Estructuras de acero

ACERO
Son aquellos productos ferrosos cuyo tanto porciento de carbono esta comprendido entre 0.05% y 1.7%; el acero endurece por el temple y una vez templado, tiene la propiedad de que si se calienta de nuevo y se enfría lentamente, disminuye su dureza. El acero funde entre los 1400 y 1500°C, y se puede moldear con mas facilidad que el hierro.
Aceros se pueden clasificar según se obtengan enestado sólido: ensoldados, batidos o forjados; o, en estado liquido, en hieroos o aceros de fusión y homogéneos. También se clasifican según su composición química, en aceros originarios, al carbono y especiales.
La proporción de carbono influye sobre las características del metal. Se distinguen dos grandes familias de acero: los aceros aleados y los no aleados. Existe una aleación cuando loselementos químicos distintos al carbono se adicionan al hierro según una dosificación mínima variable para cada uno de ellos.
ACEROS ALEADOS TÉRMICAMENTE TRATADOS PARA LA CONSTRUCCIÓN
Estos aceros contienen elementos de aleación en mayor cantidad que los de baja aleación y alta resistencia y además se tratan térmicamente (por revenido y templado), para obtener aceros tenaces y resistentes. Seenlistan en las normas ASTM con la designación A514 y tienen límites de fluencia de 90,000 a 100,000 psi (6,300 a 7,030 kg/cm2) dependiendo del espesor.
Se dice que existen por ahora más de 200 tipos de acero en el mercado cuyo límite de fluencia está por encima de los 36,000 psi. La industria del acero experimenta con tipos cuyos esfuerzos de fluencia varían de 200,000 a 300,000 psi y esto es sólo elprincipio. Muchos investigadores de la industria piensan que al final de la década de los 70 se tengan en disponibilidad aceros de 500,000 psi de límite de fluencia. La fuerza teórica que liga o vincula átomos de hierro se ha estimado que está por encima de los 4000,000 psi.2
Aun cuando el precio del acero se incrementa con el aumento de su límite de fluencia, este incremento no es linealmenteproporcional y puede resultar económica la utilización de estos aceros, a pesar de su costo, si el uso de ellos se realiza diseñándolos a sus máximos esfuerzos permisibles, a máxima eficiencia, sobre todo en piezas de tensión o tirantes, en vigas con patines impedidos de pandeo, columnas cortas (o de baja relación de esbeltez). Otra aplicación de estos aceros es frecuente en la llamada construcciónhíbrida, en donde se usan dos o más aceros de diferentes resistencias, los más débiles se colocan en donde los esfuerzos son bajos y los más resistentes en donde los esfuerzos son mayores.
Otros factores que pueden conducir al uso de aceros de alta resistencia, son los siguientes:
* Superior resistencia a la corrosión.
* Posible ahorro en costo de flete, montaje y cimentación, por su menorpeso.
* Uso de vigas poco aperaltadas (poca altura) que permiten entrepisos menores.
* Posible ahorro en materiales de recubrimiento incombustible, ya que pueden utilizarse miembros más pequeños.
El primer pensamiento de la mayoría de los ingenieros al elegir el tipo de acero, es el costo directo de los elementos. Una comparación de costo puede hacerse fácilmente, pero la economía por elgrado de acero a usar no se puede obtener a menos que se involucren: el peso, las dimensiones, deflexiones. costos de mantenimiento, fabricación, etc; hacer una comparación general exacta de los aceros es probablemente imposible la menos que se tenga un tipo específico de obra a considerar.
ACEROS ESTRUCTURALES
El acero al carbono es el más común, barato y aplicable de los metales que se empleanen la industria. Tienen una ductilidad excelente, lo que permite que se utilice en muchas operaciones de formado en frío. El acero también se puede soldar con facilidad.
Los grados de acero que se emplean comúnmente en las industrias de procesos químicos tienen una resistencia a la tracción dentro de 50000 a 70000 lbf / in2 con buena ductibilidad. Es posible alcanzar niveles de resistencia...