introducción de metalicas, Diapositivas de Estructuras metálicas

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Introducción al

Diseño en Acero

Estructuras Metálicas y

Compuestas

Introducción

1. Alta resistencia: Alta resistencia por unidad de peso 2. Uniformidad: Sus propiedades no cambian con el tiempo 3. Elasticidad: Se acerca mas en su comportamiento a las hipótesis de diseño debido a que sigue la ley de Hooke hasta esfuerzos bastante altos. Los momento de inercia de una estructura de acero se pueden calcular exactamente. 4. Durabilidad: Si el mantenimiento de las estructuras de acero es adecuado duran indefinidamente. Ventajas del acero

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1. Ampliaciones de estructuras existentes: Las estructuras de acero se adaptan muy bien a posibles ampliaciones. 2. Propiedades diversas: ➢ Gran facilidad para unir diversos miembros por medio de varios tipos de conexión simple, como la soldadura y los pernos. ➢ Posibilidad de prefabricar los miembros. ➢ Rapidez de montaje ➢ Capacidad para laminarse en una gran cantidad de tamaños y formas. ➢ Es posible utilizarlo nuevamente después de desmontar un estructura. ➢ Posibilidad de venderlo como chatarra. El acero es el material reciclable por excelencia. Ventajas del acero

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1. Corrosión: El acero es susceptible a corrosión al estar expuestos al aire y al agua. La falla por corrosión – fatiga puede ocurrir si los miembros de acero se someten a esfuerzos cíclicos y a ambiente corrosivos. Desventajas del acero

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3. Susceptibilidad al pandeo: Cuanto mas largos y esbeltos sean los miembros a compresión, tanto mayo es el peligro de pandeo. Desventajas del acero

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4. Fatiga: Su resistencia se puede reducir si se somete a un gran numero de inversiones del sentido del esfuerzo o a un gran numero de cambios de magnitud de esfuerzo de tensión. (Se tiene problemas de fatiga solo cuando se presentan tensiones) Desventajas del acero

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1. Los primeros metales usados por los humanos probablemente fue algún tipo de aleación de cobre tal como el bronce, los avances mas importantes se dan con la fabricación y uso del hierro y de su famosa aleación llamada acero.
2. Actualmente el hierro y el acero comprenden casi el 95 % en tonelaje de todos lo metales producidos en el mundo. Primeros usos del hierro y acero

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3. No se ha podido determinar cuando el hombre utilizo por primera vez el hierro. Se han encontrado una daga y un brazalete de hierro en las pirámides de Egipto con una edad de 5000 años
4. El uso del hierro ha tenido una gran influencia en el avance de la civilización y probablemente la seguirá siendo en lo siglos venideros.
5. Desde el inicio de la edad de hierro, alrededor del año 1000 a.C., el progreso de la civilización en la paz y en la guerra ha dependido mucho de lo que el hombre ha sido capaz de hacer con el hierro. Primeros usos del hierro y acero

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9. El primer acero probablemente se obtuvo cuando los otros elementos necesarios para producirlo se encontraron presentes por accidente cuando se calentaba el hierro y así con el paso de los años probablemente el hierro tuvo contacto con el carbón vegetal que luego se martillo con el hierro caliente.
10. Al repetir este proceso varias veces, se obtuvo una capa exterior endurecida de acero, se esta manera se produjeron las famosas espadas de Toledo y Damasco.
11. El primer proceso para producir acero en grandes cantidades fue bautizado en honor de Sir Henry Bessemer de Inglaterra.
12. En Estados Unidos fueron William Kelly de Eddyville, Kentucky, había producido acero mediante el mismo proceso de Bessemer siete años antes. Primeros usos del hierro y acero

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13. Kelly y Bessemer se percataron que un chorro de aire a través del hierro fundido quemaba la mayor parte de impurezas en el metal, desafortunadamente también eliminaba algunos elementos provechosos como el carbón y el manganeso.
14. Después se aprendió que estos elementos podían restituirse añadiendo hierro especular, que es una aleación de hierro, carbono y manganeso; además al agregar piedra caliza en el convertidor podía removerse el fosforo y la mayor parte de azufre. Primeros usos del hierro y acero

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17. Actualmente la mayor parte de perfiles y placas de acero estructural que se producen en EEUU se hace fundiendo chatarra de acero.
18. El acero fundido se vierte en moldes que tienen aproximadamente las formas finales de los miembros , las secciones resultantes que se hacen pasar por una serie de rodillos para comprimirlos hasta su forma final tienen mejor superficie y menores esfuerzos residuales que el acero recién hecho Primeros usos del hierro y acero

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19. Los perfiles se pueden procesar mas mediante el rolado en frio, la aplicación de diversos recubrimientos y tal vez mediante el proceso del recocido, mediante el cual se calienta el acero a un rango intermedio de temperatura ( 1300 – 1400 °F), se le mantiene a esta temperatura por varias horas y luego se le deja enfriar a temperatura ambiente. Este proceso conduce a un acero de menor dureza y fragilidad pero mayor ductilidad.
20. El termino hierro dulce se refiere al hierro con un contenido muy bajo de carbono ≤ 0. 15 % , y al hierro con un contenido muy alto de carbono ≥ 2 % se le llama hierro colado. Primeros usos del hierro y acero

Sistema de identificación de los perfiles estructurales.

• W 27 x 114 : Sección W con 27 plg aproximadamente de peralte y peso de 114 lb/pie
• S 12 x 35 : Sección S con 12 plg de peralte y peso de 35 lb/pie.
• HP 12 x 74 : Sección usada como pilote de carga con 12 plg aproximadamente de peralte y peso de 74 lb/pie.
• M 8 x 6. 5 : Sección diversa con 8 plg de peralte y peso de 6. 5 lb/pie. Forma parte de un grupo de miembros estructurales tipo H con doble simetría que no puede clasificarse por sus dimensiones como sección W, S o bien HP, ya que la pendiente de sus patines interiores es diferente de 16 2 / 3 por ciento.
• C 10 x 30 : Sección canal con 10 plg de peralte y peso de 30 lb/pie.
• MC 18 x 58 : es una canal diversa con 18 plg de peralte y peso de 58 lb/pie que no se puede clasificar por sus dimensiones como C.
• HSS 14 x 10 x 5 / 8 : sección estructural rectangular hueca de 14 plg de peralte, 10 plg de ancho, con espesor de pared de 5 / 8 plg. Pesa 93. 10 lb/pie. También existen secciones HSS cuadradas y redondas.
• L 6 x 6 x 1 / 2 : es un ángulo de lados iguales, cada uno de 6 plg de longitud y 1 / 2 plg de espesor.
• WT 18 x 151 es una te que se obtiene al cortar en dos una W 36 x 302. Este tipo de sección se conoce como te estructural.
• Las secciones rectangulares de acero se clasifican como placas anchas o barras estrechas Introducción Perfiles de acero

Además de los perfiles de acero laminados en caliente analizados en la sección previa, existen algunos perfiles de acero rolados en frío. Éstos se fabrican doblando láminas delgadas de acero de bajo carbono o baja aleación en prácticamente cualquier sección transversal deseada. Su uso es variable: tipos de techos, pisos y muros y varían en espesores entre 0. 01 hasta aproximadamente

1. 25 plg. Introducción Perfiles de lamina delgada