERO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION
Los metales juegan un papel central en el diseño de ingeniería, en especial como elementos estructurales. Más del 90% en peso de los materiales que se utilizan para ingeniería se basan en el hierro o son aleaciones ferrosas, las cuales incluyen los aceros (que contienen 0.05 a 2.0% de peso de carbono) y los hierros fundidos (con 2.0 a 4.5% de peso de carbono). Para mantener costos moderados, la mayor parte de los aceros contienen un mínimo de agregados de aleación. Estos son aceros al carbono no aleados o de baja aleación (menor al 5% de peso total de adiciones aparte del carbono). El cuidado especial en la selección y procesamiento de aleaciones puede dar como resultado aceros de alta resistencia y baja aleación (del inglés HSLA).
Las aleaciones no ferrosas incluyen un amplio rango de
materiales con atributos individuales. A las aleaciones de aluminio, magnesio y titanio se les ha encontrado un amplio uso como miembros estructurales ligeros. Las aleaciones de cobre y níquel son en particular Útiles para lograr resistencia a productos químicos y a la temperatura, y en aplicaciones eléctricas y magnéticas. Otras aleaciones no ferrosas importantes son las aleaciones de zinc y plomo y los refractarios y metales preciosos.
VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL Alta resistencia: la alta resistencia del acero por unidad de peso, permite estructuras relativamente livianas, lo cual es de gran importancia en la construcción de puentes, edificios altos y estructuras cimentadas en suelos blandos. Homogeneidad: las propiedades del acero no se alteran con el tiempo, ni varían con la localización en los elementos estructurales. Elasticidad: el acero es el material que más se acerca a un comportamiento linealmente elástico (Ley de Hooke) hasta alcanzar esfuerzos considerables. Precisión dimensional: los perfiles laminados están fabricados bajo estándares que permiten establecer de manera muy precisa las propiedades geométricas de la sección. Ductilidad: el acero permite soportar grandes deformaciones sin falla, alcanzando altos esfuerzos en tensión, ayudando a que las fallas sean evidentes. Tenacidad: el acero tiene la capacidad de absorber grandes cantidades de energía en deformación (elástica e inelástica). Facilidad de unión con otros miembros: el acero en perfiles se puede conectar fácilmente a través de remaches, tornillos o soldadura con otros perfiles. Rapidez de montaje: la velocidad de construcción en acero es muy superior al resto de los materiales. Disponibilidad de secciones y tamaños: el acero se encuentra disponible en perfiles para optimizar su uso en gran cantidad de tamaños y formas. Costo de recuperación: las estructuras de acero de desecho, tienen un costo de recuperación en el peor de los casos como chatarra de acero. Reciclable: el acero es un material 100 % reciclable además de ser degradable por lo que no contamina. Permite ampliaciones fácilmente: el acero permite modificaciones y/o ampliaciones en proyectos de manera relativamente sencilla. Se pueden prefabricar estructuras: el acero permite realizar la mayor parte posible de una estructura en taller y la mínima en obra consiguiendo mayor exactitud.
DESVENTAJAS DEL ACERO
Corrosión: el acero expuesto a intemperie sufre corrosión por lo que deben recubrirse siempre con esmaltes alquidálicos (primarios anticorrosivos) exceptuando a los aceros especiales como el inoxidable. Calor, fuego: en el caso de incendios, el calor se propaga rápidamente por las estructuras haciendo disminuir su resistencia hasta alcanzar temperaturas donde el acero se comporta plásticamente, debiendo protegerse con recubrimientos aislantes del calor y del fuego (retardantes) como mortero, concreto, asbesto, etc. Pandeo elástico: debido a su alta resistencia/peso el empleo de perfiles esbeltos sujetos a compresión, los hace susceptibles al pandeo elástico, por lo que en ocasiones no son económicos las columnas de acero. Fatiga: la resistencia del acero (así como del resto de los materiales), puede disminuir cuando se somete a un gran número de inversiones de carga o a cambios frecuentes de magnitud de esfuerzos a tensión (cargas pulsantes y alternativas).
Aceros Estructurales
(De acuerdo a la American Society of Testing Materials ASMT)
1- Aceros generales (A-36) 2- Aceros estructurales de carbono (A-529)
-b.1 Bajo contenido de carbono (<0.15 %) -b.2 Dulce al carbono (0.15 – 0.29 %) -b.3 Medio al carbono (0.30 – 0.59 %) -b.4 Alto contenido de carbono (0.6 – 1.7
%) 3- Aceros estructurales de alta resistencia y baja aleación (Mo, V y Cr), (A-441 y A-572) aleación al 5 %. 4- Aceros estructurales de alta resistencia y baja aleación, resistentes a la corrosión atmosférica (A-242, A-588). 5- Acero templado y revenido (A-514).
Designación ASTM
Acero Formas Usos Fy min Ksi
Fumin tensión ksi
A-36 NOM B-254
Al carbono Perfiles, barras y placas
Puentes, edificios estructurales en gral. Atornillados,
remachados y soldados
36 e < 8" 32 e > 8"
58 – 80
A-529 NOM B-99
Al carbono Perfiles y placas
e< ½"
Igual al A-36 42 60-85
A-441 NOM B-284
Al magneso, vanadio de alta
resistencia y baja aleación
Perfiles, placas y barras
e < 8"
Igual al A-36 Tanques
40-50 60-70
A-572 NOM B
Alta resistencia y baja aleación
Perfiles, placas y barras
e< 6"
Construcciones atornilladas, remaches. No en puentes
soldados cuando Fy> 55 ksi
42-65 60-80
A-242 NOM B-282
Alta resistenci
a, baja aleación y resistente
a la corrosión atmosféri
ca
Perfiles, placas y barras
e< 4"
Construcciones soldadas, atornillada, técnica especial
de soldadura
42-50 63-70
A-514 Templados y revenidos
Placas e< 4"
Construcciones soldada especialmente. No se usa si se requiere gran ductilidad
90-100 100-150
A-53 NOM B-177
Tubo de acero con o sin costura negros y galvanizados por inmersión en caliente.
A-500 NOM B-199
Tubo de acero para usos estructurales formados en frío con o sin costura de sección circular y otras formas.
A-501 NOM B-200
Tubo de acero al carbono con o sin costura formado en caliente para uso estructural.
A-606 NOM B-277
Lámina de acero de baja aleación y alta resistencia. Laminada en caliente o en frío, resistente a la corrosión.
A-570 NOM B-347
Lámina de acero al carbono laminada en caliente para uso estructural.
A-27 NOM B-353
Piezas coladas de acero de alta resistencia.
A-668 Forjados de acero al carbono y de aleación para uso industrial general.
RELACION ESFUERZO-DEFORMACION DEL ACERO Sea una barra de acero al bajo carbono (A-36) sujeta a tensión con sección
circular.
A más resistencia de acero menor soldabilidad y más frágil, debido a su alto contenido de carbono.
SECCIONES DE PERFILES LAMINADOS:
A.- Perfiles laminados en caliente.B.- Perfiles laminados en frió.C.- Perfiles soldados.
VENTAJASLas ventajas de los perfiles soldados frente a sistemas tradicionales de construcción sonnumerosas:- Gran ahorro de peso.- Plazos de entrega rápidos.- Mecanizado para un montaje directo.- Atornillado.- Grandes luces y cargas.- Fabricación exclusiva sobre su diseño "a su medida".- Calidad asegurada ISO 9001.- Conectores de cortante.- Cualquier calidad de acero disponible. (ST-52, ST-44, Corten).- Total libertad de dimensiones y formas.
PERFILES SOLDADOS
SISTEMAS DE CORTEDos sistemas de corte:- Corte térmico (Oxicorte), usado en láminas de acero gruesas.- Corte por plasma, para mayor precisión y sin deformaciones, para espesores delgados e inoxidables.
FABRICACION DE CUALQUIER FORMALos perfiles soldados ofrecen gran flexibilidad de creación, posible gracias a la capacidad de realizar todo tipo de soluciones en perfiles. Se puede realizar estructuras con canto restringido o con el mismo canto se puede obtener diferentes módulos de inercia, y por tanto, resistencia.
I N F I N I D A D DE F O R M A S El hecho de disponer de una sección variable, libremente adecuada a los resultados del cálculo y diseño, permite concentrar mayores inercias en las zonas de máxima carga lográndose un importante ahorro de peso. La capacidad de carga de los perfiles soldados es alta en proporción a su peso. Nuestros perfiles son de fácil montaje, ahorrándose costes de transporte y grúa. Esto significa considerables ventajas de coste para el constructor.
TRABE DE PUENTE
Introducción: Productos laminados en caliente de diversas seccione stransversales que tienen en común las siguientes características: la altura h, es igual o mayor de 80mm; las superficies del alma se empalman con las caras interiores de las alas; las alas son generlamente simétricas y de igual ancho; las caras exteriores de las alas son paralelas; las alas pueden ser de espesor decreciente desde el alma hacia los bordes, en este caso los perfiles se denominan de "alas inclinadas", o de espesor uniforme las que se denominan de "alas paralelas".
Angulos EstructuralesProducto de acero laminado en caliente cuya sección transversal está formada por dos alas de igual longitud, en ángulo recto.
Angulos de Alta resistencia Grado 50Producto de acero microaleado laminado en caliente, cuya sección transversal está formada por dos alas de igual longitud, en ángulo recto.
Barras CalibradasBarra de acero laminado en caliente y calibrado en frío; se caracteriza por su alta exactitud dimensional y buena calidad superficial.
Barras CuadradasProducto de acero laminado en caliente de sección cuadrada.
Barras y Perfiles
Barras Cuadradas OrnamentalesProducto de acero laminado en caliente de sección cuadrada de lados cóncavos, que lo convierte en un elemento decorativo de gran belleza.
Barras HexagonalesProducto laminado en caliente de sección hexagonal, de superficie lisa.
Barras Redondas LisasProducto laminado en caliente de sección circular, de superficie lisa.
Barras SuperTrackBarra de acero laminado en caliente, de sección poligonal.
Canales (U) Producto de acero laminado en caliente cuya sección tiene la forma de U.
PlatinasProducto de acero laminado en caliente de sección rectangular.
TeesProducto de acero laminado en caliente de sección en forma de T.
Vigas HPerfil de acero laminado en caliente cuya sección tiene forma de H.
Angulos Estructurales
DENOMINACION: L A36.
DESCRIPCION: Producto de acero laminado en caliente cuya sección transversal está formada por dos alas de igual longitud, en ángulo recto.
USOS: En la fabricación de estructuras de acero para plantas industriales, almacenes, techados de grandes luces, industria naval, carrocerías, torres de transmisión. También se utiliza para la fabricación de puertas, ventanas, rejas, etc.
NORMAS TECNICAS: Sistema Inglés : ASTM A36 / A36M - 96. Sistema Métrico : Propiedades Mecánicas : ASTM A36 / A36M - 96; Tolerancias Dimensionales: ISO 657/V - 1976 (E).
PRESENTACION: Se produce en longitudes de 6 metros. Se suministra en paquetes de 4 TM, los cuales están formados por 4 paquetes de 1 TM c/u.
DIMENSIONES Y PESOS NOMINALES:Sistema Inglés Sistema Métrico
Dimensiones(pulg.)
Peso Estimado
lb/pie kg/m kg/6m
1 1/2 x 1 1/2 x 1/8 1.230 1.830 10.983
1 1/2 x 1 1/2 x 3/16 1.800 2.679 16.072
1 1/2 x 1 1/2 x 1/4 2.340 3.482 20.894
1 3/4 x 1 3/4 x 1/8 1.440 2.143 12.858
1 3/4 x 1 3/4 x 3/16 2.120 3.155 18.929
1 3/4 x 1 3/4 x 1/4 2.770 4.122 24.733
2 x 2 x 1/8 1.650 2.455 14.733
2 x 2 x 3/16 2.440 3.631 21.787
2 x 2 x 1/4 3.190 4.747 28.483
2 x 2 x 5/16 3.920 5.834 35.002
2 x 2 x 3/8 4.700 6.994 41.966
2 1/2 x 2 1/2 x 3/16 3.070 4.569 27.412
2 1/2 x 2 1/2 x 1/4 4.100 6.101 36.609
2 1/2 x 2 1/2 x 5/16 5.000 7.441 44.645
2 1/2 x 2 1/2 x 3/8 5.900 8.780 52.681
3 x 3 x 1/4 4.900 7.292 43.752
3 x 3 x 5/16 6.100 9.078 54.467
3 x 3 x 3/8 7.200 10.715 64.289
3 x 3 x 1/2 9.400 13.989 83.932
Dimensiones(mm)
Peso Estimado
kg/m kg/6m
20 x 20 x 2.5 0.736 4.416
20 x 20 x 3.0 0.871 5.226
25 x 25 x 2.5 0.932 5.592
25 x 25 x 3.0 1.106 6.636
25 x 2 5 x 4.5 1.606 9.636
25 x 25 x 6.0 2.070 12.420
30 x 30 x 2.5 1.128 6.768
30 x 30 x 3.5 1.341 8.046
30 x 30 x 4.5 1.959 11.754
30 x 30 x 6.0 2.541 15.246
100 x 100 x 6.0 9.234 55.458
100 x 100 x 10.0 15.011 90.066
100 x 100 x 12.0 17.801 106.806
REQUERIMIENTOS QUIMICOS (%):C = 0.26 máx. Si = 4.40 máx. P = 0.040 máx. S = 0.050 máx.PROPIEDADES MECÁNICAS:Límite de Fluencia mínimo = 2530 kg/cm². Resistencia a la Tracción = 4080 - 5620 kg/cm² (*). Alargamiento en 200 mmEspesores:- 2.5mm , 3.0mm y 1/8" = 12.5 % mínimo - 4.5 mm = 14.5 % mínimo - 3/16" = 15.0 % mínimo - 6,0 mm = 17.0 % mínimo - 1/4" = 17.5 % mínimo Soldabilidad = Buena soldabilidad. (*) Para el espesor de 2.5 mm la resistencia a la tracción mínima es de 3500 kg/cm².
TOLERANCIAS DIMENSIONALES DE FORMA:
-Flecha Máxima: 12 mm.- Tolerancia de Longitud: + 50 mm
DimensionesNominales
Longituddel Ala (mm)
Espesor (e)
Sistema Métrico (mm)
ISO 675/V - 1976 (E)20, 25, y 30 + 1.0 + 1.50 mm
e < 3/16"
e < 3/16" < e < 3/8" e > 3/8"
Sistema InglésASTM A36 / A36M -
96
1 1/2", 1 3/4" y 2"2 + 1.2 + 0.25 + 0.25 + 0.30
2 1/2" y 3 " + 1.6 + 0.30 + 0.40 + 0.40
3 1/2" y 4" + 3.2, - 2.4 - - -
ANGULOS KAMERO®
DESCRIPCION: Producto de acero laminado en caliente cuya sección transversal está formada por dos alas de igual longitud, en ángulo recto y cuyo espesor es menor a 1/8 pulg. ó 3mm.
USOS: En la fabricación de puertas, ventanas, barandas, rejas y trabajos de carpintera metálica en general.NOTA: No se recomienda utilizar estos ángulos para la fabricación de estructuras sometidas a esfuerzos importantes. Ejm. techos, tijerales, etc. por estar fuera de norma.
DIMENSIONES Y PESOS NOMINALES:
Sistema Inglés Sistema Métrico
Dimensiones(pulg.)
Peso Estimado
lb/pie kg/m kg/6m
1 1/2 x 1 1/2 x 3/32 0.929 1.382 8.292
Dimensiones(mm)
Peso Estimado
kg/m kg/6m
20 x 20 x 2.5 0.736 4.416
25 x 25 x 2.5 0.932 5.592
30 x 30 x 2.5 1.128 6.768
Angulos de Alta Resistencia Grado 50
DENOMINACION: L A572.
DESCRIPCION: Producto de acero laminado en caliente cuya sección transversal está formada por dos alas de igual longitud, en ángulo recto.
USOS: En la fabricación de estructuras de acero de alta resistencia y poco de peso, tales como: torres de transmisión, vigas, viguetas, pórticos de celosía. También se utiliza en plantas industriales, almacenes, techados de grandes luces, industria naval, carrocerías, etc.
NORMAS TECNICAS: ASTM A572 Grado 50.
PRESENTACION: Se produce en longitudes de 6 metros. Se suministra en paquetes de 4 TM, los cuales están formados por 4 paquetes de 1 TM c/u.
DIMENSIONES Y PESOS NOMINALES:Sistema Inglés
REQUERIMIENTOS QUIMICOS (%):C = 0.23 máx. Mn = 1.35 máx. P = 0.04 máx. S = 0.05 máx. Si = 0.40 máx. Nb = 0.005 - 0.050
PROPIEDADES MECÁNICAS:Límite de Fluencia mínimo = 3520 kg/cm² (50000 lbs/pulg²). Resistencia a la Tracción = 4580 kg/cm² (65000 lbs/pulg²) mínimo. Alargamiento en 200 mm:Espesores:- 3/16" = 13% mínimo- 1/4" = 15.5% mínimo- 5/16" = 18.0% mínimo Soldabilidad = Buena soldabilidad, sin precausiones TOLERANCIAS DIMENSIONALES DE FORMA:Según ASTM A572 Grado 50.
Dimensiones(pulg.)
Peso Estimado
lb/pie kg/m kg/6m
2 x 2 x 3/16 2.440 3.631 21.787
2 x 2 x 1/4 3.190 4.747 28.483
2 1/2 x 2 1/2 x 3/16 3.070 4.569 27.412
2 1/2 x 2 1/2 x 1/4 4.100 6.101 36.609
3 x 3 x 1/4 4.900 7.292 43.752
3 x 3 x 5/16 6.100 9.078 54.467
Canales (U)
DENOMINACION: C(U) A36.DESCRIPCION: Producto de acero laminado en caliente cuya sección tiene la forma de U.NORMA TECNICA: ASTM A36 / A36M - 96.
PRESENTACION: Se produce en longitudes de 6 metros. Se suministra en paquetones de 4 TM, los cuales están formados por 4 paquetes de 1 TM c/u.
DIMENSIONES Y PESOS NOMINALES:
REQUERIMIENTOS QUIMICOS (%):C = 0.26 máx. P = 0.040 máx. S = 0.050 máx. Si = 0.040 máx.
PROPIEDADES MECÁNICAS:Límite de Fluencia mínimo = 2530 kg/cm². Resistencia a la Tracción = 4080 - 5620 kg/cm² Alargamiento en 200 mm:Espesores alma: 4.3 mm y 4.5 mm = 14.5 % mínimo. 4.8 mm............... = 15.0 % mínimo. Soldabilidad = Buena soldabilidad.
DESIGNACIONDIMENSIONES PESO ESTIMADO
(d) (b) (t) kg/m kg/6 m
2" x 2.58 lbs/pie 50.8 25.4 4.75 3.84 23.04
3" x 4.10 lbs/pie 76.2 36.4 4.30 6.10 36.60
3" x 5.0 lbs/pie 76.2 38.0 6.55 7.44 44.64
4" x 5.4 lbs/pie 101.6 40.3 4.65 8.04 48.24
6" x 8.2 lbs/pie 152.4 48.8 5.10 12.20 73.20
8" x 11.5 lbs/pie 203.2 57.4 5.60 17.11 102.70
10" x 15.3 lbs/pie 254.0 66.0 6.10 22.77 136.60
Platinas
DENOMINACION: PLAT A36.
DESCRIPCION: Producto de acero laminado en caliente de sección rectangular.
NORMAS TECNICAS:Composición Química y Propiedades Mecánicas: ASTM A36 - 96.Tolerancias Dimensionales:ISO 1035/4 - 1982 (E).
PRESENTACION: Se produce en barras de 6 metros de longitud.Se suministra en paquetes de 4 TM, los cuales están formados por 4 paquetes de 1 TM c/u.
DIMENSIONES Y PESOS NOMINALES:
PROPIEDADES MECÁNICAS:Límite de Fluencia mínimo = 2530 kg/cm². Resistencia a la Tracción = 4080 - 5620 kg/cm². Alargamiento en 200 mm:Espesores: 1/8"................................ = 12.5 % mínimo. 3 /16"............................. = 15.0 % mínimo. 1/4"................................ = 17.5 % mínimo. 3/8", 1/2", 5/8", 3/4" y 1" = 20.0 % mínimo. Doblado a 180º = Bueno. Soldabilidad = Buena soldabilidad.
DIAMETRO(pulgadas)
PESO ESTIMADO
kg/m kg/6 m
1/8 x 1/2 0.33 1.98
1/8 x 5/8 0.39 2.34
1/8 x 3/4 0.48 2.88
1/8 x 1 0.64 3.84
1/8 x 1 1/4 0.80 4.80
1/8 x 1 1/2 0.97 5.82
1/8 x 2 1.28 7.68
3/16 x 1/2 0.48 2.88
3/16 x 5/8 0.61 3.66
3/16 x 3/4 0.74 4.44
3/16 x 1 0.98 5.88
3/16 x 1 1/4 1.23 7.38
3/16 x 1 1/2 1.56 9.69
3/16 x 2 1.90 11.40
3/16 x 2 1/2 2.38 14.28
1/4 x 1/2 0.64 3.84
1/4 x 5/8 0.80 4.80
1/4 x 3/4 0.95 5.70
1/4 x 1 1.28 7.68
1/4 x 1 1/4 1.61 9.66
1/4 x 1 1/2 1.92 11.52
1/4 x 2 2.54 15.24
1/4 x 2 1/2 3.18 19.08
1/4 x 3 3.81 22.86
1/4 x 4 5.06 30.36
3/8 x 1 1.92 11.52
3/8 x 1 1/4 2.38 14.28
3/8 x 1 1/2 2.87 17.22
3/8 x 2 3.82 22.92
3/8 x 2 1/2 4.77 28.62
3/8 x 3 5.74 34.44
3/8 x 4 7.60 45.60
1/2 x 1 2.54 15.24
1/2 x 1 1/2 3.84 23.04
1/2 x 2 5.09 30.54
1/2 x 2 1/2 6.35 38.10
1/2 x 3 7.63 45.78
1/2 x 4 10.17 61.02
5/8 x 4 12.73 76.38
3/4 x 4 15.18 91.08
1 x 3 15.18 91.08
1 x 4 20.34 122.04
DIAMETRO(pulgadas)
PESO ESTIMADO
kg/m kg/6 m
1/8 x 1/2 0.33 1.98
1/8 x 5/8 0.39 2.34
1/8 x 3/4 0.48 2.88
1/8 x 1 0.64 3.84
1/8 x 1 1/4 0.80 4.80
1/8 x 1 1/2 0.97 5.82
1/8 x 2 1.28 7.68
3/16 x 1/2 0.48 2.88
3/16 x 5/8 0.61 3.66
3/16 x 3/4 0.74 4.44
3/16 x 1 0.98 5.88
3/16 x 1 1/4 1.23 7.38
3/16 x 1 1/2 1.56 9.69
3/16 x 2 1.90 11.40
3/16 x 2 1/2 2.38 14.28
1/4 x 1/2 0.64 3.84
1/4 x 5/8 0.80 4.80
1/4 x 3/4 0.95 5.70
1/4 x 1 1.28 7.68
1/4 x 1 1/4 1.61 9.66
1/4 x 1 1/2 1.92 11.52
1/4 x 2 2.54 15.24
1/4 x 2 1/2 3.18 19.08
1/4 x 3 3.81 22.86
1/4 x 4 5.06 30.36
3/8 x 1 1.92 11.52
3/8 x 1 1/4 2.38 14.28
3/8 x 1 1/2 2.87 17.22
3/8 x 2 3.82 22.92
3/8 x 2 1/2 4.77 28.62
3/8 x 3 5.74 34.44
3/8 x 4 7.60 45.60
1/2 x 1 2.54 15.24
1/2 x 1 1/2 3.84 23.04
1/2 x 2 5.09 30.54
1/2 x 2 1/2 6.35 38.10
1/2 x 3 7.63 45.78
1/2 x 4 10.17 61.02
5/8 x 4 12.73 76.38
3/4 x 4 15.18 91.08
1 x 3 15.18 91.08
1 x 4 20.34 122.04
TeesDENOMINACION: TEE A36.DESCRIPCION: Producto de acero laminado en caliente de sección en forma de T.
NORMAS TECNICAS:Sistema Inglés: ASTM A36 / A36M - 96. Sistema Métrico: - Propiedades Mecánicas : ASTM A36 / A36M - 96. - Tolerancias Dimensionales : DIN 1024 - 82.
PRESENTACION: Se produce en longitudes de 6 metros. Se suministra en paquetones de 4 TM, los cuales están formados por 4 paquetes de 1 TM c/u.DIMENSIONES Y PESOS NOMINALES:Sistema Métrico: Sistema Inglés:
REQUERIMIENTOS QUIMICOS (%):C = 0.26 máx. Si = 0.40 máx. P = 0.040 máx. S = 0.050 máx.PROPIEDADES MECÁNICAS:Límite de Fluencia mínimo = 2550 kg/cm². Resistencia a la Tracción = 4080 - 5610 kg/cm².Soldabilidad = Buena soldabilidad. Alargamiento en 200 mm:Espesores: 3,0 mm y 1/8" = 12.5 % mínimo. 3 /16" = 15.0 % mínimo.
DIMENSIONES(pulg.)
PESO ESTIMADO
kg/m kg/6 m
20 x 20 x 3.0 0.88 5.28
25 x 25 x 3.0 1.10 6.60
DIMENSIONES(pulg.)
PESO ESTIMADO
kg/m kg/6 m
1 1/4 x 1 1/4 x 1/8 1.54 9.25
1 1/2 x 1 1/2 x 1/8 1.84 11.04
1 1/2 x 1 1/2 x 3/16 2.72 16.32
2 x 2 x 1/4 4.97 29.82
Vigas H
DENOMINACION: H A36.
DESCRIPCION: Perfil de acero laminado en caliente cuya sección tiene la forma de H.USOS: En la fabricación de elementos estructurales como vigas, columnas, cimbras metálicas, etc. También utilizadas en la fabricación de estructuras metálicas para edificaciones, puentes, barcos, almacenes, etc.NORMAS TECNICAS:ASTM A36-96. PRESENTACION: Se comercializa en longitudes de 20 pies (6 096 mm). Se suministra en unidades.DIMENSIONES Y PESOS NOMINALES:
PROPIEDADES MECÁNICAS:Límite de fluencia mínimo = 2530 kg/cm²Resistencia a la tracción = 4080-5610 kg/cm²Alargamiento en 200 mm:Espesor del Ala de 1/4" = 18% mínimoEspesor de alas iguales ó mayores que 3/8" = 20% mínimoSoldabilidad = Buena soldabilidad.
DESIGNACION AREA(pulg²)
DIMENSIONES (pulg) PESO ESTIMADO
Altura EspesorAlma
Largodel ala
Espesordel ala Kg/m Kg. por
20 pies
W 4"x13 lbs/pie 3.83 4 1/8 1/4 4 3/8 19.34 117.9
W 6"x15 lbs/pie 4.43 6 1/4 6 1/4 22.32 136.0
W 8"x31 lbs/pie 9.13 8 5/16 8 7/16 46.12 281.1
W 10"x49 lbs/pie 14.40 10 5/16 10 9/16 72.91 444.4
Designación: Descripción: Son productos de acero de sección variable dependiendo de su uso. Se obtienen a partir de la laminación en caliente de palanquillas y/o tochos.Norma Internacional: ASTM-A36 ASTM A572 Grado 60.Presentación: Se presentan en calidad estructural. Previa consulta se pueden producir con requerimientos especiales.Embalaje: Se suministran en paquetes de 2 Toneladas. Designación
Norma(Tipo de Acero)
Norma(Tolerancia
Dimen.)Tipo de Perfil Usos
EstructuralMedianaResisten
ciaASTM A36
JIS G 3191ó
DIN 1014
Barras Cuadradas
CarpinteríaMetálica
Barras Redondas
Ángulos Alas Iguales
Ángulos en TEstructural
Baja Aleación
Alta Resisten
cia
ASTM A572GRADO
60Ángulos Alas
Iguales
Estructuras, edificios, puentes, torres, viaductos
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
PERFILES DE ACERO - SIDERPERU
Tipo de Perfil Dimensión Sección(mm)
Longitud(mm)
Masa aprox.(kg/m)
BarrasCuadradas
9 x 9
6000
0.6412 x 12 1.1315 x 15 1.77
Ángulos en T
3/4" x 3/4" x 2.8 0.783/4" x 3/4" x 3.0 0.83
1" x 1" x 2.8 1.061" x 1" x 3.0 1.13
ÁngulosAlas
Iguales
3/4" x 3/4" x 2.0 0.563/4" x 3/4" x 2.5 0.703/4" x 3/4" x 3.0 0.82
1" x 1" x 2.0 0.771" x 1" x 2.5 0.951" x 1" x 3.0 1.12
1 1/4" x 1 1/4" x 2.0 0.971 1/4" x 1 1/4" x 2.5 1.191 1/4" x 1 1/4" x 3.0 1.421 1/2" x 1 1/2" x 2.0 1.161 1/2" x 1 1/2" x 2.5 1.441 1/2" x 1 1/2" x 3.0 1.73
102 x 102 x 6.4 * -102 x 102 x 7.9 * -102 x 102 x 9.5 * -
DIMENSIONES NOMINALES
SOLDADURALa soldadura logra la unión de los metales por
fusión. Todos los metales son soldables siempre que se aplique el procedimiento y la técnica adecuada. En ocasiones fracasa el intento de soldar metales porque se ha pasado por alto uno de estos dos factores, ya sea el procedimiento correcto o la técnica adecuada.
En general, el trabajo de soldador o del operador de una máquina de soldar es el de unir (soldar) dos piezas de metal aplicando calor intenso, presión intensa, o ambas cosas, para fundir los bordes del metal en forma tal, que se unan por fusión en forma permanente.
TIPOS DE SOLDADURA
Soldadura de ArcoEs el proceso de mas amplia aceptación como el
mejor, el más económico, el más natural y el más práctico para unir metales, donde el soldador obtiene un electrodo adecuado, sujeta el cable de tierra a la pieza de trabajo, y ajusta la corriente eléctrica para “hacer saltar el arco”, es decir, para crear una corriente intensa que salte entre el electrodo y el metal. En seguida mueve el electrodo a lo largo de las líneas de unión del metal que ha de soldar, dando suficiente tiempo para que el calor del arco funda el metal. El metal fundido procedente del electrodo, o metal de aporte, se deposita en la junta, y junto, con el metal fundido de los bordes, se solidifica para formar una junta sólida
Soldadura de arco La soldadura de arco aprovecha el intenso calor que produce un arco voltaico. El arco se forma cuando fluye una corriente entre dos electrodos separados. La corriente atraviesa el aire u otro gas situado entre los electrodos, y produce luz y calor. Una pantalla protectora permite al soldador observar el proceso sin sufrir daños en la vista..
VENTAJAS DE LA SOLDADURA El empleo de conexiones soldadas en vez de atornilladas o remachadas permite un ahorro de material (hasta de un 15%). La soldadura requiere menos trabajo y por lo tanto menos personal que la colocación de remaches o tornillos (un soldador puede reemplazar una cuadrilla de remachadores). La soldadura permite una gran variedad de conexiones, cosa que no se puede con remaches o tornillos. Las conexiones soldadas son más rígidas que las demás, lo cual permite una verdadera continuidad en la transmisión de elementos mecánicos entre miembros. Debido a la mayor resistencia del metal de aportación las conexiones soldadas permiten una gran resistencia a la fatiga. Las estructuras soldadas pueden repararse muy fácilmente a diferencia del resto. Las conexiones soldadas han permitido la construcción de estructuras soldadas y "limpias". Las conexiones soldadas permiten ajustes de proyecto más fácilmente que en otro tipo de conexiones. El trabajo de soldadura es silencioso comparado con el remachado. Hay un ahorro considerable en el cálculo, detallado y montaje de las estructuras
DESVENTAJASLas conexiones rígidas pueden no ser óptimas en el diseño . La revisión de las conexiones soldadas no es muy sencillo con respecto al resto. La creencia de la baja resistencia a la fatiga en conexiones soldadas (no se permite aún en algunos puentes ferroviarios U.S.A).
SIMBOLOGIA PARA UNIONES SOLDADAS AWS
PERNOS O TORNILLOS
Dispositivo mecánico de fijación, por lo general metálico, formado esencialmente por un plano inclinado enroscado alrededor de un cilindro o cono. Las crestas formadas por el plano enroscado se denominan filetes, y según el empleo que se les vaya a dar pueden tener una sección transversal cuadrada, triangular o redondeada. La distancia entre dos puntos correspondientes situados en filetes adyacentes se denomina paso. Si los filetes de la rosca están en la parte exterior de un cilindro, se denomina rosca macho o tornillo, mientras que si está en el hueco cilíndrico de una pieza se denomina rosca hembra o tuerca. Los tornillos y tuercas empleados en máquinas utilizan roscas cilíndricas de diámetro constante, pero los tornillos para madera y las roscas de tuberías tienen forma cónica.
TORNILLOS DE ALTA RESISTENCIA Los tornillos deben satisfacer alguna de las siguientes normas ASTM-325 o ASTM-490. Todos los tornillos A-325 o A-490 deben apretarse hasta que haya en ellos una tensión mayor o igual a la siguiente tabla. Toneladas (métricas)
tornilloA-325 A-440
½ 5.4 6.85/8 8.6 10.9¾ 12.7 15.9
7/8 17.7 22.21 23.1 29.0
1 1/8 25.4 36.31 ¼ 32.2 46.3
1 3/8 38.6 54.9
El fuste es el que da la medida.
Tanto la tuerca como el tornillo deben ser de alta resistencia, para que sirva la conexión. El apriete puede realizarse utilizando medidores de tensión o usando llaves calibradas.
EJEMPLOSEJEMPLOS
Torre Eiffel en París La torre Eiffel, erigida con motivo de la Exposición Universal celebrada en París en 1889, supuso un hito decisivo para la construcción en hierro. El ingeniero francés Alexandre Gustave Eiffel proyectó esta impresionante estructura reticulada que pesa unas 6.300 t de hierro colado..
Torres Petronas Finalizadas en 1998, las torres Petronas de Kuala Lumpur, Malaysia, eran el edificio más alto del mundo hasta esa fecha. Cada torre mide 451,9 m y ambas se encuentran conectadas por una pasarela construida entre los pisos 41 y 42. Su autor, el arquitecto argentino César Pelli, se inspiró en la arquitectura islámica tradicional de Malaysia.
Puente de acero Este impresionante puente de un solo arco, construido en acero y situado en Runcom, Cheshire, es el símbolo de la herencia industrial de la ciudad.
World Trade Center El World Trade Center con las torres gemelas al fondo antes del atentado terrorista del 11 de septiembre de 2001. Estas dos altísimas torres fueron hasta esa fecha los edificios más altos de la ciudad de Nueva York. En primer plano, los cuatro rascacielos del World Financial Center.
Puente de Brooklyn Diseñado por el germano-americano John Roebling, el puente de Brooklyn, inaugurado el 24 de mayo de 1883 fue, en su día, el puente colgante más largo del mundo. Cruza el East River de Nueva York y une el populoso barrio de Brooklyn con Manhattan.
FINFIN
