elementos de acero
Páginas: 7 (1733 palabras)
Publicado: 24 de mayo de 2015
DISEÑO DE ELEMENTOS DE ACERO
UNIDAD 1
CONCEPTOS BÁSICOS
1.1 DEFINICIÓN
El diseño de elementos de acero es un proceso mediante el cuál se seleccionan y detallan los perfiles que se convertirán en los miembros que conforman una estructura, a fin de que sean capaces de soportar las solicitaciones y efectos a que ésta sea sometida, de una manera segura, económica y con unsentido práctico (para ser factibles de construir).
Las hipótesis fundamentales que se aceptan en el diseño de estructuras de acero, están basadas en el comportamiento del material mismo.
Por comportamiento del material se entiende la respuesta que éste tiene ante un agente externo (carga).
La respuesta que un miembro determinado presenta, se mide por la curva esfuerzo – deformación del acero.1.2. COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DEL ACERO
El acero es un material que se obtiene de la aleación de diferentes metales y elementos químicos como manganeso ,sílice ,hierro y carbono; siendo éste último un factor fundamental en las propiedades mecánicas del acero.
Se ha observado que el incremento de resistencia va acompañado con un aumento en la fragilidad del material.
Las características deseablesde un material ideal son resistencia elevada y ductilidad
Como se mencionó anteriormente la curva esfuerzo – deformación, del acero es la manera de analizar el comportamiento de este material.
En esta gráfica se representan los valores de las diferentes etapas en que un espécimen sometido a tensión es cargado hasta llevarlo a la falla.
Es pertinente aclarar que el acero tiene un comportamientomuy similar tanto en tensión como en compresión.
La Fig.1.1 muestra la gráfica correspondiente a un acero dúctil mientras que la Fig. 1.2 muestra la gráfica de un acero frágil.
1.3 TIPOS Y PROPIEDADES DE LOS DIFERENTES ACEROS.
En la actualidad los avances en la metalurgia permiten tener una amplia gama de propiedades en el acero, que lo han vuelto un material muy versátil.
Las propiedades delacero pueden cambiarse en gran medida variando las cantidades presentes de carbono y añadiendo otros elementos como silicio, níquel,manganeso y cobre. ( Ref. 1)
La composición química del acero es de suma importancia en sus efectos sobre las propiedades del mismo ,tales como la soldabilidad , la resistencia a la corrosión ,a la fractura etc.. (Ref. 1)
La ASTM (ver inciso 1.8) ha agrupado losdiferentes tipos de acero en la siguiente clasificación :
Aceros de propósitos generales (A - 36)
Aceros estructurales de carbono (A – 529)
Aceros estructurales de alta resistencia y baja aleación (A – 441 y A – 572)
Aceros estructurales de alta resistencia , baja aleación y resistentes a lacorrosión atmosférica (A – 242 y A – 588)
Placa de acero templada y revenida (A – 514)
La tabla 1.1 muestra un resumen de los usos y propiedades de los diferentes aceros . ( Ref. 1)
1.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL
1.4.1 VENTAJAS
Las principales ventajas del acero se tienen:
Alta resistencia. El acero tiene una alta resistencia por unidad depeso.
Uniformidad. Se tiene uniformidad e isotropía. Las propiedades del acero no cambian con el tiempo.
Elasticidad. El acero es el material que está más cerca de las hipótesis de diseño. La homogeneidad es un factor que permite calcular con precisión las propiedades geométricas.
Durabilidad. Aunque requiere mantenimiento su durabilidad es alta.
Ductilidad. El acero dúctil fluye por lo que esposible prevenir una falla repentina.
Ampliación o modificación de estructuras existentes.
1.4.2 DESVENTAJAS
Costo De mantenimiento.
Protección contra incendio.
Susceptibilidad al pandeo.
Mano de obra especializada.
Defectos de fabricación.
Procedimientos para trabajarlo.
En frío. En ocasiones es necesario golpearlo a la temperatura ambiente.
En caliente. Aumentando la temperatura de la zona a...
DISEÑO DE ELEMENTOS DE ACERO
UNIDAD 1
CONCEPTOS BÁSICOS
1.1 DEFINICIÓN
El diseño de elementos de acero es un proceso mediante el cuál se seleccionan y detallan los perfiles que se convertirán en los miembros que conforman una estructura, a fin de que sean capaces de soportar las solicitaciones y efectos a que ésta sea sometida, de una manera segura, económica y con unsentido práctico (para ser factibles de construir).
Las hipótesis fundamentales que se aceptan en el diseño de estructuras de acero, están basadas en el comportamiento del material mismo.
Por comportamiento del material se entiende la respuesta que éste tiene ante un agente externo (carga).
La respuesta que un miembro determinado presenta, se mide por la curva esfuerzo – deformación del acero.1.2. COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DEL ACERO
El acero es un material que se obtiene de la aleación de diferentes metales y elementos químicos como manganeso ,sílice ,hierro y carbono; siendo éste último un factor fundamental en las propiedades mecánicas del acero.
Se ha observado que el incremento de resistencia va acompañado con un aumento en la fragilidad del material.
Las características deseablesde un material ideal son resistencia elevada y ductilidad
Como se mencionó anteriormente la curva esfuerzo – deformación, del acero es la manera de analizar el comportamiento de este material.
En esta gráfica se representan los valores de las diferentes etapas en que un espécimen sometido a tensión es cargado hasta llevarlo a la falla.
Es pertinente aclarar que el acero tiene un comportamientomuy similar tanto en tensión como en compresión.
La Fig.1.1 muestra la gráfica correspondiente a un acero dúctil mientras que la Fig. 1.2 muestra la gráfica de un acero frágil.
1.3 TIPOS Y PROPIEDADES DE LOS DIFERENTES ACEROS.
En la actualidad los avances en la metalurgia permiten tener una amplia gama de propiedades en el acero, que lo han vuelto un material muy versátil.
Las propiedades delacero pueden cambiarse en gran medida variando las cantidades presentes de carbono y añadiendo otros elementos como silicio, níquel,manganeso y cobre. ( Ref. 1)
La composición química del acero es de suma importancia en sus efectos sobre las propiedades del mismo ,tales como la soldabilidad , la resistencia a la corrosión ,a la fractura etc.. (Ref. 1)
La ASTM (ver inciso 1.8) ha agrupado losdiferentes tipos de acero en la siguiente clasificación :
Aceros de propósitos generales (A - 36)
Aceros estructurales de carbono (A – 529)
Aceros estructurales de alta resistencia y baja aleación (A – 441 y A – 572)
Aceros estructurales de alta resistencia , baja aleación y resistentes a lacorrosión atmosférica (A – 242 y A – 588)
Placa de acero templada y revenida (A – 514)
La tabla 1.1 muestra un resumen de los usos y propiedades de los diferentes aceros . ( Ref. 1)
1.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL
1.4.1 VENTAJAS
Las principales ventajas del acero se tienen:
Alta resistencia. El acero tiene una alta resistencia por unidad depeso.
Uniformidad. Se tiene uniformidad e isotropía. Las propiedades del acero no cambian con el tiempo.
Elasticidad. El acero es el material que está más cerca de las hipótesis de diseño. La homogeneidad es un factor que permite calcular con precisión las propiedades geométricas.
Durabilidad. Aunque requiere mantenimiento su durabilidad es alta.
Ductilidad. El acero dúctil fluye por lo que esposible prevenir una falla repentina.
Ampliación o modificación de estructuras existentes.
1.4.2 DESVENTAJAS
Costo De mantenimiento.
Protección contra incendio.
Susceptibilidad al pandeo.
Mano de obra especializada.
Defectos de fabricación.
Procedimientos para trabajarlo.
En frío. En ocasiones es necesario golpearlo a la temperatura ambiente.
En caliente. Aumentando la temperatura de la zona a...
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