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TRABAJO DOMICILIARIO
N° 3
I. DATOS GENERALESa. Denominación de la Asignatura : Procedimientos de Construcción IIb. Ciclo de Estudios : V c. Año de Estudios : 2014d. Ciclo académico : 2014 - Ie. Docente : Ing. Marco Antonio Yarlaque Cabreraf. Alumno(a) : Cynthia Arroyo Sampén
g. Fecha de entrega : 31 de marzo del 2014
Tabla de contenido
1. INTRODUCCIÓN.....................................................................................................3
2. OBJETIVOS.............................................................................................................4
3. MARCO TEÓRICO..................................................................................................5
3.1 Historia del Acero en el Mundo..........................................................................5
3.2 Historia del Acero en el Perú..............................................................................7
4. CALIDADES DEL ACERO DE REFUERZO............................................................7
5. ACERO CORRUGADO...........................................................................................9
5.1 SIDER PERÚ...................................................................................................10
5.2 ACEROS AREQUIPA.......................................................................................11
5.3 Transporte........................................................................................................14
5.4 Recepción........................................................................................................14
5.5 Descarga..........................................................................................................15
5.6 Almacenamiento...............................................................................................15
5.7 Adecuada habilitación del fierro de construcción.............................................16
6. DIFERENCIAS ENTRE ACERO DE REFUERZO CORRUGADO........................19
7. APLICACIONES....................................................................................................20
8. CONCLUSIONES..................................................................................................22
9. RECOMENDACIONES..........................................................................................22
10. BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................23
12. LINKOGRAFÍA.....................................................................................................23
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1. INTRODUCCIÓN
Se debe tener siempre presente, que la calidad de las estructuras de concreto armado depende en gran medida de la eficiencia de la mano de obra empleada en la construcción. Los mejores materiales y la mejor práctica de diseño, carecen de efectividad, si la construcción se ha ejecutado de forma incorrecta.
Es así que el presente trabajo tiene información que servirá para conocer más
acerca de los aceros y de la misma manera de las empresas que los fabrican, su
calidad y sus propiedades.
En la primera parte veremos una reseña histórica de cómo empezó esta maravilla de
la construcción, que junto al concreto nos presentan una manera más económica y
efectiva de construir.
Luego hablaremos sobre aceros de refuerzo y sobre todo de aceros corrugados, de
las empresas peruanas como SIDER PERÚ y ACEROS AREQUIPA quienes son las
únicas que cumplen con las normas para fabricar sus productos.
Finalmente, tendremos recomendaciones, conclusiones y bibliografía de consulta.
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2. OBJETIVOS
Conocer de manera general, como fue la creación y el primer uso del acero
en el mundo.
Aprender de manera general lo que es acero de refuerzo y sus calidades.
Investigar sobre las varillas de aceros corrugados que fabrican las diferentes
empresas del Perú: ACEROS AREQUIPA y SIDERPERU.
Encontrar las diferencias que tienen estas dos empresas en la fabricación de
dichas varillas.
Aprender aplicar los distintos aceros en la construcción de manera adecuada.
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3. MARCO TEÓRICO
3.1 Historia del Acero en el Mundo
Se desconoce con exactitud la fecha en que se descubrió la técnica de fundir
mineral de hierro para producir un metal susceptible de ser utilizado.
Los primeros utensilios de hierro descubiertos por los arqueólogos en Egipto datan
del año 3.000 a.C., y se sabe que antes de esa época se empleaban adornos de
hierro. Los griegos ya conocían hacia el 1.000 a.C. la técnica, de cierta
complejidad, para endurecer armas de hierro mediante tratamiento térmico.
Las aleaciones producidas por
los primeros artesanos del
hierro se clasificarían en la
actualidad como hierro
forjado. Para producir esas
aleaciones se calentaba una
masa de mineral de hierro y
carbón vegetal en un horno o
forja con tiro forzado.
Ese tratamiento reducía el
mineral a una masa
esponjosa de hierro metálico
llena de una escoria formada
por impurezas metálicas y
cenizas de carbón vegetal.
Esta esponja de hierro se
retiraba mientras permanecía incandescente y se golpeaba con pesados martillos
para expulsar la escoria y soldar.
Después del siglo XIV se aumentó el tamaño de los hornos utilizados para la
fundición y se incrementó el tiro para forzar el paso de los gases de combustión por
la carga o mezcla de materias primas. En estos hornos de mayor tamaño el mineral
de hierro de la parte superior del horno se reducía a hierro metálico y a continuación
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absorbía más carbono como resultado de los gases que lo atravesaban. El producto
de estos hornos era el llamado arrabio, una aleación que funde a una temperatura
menor que el acero o el hierro forjado. El arrabio se rendaba después para fabricar
acero.
La producción moderna de acero emplea altos hornos que son modelos
perfeccionados de los usados antiguamente.
1856: Convertidor Bessemer: el inventor inglés Henry Bessemer patentó un método
más barato para fabricar acero en gran escala. Un chorro de aire atravesaba el
hierro fundido y quemaba todo el carbono necesario para obtener el acero.
Bessemer construyó un recipiente cónico de acero forrado de ladrillos refractarios
que se llamó convertidor y que se podía inclinar para vaciarlo. El hierro fundido se
vertía en el convertidor situado en posición vertical, y se hacía pasar aire a través de
orificios abiertos en la base. El “soplado”, que duraba unos veinte minutos, resultaba
espectacular.
1864: Horno de solera abierta: Los hermanos de origen alemán William y Friedrich
Siemens estaban desarrollando un método para precalentar el aire inyectado a los
hornos. A cada extremo del horno colocaron cámaras de ladrillos entrecruzados que
se calentaban con los gases de la combustión y caldeaban después el aire que se
inyectaba en el horno.
1902: Acero por arco eléctrico: William Siemens había experimentado en 1878 con
la electricidad para calentar los hornos de acero. Se introduce en el horno chatarra
de acero de composición conocida y se hace saltar un arco eléctrico entre la
chatarra y grandes electrodos de carbono situados en el techo del horno. El calor
desarrollado por el arco funde la chatarra y produce un acero más puro que el que
ha estado en contacto con los gases de combustión.
1948: Proceso del oxígeno básico: Tras la segunda guerra mundial se iniciaron
experimentos en varios países con oxígeno puro en lugar de aire para los procesos
de refinado del acero. El éxito se logró en Austria en 1948, cuando una fábrica de
acero situada cerca de la ciudad de Linz y de Donawitz desarrolló el proceso del
oxígeno básico o L-D.
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1950: fundición continúa: Luego se vuelven al calentar los lingotes hasta que se
ablandan y pasan a trenes de laminado, donde se reducen a planchas de menor
tamaño para tratamientos posteriores.
3.2 Historia del Acero en el Perú
Los años cincuenta en el Perú estuvieron marcados por un periodo de crecimiento y
estabilidad económica. La guerra de Corea elevó la demanda mundial por minerales
como el cobre y el hierro. Asimismo, la industrialización del país fue uno de los
objetivos del gobierno del presidente Manuel A. Odría, quien fundó varias empresas
industriales estatales. En ese contexto, el Perú decide emprender el establecimiento
de la primera empresa productora de acero del país, dando el primer paso el 9 de
mayo de 1956, con la creación de la Sociedad de Gestión de la Planta Siderúrgica
de Chimbote y de la Central Hidroeléctrica del Cañón del Pato (SOGESA).
Posteriormente, en abril de 1958, el presidente Manuel Prado Ugarteche inauguró la
Planta Productora de Acero de Chimbote, conectando la llave que encendió el horno
de la planta de hierro para ponerlo en operación.
4. CALIDADES DEL ACERO DE REFUERZO
El acero de refuerzo debe controlar las deformaciones debidas a la temperatura y a
la contracción, así como distribuir la carga al concreto al resto del acero de refuerzo.
Puede utilizarse para presforzar el concreto y para amarrar entre sí a otros refuerzos
para facilitar el colado o resistir esfuerzos laterales.
El tipo de acero más empleado es el corrugado, ya que produce mejor adherencia
con el concreto debido a las rugosidades y salientes de la varilla.
El acero debe ser soldable para refuerzos y tener facilidad de doblado para su
trabajabilidad.
La característica de adherencia de los distintos aceros es importante para lograr un
trabajo en conjunto con el concreto.
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El acero de refuerzo debe ser corrugado excepto en espirales o cables en los cuales
puede ser liso.
Las varillas corrugadas de refuerzo con resistencia a fluencia (Fy) = 4220 kg/cm2 se
podrá emplear siempre que (Fy) sea el esfuerzo correspondiente a una deformación
de 0.35%. El reglamento de la ACI dice que los diseños no deben basarse en una
resistencia a la fluencia del refuerzo Fy que exceda de 5625 kg/cm2.
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CALIDADES DE ACERO DE REFUERZO
5. ACERO CORRUGADO
El concreto es un material que resiste muy bien las fuerzas que lo comprimen. Sin
embargo, es muy débil ante las fuerzas que
lo estiran. Por eso, a una estructura de
concreto es necesario incluirle barras de
acero con el fin de que la estructura tenga
resistencia al estiramiento.
A esta combinación de concreto y de acero
se le llama "concreto armado". Esta combinación puede resistir adecuadamente dos
tipos de fuerzas, las generadas por los sismos y las causadas por el peso de la
estructura. Por esta razón, el acero es uno de los materiales más importantes en la
construcción de una casa.
El acero o fierro de construcción se vende en varillas que miden 9 m de longitud.
Estas varillas tienen corrugas alrededor y a lo largo de toda la barra que sirven para
garantizar su "agarre" al concreto (ver figura 31).
Al momento de la compra, es muy importante identificar correctamente el grosor de
las varillas.
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5.1 SIDER PERÚ
Son barras rectas de acero cuyos resaltes permiten una
alta adherencia con el concreto. Cumplen con la norma
ASTM A615. Antisísmica Grado 60.
Norma NTP 341.031-2008 especificación normalizada
para barras de acero con resaltes y lisas para hormigón
(concreto) armado.
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5.2 ACEROS AREQUIPA
Barras de acero de sección redonda con la superficie estriada, o con resaltes, para
facilitar su adherencia al concreto. Se fabrican cumpliendo estrictamente las
especificaciones que señalan el límite de fluencia, resistencia a la tracción y su
alargamiento. Las especificaciones señalan también las dimensiones y tolerancias.
Se les conoce como barras para la construcción, barras deformadas y en Venezuela
con el nombre de cabillas. Se identifican por su diámetro, que puede ser en
pulgadas o milímetros. Las longitudes usuales son de 9 y 12 metros de largo.
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5.3 TransporteEl transporte del acero a la obra, se realiza generalmente en camiones que poseen
rampas lo suficientemente largas para evitar que las barras arrastren sobre el
pavimento o sobresalgan de ella.
La carga debe ser uniformemente repartida y amarrada, en forma conveniente, para
lograr la estiba correcta de los paquetes.
Está prohibido que la carga exceda del largo normal de la rampa o plataforma del
camión, con el objeto de evitar accidentes.
5.4 RecepciónEl transportista deberá entregar el material, lo más cercano posible al lugar de
almacenamiento, mediante una guía de despacho detallada de la carga. La persona
que recibe, deberá revisar de acuerdo a dicho documento, controlando el peso en
una romana.
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5.5 DescargaDescarga manual del acero desde camión, 26 levantados al mismo tiempo, para
evitar posibles accidentes, tales como la tendencia a que un extremo del atado que
se levanta, gire dando una sacudida violenta o latigazo.
No es adecuado que al levantar los rollos o paquetes de barras estos sean tomados
de sus amarras, sino que deberán usarse y seleccionarse estrobos formados con
cables de acero y ganchos de seguridad adecuados.
Las señales manuales para dirigir el izaje y otros movimientos de cargas, mediante
el uso de grúa, que son recomendadas y reconocidas por la práctica internacional.
La descarga manual del acero desde el camión se hará preferentemente, en forma
lateral a la rampa o plataforma, así como se muestra a continuación, haciendo
descansar transversalmente los paquetes sobre una cama formada por cuartones de
madera espaciados cada 1,5m aproximadamente. Así se impedirá el contacto
directo del acero con el terreno, dejando un espacio libre entre cada atado para
facilitar el tránsito de personal, acceso y posterior transporte interior.
5.6 AlmacenamientoEl correcto almacenamiento del acero debe considerarse como una actividad
importante, ya que con ello se logra un orden adecuado dentro de la obra y una
entrega controlada de las barras. Por esta razón, se recomienda separar las barras,
según la calidad del acero, por diámetros y largos, y almacenarlas en anaqueles con
casilleros individuales, ubicados cerca del lugar de trabajo. En lo posible, estos
anaqueles estarán techados y serán lo suficientemente largos, para evitar barras
sobresalientes que ocasionen accidentes o barras que queden en contacto con el
terreno. Cada casillero estará identificado con un letrero o tarjeta visible y su acceso
deberá ser expedito, desde el sitio de descarga y hacia la cancha de preparación y
bancos de fabricación.
Cuando no sea posible almacenar las barras en anaqueles, recordemos hacer
descansar las barras sobre una cama de cuartones de madera, separados cada 1,5
m. como máximo entre sí, para evitar el contacto del acero sobre el terreno.
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El Jefe de Obra, Capataz y Bodeguero deben estar al tanto de la forma en que
funciona el almacenamiento y entrega de las barras, conocer las atribuciones que
corresponda al personal enfierradores, los formularios con que se opera, y velar que
las personas a su cargo cumplan con las formalidades establecidas.
5.7 Adecuada habilitación del fierro de construcción.Uno de los defectos más comunes que se detectan en obra y que, obviamente, deben evitarse se refieren al doblado de las barras. Este doblado se debe realizar aprovechando una de las propiedades más importantes del acero, la ductilidad. Esta característica debe ser cuidada y conservada en toda la barra corrugada, durante el proceso de habilitado. Gracias a esta propiedad la barra puede ser doblada sin sufrir daños en sus características mecánicas. Se sabe que para doblar correctamente una barra, se debe cuidar que el Diámetro de Doblez (D) mínimo, sea el que indica la Norma, esto se traduce en:
- 6 veces el diámetro de barra en un refuerzo longitudinal.
- 4 veces el diámetro de barra en estribos.
Si se ha decidido que el habilitado del fierro se va a realizar en obra, un método simple y práctico que se puede usar para dar a las barras los diámetros mínimos de doblez que especifica la Norma, consiste en separar el tubo de la trampa (Fig. B), una distancia adecuada “L” para luego proceder a doblar la barra (Fig. C) tal como se muestra en la siguientes figuras:
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Diámetros mínimos de doblado según Reglamento Nacional de Edificaciones (Norma E-060: Concreto Armado) Nuestra Norma presenta dos casos, en cada uno de los cuales especifica lo siguiente:
Para este caso, las separaciones “L” que se deben considerar (Fig. B) para que las
barras, una vez dobladas, tengan el diámetro “D” que indica la Norma, son las
siguientes:
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En este otro caso, las separaciones “L” que se deben considerar (Fig. B) para que
las barras, una vez dobladas, tengan el diámetro “D” que indica la Norma son las
siguientes:
Las herramientas apropiadas para lograr un doblado adecuado, deben tener el
tamaño correcto para que no ajusten las barras y permitan que estas se muevan
libremente al doblarlas.
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No produce acero de 6
mm.
Produce acero de 9m de
largo.
Si produce acero de 6mm.
Bajo pedido fabrican acero
soldado A706, solo en los
diámetros de 5/8, ¾ y 1.
Produce acero de 9m y ha
pedido 12m de largo.
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6. DIFERENCIAS ENTRE ACERO DE REFUERZO CORRUGADO
7. APLICACIONES
En las respectivas hojas técnicas de los aceros, encontraremos los usos que le
podemos dar, según la deseada.
VIVIENDAS
EDIFICIOS
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PUENTES
CONCRETO ARMADO
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ALBAÑILERÍA CONFINADA
OBRAS INDUSTRIALES
EDIFICACIONES SISMORESISTENTES
8. CONCLUSIONES
El informe realizado da a conocer las características de las varillas de acero para
construcción en las marcas de SIDERPERU y ACEROS AREQUIPA.
Conocer la manera de trabajar con este producto, sus calidades y las características
que nos permitirán identificarlos y diferenciarlos.
9. RECOMENDACIONES
Cuando almacene el acero, debe evitar que tenga contacto con el suelo. Se le debe
proteger de la lluvia y de la humedad para evitar que se oxide, cubriéndolo con
bolsas de plástico (ver figura 33).
Las barras de acero corrugado una vez dobladas no deben enderezarse, porque las
barras solo se pueden doblar una vez. Si hay un error desechar el materíal.
No se debe soldar las barras para unirlas. El soldado altera las características del
acero y lo debilita.
Si una barra se encuentra poco oxidada, puede ser usada en la construcción. Se ha
demostrado que el óxido, en poca cantidad, no afecta la adherencia al concreto.
Un fierro oxidado no puede ser utilizado cuando sus propiedades de resistencia y de
peso se ven disminuidas. Para determinar si podemos utilizar el fierro debemos
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seguir los siguientes pasos:
Verificar que el óxido es superficial solamente.
Limpiar el óxido con una escobilla o lija.
Verificar si el fierro mantiene el peso mínimo que exige la norma.
10. BIBLIOGRAFÍA
Frederick, 1989, Guía del Ingeniero Civil, Mc Graw Hill, 2da Edición. Pág. 21
González Cuevas, 2005, Concreto Reforzado, Limusa, Tercera edición, Pág. 507.
M.J. Tomlinson, 1996. Cimentaciones, Diseño y Construcción. Editorial Trillas.
Peck-Hanson 1993. Ingeniería de Cimentaciones. Editorial Limusa.
12. LINKOGRAFÍA
ACEROS AREQUIPA. s.f. http://www.acerosarequipa.com/fileadmin/templates/AcerosCorporacion/Aprenda-docs/Art%EDculo%202%20v2.1.pdf (último acceso: 28 de MARZO de 2014).
ARQHYS ARQUITECTURA. s.f. http://www.arqhys.com/arquitectura/acero-historia.html (último acceso: 28 de MARZO de 2014).
GERDAU AZA. s.f. http://www.matco.cl/publicaciones/Manuales_y_Catalogos/Manual_Armaduras.pdf (último acceso: 28 de MARZO de 2014).
PLATAFORMA ARQUITECTURA. s.f. http://www.plataformaarquitectura.cl/2010/12/02/historia-del-acero/ (último acceso: 28 de MARZO de 2014).
SIDER PERU. s.f. http://www.sider.com.pe/contenidos/detalle/37/historia (último acceso: 28 de MARZO de 2014).
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