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Fichas Técnicas de Materiales Estructurales
Tipo: Apuntes
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Octubre 05 de 2020
Propiedades relevantes de los materiales estructurales.
Santiago Rincón Vaquero. Sección 02 grupo 04 | Criterios Estructurales | José Jesús Paredes Camarillo
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo Facultad de Arquitectura
Pg 2-3. Concreto Definición, elementos que lo conforman, ventajas y desventajas, aplicación del sistema.
Pg 4-5. Acero Definición, elementos que lo conforman, ventajas y desventajas, aplicación del sistema.
Pg 6-7. Madera Definición, elementos que lo conforman, ventajas y desventajas, aplicación del sistema.
Pg 8-9. Mampostería Definición, elementos que lo conforman, ventajas y desventajas, aplicación del sistema.
Pg 10. Referencias
Finalidad del documento Realizar una ficha técnica que contenga ciertas características de los elementos del comportamiento estructural de los sistemas mencionados con el fin de conocer de qué manera responde cada una ante la aplicación de fuerzas externas.
Proporcionamiento
Propiedades
Revenimiento
Definición Es una aleación constituida por hierro y carbono. Las propiedades del acero dependen de la cantidad de carbono empleada en el proceso de fabricación. Esta combinación ha producido un material muy versátil empleado en múltiples funciones de las edificaciones.
Ventajas Material de gran resistencia con poco peso Facilidad de fabricación. Elementos de poco tamaño para satisfacer los requisitos de resistencia. Mantiene sus características sin degradarse a lo largo del tiempo. La elasticidad. su comportamiento se asemeja más que otros a comportamiento elástico teórico. El acero se manifiesta en gran medida, ya que soporta sobrecarga mediante la deformación en el rango plástico evidenciando una falla inminente. La tenacidad. el acero posee su resistencia aún en grandes deformaciones permitiendo así doblar el material sin fracturarse.
Uso a. Clavos para obras de madera b. Barras de refuerzo para estructuras de concreto armado. c. Empleo de perfiles laminados.
El acero es el material que resiste la tensión. Se emplea en zonas de compresión para aumentar la resistencia del elemento reforzado, para reducir las deformaciones debido a cargas de larga duración y para proporcionar confinamiento lateral al concreto. (Aumenta su resistencia a la compresión).
Acero trabajado en caliente fy = 2530 kg/cm2 fy = 5200 kg/cm fy = 3000 kg/cm2 fy = 6000 kg/cm fy = 4200 kg/cm
Acero trabajado en frío Fy = 4000 - 9000 kg/cm
Acero presforzado Fy = 12000 y 19000 kg/cm
Definición La madera tiene resistencia a tensión superior a la de compresión, aunque esta última es también aceptablemente elevada. Su buena resistencia, su ligereza y su carácter de material natural renovable constituyen las principales cualidades de la madera para su empleo estructural.
Características a. Su comportamiento es frágil en tensión y aceptablemente, la falla se debe al pandeo progresivo de las fibras que proporcionan la resistencia. b. Poca durabilidad en ambientes agresivos, puede ser subsanada con un tratamiento apropiado, la resistencia al fuego puede reducirse sólo parcialmente con tratamientos retardantes. c. Dimensiones y formas geométricas limitadas por el tamaño de los troncos. d. Las propiedades estructurales de la madera son muy variables según la especie y según los defectos que puede presentar una pieza
Propiedades físicas y ventajas I. Resistencia II. Dureza III. Rigidez IV. Densidad V. docilidad de labra VI. belleza VII. calidad VIII. resistencia mecánica IX. propiedades térmicas y acústicas.
Clasificación Maderas blandas: son ligeras y más baratas. Son las más empleadas en Mobiliario y estructuras. Provienen de árboles de crecimiento rápido, perennes o coníferas (Álamo, Abedul, Aliso, Alnus glutinosa, Alnus Incana, Carcoma).
Maderas duras: Son más resistentes y más caras. Son más complicadas para trabajar por su irregularidad y menor lisura, pero en general es más sencillo darles forma con máquina. Con esta madera se producen muebles de calidad superior y excelente acabado. (Roble, Nogal, Cerezo, Encina, Olivo, Castaño, Olmo y Blandas)
Formas comerciales
Tableros macizos: Pueden estar formados por una o varias piezas rectangulares encoladas por sus cantos. Chapas y láminas: Formadas por planchas rectangulares de poco espesor. Listones y tableros: Son prismas rectos, de sección cuadrado o rectangular, y gran longitud. Molduras o perfiles: Obtenidos a partir de listones a los que se les da una determinada sección. Redondos: Son cilindros de maderas generalmente muy largos. Tableros contrachapados: Son piezas planas y finas que pueden trabajarse bien con herramientas manuales, como la segueta.
Tipos I. Las frondosas: empleadas en ebanistería y revestimientos. (haya, fresno, nogal, olmo, cerezo, encina) II. Las maderas resinosas: en construcción y carpintería. En general son blandas: pino, abeto, cedro. III. Maderas tropicales. Ofrecen colores diferentes, gran resistencia. IV. Aglomerados: Opción económica y resistente para elaborar muebles u otros objetos. Son obtenidos a partir de virutas, serrines, cortezas, ramas, en general tienen forma de paneles. V. Contrachapado: Evita vulnerabilidad a los cambios atmosféricos y la humedad. VI. Aglomerado: Empleando los restos de tipos de madera que se trituran, mezclan y calientan, y se convierten en tableros rígidos. Barato y fácil de trabajar, de textura irregular y porosa. VII. Fibras: se elaboran con fibras de madera que se unen con cola y es prensa, procedentes de la pasta de madera.
Uniones Empalmes: Las piezas se unen por sus testas. Ensambles: Las piezas forman un ángulo. Acoplamientos: Las piezas se unen por sus cantos. Uniones por compresión (elementos verticales sometidos a compresión). A tope recto. Corte de la pieza perfecto, con posible relleno de juntas en las testas. Uniones con bulones o pernos. Trabajan de dos formas: Por flexión cortante (tuercas ligeramente apretadas). Por adherencia (tuercas fuertemente apretadas).
menores de 15mm. Para piezas huecas que tengan de dos hasta cuatro celdas, el espesor mínimo de las paredes deberá de ser de 13 mm, para piezas multiperforadas el espesor mínimo para las paredes interiores será de 7mm. e. Bloques y Tabicones de Concreto.- Este material se compone de un concreto a base de cemento portland, arena o gravilla fina y también de mortero de cemento arena según sea el espesor y la finura de piedra que se quiera. Los bloques de concreto, por lo común son de dimensiones mayores que la de los ladrillos cerámicos, pueden ser macizos o huecos y su fabricación puede ser a mano o con máquinas. Dependiendo del fabricante es posible encontrar una gran gama de tamaños y formas tanto de piezas huecas como macizas.
Propiedades Resistencia a la compresión, la cual se obtiene dividiendo la máxima fuerza que es capaz de resistir una probeta, cuya forma dependerá del material a probar, entre el área en planta de la muestra para obtener la resistencia, expresada en unidad de esfuerzo (Kg/cm2). Módulo de Elasticidad cuya obtención implica el empleo de ex tensiómetros mecánicos o eléctricos. Absorcion .- Es la medida de la porosidad, la cual indica la posible filtración a través del ladrillo y la tendencia a su disgregación. Durabilidad .- Tiene que ver con los cambios de condiciones de humedad y temperatura, esta prueba se evalúa con una prueba de congelación descongelación, sometidas a varios ciclos en condiciones saturadas así como también varios ciclos de humedecimiento y secado, la pérdida de peso se relaciona con su resistencia.
Propiedades mecánicas del mortero Los morteros empleados en el junteo de las piezas de mampostería resultan de la mezcla de arena y agua con un material cementante I. Deformación y adherencia con las piezas II. Trabajabilidad adecuada para que pueda ser colocada en forma tal que permita el asentamiento correcto de las piezas, para evitar las contracciones de esfuerzos y excentricidades. III. La adherencia entre el mortero y las piezas es fundamental para la resistencia por cortante del elemento. IV. Las Normas Técnicas Complementarias para mampostería imponen algunos requisitos donde señala la resistencia mínima de los morteros de junteo y del concreto de relleno, dicha resistencia deberá de ser de 40 Kg/cm2 para el mortero y de 125 Kg/cm2 para el concreto de relleno.
Bibliografía a. Prof. Ing. J. Jesús. Paredes Camarillo. 23 ago. 2020. Página 1-22. Propiedades de los materiales.
