Materiales: armaduras
Páginas: 40 (9754 palabras)
Publicado: 15 de noviembre de 2011
HORMIGÓN PRETENSADO
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TEMA 4
MATERIALES: ARMADURAS
El acero de pretensar Las armaduras activas según EHE Designación de las armaduras activas según UNE 36094,1997 Diagrama tensión - deformación Relajación Longitud de transmisión y longitud de anclaje Armaduras pasivas
4.1.
4.1.1.
EL ACERO DE PRETENSAR
Generalidades de metalurgia
Los aceros empleados mayoritariamente enusos estructurales son aceros al carbono o no aleados, es decir, aleaciones hierro (Fe) – carbono (C) que contienen pequeñas proporciones de otros elementos, principalmente manganeso (Mn), silicio (Si), fósforo (P) y azufre (S). Los aceros aleados son aquellos que contienen además otros elementos que se añaden voluntariamente, por encima de determinados porcentajes, para conseguir propiedades que nopueden lograrse con los aceros al carbono. Su aplicación en usos estructurales se reserva a casos minoritarios.
Tema 4. Materiales: Armaduras
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Alfonso Cobo Escamilla
Luis Felipe Rodríguez Martín
El contenido en carbono de la aleación, así como la aplicación de determinados tratamientos térmicos y/o mecánicos, puede dar como resultado aceros con grandes variaciones en suscaracterísticas tensodeformacionales. Así, por ejemplo, el aumento del contenido de carbono produce un incremento de los valores de tensión (fy y fmax) y una disminución en los valores de deformación (εmax y εu). En la figura 4.1 se representan, a título orientativo, distintos diagramas tensión deformación de aceros empleados en estructuras. La curva a designa a aceros estructurales, con tensiones en ellímite elástico de 235 a 275 N/mm2. La curva b representa a aceros de armar, con límites elásticos entre 400 y 500 N/mm2. La curva c representa a aceros de pretensar, con límites elásticos entre 1570 y 2060 N/mm2. Las curvas están representadas aproximadamente a escala. Puede comprobarse como los aceros estructurales son los que presentan menores resistencias y mayores deformaciones, encontrándose enel polo opuesto los aceros de pretensar. Los aceros de armar corresponden a situaciones intermedias. Un acero estructural posee un porcentaje de carbono de aproximadamente 0,2; un acero de armar 0,4 y un acero de pretensar 0,8. Se comprueba como a medida que aumenta el porcentaje de carbono, aumentan las resistencias, pero disminuyen las deformaciones. Estas variaciones en los diagramas también sepueden deber, como se ha apuntado, a los tratamientos térmicos y mecánicos. Al final de este punto se muestran algunos resultados obtenidos por vía experimental para aclarar este apartado.
Figura 4.1. Diagramas tensión – deformación de distintos tipos de acero usados en construcción
Como se ha dicho, los aceros empleados en la fabricación de armaduras activas para hormigón pretensado son, engeneral, aceros
Escuela de la Edificación
HORMIGÓN PRETENSADO
85
no aleados con un alto contenido en carbono. Su composición química representativa es la que se indica en la Tabla 4.2.:
Elemento C Mn Si P S Cr V
Porcentaje mínimo 0,75 0,60 0,15 _ _ _ _
Porcentaje máximo 0,85 0,90 0,35 0,015 0,010 0,30 0,10
Tabla 4.2. Composición química representativa de los aceros paraarmaduras activas
La Instrucción EHE recomienda que el contenido porcentual de cada uno de los elementos químicos constituyentes de los aceros utilizados en las armaduras activas quede comprendido entre los valores indicados en la tabla 4.3, con el fin de conseguir que resulten aceptables sus características mecánicas. Los valores son muy similares a los de la tabla 4.2.
Elemento C Mn Si P SPorcentaje mínimo 0,58 0,50 0,15 -
Porcentaje máximo 0,88 0,90 0,40 0,040 0,040
Tabla 4.3. Composición química recomendada por la Instrucción EHE para armaduras activas
En estos tipos de aceros se combina la resistencia de un material frágil (cementita) con la plasticidad de uno dúctil (ferrita) para obtener al
Tema 4. Materiales: Armaduras
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Luis...
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El acero de pretensar Las armaduras activas según EHE Designación de las armaduras activas según UNE 36094,1997 Diagrama tensión - deformación Relajación Longitud de transmisión y longitud de anclaje Armaduras pasivas
4.1.
4.1.1.
EL ACERO DE PRETENSAR
Generalidades de metalurgia
Los aceros empleados mayoritariamente enusos estructurales son aceros al carbono o no aleados, es decir, aleaciones hierro (Fe) – carbono (C) que contienen pequeñas proporciones de otros elementos, principalmente manganeso (Mn), silicio (Si), fósforo (P) y azufre (S). Los aceros aleados son aquellos que contienen además otros elementos que se añaden voluntariamente, por encima de determinados porcentajes, para conseguir propiedades que nopueden lograrse con los aceros al carbono. Su aplicación en usos estructurales se reserva a casos minoritarios.
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Luis Felipe Rodríguez Martín
El contenido en carbono de la aleación, así como la aplicación de determinados tratamientos térmicos y/o mecánicos, puede dar como resultado aceros con grandes variaciones en suscaracterísticas tensodeformacionales. Así, por ejemplo, el aumento del contenido de carbono produce un incremento de los valores de tensión (fy y fmax) y una disminución en los valores de deformación (εmax y εu). En la figura 4.1 se representan, a título orientativo, distintos diagramas tensión deformación de aceros empleados en estructuras. La curva a designa a aceros estructurales, con tensiones en ellímite elástico de 235 a 275 N/mm2. La curva b representa a aceros de armar, con límites elásticos entre 400 y 500 N/mm2. La curva c representa a aceros de pretensar, con límites elásticos entre 1570 y 2060 N/mm2. Las curvas están representadas aproximadamente a escala. Puede comprobarse como los aceros estructurales son los que presentan menores resistencias y mayores deformaciones, encontrándose enel polo opuesto los aceros de pretensar. Los aceros de armar corresponden a situaciones intermedias. Un acero estructural posee un porcentaje de carbono de aproximadamente 0,2; un acero de armar 0,4 y un acero de pretensar 0,8. Se comprueba como a medida que aumenta el porcentaje de carbono, aumentan las resistencias, pero disminuyen las deformaciones. Estas variaciones en los diagramas también sepueden deber, como se ha apuntado, a los tratamientos térmicos y mecánicos. Al final de este punto se muestran algunos resultados obtenidos por vía experimental para aclarar este apartado.
Figura 4.1. Diagramas tensión – deformación de distintos tipos de acero usados en construcción
Como se ha dicho, los aceros empleados en la fabricación de armaduras activas para hormigón pretensado son, engeneral, aceros
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no aleados con un alto contenido en carbono. Su composición química representativa es la que se indica en la Tabla 4.2.:
Elemento C Mn Si P S Cr V
Porcentaje mínimo 0,75 0,60 0,15 _ _ _ _
Porcentaje máximo 0,85 0,90 0,35 0,015 0,010 0,30 0,10
Tabla 4.2. Composición química representativa de los aceros paraarmaduras activas
La Instrucción EHE recomienda que el contenido porcentual de cada uno de los elementos químicos constituyentes de los aceros utilizados en las armaduras activas quede comprendido entre los valores indicados en la tabla 4.3, con el fin de conseguir que resulten aceptables sus características mecánicas. Los valores son muy similares a los de la tabla 4.2.
Elemento C Mn Si P SPorcentaje mínimo 0,58 0,50 0,15 -
Porcentaje máximo 0,88 0,90 0,40 0,040 0,040
Tabla 4.3. Composición química recomendada por la Instrucción EHE para armaduras activas
En estos tipos de aceros se combina la resistencia de un material frágil (cementita) con la plasticidad de uno dúctil (ferrita) para obtener al
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