ESTRUCTURAS DE ACERO

DEFINICION• Se define como estructura de acero los elementos o conjuntos de

elementos de acero que forman la parte resistente y sustentante de una construcción.

GENERALIDADES• Dentro de las estructuras de acero se presentan algunos tipos de

secciones comúnmente llamados perfiles, que se utilizan para conformar los elementos de los edificios de acero.

ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA• COLUMNAS

• Son elementos que trabajan principalmente a carga axial de compresión o esta combinada con flexión, los perfiles que la conforman son W TUBO CIRCULAR, TUBO CUADRADO, COMBINACION DE PERFILES C (CANALES ) Y A VECES UNA COMBINACION DE ANGYLARES.

VIGAS

• Son elementos horizontales en algunos casos inclinados e incluso pueden ser verticales, cuya función es trasmitir cargas que producen principalmente flexión.

ARRIOSTRES• Son elementos en diagonal, formando triángulos en la estructura,

estos trabajan a carga axial de tensión o de compresión, evitando el ladeo de la estructura.

MARCOS RIGIDOS • Están formados por vigas y columnas con uniones rígidas capaces

de transmitir momentos.

MARCOS ARRIOSTRADOS• Los marcos arriostrados están formados por vigas y columnas,

teniendo adicionalmente elementos en diagonal formando triángulos en la estructura.

MARCOS CON MUROS DE CONCRETO O DE MAMPOSTERIA

• Este tipo de estructuras poseen marcos rígidos de acero en un dirección, con cerramiento de la edificación usando uros de concreto o muros de mampostería.

ARMADURAS• Una armadura esta formada por un grupo de miembros (también

llamados barras) que forman uno o mas triángulos, en un solo plano, y están dispuestos de manera que las cargas externas se aplican a en los nudos o juntas.

ARMADURAS TRAIDIMENSIONALES

• Es un sistema de barras en el espacio, unidas entre si por sus extremos con articulaciones de manera que forman una estructura espacial rígida.

VENTAJAS DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO

• Los edificios cuya estructura es un entramado de acero se construyen con gran rapidez.

• El montaje es independiente de las condiciones climáticas y por consiguiente se pueden garantizar los plazos de ejecución y la entrega final de las obras.

• La menor sección de los pilares y la ausencia de paredes de carga reducen la superficie ocupada por la estructura.

• Las estructuras de acero son especialmente rentables para grandes claros.

• Los edificios de varias plantas con estructura de acero son más ligeros, lo que implica una cimentación más económica.

DESVENTAJAS DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO

• Los inconvenientes de los elementos de acero son el riesgo de corrosión y la escasa resistencia en caso de incendio.

• Si no se exigen medidas especiales de protección contra incendios, se aplica simplemente una imprimación anticorrosiva a la estructura de acero, que necesita un determinado mantenimiento en función de las solicitaciones de corrosión.

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL

• Propiedades mecánicas: Alta resistencia a la flexión y a la compresión.

• Resistencia del acero: 2531 kg/cm2.

• Módulo de elasticidad (constante): 2,000 000 Kg/cm2

• E sfuerzo de fluencia mínimo : 2531 kg/cm2.

Acero EstructuralPropiedades, características y clasificion

¿Qué es el acero estructural?

• Se define como acero estructural al producto de la aleación de hierro, carbono y pequeñas cantidades de otros elementos tales como silicio, fosforo, azufre y oxigeno, que le aportan características especificas.

Propiedades y Cualidades

• Alta Resistencia

• Homogeneidad en la calidad

• Fiabilidad de la misma

• Soldabilidad

• Ductibilidad

• Incombustible

• A altas temperaturas sus propiedades mecánicas fundamentales se ven gravemente afectadas.

• Buena resistencia a la corrosión en condiciones normales.

• Es mas o menos elástico.

• Responde teóricamente igual a la compresión y a la tensión.

• Con alta fuerza aplicada puede comportarse como material plástico.

Clasificacion

Clasificación

• El acero estructural, según su forma se clasifica en:

A) Perfiles estructurales

B) Barras

C) Planchas

Secciones de Perfiles Estructurales

• Perfiles Laminados en Caliente

• Son piezas únicas, que se obtienen por la laminación de tochos o palanquillas provenientes del proceso de colada continua.

• Las características técnicas de los perfiles laminados facilitan la solución de las conexiones y uniformidad estructural, por no presentar soldaduras o costuras e inclusive un bajo nivel de tensiones residuales localizadas, gracias a la ausencia de soldadura en su proceso de fabricación.

• Estos tipos de perfiles pueden ser laminados con alas paralelas (series I, H), que siguen la norma ASTM A6/A6M, con nomenclatura de la serie americana WF (wide flange); o perfiles laminados normales de alas inclinadas, cuyas secciones pueden ser en I (doble te), U (en forma de U o canales) ó L (perfiles en forma de L o angulares), tal como se muestran en las figuras.

Secciones de Perfiles Estructurales

• Perfiles Soldados

• Son aquellos fabricados mediante el corte, la composición y soldadura de chapas planas de acero.

• Son elementos ensamblados generalmente de forma rectangular, la ventaja que tiene este tipo de perfil es que se adecua perfectamente a los requerimientos de diseño de acuerdo al análisis estructural que se realiza, lo que permite obtener una gran variedad de formas y dimensiones de secciones.

• Las relaciones de las dimensiones en perfiles típicos H, I, son las siguientes:• CS, tienen la forma de H y su altura es igual al ancho del ala, h=b.

• CVS, tienen forma de H y la proporción entre la altura y el ancho es de 1.5:1.

• VS, son de sección tipo I y la proporción entre la altura y el ancho del ala es de 2:1 y 3:1.

Secciones de Perfiles Estructurales

• Perfiles Electro soldados

• Los perfiles electrosoldados se fabrican a partir de bandas de acero estructural laminadas en caliente mediante el proceso continuo y automático de alta productividad.

• La versatilidad de la línea de electrosoldadura permite obtener perfiles de diferentes secciones y longitudes.

Perfiles laminados en Caliente ( I)

IPE A - IPE - IPEO : Perfiles en I con alas paralelas

IPE - A : Perfiles I de alas paralelas aligeradas.

IPE : Perfiles I de alas paralelas

IPEO : Perfiles I de alas paralelas reforzadas.

IPN : Perfiles en I con alas inclinadas

Perfiles laminados en Caliente (Asimétricos)

• IFB: Vigas integradas

• Las vigas del forjado son estructuras soldadas formadas por medio perfil laminado y una placa de acero de 400-500 mm de ancho en el ala inferior y otra de 150-200 mm en el ala superior. Estas estructuras, permiten alojar las acometidas y los conductos de ventilación dentro de un reducido espacio de separación entre forjados.

Perfiles laminados en Caliente (Asimétricos)

• SFB: Vigas en I con alas iguales compuesta con una pletina adjunta soldada

• Los perfiles asimétricos presentan unas alas inferiores más anchas, reforzadas y unidas por soldadura sobre las que pueden colocarse elementos del forjado.

• Dado que optimizan los espacios utilizables, los perfiles asimétricos integrados en el forjado proporcionan una significativa ganancia de altura y permiten construir uno o más pisos adicionales. Este sistema también permite tender los conductos de aire y servicios con facilidad a la vez que cumple con la normativa contra incendios.

Perfiles laminados en Caliente (H)

• HP: Perfiles H de alas y caras paralelas para pilares

• HL: Perfiles H de alas extra anchas

Perfiles laminados en Caliente (H)

• HD: Perfiles de alas anchas

• HE (HEAA, HEA, HEB, HEM)

HEAA : Perfiles de alas aligeradas.HEA : Perfiles de alas aligeradas.HEB : Perfiles de largas alas.HEM : Perfiles de alas reforzadas.

Perfiles laminados en Caliente (U)

• U y UE: Perfiles en U y UE de alas inclinadas

• UPN: Perfiles en U de alas inclinadas

Perfiles laminados en Caliente (U)

• UPE: Perfiles en U de alas paralelas

Perfiles angulares

• T en acero de alas iguales

• Perfiles angulares de lados iguales

Barras de acero

• Pletinas y llantas

• Barras cuadradas

• Barras redondas

• Barras hexagonales

Planchas de Acero