acero

Pruebas de Impacto en acero estructural
Objetivo
Encontrar la energía potencial que absorben las probetas con las pruebas del ISO y pruebas de charpa.
Conocer el concepto de tenacidad
Entender como se afectan las pruebas de tenacidad de acuerdo con la temperatura.
Comprender que a un aumento del porcentaje de carbono en un acero cambia su tenacidad
Para poder seleccionar un material queresista un choque o golpe intenso y repentino, se realizo su resistencia a la ruptura mediante las pruebas de impacto. Se han diseñado procedimientos de ensayo, incluyendo, el ensayo Charpy y ISO.
En la prueba Charpy consiste en una muestra de acero 1020 que se va a ensayar, en forma de una barra cuadrada, la cual puede contener o no una muesca en forma de V, ya que éstas miden de mejor manera laresistencia del material a la propagación de la fractura. Tal muestra se golpea con un péndulo oscilante, calibrado y así, se obtiene la energía absorbida.
En la prueba ISO radica en una muestra de acero 1045 en forma cilíndrica, esta conformada en realizar una muesca en V, se efectúa empotramiento de la probeta cerca de la muesca y es golpeada en la mitad por el péndulo oscilante.
En el ensayo,el péndulo, parte de una altura ho, gira describiendo un arco, golpea y rompe la muestra del material, alcanzando una elevación final hf. Conociendo la elevación inicial y final del péndulo, se puede obtener la diferencia de energía potencial. Esta diferencia es la energía de impacto absorbido por la muestra durante la ruptura. La energía se expresa generalmente en pielibras (pie.lbf) o joules(J), donde 1 pie.lbf =1.356J, esta energía corresponde al área bajo la curva de la gráfica esfuerzo - deformación. La capacidad de un material para resistir el impacto suele denominarse tenacidad del material.
La energía absorbida del material es igual a la energía potencial

Al realizar la prueba de impacto da los siguientes ángulos.
Acero 1020 inicial 89 final 87
Acero 1045 inicial 89 final87
Altura inicial de 0.89 m
Altura final



Tipos de ruptura
EL ACERO ESTRUCTURAL
Es el material estructural más usado para construcción de estructuras en el mundo. Es fundamentalmente una aleación de hierro (mínimo 98 %), con contenidos de carbono menores del 1 % y otras pequeñas cantidades de minerales como manganeso, para mejorar su resistencia, y fósforo, azufre, sílice y vanadio paramejorar su soldabilidad y resistencia a la intemperie. Es un material usado para la construcción de estructuras, de gran resistencia, producido a partir de materiales muy abundantes en la naturaleza. Entre sus ventajas está la gran resistencia a tensión y compresión y el costo razonable.
A pesar de la susceptibilidad al fuego y a la intemperie es el material estructural más usado, por suabundancia, facilidad de ensamblaje y costo razonable; en Colombia su mayor uso como material estructural ha correspondido a las varillas usadas en el concreto reforzado y a los perfiles livianos usados en estructuras de techos.
Solo a partir de 1991 con la Apertura Económica se han empezado a construir, de nuevo, edificios con perfilería de acero de alto peso, los cuales se habían dejado de construiren el país en los años sesenta.

Figura 2.7 uniones, arriostramientos en estructura de acero, UN La Nubia
La industria de la construcción ha desarrollado diferentes formas de secciones y tipos de acero (figura 2.8) que se adaptan más eficientemente a las necesidades de la construcción de edificios.
Las aplicaciones comunes del acero estructural en la construcción incluyen perfilesestructurales de secciones: I, H, L, T, [, , 0, usadas en edificios e instalaciones para industrias; cables para puentes colgantes, atirantados y concreto preesforzado; varillas y mallas electrosoldadas para el concreto reforzado; láminas plegadas usadas para techos y pisos.
Como el acero tiene propiedades prácticamente idénticas a tensión y compresión, por ello su resistencia se controla mediante el...