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1CURSO: DISEÑO EN ACERO Y MADERA TEMA: EL ACERO
ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
UNDAC
El hierro y sus aleaciones fue el primer metal que se usó industrialmente en la práctica para las estructuras sustentantes. Su llegada al campo estructural es bastante reciente porque el fatigoso trabajo necesario para producir el hierro soldable por fusión limitó su uso durante siglos a los productos de mayor precio y necesidad: las armas y los aperos agrícolas.
Poco a poco se fue introduciendo como material de construcción, primero con elementos de fundición y finalmente con los redondos y elementos tubulares que facilitan la esbeltez de las modernas estructuras metálicas.
Las primeras estructuras metálicas fueron puentes (en torno a 1800), posteriormente se empezaron a construir edificios, en 1887 se construyó un edificio de 12 plantas en Chicago y en 1931 se inauguró en Nueva York el Empire State Building de 85 plantas y 379 m de altura.
El uso del acero se multiplicó gracias al avance de la metalurgia y a la soldadura eléctrica. La característica fundamental de las modernas estructuras de acero es la simplificación estructural y la esbeltez. Desde sus primeras aplicaciones en puentes y después en rascacielos, el acero ha ido ganando uso sobre todo en edificios de viviendas y oficinas, aunque el desarrollo de la técnica del hormigón armado lo ha limitado
PRODUCTOS METALICOS
El hierro es un compuesto ferroso con menos del 0.03 % de carbono, se caracteriza por ser poco resistente.
A partir del mineral de hierro bruto se obtiene la fundición en altos hornos. Puede ser blanca (muy frágil) o gris ( σ e≈ 1200 kg/cm2). La fundición es frágil, y su resistencia a tracción es baja comparada con la del acero. Se usa sobre todo en piezas curvas poco solicitadas, marquesinas y elementos decorativos, o en piezas demasiado complicadas como para ejecutarlas mediante juntas.
El material más empleado es el acero. Otros metales con un uso más limitado son:
Cobre: su uso es reducido debido a su elevado precio, pero sus buenas cualidades electroquímicas y su buena manejabilidad lo hacen necesario en ciertos casos. Es muy maleable y con tratamientos de laminado en frío puede alcanzar resistencias de hasta 1200 kg/cm2.
Zinc: se suele usar como protector anticorrosivo (galvanizado). Una aleación de zinc muy usada es el zilloy, que se aplica en techos corrugados, con ventaja sobre la chapa galvanizada por su buena rigidez (σ e ≈ 130 - 200 MPa) y resiste bien la corrosión.
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PRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACEROPRODUCTOS DE ACERO
1CURSO: DISEÑO EN ACERO Y MADERA TEMA: EL ACERO
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Aluminio: es ligero comparado con el acero, más resistente a la corrosión y con acabados muy decorativos. Es dúctil y maleable lo que lo hace fácilmente laminable y extrusionable
PRINCIPALES TIPOS DE ACEROS EMPLEADOS EN LA CONSTRUCCIÓN
Los aceros son materiales constitutivos de numerosos elementos destinados a las construcciones y pueden ser fabricados y conformados por diversos métodos. A modo de síntesis se citan diferentes productos:
Perfiles: Normales De chapa plegada en frío
Barras: Para hormigón armado y pretensado Laminadas para herrería:
- Circulares - Cuadradas - Planchuelas - Tubos o caños:
Estructurales Para conducción de fluidos
Chapas: Gruesas Finas Galvanizadas
Mallas Alambres Cables y cordones Clavos Bulones y tornillos
Cuando los aceros son empleados en estructuras resistentes, sus características mecánicas, físicas y químicas, deben ajustarse a lo estipulado en el Capítulo 2 del Reglamento CIRSOC 301 “Proyecto, cálculo y ejecución de estructuras de acero para edificios”. Los tipos de aceros establecidos en este punto tienen la siguiente denominación: F-20, F-22, F-24, F-26, F-30 y F-36, los cuales deben cumplir con las disposiciones contenidas en las normas IRAM-IAS U 500-42 y IRAM-IAS U500-503.
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PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN. PROCESO DE FABRICACIÓN.
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A partir del mineral de hierro (formado por óxidos de Fe y ganga) se obtiene en los altos hornos el arrabio (hierro con un 4 % aproximadamente de carbono).
El arrabio es duro pero muy frágil (interesa más un material dúctil, que “avisa” de su estado tensional), para reducir el % de carbono sin perder resistencia se afina el arrabio en convertidores (se quema el carbono sobrante), obteniéndose el acero en bruto con un % de carbono en torno al 2 %.
Posteriormente se vierte en lingoteras para su enfriamiento y posterior acabado. El proceso de acabado puede ser por: forja, moldeo, trefilado o laminación; para ello se calienta previamente (o bien viene directamente del convertidor mediante un proceso de colada continua, con lo que se evitan las lingoteras, el desmoldeado y posterior calentamiento). Tras este proceso se pueden aplicar tratamientos térmicos (templado, recocido, revenido) para alcanzar las propiedades mecánicas y químicas deseadas.
El acero más empleado en la construcción es el laminado (fig. 1).
El laminado consiste en transformar el acero en bruto a alta temperatura en elementos de formas dadas usados en la construcción, para ello se usan laminadoras (máquinas herramienta de alta potencia) esencialmente formadas por cilindros paralelos.
Las laminadoras se disponen en trenes de laminación, transformando el acero en forma progresiva con un cierto número de pasadas.
Este proceso mejora sensiblemente las cualidades del acero (elimina imperfecciones del lingote, oquedades) alargando los cristales de acero en la dirección de la laminación. El acero resultante es bastante homogéneo, sin embargo tiene unas propiedades mecánicas inferiores en la dirección transversal a la laminación.
Sus cualidades de resistencia a compresión, tracción y cizalladura son muy altas, con buenas cualidades de elasticidad y dilatación.
OTROS ACEROS:
- Moldeado: se solía usar para elementos de formas complejas, difíciles de obtener con uniones remachadas o atornilladas. La aparición de la soldadura ha reducido mucho su uso. Hoy se usa en piezas muy cargadas y con posibilidad de giro o deslizamiento sobre otras (por ejemplo aparatos de apoyo).
Presenta problemas de falta de homogeneidad, debiéndose radiografiar o comprobar por ultrasonidos las piezas.
Tiene mayor resistencia a tracción y flexión que la fundición pero mucho menos que el acero laminado.
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Forjado: se trabaja sobre el acero en caliente por aplastamiento con un martillo pilón. Su uso se limita también a zonas especiales con esfuerzos altos y complejos (apoyos). Presenta una buena homogeneidad y resistencia.
Trefilado: tienen alta resistencia (σ r≈ 12000 a 18000 kg/cm2). Se usan en cables de construcción y hormigón pretensado.
Fig. Fases principales de la fabricación de productos laminados en caliente.
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Los aceros considerados en el Código Técnico son los laminados en caliente (UNE EN 10025-2:2002, UNE EN 10210-1:1994) y los conformados en frío (UNE EN 102191:1998). En el Documento 0 de la Instrucción EAE se contempla una mayor variedad al considerar:
Aceros laminados en caliente. Se entiende por tales los aceros no aleados, sin características especiales de resistencia mecánica ni resistencia a la corrosión, y con una microestructura normal.
Aceros con características especiales: a. aceros normalizados (N). Alta soldabilidad y alta resiliencia. b. aceros de laminado termomecánico (M). Alta soldabilidad y alta resiliencia.c. aceros con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica (aceros autopatinables)
(W). Son aceros aleados con cobre que al ser expuestos a la acción atmosférica forman en la superficie una película fina de óxido altamente adherente que impide la penetración de la corrosión.
d. aceros templados y revenidos (Q). Elevado límite elástico.e. aceros con resistencia mejorada a la deformación en la dirección perpendicular a la
superficie del producto (Z). Mejora el comportamiento frente al desgarro laminar.
Aceros conformados en frío (H). Se entiende por tales los aceros cuyo proceso de fabricación consiste en un conformado en frío, que les confiere unas características específicas desde los puntos de vista de la sección y la resistencia mecánica. Necesariamente los espesores serán reducidos.
Los tipos de acero más comunes son: S235, S275, S355 y S450, siendo sus posibles grados: JR, J0, J2 y K2, donde el número significa el límite elástico en Mpa (N/mm2) y el grado indica la resiliencia exigida. Las características mecánicas mínimas dependen del espesor del producto y son las indicadas en la Tabla 1 (CTE).
Podrán emplearse otros aceros si se garantiza que tienen ductilidad suficiente y resiliencia y soldabilidad adecuadas.
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TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS. TIPOS DE ACEROS PARA ESTRUCTURAS.
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Tabla 1. Características mecánicas mínimas de los aceros.
En la Tabla 2 se resumen las características mecánicas mínimas de los aceros de los tornillos normalizados. Se denominan tornillos de alta resistencia los de clases 8.8 y 10.9.
Tabla 2. Características mecánicas de los aceros de los tornillos, tuercas y arandelas.
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PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN PRINCIPALES PRODUCTOS DE ACERO PARA LA CONSTRUCCIÓN
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A) BARRA DE ACERO ADN-420
Se trata de barras destinadas a la construcción de acero al carbono, laminadas en caliente, de acuerdo a los requisitos de la Norma Argentina IRAM-IAS-U-500-528 u otras normas internacionales de este producto. Las características mecánicas se obtienen mediante el manejo de su composición química y correctos procesos de laminado con equipos de alta tecnología a fin de satisfacer los requerimientos del mercado de la construcción. La superficie de las barras está conformada con dos nervaduras longitudinales, y nervaduras transversales a la barra, dispuestas en espina de pescado a 45° con respecto al eje de la misma, lo cual asegura una alta adherencia al hormigón. En el mercado se pueden encontrar, además de la barra ADN-420, una variante que presenta características especiales de soldabilidad, denominada ADN-420-S.
Características comerciales
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Características mecánicas
Usos
Su aplicación se da principalmente en la confección de armaduras para cualquier tipo de estructura de hormigón armado (losas y muros, vigas y columnas, muros de contención, tanques y reservorios de agua, edificios en altura, puentes, diques, centrales eléctricas, obras industriales, pavimentos de hormigón en general, aeropuerto, etc), debido a que la presencia de nervaduras garantiza una buena adherencia del hormigón.
B) BARRA DE ACERO LISA AL-220
Son barras de acero laminadas en caliente, de superficie lisa y sección circular, con bajo contenido de carbono. Son fabricadas bajo la norma IRAM-IAS-U500-502/4. Las barras lisa de acero fueron utilizadas en las armaduras para hormigón hasta fines de la década del 50, pero posteriormente con la aparición del acero torsionado y luego el acero de dureza natural, las mismas fueron remplazadas. Ésta situación se dio básicamente porque los nuevos aceros presentaban mejores características mecánicas, como la resistencia a la tracción y la adherencia. Al igual que el ADN-420 existe una variante de este tipo de barras que presenta características especiales de soldabilidad, denominada AL-220-S
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CARACTERISTICAS COMERCIALES
CARATERISTICAS MECANICAS
Usos
Las barras de acero liso tienen mucha aplicación en la construcción de vigas y soportes en galpones y naves industriales. También se pueden utilizar en dinteles y para la herrería en general (cercos, rejas, portones, escaleras, barandas, pasamanos, etc).
C) MALLAS ELECTROSOLDADAS
Las mallas electrosoldadas son estructuras planas de acero formadas por barras, dispuestas en forma ortogonal y electrosoldadas en todos los puntos de encuentro. El proceso de fabricación se rige bajo la norma IRAM-IAS-U-500-06 y la designación que la misma le da a este producto
es AM-500. El alambre utilizado es laminado y conformado en frío, posee una tensión de fluencia de 500 MPa conforme a las exigencias de la norma IRAM-IAS-U500 26 y cuya designación según esta norma es ATR-500
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Modelo CuantíaLongitudinal cm2 /m
Separación Diá m. de alambres Salientes
Longitudinal cm
Transversal cm
Longitudinal mm
Transversal mm A1=A2 cm A3=A4 cm
Q 50* 0,50 25 25 4,0 4,0 12,5 7,5Q 84* 0,84 15 15 4,0 4,0 7,5 2,5Q 92* 0,92 15 15 4,2 4,2 7,5 2,5Q 126* 1,26 10 10 4,0 4,0 5,0 2,5Q 188 1,88 15 15 6,0 6,0 7,5 2,5Q 335 3,35 15 15 8,0 8,0 7,5 2,5Q 524 5,24 15 15 10,0 10,0 7,5 2,5R 84* 0,84 15 25 4,0 4,0 12,5 2,5R 92* 0,92 15 25 4,2 4,2 12,5 2,5R 188 1,88 15 25 6,0 4,2 12,5 2,5
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Características comerciales
Usos
Las mallas electrosoldadas tienen como aplicación principal la confección de armaduras para hormigón armado. Entre las principales estructuras en la que son utilizadas podemos mencionar: armaduras de losas, plateas, tabiques, columnas y vigas, muros de contención, fundaciones, canales, revestimiento de túneles, pavimentos, pisos industriales, canales, tanques de agua, elementos premoldeados, entre otras. Otro de los usos que se puede observar dentro de la rama de la construcción es el de cerramiento o cercado provisorio de obra.
D) PERFILES
Podemos clasificar este producto de acuerdo a como fue producido:
PERFILES LAMINADOS EN CALIENTE Ángulos Perfil Normal U (U.P.N.) Perfil Normal Doble T (I.P.N.)
PERFILES LAMINADOS EN FRIO Perfil conformado en frío C Perfil conformado en frío U
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1. PERFILES LAMINADOS EN CALIENTE:
Es el método principal de trabajar el acero. En este proceso, una gran barra de acero colado (lingote) se calienta al rojo vivo en un horno denominado foso de termodifusión y a continuación se hace pasar entre una serie de rodillos metálicos colocados en pares (tren laminador) que la aplasta hasta darle la forma y tamaño deseado. Estos laminadores procesan con rapidez la chapa de acero antes de que se enfríe y no pueda ser trabajada.
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1.1. PERFIL ÁNGULO: Son utilizados en construcciones metálicas como
elementos estructurales formando parte de entrepisos, reticulados y columnas. Admiten uniones tradicionales como el
abulonado y la soldadura. Las fabricas los realizan de 6 metros de largo para los de alas de hasta 2 ½” y de 12 metros de largo para los de alas mayores a las 3”. Se piden en los comercios por unidad o por metro lineal.
Normas de cumplimiento Correspondencia con otras normasDimensiones y tolerancias
IRAM - IAS U 500-558/99
Características IRAM - IAS U 500-503/03
Hasta 2/12" grados F-24 y F 26 y bajo pedido F -36Para 3",3 1/2" y 4" Grado F - 36 y bajo pedidoF - 24 y F - 26
F -24: es similar a DIN 10025 / 94 Grado S 235
F -36: es similar a DIN 10025 / 94 Grado S 355
F -26: es similar a ASTM A - 36 / 00
F -36: es similar a ASTM A - 572 / 00 Grado 50
Peso del paquete 1000 Kg. para paquetes de 6 metros
2000 Kg. para paquetes de 12 metros
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ÁngulosDimensiones Sección
FPeso por m
Valores estáticosa e xg = yg Jx = Jy J1 J2
mm mm mm cm2 kg/m cm4 cm4 cm4
1” x 1/8” 25,4 3,2 0,75 1,51 1,19 0,91 0,38 1,44
1” x 3/16” 25,4 4,8 0,81 2,19 1,72 1,26 0,55 1,96
1 1/4” x 1/8” 31,8 3,2 0,91 1,92 1,55 1,84 0,74 2,93
1 1/4” x 3/16” 31,8 4,8 0,97 2,80 2,25 2,58 1,08 4,07
1 1/2” x 1/8” 38,1 3,2 1,07 2,32 1,86 3,24 1,30 5,17
1 1/2” x 3/16” 38,1 4,8 1,13 3,40 2,71 4,56 1,86 7,26
1 1/2” x1/4” 38,1 6,4 1,18 4,44 3,53 5,76 2,43 9,09
1 3/4” x 1/8” 44,5 3,2 1,23 2,73 2,22 5,23 2,11 8,35
1 3/4” x 3/16” 44,5 4,8 1,29 4,00 3,25 7,44 3,03 11,84
2” x 1/8” 50,8 3,2 1,39 3,13 2,52 7,91 3,18 12,64
2” x 3/16” 50,8 4,8 1,45 4,61 3,70 11,33 4,61 18,05
2” x 1/4” 50,8 6,4 1,50 6,05 4,84 14,45 5,93 22,96
2 1/4” x 3/16” 57,2 4,8
2 1/4” x 1/4” 57,2 6,4 1,68 6,85 5,46 21,01 8,62 33,40
2 1/2” x 3/16” 63,5 4,8 1,76 5,82 4,71 22,75 9,22 36,28
2 1/2” x 1/4” 63,5 6,4 1,82 7,66 6,18 29,30 12,00 46,59
3” x 1/4” 76,2 6,4 2,14 9,27 7,40 51,74 20,90 82,58
3” x 5/16” 76,2 7,9 2,20 11,47 9,02 62,93 25,83 100,03
3” x 3/8” 76,2 9,5 2,26 13,60 10,71 73,21 30,21 116,21
3 1/2” x 1/4” 88,9 6,4 2,46 10,89 8,72 83,62 33,76 133,47
3 1/2” x 5/16” 88,9 7,9 2,51 13,49 10,65 101,85 41,28 162,42
3 1/2” x 3/8” 88,9 9,5 2,57 16,02 12,67 119,00 48,44 189,55
4” x 5/16” 101,6 7,9 2,84 15,50 12,28 154,61 62,54 246,68
4” x 3/8” 101,6 9,5 2,90 18,44 14,63 181,12 73,80 288,43
4” x 1/2” 101,6 12,9 3,00 24,19 19,19 231,61 95,79 367,43
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1.2. PERFIL NORMAL U (UPN): Son utilizados como elementos estructurales como vigas y columnas. Al igual que los perfiles ángulos, estos admiten uniones tradicionales como el abulonado y soldadura. Los UPN de 80, 100 y 120 se realizan de 6 y 12 metros de largo y los mayores a 120 vienen solamente de 12 metros de largo. Se piden en los comercios por unidad o por metro lineal.
Normas de cumplimiento Correspondencia con otras normas
IRAM - IAS U 500-509/99Dimensiones y tolerancias
Características mecánicas IRAM - IAS U 500-503/03 grados F-24 y F-26
F -24: es similar a DIN 10025 / 94Grado S 235
Peso del paquete 2000 kg F -26: es similar a ASTM A - 36 / 00
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Denom. U.P.N.
Dimensiones Sección Peso Valores estáticosh b s t xg F G Jx Jy Wx Wy ix iy = il
mm mm mm mm cm cm2 kg/m cm4 cm4 cm3 cm3 cm cm
80 80 45 6,0 8,0 1,45 11,0 8,6 106 19,4 26,5 6,3 3,10 1,33
100 100 50 6,0 8,5 1,55 13,5 10,6 206 29,3 41,2 8,5 3,91 1,47
120 120 55 7,0 9,0 1,60 17,0 13,3 364 43,2 60,7 11,1 4,63 1,59
140 140 60 7,0 10,0 1,75 20,4 16,0 605 62,7 86,4 14,8 5,45 1,75
160 160 65 7,5 10,5 1,84 24,0 18,8 925 85,3 115,6 18,3 6,21 1,89
180 180 70 8,0 11,0 1,92 28,0 21,9 1350 114,0 150,0 22,4 6,94 2,02
200 200 75 8,5 11,5 2,01 32,2 25,2 1910 148,0 191,0 27,0 7,70 2,14
220 220 80 9,0 12,5 2,14 37,4 29,3 2690 197,0 244,5 33,6 8,48 2,30
240 240 85 9,5 13,0 2,23 42,3 33,1 3600 248,0 300,0 39,6 9,23 2,42
260 260 90 10,0 14,0 2,36 48,3 37,8 4820 317,0 370,0 47,7 9,99 2,56
280 280 95 10,0 15,0 2,53 53,3 41,8 6280 399,0 448,0 57,2 10,85 2,74
300 300 100 10,0 16,0 2,70 58,8 46,1 8030 495,0 535,0 67,8 11,69 2,90
320 320 100 14,0 17,5 2,60 75,8 59,4 10870 597,0 679,0 80,6 11,98 2,81
350 350 100 14,0 16,0 2,40 77,3 60,6 12840 570,0 733,7 75,0 12,89 2,72
380 380 102 13,5 16,0 2,38 80,4 63,0 15760 615,0 829,5 78,7 14,00 2,77
400 400 110 14,0 18,0 2,65 91,5 71,7 20350 846,0 1017,5 102,0 14,91 3,07
1.3. PERFIL NORMAL DOBLE T (IPN): Son utilizados como elementos estructurales como vigas y columnas. Al igual que los demás, estos admiten el abulonado y soldadura para las uniones. Los UPN de 80, 100 y 120 se realizan de 6 y 12 metros de largo y los mayores a 120 vienen solamente de 12 metros de largo. Se piden en los comercios por unidad o por metro lineal. En el país solo se realizan perfiles hasta los 120mm de altura, los de mayor tamaño son importados.
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Normas de cumplimiento Correspondencia con otras normas
IRAM - IAS U 500-511/99Dimensiones y tolerancias
Características mecánicas IRAM - IAS U 500-503/03 grados F-24 y F-26
F -24: es similar a DIN 10025 / 94Grado S 235
Peso del paquete 2000 kg F -26: es similar a ASTM A - 36 / 00
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1.4. PERFILES HEA
El perfil HEA es un producto laminado con una sección en forma de h. las caras exteriores e interiores de las alas son paralelas entre si y perpendiculares al alma, esto hace que tengan un grueso constante y aligerado respecto a los perfiles HEB. Las uniones entre les caras del
15
Denom. I.P.N.
Dimensiones Sección Peso Valores estáticosh b s t F G Jx Jy Wx Wy ix iy = il
mm mm mm mm cm2 kg/m cm4 cm4 cm3 cm3 cm cm
80 80 42 3,9 5,9 7,5 5,9 78 6,3 19,5 3,0 3,22 0,92
100 100 50 4,5 6,8 10,6 8,3 171 12,2 34,2 4,9 4,01 1,07
120 120 58 5,1 7,7 14,2 11,1 328 21,5 54,7 7,4 4,81 1,23
140 140 66 5,7 8,6 18,2 14,3 573 35,2 81,9 10,7 5,61 1,39
160 160 74 6,3 9,5 22,8 17,9 935 54,7 116,9 14,8 6,40 1,55
180 180 82 6,9 10,4 27,9 21,9 1450 81,3 161,1 19,8 7,20 1,71
200 200 90 7,5 11,3 33,4 26,2 2140 117 214,0 26,0 8,00 1,87
220 220 98 8,1 12,2 39,5 30,9 3060 162 278,0 33,1 8,80 2,03
240 240 106 8,7 13,1 46,1 36,1 4250 221 354,2 41,7 9,60 2,19
260 260 113 9,4 14,1 53,3 41,8 5470 288 441,5 51,0 10,38 2,32
280 280 119 10,1 15,2 61,0 47,8 7590 364 542,1 61,2 11,15 2,44
300 300 125 10,8 16,2 69,0 54,1 9800 451 653,3 72,2 11,92 2,56
320 320 131 11,5 17,3 77,7 60,9 12510 555 781,9 84,7 12,69 2,67
340 340 137 12,2 18,3 86,7 67,9 15700 674 923,5 98,4 13,46 2,79
360 360 143 13,0 19,5 97,0 76,0 19610 818 1089,4 114,4 14,22 2,90
380 380 149 13,7 20,5 107,0 83,8 24010 975 1263,7 130,9 14,98 3,02
400 400 155 14,4 21,6 118,0 92,4 29210 1160 1460,5 149,7 15,73 3,14
425 425 163 15,3 23,0 132,0 103,4 36970 1440 1739,8 176,7 16,74 3,30
450 450 170 16,2 24,3 147,0 115,2 45850 1730 2037,8 203,5 17,66 3,43
475 475 178 17,1 25,6 163,0 127,7 56480 2090 2378,1 234,8 18,61 3,58
500 500 185 18,0 27,0 179,0 140,2 67840 2480 2749,6 268,1 19,60 3,72
550 550 200 19,0 30,0 212,0 166,1 99180 3490 3606,5 349,0 21,63 4,0
600 600 215 21,6 32,4 254,0 199,0 139000 4670 4633,3 434,4 23,39 4,29
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alma y las caras interiores de las alas están redondeadas. Y además, tienen el canto con aristas exteriores y interiores vivas.
la utilización principal de este perfil es: jácenas para edificios, correas, dinteles, refuerzos estrucutrales, pilares, estructuras para escaleras, soportes, construcción de maquinaria
Designación
Peso
Área Dimensiones Propiedades
HEAd P AAltur
Alas Alma
Eje X-X
Eje Y-Yd bf t
ftw
Ix
Sx
rx
Iy
Sy rym
mkgf/
cm2 mm
cm4 cm3
cm cm4
cm3
cmHEA 100
16,7
21,2
96
100
8,0
5,0
34
72,
4,05
13
26,7
2,51120 1
9,925,3
11
120
8,0
5,0
60
10
4,89
23
38,4
3,02140 2
4,731,4
13
140
8,5
5,5
1.03
15
5,73
38
55,6
3,52160 3
0,438,8
15
160
9,0
6,0
1.67
22
6,57
61
76,9
3,98180 3
5,545,3
17
180
9,5
6,0
2.51
29
7,45
92
103
4,52HEA
20042,3
53,8
19
200
10,0
6,5
3.69
38
8,28
1.33
133
4,98220 5
0,564,3
21
220
11,0
7,0
5.41
51
917
1.95
178
5,51240 6
0,376,8
23
240
12,0
7,5
7.76
67
10,1
2.77
231
6,00260 6
8,286,8
25
260
12,5
7,5
10.50
83
11,0
3.66
282
6,50280 7
6,497,3
27
280
13,0
8,0
13.70
1.01
11,9
4.76
340
7,00HEA
30088,3
113
29
300
14,0
8,5
18.30
1.26
12,7
6.31
420
7,49320 9
7,6124
31
300
15,5
9,0
22.90
1.48
13,6
6.98
465
7,49340 10
5133
33
300
16,5
9,5
27.70
1.68
14,4
7.43
495
7,46360 11
2143
35
300
17,5
10,0
33.10
1.89
15,2
7.88
525
7,43HEA
400125
159
39
300
19,0
11,0
45.10
2.31
16,8
8.56
571
7,34450 14
0178
44
300
21,0
11,5
63.70
29
18,9
9.46
631
7,29500 15
5198
49
300
23,0
12,0
87.00
3.55
21,0
10.40
691
7,24550 16
6212
54
300
24,0
12,5
112.000
4.15
23,0
10.80
721
7,15HEA
600178
226
59
300
25,0
13,0
141.000
4.79
25,0
11.30
751
7,05650 19
0242
64
300
26,0
13,5
175.000
5.47
26,9
11.70
781
6,96HEA
700204
260
69
300
27,0
14,5
215.000
6.24
28,7
12.20
812
6,84800 22
4286
79
300
28,0
15,0
303.000
7.68
32,6
12.60
842
6,65900 25
2321
89
300
30,0
16,0
422.000
9.48
36,3
13.50
903
6,5010
00272
347
99
300
31,0
16,5
554.000
11.20
40,0
14.00
933
6,35
1.5. PERFILES HEBPerfil de acero de ala ancha, de serie media, cuya sección transversal tiene forma de H y las uniones entre el alma y las aristas son redondeadas y los bordes son con arista, tanto el interior como el exterior.
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Designación
Peso Área
Dimensiones Propiedades
HEBd
P AAltura
Alas Alma
Eje X-X Eje Y-Yd bf t
ftw
Ix
Sx rx
Iy
Sy rym
mkgf/m c
m2mm cm4 c
m3cm c
m4cm3
cmHEB
20,4 26,0
100
100
10,0
6,0
44
89,9
4,15
167
33,4
2,53120 26,7 3
4,0120
120
11,0
6,5
86
144
5,04
317
52,9
3,05140 33,7 4
3,0140
140
12,0
7,0
1.51
216
5,93
549
78,5
3,58160 42,6 5
4,3160
160
13,0
8,0
2.49
311
6,78
889
111
4,05180 51,2 6
5,3180
180
14,0
8,5
3.83
426
7,66
1.36
151
4,57H
EB 61,3 7
8,1200
200
15,0
9,0
5.70
570
8,54
2.00
200
5,06220 71,5 9
1,0220
220
16,0
9,5
8.09
736
9,43
2.84
258
5,59240 83,2 10
6240
240
17,0
10,0
11.30
938
10,3
3.92
327
6,08260 93 11
8260
260
17,5
10,0
14.90
1.150
11,2
5.13
395
6,58280 103 13
1280
280
18,0
10,5
19.30
1.380
12,1
6.59
471
7,08H
EB 117 14
9300
300
19,0
11,0
25.20
1.680
13,0
8.56
571
7,58320 127 16
1320
300
20,5
11,5
30.80
1.930
13,8
9.23
616
7,57340 134 17
1340
300
21,5
12,0
36.70
2.160
14,6
9.68
646
7,53360 142 18
1360
300
22,5
12,5
43.20
2.400
15,5
10.10
676
7,49H
EB 155 19
8400
300
24,0
13,5
57.70
2.880
17,1
10.80
721
7,39450 171 21
8450
300
26,0
14,0
79.90
3.550
19,1
11.70
781
7,33500 187 23
9500
300
28,0
14,5
107.000
4.290
21,2
12.60
841
7,27550 199 25
4550
300
29,0
15,0
137.000
4.970
23,2
13.10
871
7,17H
EB 212 27
0600
300
30,0
15,5
171.000
5.700
25,2
13.50
902
7,08650 225 28
6650
300
31,0
16,0
211.000
6.480
27,1
14.00
932
6,99
2. P E R F I L E S L A M I N A DOS E N F R I O : Los perfiles laminados en frío se obtienen al someter a las chapas laminadas en caliente a un proceso de deformación mecánica donde se logra la reducción de su espesor, una mayor aptitud al conformado y un mejor aspecto superficial, apto para una amplia gama de aplicaciones. Luego de esto se les da la forma deseada mediante una plegadora.
2.1. PERFILES CONFORMADOS EN FRÍO C Y U: Son ideales para estructuras metálicas livianas (reticulados, correas, cabios, etc) y por sus características técnicas resultan una buena opción cuando se requiere flexibilidad y rapidez de armado.
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Estos perfiles cumplen con las normas: IRAM - IAS U 500-206/1IRAM - IAS U 500-206-1/2001-F26
Este producto se fabrica de 12 metros de largo y en los comercios se pide por unidad o por metro lineal.
SECCIÓN U
SECCIÓN C
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E) CHAPAS DE ACERO- CHAPAS GRUESAS- CHAPAS FINAS- CHAPAS GALVANIZADAS
1. CHA P AS GRU E S AS: Se laminan en forma individual a partir de planchones y corresponden a aquellas cuyo espesor final es mayor a 3 mm y cuyos extremos están cortados mecánicamente o por soplete. A partir de aquí se realizan 2 productos distintos:
Chapa Negra: Producto sin procesos posteriores a la laminación en caliente. Chapa Decapada: Acero laminado en caliente procesado en una serie de baños ácidos
para remover los óxidos. Las medidas más comunes para estas chapas es de 1,22m x 2,44m y de 1m x 2m.
U s os Uso en Construcción e Industria para: Estructuras, Tubos soldados, Recipientes a presión, Cascosde Barcos, etc.
2. CHA P AS F I N A S : Se laminan en forma continua a partir de planchones o chapas gruesas y corresponden a aquellas cuyo espesor final es menor a 3 mm. Hay dos formas de laminación:
- LAMINADO EN CALIENTE: estos productos, dependiendo de la calidad y de los espesores, pueden ser entregados en su estado de laminación (negra) o decapados, cortados a guillotina o a oxicorte y pueden ser entregados en rollos o en planchas cortadas.
USOS
Fabricación de tubos y perfiles para construcción estructural, cañerías y tubos soldados para laconducción de fluidos, cilindros portátiles de gas licuado y acero para embutir.
- LAMINADOS EN FRIO: pueden ser entregados en rollos o en planchas cortadas. Posee una superficie apta para pintar, recubrir o esmaltar. Permite la soldabilidad del material y garantiza su aptitud para ser deformado por embutición o por estampado en procesos industriales, dejando la pieza final con buena resistencia a golpes, abrasión y uso en general.
U s os Es utilizado en estructuras livianas, partes de carrocerías y usos generales. También es usado en piezas automotrices, cerraduras, carcazas de artefactos eléctricos y piezas internas deelectrodomésticos.
Análisis Comparativo Normas ASTM A36 y Norma IRAM – IAS U500 – 42 | Composición química
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3. CHA P AS GA L V A N I Z A D A S : La chapa de acero galvanizada es un producto de gran exigencia tecnológica que se logra recubriendo la chapa laminada en frío con una delgada capa de cinc, mediante un proceso de electrodeposición.
Se produce utilizando una línea de fabricación continua que asegura la alta adherencia y espesorhomogéneo de recubrimiento.El resultado es un producto altamente resistente a la corrosión con excelentes características de soldabilidad y embutibilidad. La gran variedad de tratamientos superficiales la hacen apta tanto para productos prepintados como pospintados.Es apto para elaborar piezas conformadas y sumamente resistentes a la acción del medio ambiente.Actualmente estas chapas varían en espesores que van de los 0.3mm a los 3.2mm y hasta 1.2m de ancho.
U s os Los productos confeccionados con este revestimiento pueden ser cortados en hojas, flejados, punzonados y conformados para ser destinados a cerramientos, cubiertas de edificios, fabricación de silos, perfiles estructurales y paneles, conductos de aire acondicionado y otros innumerables usos, incluyendo partes de electrodomésticos y carrocerías.Peso y Espesores de chapas Galvanizadas
20
ChapaN°
Espesor(mm)
PesoKg/m²
nº 12 2,70 22,12nº 14 1,95 16,02nº 16 1,55 12,97nº 18 1,30 10,53nº 20 0,95 8,07nº 22 0,80 6,87nº 24 0,65 5,65nº 26 0,50 4,43nº 28 0,43 3,81nº 30 0,35 3,20
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Chapa Gruesa (negra)
F) PLACHUELAS LISAS
Las planchuelas se obtienen mediante laminación en caliente de palanquillas de colada continua. Las palanquillas son barras de acero cuadradas de 120 mm, fabricadas para obtener a través de trenes de laminación diferentes productos
En la imagen de la izquierda corresponde a planchuelas lisas, mientras que en la imagen restante se pueden ver las palanquillas que son ingresadas a los trenes de laminación.
Las medidas y tolerancias de este producto se encuentran sujetas a la norma IRAM-IAS-U500657/06, para el control de calidad del material, en cuanto a sus características químicas, rige la norma IRAM-IAS-U500-600/03. La características mecánicas son contempladas en la norma IRAM-IAS-U500-503/03, que establece los requisitos mínimos que debe cumplir el producto. Comercialmente las planchuelas vienen con un longitud de 6 m para anchos menores
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a 3” y de 6 a 8m para mediadas iguales o mayores a 3”. Puede haber excepciones en alguna configuración de medidas, según el fabricante.
Usos
En la construcción son utilizadas para rejas, cercos, refuerzos, herrería en general, etc. En la industria se utilizan para la fabricación de maquinarias y herramientas, en el caso de la industria automotriz encuentra su aplicación en la fabricación de acoplados, semirremolques y autopartes en general. También son utilizadas en la industria del agro para la confección de elementos estructurales para las maquinarias utilizadas en la misma.
Medidas comerciales
Ancho(pulgadas)
Espesor(pulgadas)
1/2 1/8-3/16-1/4
5/8 1/8-3/16-1/4
3/4 1/8-3/16-1/4-5/16-3/8
7/8 1/8-3/16-1/4-5/16
1 1/8-3/16-1/4-5/16-3/8-1/2
11/4 1/8-3/16-1/4-5/16-3/8-1/2
11/2 1/8-3/16-1/4-5/16-3/8-1/2
13/4 1/8-3/16-1/4-5/16-3/8-1/2
2 1/8-3/16-1/4-5/16-3/8-1/2-5/8-3/4
21/4 1/8-3/16-1/4-5/16
21/2 1/8-3/16-1/4-5/16-3/8-1/2-5/8-3/4-1
3 1/8-3/16-1/4-5/16-3/8-1/2-5/8-3/4-1
31/2 1/8-3/16-1/4-5/16
4 1/8-3/16-1/4-5/16-3/8-1/2-5/8-3/4-1
5 1/8-3/16-1/4-5/16-3/8-1/2-5/8-3/4-1
6 1/8-3/16-1/4-5/16-3/8-1/2-5/8-3/4-1
G) TUBOS PARA USO ESTRUCTURAL Y GENERAL
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Se producen a través de flejes laminados en caliente, flejes laminados en frío y flejes galvanizados por inmersión en caliente. Los tubos rectangulares o cuadrados poseen un diseño de radio de curvatura de vértices que minimiza la concentración de tensiones y aumenta la vida útil de las piezas. Estos productos se diseñan para poder aprovechar al máximo sus propiedades mecánicas debido a que las mismas son fundamentales en el desempeño estructural de la pieza. De acuerdo a su uso las normas de calidad intervinientes son la IRAM-IAS-U500-228 (para uso general) y la IRAM-IAS-U500-2592 (para uso estructural). La longitud estándar es de 6m y el rango de espesores varía de 0,8mm a 4mm.
Tubos Redondos
Tubos Cuadrados
Altura-Base(mm x mm)
Espesores(mm)
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Dimensión(pulgadas)
Espesor(mm)
5/8 0,8-0,9-1,10-1,20-1,603/4 0,8-0,9-1,10-1,20-1,60-27/8 0,8-0,9-1,10-1,20-1,60-21 0,8-0,9-1,10-1,20-1,60-2
11/8 0,8-0,9-1,10-1,20-1,601¼ 0,8-0,9-1,10-1,20-1,60-2-2,51½ 0,8-0,9-1,10-1,20-1,60-2-2,515/8 0,8-0,9-1,10-1,20-1,60-2-2,51¾ 0,8-0,9-1,10-1,20-1,60-2-2,517/8 0,8-0,9-1,10-1,20-1,60-2-2,52 0,8-0,9-1,10-1,20-1,60-2-2,5
2¼ 0,9-1,10-1,20-1,60-2-2,52½ 3,2-4-4,753 0,90-1,20-1,6-2-3,2-4,75
3½ 1,6-2-2,5-3,2-4,75-6,354 1,6-2-2,5-3,2-4,75-6,35
4½ 1,6-2-2,5-3,2-4,75-6,355 1,6-2-2,5-3,2-4,75-6,35
5½ 3,2-4,75-6,35
1CURSO: DISEÑO EN ACERO Y MADERA TEMA: EL ACERO
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12,5x12,5 0,80-0,90-1,10-1,2015x15 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6020x20 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6-225x25 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6-230x30 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6-2-2,540x40 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6-2-2,5-3,245x45 1,10-1,20-1,6-2-2,5-3,250x50 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6-2-2,5-3,2-4-4,7560x60 1,6-2-2,5-3,2-4-4,75-5,1570x70 1,6-2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,3580x80 1,6-2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,3590x90 1,6-2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,35
100x100 1,6-2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,35
Tubos Rectangulares
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Altura-Base(mm x mm)
Espesores(mm)
10x20 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6015x25 0,80-0,90-1,10-1,20-1,60-220x30 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6-220x40 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6-2-2,520x50 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6-2-2,530x40 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6-2-2,530x50 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6-2-2,5-3,220x60 0,80-0,90-1,10-1,20-1,6-2-2,5-3,230x60 1,10-1,20-1,6-2-2,5-3,240x50 1,10-1,20-1,6-2-2,5-3,240x60 1,6-2-2,5-3,2-4-4,7530x70 1,10-1,20-1,6-2-2,5-3,2-4-4,7540x80 1,10-1,20-1,6-2-2,5-3,2-4-4,75-5,1560x80 1,6-2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,3540x100 1,6-2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,3550x90 1,6-2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,3550x100 1,6-2-2,5-3,260x100 1,6-2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,3540x120 1,6-2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,3560x120 2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,3550x150 2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,3560x140 1,6-2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,3580x120 2-2,5-3,2-4-4,75-5,15-6,35
1CURSO: DISEÑO EN ACERO Y MADERA TEMA: EL ACERO
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Usos
La utilización de estos tubos se da en la construcción en general, así como, en la herrería de obra y en las estructuras metálicas ya sean livianas o pesadas. Son utilizados en la industria automotriz específicamente en caños de escape, amortiguadores y asientos. Además se aplican para el armado de columnas para alumbrado público, cartelería y señalización de carreteras. También forman parte de la industria del mueble y del camping, como así también, en la fabricación de maquinarías agrícolas.
H) CORDÓN PARA HORMIGÓN PRETENSADO
Se encuentra formado por alambres con un alto contenido de carbono, termomecánicamente tratados con un proceso de baja relajación. El cordón se compone de seis alambres arrollados helicoidalmente alrededor del séptimo alambre denominado “alma de cordón”, siendo este último de un diámetro mayor y constituyendo el eje del cordón. Los requisitos mecánicos y de calidad que deben cumplir este tipo de alambre se encuentra especificado en la norma IRAM-IAS-U500-03 y la ASTM -A- 416. También se pueden encontrar cordones de 2 y 3 alambres. El proceso de baja relajación de los alambres y cordones para pretensado se realiza para disminuir la pérdida por relajación, que es la disminución de la tensión en función del tiempo, bajo una deformación impuesta de magnitud constante. Las características de baja relajación son conferidas al producto durante un proceso termomecánico en el cual los cordones de acero son calentados a una temperatura de entre 350 y 380ºC y simultáneamente sometidos a un esfuerzo de tracción tal que origine en el material una deformación plástica del orden del 1%.
Denominaciones y características mecánicas
Designación del cordón
Designación comercial
Diámetro nominal del cordón (mm)
Carga de rotura mínima
(KN)
Carga al 1% del alargamiento total
(KN)C1900
C1900
C1900
Grado 270
Grado 270
Grado 270
9,5
12,7
15,2
102
184
261
92
166
235
Usos: Se utiliza en las estructuras de hormigón pretensado.
I) CORDÓN PARA HORMIGÓN POSTENSADO
Es un cordón de 7 alambres de acero (al igual que para el cordón de hormigón pretensado), que se desliza libremente en el interior de una vaina plástica, donde el espacio entre el cordón y la vaina se halla íntegramente relleno de una grasa anticorrosiva. Con ello se logra reducir las pérdidas de pretensado por fricción y asegurar al mismo tiempo una protección eficaz contra la corrosión y eliminar la inyección de mortero. El cordón engrasado envainado cumple con la norma IRAM 5170, mientras que el cordón de acero de 7 alambres cumple con las norma
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1CURSO: DISEÑO EN ACERO Y MADERA TEMA: EL ACERO
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IRAM-IAS-U500-03 y la ASTM-A-416. Las funciones que tienen los dos componentes que acompañan a al cordón de alambres (la vaina y la grasa) son:
- Vaina plástica de Polietileno: tiene una resistencia suficiente para soportar los daños que pudieran provocarse durante la fabricación, transporte, instalación, hormigonado y tensado. Tiene estabilidad química, sin fragilizarse durante la exposición a todos los rangos de temperatura y durante la vida útil de la estructura. No reacciona con el hormigón, el acero y la grasa que recubre los cordones.
- Grasa: provee protección contra la corrosión al acero de pretensado, da a su vez lubricación entre el cordón y la vaina. Crea un film continuo y no frágil para exposición a bajas temperaturas, es químicamente estable y no reacciona con el acero del cordón, la vaina, o el hormigón.
Denominaciones y características mecánicas
Designación del cordón
Designación comercial
Diámetro nominal del cordón desnudo
(mm)
Diámetro nominal del cordón envainado
(mm)
Carga de rotura mínima
(KN)
Carga al 1% del alargamiento total
(KN)CEE1900 Grado 270 12,7 15,7 184 166
Usos
Se usan para losas, estructuras de edificios, estacionamientos, elementos de enlace, anclaje de cimentaciones, cubiertas en altura, refuerzos estructurales, silos y postensados exteriores.
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