Cachua

ESTRUCTURAS IA ACERO (Notas de Cátedra sujetas a revisión)

ACERO
El acero es una aleación de hierro (mayor componente en peso) y carbono (en un porcentaje menor al 2%) que puede ser laminado en caliente para obtener distintos elementos estructurales (chapas, perfiles, tubos). Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0% se producen fundiciones que, en oposición al acero,son quebradizas y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas. Se puede añadir a esta aleación, otros minerales para mejorar su dureza, maleabilidad, u otras propiedades. Existen diversas formas comerciales empleadas en la construcción. Entre ellas se pueden mencionar:  Perfiles laminados en caliente con variedad de formas y tamaños, buscando, en general, distribuir el materialadecuadamente en relación a los distintos tipos de solicitaciones.  Caños y tubos de sección circular o cuadrada  Chapas: láminas de espesor reducido.  Perfiles obtenidos a partir de chapas planas delgadas plegadas en frío.  Barras de sección circular para armadura de hormigón.

ESTRUCTURAS I

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ACERO Notas sujetas a revisión

En Estructuras IA se analizará el comportamiento a flexión y cortesólo de los perfiles laminados en caliente. La denominación de los perfiles laminados en caliente hace mención a la forma de la sección (“U”, T”, doble “T”, “L”). Se los reconoce comercialmente con la indicación de la mayor dimensión de la sección (el alma del perfil), en centímetros. Por ej: UPN 12 (perfil normal “U” de 12 cm de altura).

MÓDULO DE ELASTICIDAD LONGITUDINAL DE LOS PERFILESLAMINADOS
Si se somete una barra de acero laminado a esfuerzos crecientes y se miden sus alargamientos los valores de tensiones (f) y deformaciones específicas (ε) definen un diagrama, que simplificadamente, es el de la figura: Fy = 2400 Kg!cm²

Fu = 3700 Kg!cm²

εy = 1,17 ‰ εp ~ 10 a 15 εy εu = 25 %

P (kg) ε (%)= L (cm) x 100 2 L (cm) A (cm ) Se aclara que el diagrama de Tensión-Deformaciónrepresentado es válido tanto para esfuerzo de tracción, como de compresión.
f (k/cm2) = En el gráfico anterior se observan tres zonas: 1- Zona elástica: en esta zona existe una relación lineal entre tensiones y deformaciones específicas. Se dice que se cumple la ley de Hooke (entre ciertos límites el alargamiento de la barra es proporcional a la tensión aplicada). En esta zona el material puedeconsiderarse elástico (si desaparece la tensión la barra recupera su longitud original) Como ya se explicó en “Notas de Cátedra” anteriores, la relación que existe entre la tensión y la deformación, en esta zona, se llama Módulo de Elasticidad (E) y es una característica de cada material, que indica “cuán deformable” es. E (k/cm2) =
f (k/cm 2 ) 

Para cualquier acero E = 2.100.000 kg/cm2 Nota: Serecuerda que el Módulo de Elasticidad (E) de la madera varía aproximadamente entre 200.000 y 90.000 k/cm2. Significa que el E del acero es 10 ó 20 veces mayor. El Módulo de Elasticidad (E) está directamente relacionado con la resistencia del material. ESTRUCTURAS I 2 ACERO Notas sujetas a revisión

2- Zona plástica: Cuando el acero alcanza la tensión de fluencia (Fy) se deforma sin necesidad deaumentar la carga. Fluye como si fuera un material plástico hasta alcanzar la deformación específica εp. En esta zona, si se descarga la barra la deformación del elemento se conserva. Es decir, que se presentan deformaciones permanentes. 3- Zona de endurecimiento por deformación: Alcanzada la máxima deformación específica plástica (εp), el acero admite tensiones mayores a la de fluencia pero congrandes deformaciones, hasta que alcanza la tensión de rotura (Fu) a la que rompe. Para que la estructura esté siempre en condiciones elásticas y no exista la posibilidad de deformaciones permanentes, la tensión de trabajo adoptada es la tensión de fluencia (Fy). Para el caso de perfiles laminados o tubos estructurales la tensión de fluencia: Fy = 2.400 k/cm2 (Acero F24)

SECCIÓN (simétrica...