acero como material de construccion, Apuntes de Materiales

¡Descarga acero como material de construccion y más Apuntes en PDF de Materiales solo en Docsity!

ACERO

ALUMNA: KINCA VELASQUEZ, VANESSA

ARQUITECTO: JULIO PAREDE

INDICE

HISTORIA DEL ACERO

ACERO

Composición del acero

Características

Clasificación

Tipos de la madera

Ventajas del acero

COMPARACION DE ASPECTOS TECNICOS

Y FINANCIEROS DEL HORMIGON ARMADO

Y EL ACERO ESTRUCTURAL

Tablas de comparaciones técnicas y financieras

conclusiones

LAS MEJORES EDIFICACIONES CON ACERO

BROAD GROUP

BIBLIOGRAFIA

La actual producción de acero emplea altos hornos que son modelos perfeccionados de los usados antiguamente. El proceso de refinado del arrabio mediante chorros de aire se debe al inventor británico Henry Bessemer, que en 1855 desarrolló el horno o convertidor que lleva su nombre. Desde la década de 1960 funcionan varios mini hornos que emplean electricidad para producir acero a partir de chatarra.

ACERO

COMPOSICION DEL ACERO:

✓ Aluminio – Al: EL Aluminio es usado principalmente como desoxidante en la elaboración de acero. El Aluminio también reduce el crecimiento del grano al formar óxidos y nitruros. ✓ Azufre – S: El Azufre se considera como un elemento perjudicial en las aleaciones de acero, una impureza. Sin embargo, en ocasiones se agrega hasta 0.25% de azufre para mejorar la maquinabilidad. Los aceros altos en azufre son difíciles de soldar pueden causar porosidad en las soldaduras. ✓ Carbono – C: El Carbón – Carbono es el elemento de aleación más efectivo, eficiente y de bajo costo. En aceros enfriados lentamente, el carbón forma carburo de hierro y cementita, la cual con la ferrita forma a su vez la perlita. Cuando el acero se enfría más rápidamente, el acero al carbón muestra endurecimiento superficial. El carbón es el elemento responsable de dar la dureza y alta resistencia del acero.

CARACTERISTICAS:

Aunque las propiedades físicas y mecánicas del acero varían según su composición y tratamiento térmico, químico o mecánico, con los que pueden conseguirse acero para infinidad de aplicaciones, este material tiene algunas propiedades genéricas: ✓ Densidad media: 7850 kg/m³.

✓ Se puede contraer, dilatar o fundir, según la temperatura. ✓ Punto de ebullición: alrededor de 3.000 °C. ✓ Es un material muy tenaz, especialmente en aleaciones usadas para herramientas. ✓ Es relativamente dúctil; sirve para hacer alambres. ✓ Es maleable; se puede transformar en láminas tan delgadas como la hojalata, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor. ✓ Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico. ✓ La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos entre los cuales quizá el más conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles. ✓ Se puede soldar con facilidad. ✓ Posee una alta conductividad eléctrica. En las líneas aéreas de alta tensión se utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero. ✓ Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta temperatura. ✓ El acero se dilata y se contrae según un coeficiente de dilatación similar al coeficiente de dilatación del hormigón, por lo que resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción, formando un material compuesto que se denomina hormigón armado. ✓ El acero puede ser reciclado. Al final de su vida útil, todos los elementos construidos en acero como máquinas, estructuras, barcos, automóviles, trenes, etc., se pueden desguazar, separando los diferentes materiales componentes y originando unos desechos seleccionados llamados comúnmente chatarra.

CLASIFICACION

✓ Aceros de baja aleación ultra resistentes. Es la familia de aceros más reciente de las cinco. Estos aceros son más baratos que los aceros convencionales debido a que contienen menor cantidad de materiales costosos de aleación. Sin embargo, se les da un tratamiento especial que hace que su resistencia

• Aplicaciones: Se utiliza en la Industria cementera, silos, tolvas, cribadoras, chimeneas, tuberías, lavaderos de carbón, depósitos de agua, petróleo, fuel- oil, etc. Construcciones metálicas, puentes, estructuras, fachadas de edificios, puertas metálicas, hormigoneras, grúas, palas excavadoras. Vagones ferrocarril, chasis de camiones, basculantes, cisternas, semirremolques. 2.Acero Calmado: El Acero Calmado o Reposado es aquel que ha sido desoxidado por completo previamente a la colada, por medio de la adición de metales. Mediante este procedimiento se consiguen piezas perfectas pues no produce gases durante la solidificación, evitando las sopladuras. 3.Acero Corrugado : Barra de Acero cuya superficie presenta resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el hormigón, que forman estructuras de hormigón armado. 4.Acero Galvanizado : El Acero Galvanizado por inmersión en caliente es un producto que combina las características de resistencia mecánica del Acero y la resistencia a la corrosión generada por el Cinc. ✓ Propiedades del Acero Galvanizado: ✓ Resistencia a la abrasión ✓ Resistencia a la corrosión
• Aplicaciones: El acero galvanizado se utiliza para la Edificación, Instalaciones Industriales, Grandes Estructuras, Automoción, Armaduras galvanizadas para hormigón, Agricultura y Ganadería, Equipamientos de Carreteras, Elementos de unión, Mobiliario Urbano, estructuras para el deporte y tiempo libre, Electricidad y comunicaciones, Transporte.

5.Acero Inoxidable: Se denomina Acero Inoxidable a cualquier tipo de Acero aleado cuyo peso contenga como mínimo 10,50 % de Cromo, pero no más de 1,20 % de Carbono, con cualquier otro elemento de aleación o sin él. Contiene cromo, níquel y otros elementos de aleación, que lo mantienen brillantes y resistente a la corrosión a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases. 6.Acero Laminado: Una barra de acero sometida a tracción, con los esfuerzos se deforma aumentando su longitud. Si se quita la tensión, la barra de acero recupera su posición inicial y su longitud primera, sin sufrir deformaciones remanentes. Todo esto dentro de ciertos márgenes, es decir dentro de cierto límite al que denominamos Límite Elástico. 7.Acero al Carbono: Acero constituido por un mínimo no especificado de elementos de aleación; el aumento de la proporción de carbono reduce su ductilidad y soldabilidad, aunque aumenta su resistencia. 8.Acero Aleado: Acero que en su constitución posee el agregado de varios elementos que sirven para mejorar sus propiedades físicas, mecánicas o químicas especiales. Los elementos que se pueden agregar son: carbono, cromo, molibdeno, o níquel (en cantidades que exceden el mínimo establecido). 9 .Acero Dulce o Acero Suave: Tipo de acero cuyos niveles de carbono se sitúan entre el 0,15% y el 0,25%; es casi hierro puro, de gran ductilidad y resistencia la corrosión.

VENTAJAS DEL ACERO:

El acero es uno de los materiales para estructuras que mayores beneficios tiene. En MultiAceros elaboramos planchas, plantillas, franges, fitting, tubos y cañerías de acero, acero inoxidable y acero carbono. las ventajas de este material: ✓ 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:

1. Gran facilidad para unir diversos miembros por medio de varios tipos de conectores como son la soldadura, los tornillos y los remaches.
2. Posibilidad de prefabricar los miembros de una estructura.
3. Rapidez de montaje.
4. Gran capacidad de laminarse y en gran cantidad de tamaños y formas.
5. Resistencia a la fatiga que el concreto.
6. Posible reutilización después de desmontar una estructura.

COMPARACION DE ASPECTOS TECNICOS Y

FINANCIEROS DEL HORMIGON ARMADO Y EL

ACERO ESTRUCTURAL

Tabla 1. Comparación Aspectos técnicos

✓ Los dos materiales tienen características funcionales iguales, lo que se evidencia en la construcción de grandes obras de magnitud comparable como son las torres gemelas de acero y las torres Patronas de hormigón ✓ En el tema estético, los dos materiales tienen acabados con la misma apariencia física, lo que hace que no sea un factor determinante en la escogencia del material de construcción. ✓ La dinámica de una estructura liviana es menos compleja que la de una estructura tradicional, lo que hace más fácil su diseño e incluso su construcción. ✓ Al ser una construcción más limpia, la estructura de acero genera menos traumatismos en las obras y menor impacto ambiental, además puede reciclarse fácilmente mediante procesos siderúrgicos. ✓ Existe apatía en Colombia al sistema de construcción liviana, debido a que provocan una sensación de menor solidez que el hormigón armado, esto se evidencia en la falta de uso. 4.2 Aspecto Financiero ✓ El acero estructural siendo un material con costos de inversión altos, genera obras de menor costo a largo plazo, debido a sus características de facilidad en el armado, lo que genera menor tiempo de construcción. ✓ Por ser más liviana, la estructura metálica requiere cimentaciones de menor proporción, lo que genera una disminución en los costos en excavaciones. ✓ El hormigón es de fácil consecución en Colombia, mientras que en algunos casos existe la necesidad de importar el acero lo que implica un costo adicional al momento de la compra del material. ✓ El acero necesita mantenimiento y supervisión periódica. Debido a que es altamente corrosivo, necesitando de recubrimientos especiales como anticorrosivo, galvanizado y pintura, generando sobrecostos. El hormigón necesita mantenimiento de menor costo. ✓ Dadas las características demográficas de Colombia y la alta demanda de vivienda por personas de bajos recursos, la construcción liviana puede ser una opción de inversión para vivienda de interés social (VIS), dado su costo de construcción inferior al método tradicional. ✓ La baja oferta y demanda de construcción liviana en Colombia puede ocasionar un alza en los precios para que los productores puedan equilibrar los costos de producción y hacer que se encarezca la construcción liviana hasta el punto de alcanzar costos similares a los de la construcción tradicional, lo que provocaría un bloqueo para la entrada de esta y otras tecnologías del acero en Colombia.

LAS MEJORES EDIFICACIONES CON ACERO

El nuevo Aeropuerto Internacional Beijing Daxing diseñado por Zaha Hadid Architects se convertirá en el aeropuerto más grande del mundo. Esta vasta estructura, definida por cinco extremidades que emergen de un núcleo central, cubrirá un área de 313.000 metros cuadrados. La agenda china Xinhua informó que cada "brazo" tomará imágenes de la cultura china, incluyendo "la seda, el té, la porcelana, las tierras de cultivo y los jardines". El arquitecto, diseñador y escultor polaco Oskar Zieta ha presentado su último proyecto: el pabellón NAWA, ubicado en una isla en Wroclaw, Polonia. El pabellón forma parte de las celebraciones de la Capital Europea de la Cultura y fue inaugurado en junio. Los elementos de acero ligero que componen la escultura de diseño paramétrico se fabrican a través de un método llamado FiDU.

aeropuerto de Beijing

Pabellón ligero

BIBLIOGRAFIA

página web: características del acero página web: construtierra.org/construtierra__definicion_acero.html imágenes: Google imágenes página web: bioconstrucción/características del acero página web: Wikipedia página web: sitio solar /la historia del acero/ página web: broad Group