Acero estructural

Introducción

Los metales y las aleaciones empleados en la industria y en la construcción pueden dividirse en dos grupos principales: Materiales FERROSOS y NO FERROSOS. Ferroso viene de la palabra Ferrum que los romanos empleaban para el fierro o hierro. Por lo tanto, los materiales ferrosos son aquellos que contienen hierro como su ingrediente principal; es decir, las numerosas calidades delhierro y el acero.

Los materiales No Ferrosos no contienen hierro. Estos incluyen el aluminio, magnesio, zinc, cobre, plomo y otros elementos metálicos. Las aleaciones el latón y el bronce, son una combinación de algunos de estos metales No Ferrosos y se les denomina Aleaciones No Ferrosas.
Uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil, más adaptable y más ampliamenteusado es el ACERO. A un precio relativamente bajo, el acero combina la resistencia y la posibilidad de ser trabajado, lo que se presta para fabricaciones mediante muchos métodos. Además, sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades específicas mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico, o mediante aleaciones (http://www.infoacero.cl).


Contenido

• MÉTODO DE DISEÑOPOR LOS ESTADOS LÍMITES
o Métodos de Diseño
o Miembros en Tracción
o Miembros en Compresión
o Miembros en Flexión
o Miembros Bajo Solicitaciones Combinadas
o Conexiones Soldadas y Apernadas


• INTRODUCCIÓN AL DISEÑO SISMORRESISTENTE EN ACERO
o Norma Covenin-Mindur 1756-98 “Edificaciones Sismorresistentes
o Norma Covenin-Mindur 1618-98 “Estructuras de Acero para Edificaciones: Métodode los Estados Límites”

Ventajas del Acero como Material de Construcción

Alta relación resistencia/peso
Importante en puentes de grandes claros, en edificios altos y en estructuras con malas condiciones de cimentación

Uniformidad
Sus propiedades no cambian apreciablemente.

Alta ductilidad
El hecho de que el material sea dúctil no implica que la estructura fabricada con él seatambién dúctil.

Ciclos histeréticos más amplios y estables
Importante para un buen desempeño sismorresistente

Facilidad en la construcción y para la modificación de estructuras
Se adaptan bien a posibles ampliaciones
Fácilmente reciclable

Desventajas del Acero como Material de Construcción

Costo de mantenimiento
Susceptibles a la corrosión al estar expuestos al aire y al agua.Costo de la protección contra el fuego
El acero pierde apreciablemente su capacidad de resistencia con el aumento de la temperatura. Además es un excelente conductor de calor.

Susceptibilidad al pandeo
Su alta relación resistencia/peso puede dar lugar a miembros esbeltos.

Fatiga
Su resistencia se reduce ante un gran número de inversiones del signo de la tensión o a un gran númerode cambios de la magnitud de la tensión.

Fractura frágil



Diagramas de Tensión-Deformación del Acero

Diagrama tensión-deformación (sin escala) que ilustra los efectos
del endurecimiento por deformación en el acero






Curvas típicas tensión-deformación para aceros estructurales
(se han modificado para reflejar las propiedades específicas mínimas)



Filosofíade Diseño


Resistencia nominal o de agotamiento Solicitaciones de servicio previstas
es un factor, normalmente menor que 1, que toma en cuenta la incertidumbre en la determinación de la resistencia nominal, incluye la variabilidad en la calidad de los materiales y en las dimensiones previstas, errores de construcción, idealizaciones de los modelos matemáticos, limitaciones en la teoríade análisis y diseño.
es un factor, normalmente mayor que 1, que toma en cuenta la incertidumbre en la determinación del sistema de cargas nominales Qi. Incluye la variabilidad del sistema de las cargas, modificaciones en el uso de la estructura, variación en los pesos unitarios, etc.


Métodos de Diseño
Método de Diseño por Tensiones Admisibles
(Allowable Stress Design, ASD)
Método de...