Estructuras de acero

Integrantes: Edison riffoAngel jara

Diego valenzuela Israel llancaman

introduccinComenso en el s. XIXRevoluciono la industria de la

construccin por que ofrece una enorme cantidad de posibilidades para el diseo

El acero ha ido mejorando con el tiempo en sus propiedades fisicas asi como en las tecnicas constructivas

Los metales en la construcion

El hierro y sus aleaciones fue el primer metal que se us industrialmente en la prctica para las estructuras sustentantes. Su llegada al campo estructural es bastante reciente porque el fatigoso trabajo necesario para producir el hierro soldable por fusin limit su uso durante siglos a los productos de mayor precio y necesidad: las armas y los aperos agrcolas.

Ventajas Alta resistencia mecnica y reducido peso propio Facilidad de refuerzos y/o reformas sobre la estructura ya construida. Ventajas de la prefabricacin, los elementos se pueden fabricar en taller y

unir posteriormente en obra de forma sencilla (tornillos o soldadura) Buena resistencia al choque y solicitaciones dinmicas como los sesmos Ausencia de deformaciones diferidas en el acero estructural Rapidez de ejecucin, se elimina el tiempo necesario para el fraguado, colocacin de encofrados... que exigen las estructuras de hormign. Las estructuras metlicas de edificios ocupan menos espacio en planta (estructuralmente) que las de hormign, con lo que la superficie habitable

es mayor. El material es homogneo y de calidad controlada (alta fiabilidad).

desventajas Mayor coste que las de hormign - Sensibilidad ante la corrosin Sensibilidad frente al fuego Dificultades de adaptacin a formas variadas Excesiva flexibilidad Sensibilidad a la rotura frgi

Tipos de perfiles

Cargas sobre estructuras

Muerta Viva (personas, muebles, articulos y maquinas) Fuerza dinamicas (cargas moviles) Fuerzas por cambio de temperatura Fuerzas por empuje de tierra

Tipos de conexiones de estructuras de acero

Segn AISC, las conexiones se clasifican en funcin de su relacin momento-rotacin y son, bsicamente, de tres tipos: conexiones simples, conexiones rgidas (FR) y conexiones semi rgidas (PR). Sin perjuicio de lo anterior, agregamos al final las conexiones con diagonales que, no siendo una conexin propiamente dicha, constituyen una solucin interesante de tener en cuenta. Su incorporacin en el texto responde ms bien a un ordenamiento de temas afines que faciliten la comprensin

Conexiones simples Las conexiones simples o de corte son conexiones muy

comunes en construccin en acero. Se asume que las conexiones de corte no transfieren momentos flectores, permitiendo la rotacin en el extremo del miembro. Las conexiones simples se pueden materializar conectando el alma del elemento soportado mientras las alas quedan desconectadas.

Conexiones rgidas (fr) Las conexiones rgidas o de momento debern proveer continuidad entre el elemento

soportado y el soportante conservando inalterado el ngulo entre ellos durante la deformacin producto de la accin de las fuerzas sobre el nudo. As, las conexiones rgidas deben proveer suficiente resistencia y rigidez para mantener el ngulo constante entre los miembros conectados durante la aplicacin de las cargas y evitar toda rotacin relativa entre el elemento soportado y el elemento soportante. Por lo mismo, las deformaciones de flexin se producen en los miembros (pilares o vigas) que convergen al nudo.

Conexiones semi-rigidas (pr) Las conexiones de momento parcialmente restringida,

poseen un ngulo intermedio entre la flexibilidad de la conexin simple o de corte y la rigidez total de la conexin de momento FR. Las conexiones de momento PR son permitidas sobre la evidencia de que las conexiones a usar son capaces de proporcionar, como mnimo, un previsible porcentaje de empotramiento.

Conexiones soldadas

ventajas El empleo de conexiones soldadas en vez de atornilladas o remachadas permite un

ahorro de material (hasta de un 15%).

La soldadura permite grandes ahorros en el peso del acero utilizado. Zona de aplicacin mucho mayor en conexiones. Las estructuras soldadas son estructuras ms rgidas debido a una unin directa. Permite una real continuidad en las estructuras. Proceso de unin silencioso. Hay un ahorro considerable en el clculo, detallado y montaje de las estructuras.

Debido a la mayor resistencia del metal de aportacin las conexiones soldadas permiten una gran resistencia a la fatiga.

Las estructuras soldadas pueden repararse muy fcilmente a diferencia del resto.

desventajas Las conexiones rgidas

pueden no ser ptimas en el diseo.

La revisin de las conexiones soldadas no es muy sencillo con respecto al resto.

La creencia de la baja resistencia a la fatiga en conexiones soldadas (no se permite an en algunos puentes ferroviarios USA).

La soldadura se define como un proceso en el cual se realiza la unin de partes metlicas mediante calentamiento, para

alcanzar un estado plstico con o sin el aporte de un material adicional de refuerzo.

Conexiones apernadas

Ventajas la rapidez de ejecucin el bajo nivel de calificacin

requerido para construirlas la facilidad de inspeccin reemplazo de partes

daadas la mayor calidad que se

obtiene al hacerlas en obra comparadas con conexiones soldadas

desventajas el mayor trabajo requerido en

taller lo que puede significar un

costo ms alto el mayor cuidado requerido en

la elaboracin de los detalles de conexin

la mayor precisin requerida en la geometra

Otra forma frecuente de materializar uniones entre elementos de una estructura metlica es mediante pernos. Hoy, el desarrollo de la

tecnologa ha permitido fabricar pernos de alta resistencia, por lo que estas

uniones logran excelentes resultados.

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