VPGI v3 VPGI 000 VPGI 0000 INFES02 0000 005 0_Homologacion Acero Chino

GERENCIA DE INGENIERA CODELCO CHILE INFORME FINAL ESTUDIO "HOMOLOGACIN DE PRCTICAS DE FABRICACIN DE ELEMENTOS DE ACERO ESTRUCTURAL EN CHINA Y CHILE"

VICEPRESIDENCIA DE PROYECTOS

VPGI-000-VPGI-0000-INFES02-0000-005-0Pgina 2 de 8

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INDICE

1 .......................................................................................3 RESUMEN EJECUTIVO2 ............................................................................................................3 OBJETIVO3 .................................................................................................3 ANTECEDENTES4 .....................................................................................................4 DESARROLLO5 .................................................................................................6 CONCLUSIONESANEXO: Informe final Homologacin de prcticas de fabricacin de elementos de acero estructural en China y Chile U de Chile. .........................................................8





1 RESUMEN EJECUTIVO Con la finalidad de ver la factibilidad de comprar acero estructural en China para utilizar en los futuros proyectos desarrollados por Codelco dentro de Chile, se solicit a la Ricardo Herrera, profesor titular del curso Estructuras de Acero de la Escuela de Ingeniera de la U de Chile, un estudio especialista que revise las normativas vigentes en Chile y China, con la finalidad de establecer la factibilidad de comprar aceros en China y que este se encuentre dentro de la normativa Chilena vigente, cumpliendo con los estndares de calidad, fabricacin y resistencia requerida. El resultado del estudio establece que si es factible utilizar aceros fabricados en China para estructuras industriales sismorresistentes que se encuentren dentro Chile con ciertas limitantes establecidas en las conclusiones del informe. La homologacin realizada permite utilizar las propiedades mecnicas nominales del acero ASTM o el acero Chileno (tensin de fluencia, tensin ltima, etc) homologado con su par de fabricacin Chino. Adems en las conclusiones se recomienda exigir certificados del acero a travs de entidades nacionales certificadas realizando los ensayos mecnicos de traccin y establecen los temas pendientes que se pueden realizar en futuros estudios. 2 OBJETIVO El objetivo de este documento es presentar el informe final (anexo) y las conclusiones obtenidas en el estudio Homologacin de prcticas de fabricacin de elementos de acero estructural en China y Chile encargado a la Ricardo Herrera U de Chile. 3 ANTECEDENTES

- Orden de Servicio VPGI-0000-VPGI-00000-ODSES02-0000-007-0. - MGAB-000-VPGI-00000-MINES02-0000-001 Minuta de reunin 22-nov-2010. - MGAB-000-VPGI-00000-MINES02-0000-002 Minuta de reunin 17-feb-2011. - MGAB-000-VPGI-00000-MINES02-0000-003 Minuta de reunin 17-mar-2011. - VPGI-000-VPGI-00000-INFES02-0000-003 Informe de avance de estudio. - VPGI-000-VPGI-00000-INFES02-0000-004 Revisin de Informe de avance Etapa 1. - Informe Ejecutivo Semanal de Progreso N 1. - Informe Ejecutivo Semanal de Progreso N 2. - Informe Ejecutivo Semanal de Progreso N 3. - Informe Ejecutivo Semanal de Progreso N 4. - Informe Ejecutivo Semanal de Progreso N 5. - Informe de Avance. - Informe Final.





4 DESARROLLO En el desarrollo del estudio se revisaron las siguientes normas Chinas, normas Chilenas y normas de EEUU referentes a las prcticas de fabricacin de elementos de acero estructural: Normas Chinas:

- GB/T 1591-2008: Aceros estructurales de alta resistencia y baja aleacin. - GB/T 700-2006: Aceros estructurales al carbono. - GB/T 11263-2005: Perfiles de acero H y T laminados en caliente. - GB/T 709-2006: Dimensiones, forma, peso y tolerancias para planchas y lminas

laminadas en caliente. - GB/T 706-2008: Perfiles de acero laminados en caliente.

Normas Chilenas:

- NCh203.Of2006 Acero para uso estructural Requisitos. - NCh427.cR1977 Especificaciones para el clculo de estructuras de acero para edificios. - NCh428.Of1957 Ejecucin de construcciones de acero. - NCh2369.Of2003 Diseo ssmico de estructuras e instalaciones industriales. - NCh433.Of1996 Diseo ssmico de edificios (Modificacin 2009).

Normas EEUU:

- ANSI/AISC 360-05 Specification for Structural Steel Buildings. - AISC 303-05 Code of Standard Practice for Steel Buildings and Bridges. - ANSI/AISC 341-05 Seismic Provisions for Structural Steel Buildings. - S100-07 North American Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural

Members. Identificando los distintos tipos de calidades y sus requerimientos tcnicos relevantes como: composicin qumica, propiedades mecnicas, ensayos, tolerancias dimensionales, etc. Como parte de las conclusiones por un lado se vio que tipos de aceros Chinos cumplen con requisitos de la NCh2369, teniendo identificados los siguientes tipos:

- Q215 B - Q235 B, C y D - Q275 B, C y D para espesores menores de 100 mm. - Q345 C, D y E para espesores menores de 100 mm. - Q390 B, C, D y E para espesores menores de 63 mm.

Por otro lado se vio la homologacin de los distintos tipos de acero con los aceros Chinos disponibles, obteniendo como resultado la Tabla 1: Resumen de homologacin de aceros.





Tabla 1: Resumen de homologacin de aceros

Acero Grade Quality grade Comentario A36 = Q275 B, C, D perfiles de espesores menores a 60 mm

A270ES = Q275 B, C, D planchas de espesor menor a 150 mm

A250ESP = Q275 B, C, D

si se demuestra a travs de ensayos de traccin en probetas de 50 mm, que se puede alcanzar una deformacin de rotura del 23%.

= Q345 C, D, E planchas de espesor entre 20 y 40 mm

A242 = Q390 B, C, D, E planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y perfiles de peso mayor o igual a 634 kg/m o espesores entre 127.5 y 150 mm

= Q345 Todos planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y espesor de 16 mm o menos

= Q390 Todos planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y espesor de 63 mm o menos A572Gr 50

= Q420 Todos planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y espesor de 40 mm o menos

= Q390 Todos planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y espesor de 16 mm o menos A572Gr 55 = Q420 Todos planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y espesor de 63 mm o menos = Q420 Todos planchas de espesor de 16 mm o menos

= Q460 Todos planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y espesor de 63 mm o menos = Q500 Todos planchas de ancho mayor o igual a 600 mm

A572Gr 60

= Q550 Todos planchas de ancho mayor o igual a 600 mm

= Q460 Todos planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y espesor de 16 mm o menos = Q500 Todos planchas de espesor de 80 mm o menos = Q520 Todos planchas de ancho mayor o igual a 600 mm

A572Gr 65

= Q620 Todos planchas de ancho mayor o igual a 600 mm = Q390 B, C, D, E espesores menores o iguales a 63 mm = Q420 B, C, D, E espesores entre 5 y 150 mm = Q460 C, D, E espesores entre 16 y 150 mm = Q500 C, D, E espesores entre 16 y 100 mm

Y345ES

= Q550 C, D, E espesores entre 16 y 100 mm





5 CONCLUSIONES Las conclusiones generales del estudio son las siguientes:

- La homologacin de un acero chino a un acero ASTM o a un acero chileno significa que se pueden utilizar para el diseo las propiedades nominales del acero ASTM o del acero chileno. Cuando el diseo requiera las tensiones de fluencia y de rotura esperadas, ser necesario realizar un estudio estadstico especfico para cada acero, a partir de la informacin de ensayos previos del material.

- Cuando ms de un acero chino es homologable a un acero ASTM o a un acero chileno,

es recomendable usar aquel cuya tensin de fluencia nominal es ms cercana a la del acero al que fue homologado.

- Los distintos tipos de calidad (A, B, C, D, E) de los aceros chinos se relacionan con la

temperatura a la que se realiza el ensayo de Charpy para determinar la resistencia a la fractura. La calidad A no certifica una resistencia a la fractura mnima y no debe ser utilizada en sistemas estructurales sismorresistentes, mientras que las calidades B, C, D y E requieren un valor de tenacidad, segn el ensayo de Charpy, obtenido a 20, 0, -20 y -40C, respectivamente. En la mayora de los casos basta con utilizar la calidad B. Slo en casos especficos de elementos parte del sistema sismorresistente especialmente crticos ser necesario usar calidades superiores (C o D). Estos casos estn especificados tanto en NCh2369.Of2003 como en AISC 341-05. El requisito asociado a la calidad E es muy exigente y no hay una situacin en que se requiera, segn NCh2369.Of2003 o AISC 341-05. Es posible que su aplicacin sea necesaria para estructuras sometidas a temperaturas muy bajas, pero ello deber estudiarse caso a caso.

- Se recomienda exigir la certificacin del acero a travs de entidades nacionales

certificadas, realizando ensayos mecnicos (de traccin) de probetas del material en algn laboratorio chileno acreditado, ms all de las certificaciones que entregue el proveedor del acero. Esta exigencia puede levantarse una vez que se compruebe que los certificados emitidos en el extranjero entregan resultados similares a los emitidos por la entidad nacional certificada.

- Las prcticas de fabricacin de planchas parecen ser adecuadas. En contraste, en el

caso de los perfiles laminados, las tolerancias de fabricacin son ligeramente menos estrictas que las de las normas ASTM.





Los siguientes temas quedaron pendientes y podran ser abordados en futuros estudios:

- Homologacin de perfiles formados en fro - Homologacin de perfiles soldados - Homologacin de calidades de acero para pernos de alta resistencia - Homologacin de prcticas de fabricacin en maestranza, como certificados de

soldaduras, diseo y fabricacin de detalles de conexin. - Homologacin de prcticas de diseo de conexiones en maestranza. - Homologacin de prcticas de pintura y galvanizado.





ANEXO: Informe final Homologacin de prcticas de fabricacin de elementos de acero estructural en China y Chile U de Chile.

Se prohbe su reproduccin, y exhibicin, sin el consentimiento de CODELCO CHILE El documento, una vez impreso, se considera copia NO CONROLADA y puede estar obsoleto Copyrights 2011 CODELCO-CHILE. Todos los Derechos Reservados

ESTUDIO TCNICO

INFORME FINAL

1 24/03/2011 Para aprobacin RH JP 0 14/03/2011 Para revisin y comentarios RH

REV FECHA EMITIDO PARA POR REV. APR. APR.

REV

1

HOMOLOGACIN DE PRCTICAS DE FABRICACIN DE ELEMENTOS DE ACERO ESTRUCTURAL EN CHINA Y CHILE

CONTRATO N 4501035557

CORPORACIN NACIONAL DEL COBRE DE CHILE CODELCO CHILE


i

INDICE

INTRODUCCIN.............................................................................................................................. 1

OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 1

METODOLOGA............................................................................................................................... 1

DOCUMENTACIN RECIBIDA..................................................................................................... 2

DOCUMENTACIN ADICIONAL.................................................................................................. 3

Normas Chilenas Oficiales ............................................................................................................................. 3

Especificaciones de uso comn en el diseo, fabricacin y construccin en acero en Chile: .......................... 3

Documento de apoyo en el proceso de homologacin: ................................................................................. 3

ANTECEDENTES RECOPILADOS................................................................................................ 4

NCh203.Of2006 Acero para uso estructural Requisitos. .............................................................................. 4

NCh2369.Of2003 Diseo ssmico de estructuras e instalaciones industriales................................................. 8

NCh427.cR1977 Especificaciones para el clculo de estructuras de acero para edificios. ............................... 9

NCh428.Of1957 Ejecucin de construcciones de acero. ................................................................................. 9

NCh433.Of1996 Diseo ssmico de edificios (Modificacin 2009). ............................................................... 10

ANSI/AISC 360-05 Specification for Structural Steel Buildings. .................................................................... 10

AISC 303-05 Code of Standard Practice for Steel Buildings and Bridges. ...................................................... 11

ANSI/AISC 341-05 Seismic Provisions for Structural Steel Buildings............................................................. 11

S100-07 North American Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members ............... 13

GB/T 1591-2008 Aceros estructurales de alta resistencia y baja aleacin. ................................................... 15

GB/T 700-2006 Aceros estructurales al carbono. ......................................................................................... 21

GB/T 11263-2005 Perfiles de acero H y T laminados en caliente.................................................................. 22

ii

GB/T 706-2008 Perfiles de acero laminados en caliente. ............................................................................. 25

GB/T 709-2006 Dimensiones, forma, peso y tolerancias para planchas y rollos laminados en caliente........ 30

ISO/IEC Guide 21-1:2005(E) Regional or national adoption of International Standards and other

International Deliverables Part 1: Adoption of International Standards.................................................. 36

Correspondencia idntica ............................................................................................................................ 37

Correspondencia modificada ....................................................................................................................... 37

Correspondencia no equivalente ................................................................................................................. 38

ASTM A6/A6M 10a Especificacin estndar para los requisitos generales para barras, planchas, perfiles y

lminas machihembradas de acero estructural laminado............................................................................ 38

ASTM A 568/A 568M 09a Especificacin estndar para acero estructural al carbono y de alta resistencia y

baja aleacin en planchas delgadas laminadas en caliente o fro................................................................. 42

ASTM A242/A242M 04 (reaprobada 2009) Especificacin para acero estructural de alta resistencia y baja

aleacin. ...................................................................................................................................................... 43

ASTM A36/A36M 08 Especificacin para acero convencional al carbono.................................................. 44

ASTM A572/A572M 07 Especificacin para acero estructural Columbio-Vanadio de alta resistencia y baja

aleacin. ...................................................................................................................................................... 47

COMPARACIN DE NORMAS ....................................................................................................50

COMPARACIN DEL MATERIAL..............................................................................................53

COMPARACIN DE LAS PRCTICAS DE FABRICACIN DEL PRODUCTO TERMINADO ..................................................................................................................................61

CONCLUSIONES.............................................................................................................................61

BIBLIOGRAFA ..............................................................................................................................66

iii

INDICE DE TABLAS Tabla 1. Nomenclatura para designacin de aceros .............................................................................................5 Tabla 2. Requisitos mnimos de resistencia y deformacin del acero ..................................................................6 Tabla 3. Composiciones qumicas lmite ...............................................................................................................7 Tabla 4. Denominaciones antiguas y nuevas de acero estructural .......................................................................8 Tabla 5. Ry y Rt segn calidad de acero y producto estructural .........................................................................13 Tabla 6. Lmites en la composicin qumica del acero segn GB/T 1591-2008 ..................................................16 Tabla 7. CE para aceros laminados en caliente o laminados controlados ..........................................................16 Tabla 8. CE para aceros normalizados, laminados normalizados o normalizados y templados .........................17 Tabla 9. CE para aceros laminados termo-mecnicamente (TMCP) o laminados termo-mecnicamente y

templados..................................................................................................................................................17 Tabla 10. Requisitos mnimos de resistencia y deformacin del acero segn GB/T 1591-2008.........................19 Tabla 11. Requisitos mnimos de resistencia a la fractura segn GB/T 1591-2008 ............................................20 Tabla 12. Lmites en la composicin qumica del acero segn GB/T 700-2006 ..................................................21 Tabla 13. Requisitos mnimos de resistencia y deformacin del acero segn GB/T 700-2006...........................22 Tabla 14. Tolerancias dimensionales para perfiles H y T ....................................................................................24 Tabla 15. Tolerancias dimensionales para perfiles doble T de ala de espesor variable y canales ......................26 Tabla 16. Tolerancias dimensionales para perfiles ngulo .................................................................................28 Tabla 17. Tolerancias dimensionales para perfiles L tipo ngulo........................................................................29 Tabla 18. Tolerancias dimensionales para longitud ............................................................................................29 Tabla 19. Tolerancias en el espesor de planchas tipo N, en mm ........................................................................31 Tabla 20. Tolerancias en el espesor de planchas tipo A, en mm.........................................................................32 Tabla 21. Tolerancias en el espesor de planchas tipo B, en mm.........................................................................33 Tabla 22. Tolerancias en el espesor de planchas tipo C, en mm.........................................................................33 Tabla 23. Tolerancias en el espesor de rollos, en mm ........................................................................................34 Tabla 24. Tolerancias en el ancho de planchas de borde cortado, en mm.........................................................34 Tabla 25. Tolerancias en el ancho de rollos con bordes de laminacin, en mm.................................................34 Tabla 26. Tolerancias en el ancho de rollos con bordes cortados, en mm .........................................................35 Tabla 27. Tolerancias en el ancho de rollos cortados longitudinalmente, en mm .............................................35 Tabla 28. Tolerancias en la longitud de planchas................................................................................................36 Tabla 29. Tolerancias en la longitud de rollos.....................................................................................................36 Tabla 30. Variaciones permitidas en la composicin qumica del acero.............................................................41 Tabla 31. Variaciones permitidas en la composicin qumica del acero.............................................................43 Tabla 32. Requisitos mnimos de resistencia y deformacin del acero A242/A242M........................................44 Tabla 33. Lmites en la composicin qumica del acero A242/A242M ...............................................................44 Tabla 34. Requisitos mnimos de resistencia y deformacin del acero A36/A36M............................................45 Tabla 35. Lmites en la composicin qumica del acero A36/A36M ...................................................................46 Tabla 36. Especificaciones para piezas diferentes a barras, planchas y perfiles.................................................46 Tabla 37. Requisitos mnimos de resistencia y deformacin del acero A572/A572M........................................47 Tabla 38. Lmites en la composicin qumica del acero A572/A572M ...............................................................48 Tabla 39. Correspondencia entre normas revisadas...........................................................................................50 Tabla 40. Evaluacin de aceros chinos de acuerdo a NCh2369 ..........................................................................53 Tabla 41. Comparacin de requisitos de propiedades mecnicas de aceros chinos al carbono con ASTM A36 54 Tabla 42. Comparacin de requisitos de propiedades mecnicas de aceros chinos y aceros NCh 203 al

carbono......................................................................................................................................................55 Tabla 43. Comparacin de requisitos de propiedades mecnicas de aceros chinos de baja aleacin y alta

resistencia con ASTM A242 .......................................................................................................................58

iv

Tabla 44. Comparacin de requisitos de propiedades mecnicas de aceros chinos de baja aleacin y alta

resistencia con ASTM A572/A572M. .........................................................................................................59 Tabla 45. Comparacin de requisitos de propiedades mecnicas de aceros chinos y aceros NCh 203 de baja

aleacin y alta resistencia..........................................................................................................................60 Tabla 46. Resumen de homologacin de aceros.................................................................................................65

1

INTRODUCCIN El presente es el informe final del estudio de homologacin de prcticas de

fabricacin de elementos de acero estructural en China y Chile. Este estudio es ejecutado por acadmicos de la Divisin de Estructuras, Construccin y Geotecnia del Departamento de Ingeniera Civil de la Facultad de Ciencias Fsicas y Matemticas de la Universidad de Chile. El informe contiene un resumen de los resultados del proyecto.

OBJETIVOS El objetivo de este trabajo es determinar si elementos de acero estructural

producidos en China cumplen con la normativa referente a la fabricacin de estructuras de acero vigente en Chile.

METODOLOGA El estudio se lleva a cabo en dos etapas: (a) Recopilacin de antecedentes y (b) Homologacin. La primera etapa, cuyos resultados resume este informe, comprende la

recopilacin y revisin de los antecedentes sobre las prcticas de fabricacin de elementos de acero estructural en China y Chile. En particular se revisa el estado del arte en trminos de:

Normas sobre calidades de acero existentes. Normas sobre ensayos de determinacin de propiedades del acero

estructural Normas sobre tamaos y tolerancias de fabricacin de elementos de

acero estructural.

Normas sobre mtodos de fabricacin de elementos de acero estructural. Normas chilenas de diseo de estructuras de acero, con respecto a las

calidades de acero permitidas, de acuerdo a la aplicacin estructural.

2

Normas internacionales sobre fabricacin de elementos de acero estructural en uso en Chile.

Adicionalmente, se revisa la informacin disponible sobre metodologas de homologacin de normas.

En la segunda etapa, se realiza la comparacin entre las prcticas de fabricacin de ambos pases, basada en el anlisis de la informacin recopilada. En los casos en que los antecedentes sean insuficientes para realizar la homologacin, se identifica la informacin existente, incompleta e inexistente, y se proponen lneas de accin para completar u obtener la informacin incompleta o faltante requerida para llevar a cabo la evaluacin.

DOCUMENTACIN RECIBIDA El da 1 de diciembre de 2010 se recibieron los siguientes documentos de parte

de Codelco: 1. GB/T 1591-1994: Aceros estructurales de alta resistencia y baja aleacin. 2. GB/T 700-1988: Aceros estructurales al carbono. 3. GB/T 11263-2005: Perfiles de acero H y T laminados en caliente. 4. GB/T 709-1988: Dimensiones, forma, peso y tolerancias para planchas y

lminas laminadas en caliente. El contenido de estos documentos estaba incompleto, faltando la mayora de las

tablas que definan los requisitos a cumplir por los productos de acero estructural. Los documentos completos fueron finalmente recibidos el da 7 de enero de 2011, aproximadamente una semana despus de haberse solicitado los antecedentes completos. Se debe consignar que salvo por GB/T 11263, los documentos recibidos no correspondan a la ltima actualizacin de las normas. Finalmente, el da 22 de febrero de 2011 se recibieron las ltimas versiones de estas normas y una norma adicional. Los documentos base utilizados para la comparacin fueron, en consecuencia, los siguientes:

1. GB/T 1591-2008: Aceros estructurales de alta resistencia y baja aleacin. 2. GB/T 700-2006: Aceros estructurales al carbono.

3

3. GB/T 11263-2005: Perfiles de acero H y T laminados en caliente. 4. GB/T 709-2006: Dimensiones, forma, peso y tolerancias para planchas y

lminas laminadas en caliente. 5. GB/T 706-2008: Perfiles de acero laminados en caliente.

DOCUMENTACIN ADICIONAL Adicionalmente a la documentacin recibida, se analizaron las siguientes

normas y guas: Normas Chilenas Oficiales

1. NCh203.Of2006 Acero para uso estructural Requisitos. 2. NCh427.cR1977 Especificaciones para el clculo de estructuras de acero

para edificios. 3. NCh428.Of1957 Ejecucin de construcciones de acero. 4. NCh2369.Of2003 Diseo ssmico de estructuras e instalaciones

industriales. 5. NCh433.Of1996 Diseo ssmico de edificios (Modificacin 2009).

Especificaciones de uso comn en el diseo, fabricacin y construccin en acero en Chile:

1. ANSI/AISC 360-05 Specification for Structural Steel Buildings. 2. AISC 303-05 Code of Standard Practice for Steel Buildings and

Bridges. 3. ANSI/AISC 341-05 Seismic Provisions for Structural Steel Buildings. 4. S100-07 North American Specification for the Design of Cold-

Formed Steel Structural Members.

Documento de apoyo en el proceso de homologacin: 1. ISO/IEC Guide 21-1:2005(E) Regional or national adoption of

International Standards and other International Deliverables Part 1: Adoption of International Standards

4

ANTECEDENTES RECOPILADOS A continuacin se describe los aspectos principales de las normativas

estudiadas. Las tablas han sido reproducidas directamente de los documentos originales; en el informe final se entregar la informacin procesada, de acuerdo a los requisitos para homologacin.

NCh203.Of2006 Acero para uso estructural Requisitos. Esta ltima versin de la norma chilena 203 refunde en un solo cuerpo

normativo las antiguas NCh203.Of1977 y NCh1159.Of1977, citadas en NCh2369.Of2003. La principal modificacin consiste en la forma de identificar los aceros estructurales, cuya codificacin es la siguiente:

{A o M o Y} ZZZESPN {RH o RP}TO

La Tabla 1 especifica el significado de los cdigos de identificacin. La Tabla 2 presenta los requisitos mnimos de resistencia y deformacin para

cada tipo de acero. La Tabla 3 muestra los lmites de composicin qumica de cada uno de los

aceros.

5

Tabla 1. Nomenclatura para designacin de aceros

6

Tabla 2. Requisitos mnimos de resistencia y deformacin del acero

7

Tabla 3. Composiciones qumicas lmite

Slo los aceros AZZZESP pueden ser usados en estructuras sismorresistentes o sometidas a cargas dinmicas. Estos aceros deben tener una tenacidad mnima de 27 Joules a 203C en el ensayo de Charpy segn NCh926.

La Tabla 4 muestra las calidades de acero antiguas y las denominaciones de los nuevos aceros que los reemplazan. La norma establece claramente que estas no son equivalencias, debido a que los aceros estn sujetos a requisitos diferentes.

8

Tabla 4. Denominaciones antiguas y nuevas de acero estructural NCh203.Of1977 y NCh1159.Of1977 NCh203.Of2006

A37-24ES A240ES A42-27ES A270ES A52-34ES A345ES Y49-35ES Y345ES

Adicionalmente, la norma establece que los aceros deben ser certificados por un Organismo de Certificacin de Productos acreditado, a partir de ensayos realizados en un laboratorio acreditado.

NCh2369.Of2003 Diseo ssmico de estructuras e instalaciones industriales. Esta norma se aplica al diseo sismorresistente de estructuras e instalaciones

industriales, e incluye ductos, caeras, equipos mecnicos y elctricos y anclaje de estos elementos.

El captulo 8 de esta norma est dedicado exclusivamente al diseo de estructuras de acero. La seccin 8.2 contiene los requisitos que deben cumplir el acero estructural y la soldadura para poder ser utilizados en sistemas estructurales resistentes a solicitaciones ssmicas.

Los requisitos para el acero estructural son los siguientes:

Tener en el ensayo de traccin de una probeta de 50 mm, una meseta pronunciada de ductilidad natural con valores lmite de tensin de fluencia, Fy, tensin de rotura, Fu, y alargamiento a la rotura, u, tales que

%20;85.0;450 uu

y

yF

FMPaF

Ser soldables, de acuerdo a las normas AWS.

Tener una tenacidad mnima de 27 Joules a 21C en el ensayo de Charpy segn ASTM A6.

9

Cumplir con alguna de las especificaciones siguientes a. ASTM A36, A242, A572 Gr. 42 y 50, A588 Gr. 50, A913 y A992

para perfiles, planchas, barras, pernos corrientes y de anclaje. b. DIN 17 100, calidades St. 44.2, St. 44.3 y St. 52.3 para los mismos

elementos. c. NCh203 A 42-27ES, A37-24ES y NCh1159 A 52-34ES para los

mismos elementos. d. ASTM A500 Gr. B y C, A501 y A502 para tubos estructurales (la

norma tiene un error aqu, A502 es la especificacin para remaches).

Alternativamente usar materiales de otras especificaciones equivalentes, aprobadas por los profesionales especialistas de cada proyecto.

Los requisitos para pernos y soldaduras son los siguientes: Usar slo pernos ASTM A325 o ASTM A490, o sus equivalentes Usar electrodos y fundentes de soldadura al arco que cumplan AWS

A5.1, A5.5, A5.17, A5.18, A5.20, A5.23 y A5.29, o sus equivalentes. Usar electrodos con una tenacidad mnima de 27 Joules a -29C en el

ensayo de Charpy segn ASTM A6.

NCh427.cR1977 Especificaciones para el clculo de estructuras de acero para edificios.

Esta norma se encuentra obsoleta. NCh2369.Of2003 y NCh433.Of1996 contienen referencias transitorias a las especificaciones AISC, mientras no se oficialice una nueva norma chilena.

NCh428.Of1957 Ejecucin de construcciones de acero. A pesar de encontrarse vigente, esta norma est desactualizada y los

fabricantes se rigen principalmente por las disposiciones de AISC 303.

10

NCh433.Of1996 Diseo ssmico de edificios (Modificacin 2009). Esta norma se aplica al diseo sismorresistente de edificios, incluyendo equipos

y otros elementos secundarios (no estructurales) de stos. No existen requisitos especficos para estructuras de acero incluidos en la

norma. Para el diseo de estructuras de acero, en ausencia de una versin oficial de NCh427, son aplicables las disposiciones transitorias del Anexo B. Estas remiten, para el caso de estructuras hechas en base a perfiles laminados en caliente o formados por planchas soldadas, a la ANSI/AISC 360-05 Specification for Structural Steel Buildings y la ANSI/AISC 341-05 Seismic Provisions for Structural Steel Buildings.

ANSI/AISC 360-05 Specification for Structural Steel Buildings. Esta especificacin se aplica al diseo de sistemas estructurales de acero,

compuestos por elementos de acero definidos segn AISC 303-05 Code of Standard Practice for Steel Buildings and Bridges. La especificacin contiene disposiciones para el diseo, fabricacin y ereccin de edificios y otras estructuras de acero estructural. Estas ltimas se definen como estructuras diseadas, fabricadas y erigidas en forma similar a edificios, con elementos resistentes a cargas verticales y laterales similares a los usados en edificios.

El acero estructural debe cumplir con alguna de las especificaciones siguientes

ASTM A36, A529, A572, A588, A709, A913 o A992 para perfiles laminados en caliente.

ASTM A500, A501, A618 o A847 para tubos estructurales.

ASTM A53 para tuberas.

ASTM A36, A242, A283, A514, A529, A572, A588, A709, A852 o A1011 para planchas.

ASTM A36, A529, A572 o A709 para barras y pletinas.

ASTM A606 o A1011 SS, HSLAS y HSLAS-F para lminas.

11

Perfiles pesados (ms de 50 mm de espesor de alma o ala) laminados o soldados, sometidos a traccin pura o por flexin, que estn empalmados o conectados a otros elementos a travs de soldaduras de penetracin completa, deben tener una tenacidad mnima de 27 Joules a 21C en el ensayo de Charpy segn ASTM A673, Frecuencia P.

Pernos, pernos de anclaje, barras con hilo, conectores de corte, tuercas, golillas y soldaduras deben cumplir con las siguientes especificaciones:

ASTM A307, A325, A449, A490 o F1852 para pernos. ASTM A36, A193, A354, A449, A572, A588 o F1554 para pernos de

anclaje y barras con hilo. ASTM A194 o A563 para tuercas. ASTM F436 o F959 para golillas. AWS A5.1, A5.5, A5.17, A5.18, A5.20, A5.23, A5.25, A5.26, A5.28, A5.29

o A5.32 para electrodos y fundentes. ASTM A29 para conectores de corte (stud).

AISC 303-05 Code of Standard Practice for Steel Buildings and Bridges. Esta especificacin contiene las prcticas de fabricacin y ereccin de

estructuras de acero, las cuales son exigibles, a menos que los documentos contractuales especficamente establezcan lo contrario. En la Seccin 2 de esta especificacin se define Acero Estructural como los elementos del sistema estructural, mostrados y dimensionados en los dibujos de diseo (planos estructurales), esenciales para soportar las cargas de diseo, entre los que se encuentran vigas, columnas y conexiones.

ANSI/AISC 341-05 Seismic Provisions for Structural Steel Buildings. Esta especificacin contiene disposiciones para el diseo, fabricacin y ereccin

de elementos estructurales y conexiones parte de sistemas resistentes a cargas ssmicas en edificios y otras estructuras de acero estructural. Estas disposiciones

12

aplican cuando el factor de modificacin de la respuesta, R, es mayor que 3. Si R es menor o igual a 3, slo se debe aplicar las disposiciones de ANSI/AISC 360-05.

Los aceros utilizados como parte del sistema resistente a cargas ssmicas deben tener una tensin de fluencia especificada mxima de 345 MPa para sistemas estructurales de marcos rgidos especiales e intermedios, marcos enrejados especiales, marcos concntricos especiales, marcos excntricos, marcos con arriostramientos con pandeo restringido y marcos especiales de placas de corte, o 380 MPa para sistemas estructurales de marcos rgidos y concntricos corrientes. Esta limitacin no se aplica a columnas donde slo se espera formacin de rtulas en la base.

El acero estructural debe cumplir con alguna de las siguientes especificaciones:

ASTM A36, A529, A572 [Grados 42 (290 MPa), 50 (345 MPa) o 55 (380 MPa)], A588, A913 [Grados 50 (345 MPa), 60 (415 MPa) o 65 (450 MPa)] o A992 para perfiles laminados en caliente.

ASTM A500 (Grado B o C) o A501 para tubos estructurales. ASTM A53 para tuberas.

ASTM A36, A283 Grado D, A529, A572 [Grados 42 (290 MPa), 50 (345 MPa) o 55 (380 MPa)], A588 o A1011 HSLAS Grado 55 (380 MPa) para planchas.

ASTM A36, A529 o A572 [Grados 42 (290 MPa), 50 (345 MPa) o 55 (380 MPa)] para barras y pletinas.

ASTM A1011 HSLAS Grado 55 (380 MPa) para lminas. Dos parmetros importantes en el diseo sismorresistente de estructuras de

acero, de acuerdo a esta especificacin, son la tensin de fluencia (Fy) y la tensin de rotura (Fu) esperadas. Para estimar estos valores, la especificacin usa los factores Ry y Rt, que representan el valor promedio de Fy y Fu obtenidos de una muestra representativa de ensayos de aceros fabricados en Estados Unidos.

13

Tabla 5. Ry y Rt segn calidad de acero y producto estructural

No existe una norma que establezca la manera de determinar Ry y Rt para otros aceros no indicados en la especificacin. Es recomendable, entonces, seguir el procedimiento que se utiliz para obtener los valores de la Tabla 5, tomando la informacin que haya disponible de ensayos de traccin realizados al acero de inters y obteniendo Ry y Rt como el valor promedio de los ensayos dividido por el valor nominal de Fy y Fu, respectivamente.

S100-07 North American Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members

Esta especificacin se aplica al diseo de elementos estructurales de acero al carbono o de baja aleacin formados en fro, en forma de lmina, franja, plancha o barra de no ms de 25,4 mm de espesor, usados para resistir cargas en edificios y otras estructuras.

El acero estructural debe cumplir con alguna de las especificaciones siguientes

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ASTM A500 o A847 para tubos estructurales.

ASTM A36, A242, A283, A529, A572, A588 o A1011 para planchas.

ASTM A36, A529 o A572 para barras y pletinas.

ASTM A606, A653, A792, A875, A1003, A1008, A1011 o A1039 para lminas.

Puede utilizarse otros aceros, siempre que se cumplan las siguientes condiciones:

(1) La composicin qumica y propiedades mecnicas deben cumplir con los requisitos de alguna de las especificaciones anteriores u otra especificacin publicada.

(2) La composicin qumica y propiedades mecnicas deben ser determinadas por el productor, el distribuidor o el comprador, de acuerdo a las siguientes especificaciones: para aceros recubiertos (galvanizados o pintados), ASTM A924; para lminas formadas en caliente o en fro, ASTM A568; para planchas y barras, ASTM A6; para secciones estructurales huecas (tubos), ASTM A500 para acero al carbono o A847 para acero de alta resistencia y baja aleacin (HSLA).

(3) Las propiedades del recubrimiento deben ser determinadas por el productor, distribuidor o comprador, segn ASTM A924.

(4) El acero debe cumplir los requisitos de A2.3. (5) Si el acero ser soldado, su adecuacin al proceso de soldadura debe

ser establecida por el productor, distribuidor o comprador, segn AWS D1.1 o D1.3. Si el acero no est adecuadamente identificado, el fabricante del producto terminado deber demostrar que las tensiones de fluencia y rotura estn un 10% o ms por encima de las establecidas en la especificacin de referencia.

15

GB/T 1591-2008 Aceros estructurales de alta resistencia y baja aleacin. Esta norma especifica las denominaciones, requisitos tcnicos, mtodos de

ensayo, inspeccin y criterios de aceptacin, empaque, etiquetado y certificados de calidad para aceros de baja aleacin y alta resistencia.

La norma es aplicable a planchas de no menos de 3mm de espesor, lminas delgadas, perfiles y barras para uso estructural.

La denominacin de los aceros es la siguiente:

QXXXY

donde XXX es la tensin de fluencia en MPa e Y es el grado (A, B, C, D o E). El grado est relacionado con la tenacidad o resistencia a la fractura, medida a travs del ensayo de Charpy.

La composicin qumica de los aceros debe cumplir con los lmites indicados en la Tabla 6 (Tabla 1 de la norma). Esta tabla es seguida por una serie de excepciones a las composiciones exigidas.

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Tabla 6. Lmites en la composicin qumica del acero segn GB/T 1591-2008 Chemical composition s, b (Mass fraction)/%

P S Nb V Ti Cr Ni Cu N Mo B Al Grade Quality grade C Si Mn

Not larger than Not less

than

A 0.035 0.035

B 0.035 0.035 -

C 0.20

0.030 0.030

D 0.030 0.025

Q345

E 0.18

0.50 1.70

0.025 0.020

0.07 0.15 0.20 0.30 0.50 0.30 0.012 0.10 - 0.015

A 0.035 0.035 B 0.035 0.035

-

C 0.030 0.030 D 0.030 0.025

Q390

E

0.20 0.50 1.70

0.025 0.020

0.07 0.20 0.20 0.30 0.50 0.30 0.015 0.10 - 0.015

A 0.035 0.035 B 0.035 0.035

-

C 0.030 0.030 D 0.030 0.025

Q420

E

0.20 0.50 1.70

0.025 0.020

0.07 0.20 0.20 0.30 0.80 0.30 0.015 0.20 - 0.015

C 0.030 0.030 D 0.030 0.025 Q460 E

0.20 0.60 1.80

0.025 0.020

0.11 0.20 0.20 0.30 0.80 0.55 0.015 0.20 0.004 0.015

C 0.030 0.030 D 0.030 0.025 Q500 E

0.18 0.60 1.80

0.025 0.020

0.11 0.12 0.20 0.60 0.80 0.55 0.015 0.20 0.004 0.015

C 0.030 0.030 D 0.030 0.025 Q550 E

0.18 0.60 2.00

0.025 0.020

0.11 0.12 0.20 0.80 0.80 0.80 0.015 0.30 0.004 0.015

C 0.030 0.030 D 0.030 0.025 Q620 E

0.18 0.60 2.00

0.025 0.020

0.11 0.12 0.20 1.00 0.80 0.80 0.015 0.30 0.004 0.015

C 0.030 0.030 D 0.030 0.025 Q690 E

0.18 0.60 2.00

0.025 0.020

0.11 0.12 0.20 1.00 0.80 0.80 0.015 0.30 0.004 0.015

Adicionalmente a estos requisitos, la norma establece lmites del contenido de carbono equivalente (CE) para todas las calidades de acero, excepto calidad A, segn la forma en que son terminados los productos, los cuales se muestran en las Tablas 6, 7 y 8 (Tablas 2, 3 y 4 de la Norma).

Tabla 7. CE para aceros laminados en caliente o laminados controlados

17

Tabla 8. CE para aceros normalizados, laminados normalizados o normalizados y templados

Tabla 9. CE para aceros laminados termo-mecnicamente (TMCP) o laminados termo-mecnicamente y templados

Para aceros TMCP o laminados termo-mecnicamente y templados, cuyo contenido de carbono no exceda un 0.12%, se permite utilizar como medida del grado de soldabilidad del acero un parmetro denominado ndice de sensibilidad de fractura por soldadura (Pcm), en lugar del CE. Este ndice se calcula como

BVMoNiCrCuMnSi

CPcm 51015602030

++++++

++=

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Con respecto al mtodo de produccin, se permite acero producido en convertidores u hornos elctricos, con posibilidad de refinacin fuera del horno.

Las propiedades mecnicas y requisitos tcnicos estn especificados en la Tabla 10 (Tabla 6 de la Norma). Se indican, segn espesor o dimetro de la pieza de acero, la tensin de rotura requerida, la elongacin a la rotura mnima, entre otras.

Con respecto a la resistencia a la fractura, los requisitos de resultados del ensayo de Charpy se presentan en la Tabla 11 (Tabla 7 de la Norma).

Adicionalmente, la norma contiene disposiciones sobre la forma de entregar el producto, los ensayos que se deben realizar y los requisitos de inspeccin. Para las especificaciones de empacado, etiquetado y certificacin de calidad, esta norma refiere a las normas GB247 y GB2101.

19

Tabla 10. Requisitos mnimos de resistencia y deformacin del acero segn GB/T 1591-2008

20

Tabla 11. Requisitos mnimos de resistencia a la fractura segn GB/T 1591-2008

21

GB/T 700-2006 Aceros estructurales al carbono. Esta norma especifica los requisitos tcnicos para aceros convencionales al

carbono. La norma es aplicable a planchas, lminas delgadas, perfiles y barras. La denominacin de los aceros es la siguiente:

QXXX-YW

donde XXX es la tensin de fluencia en MPa, Y es el grado (A, B, C o D) y W es el nivel de remocin del oxgeno del acero (F para rimmed, Z para killed y TZ para special killed).

La composicin qumica de los aceros debe cumplir con los lmites indicados en la Tabla 12 (Tabla 1 de la norma). Al igual que en el caso de la norma para aceros de baja aleacin y alta resistencia, esta tabla es seguida por una serie de excepciones a las composiciones exigidas.

Tabla 12. Lmites en la composicin qumica del acero segn GB/T 700-2006

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Con respecto al mtodo de produccin, se permite acero producido en convertidor al oxgeno o en horno elctrico, y se entrega la eleccin al productor de acero.

Las propiedades mecnicas y requisitos tcnicos estn especificados en la Tabla 13 (Tabla 2 de la Norma).

Tabla 13. Requisitos mnimos de resistencia y deformacin del acero segn GB/T 700-2006

Al igual que la norma para aceros de baja aleacin y alta resistencia, esta norma contiene disposiciones sobre la forma de entregar el producto, los ensayos que se deben realizar y los requisitos de inspeccin. Para las especificaciones de empacado, etiquetado y certificacin de calidad, esta norma refiere a las normas GB247 y GB2101.

GB/T 11263-2005 Perfiles de acero H y T laminados en caliente. Esta norma contiene disposiciones sobre tamaos, perfiles, pesos, tolerancias

de fabricacin, requisitos tcnicos, mtodos de ensayo, requisitos de inspeccin,

23

empacado, etiquetado y certificacin de calidad para perfiles H laminados en caliente y perfiles T cortados de perfiles H laminados en caliente.

La norma comienza con la forma de especificar una orden de compra, en su punto 3. En el punto 4 establece las clasificaciones de los perfiles H y T. Para perfiles H define cuatro categoras, dependiendo de las dimensiones de ala y alma: ala ancha (HW), ala de ancho medio (HM), ala angosta (HN) y perfil delgado (HT). En el caso de perfiles T, las categoras son tres: ala ancha (TW), ala de ancho medio (TM) y ala angosta (TN). Las tablas 1 y 2 de la Norma indican los tamaos producidos en China, mientras que la Tabla 14 (Tablas 3 y 4 de la Norma) contiene las tolerancias de fabricacin.

24

Tabla 14. Tolerancias dimensionales para perfiles H y T

Perfiles H Item Allowable Tolerance Illustrate

Heightsize300 T1.0%B , but allowable minimum tolerance 1.5mm Flange Inclination T Heightsize300 T1.2%B , but allowable minimum tolerance 1.5mm

See old Figure P10

Heightsize300 0.15% of length Bending Heightsize300 0.10% of length

Applicable to large bending from top to bottom and from left

to right Heightsize300 &

Width (size)200 2.5 Center Deviation S Heightsize300 or

Width (size)200 3.5 See old Figure P10

Heightsize400 2.0 400~600 2.5 Web Bending W 600 3.0

See old Figure P10

End face inclination e e1.6%(H or B), but allowable minimum

tolerance 1.5mm 3.0mm See old Figure P10

25

Tabla 14. Tolerancias dimensionales para perfiles H y T (continuacin) Perfiles T

200 4.0 6.0

200300 5.0 7.0 Height h

(to sizes

300 6.0 8.0

See old Figure P10

At connections eB/200 and e1.5 e2.0

Flange warping

e Normal positions

B150 B150 eB/150

See old Figure P10

Remark: Allowable tolerance of other positions follow that of positions in respective sizes of H shape steels.

GB/T 706-2008 Perfiles de acero laminados en caliente. Esta norma contiene disposiciones sobre tamaos, perfiles, pesos, tolerancias

de fabricacin, requisitos tcnicos, mtodos de ensayo, requisitos de inspeccin, empacado, etiquetado y certificacin de calidad para perfiles doble T de ala de espesor variable, perfiles canal, perfiles ngulo y perfiles L tipo ngulo laminados en caliente.

El anexo A de la Norma contiene las dimensiones nominales de los perfiles producidos en China. La longitud habitual de los perfiles ngulo est entre 4000mm y 19000mm, mientras que la de los otros perfiles est entre 5000mm y 19000mm. Las tablas siguientes (Tablas 1 a 3 de la Norma) contienen las tolerancias de fabricacin de estos perfiles.

26

Tabla 15. Tolerancias dimensionales para perfiles doble T de ala de espesor variable y canales

Adicionalmente, la tolerancia del espesor promedio del ala (t) deber estar dentro del rango 0.06t.

27

Tabla 15. Tolerancias dimensionales para perfiles doble T de ala de espesor variable y canales (continuacin)

28

Tabla 16. Tolerancias dimensionales para perfiles ngulo

29

Tabla 17. Tolerancias dimensionales para perfiles L tipo ngulo

Tabla 18. Tolerancias dimensionales para longitud

30

GB/T 709-2006 Dimensiones, forma, peso y tolerancias para planchas y rollos laminados en caliente.

Esta norma es aplicable a planchas y rollos laminados en caliente de ancho no menor a 600 mm. Contiene la modulacin dimensional y las tolerancias de fabricacin aplicables a planchas de acero.

Los rangos de dimensiones de planchas y rollos de acero son los siguientes: Espesor normal de planchas: 3mm-400mm, modulados cada 0.5mm para

planchas de espesor menor a 30mm, o cada 1mm, en otro caso. Ancho nominal de planchas: 600mm-4,800mm, modulados en mltiplos

de 10mm o 50mm. Longitud nominal de planchas: 2,000mm-20,000mm. Espesor normal de acero en rollos: 0.8mm-25.4mm, modulados cada

0.1mm. Ancho nominal de acero en rollos: 600mm-2200mm, modulado cada

10mm. Ancho nominal de rollos cortados longitudinalmente: 120mm-900mm.

Las tablas siguientes contienen algunas de las tolerancias dimensionales para planchas y lminas. Se distinguen cuatro tipos de planchas segn el tipo de tolerancia: tipo N, igual tolerancia + y -; tipo A, tolerancia especificada segn el espesor normal; tipo B, tolerancia - es 0.3mm; tipo C tolerancia - es cero y se especifica la tolerancia + segn el espesor normal. Adems, se hace diferencia entre planchas con bordes de laminacin, es decir, los bordes sin tratar que quedan despus de producir la plancha, y planchas con bordes cortados.

31

Tabla 19. Tolerancias en el espesor de planchas tipo N, en mm

32

Tabla 20. Tolerancias en el espesor de planchas tipo A, en mm

33

Tabla 21. Tolerancias en el espesor de planchas tipo B, en mm

Tabla 22. Tolerancias en el espesor de planchas tipo C, en mm

34

Tabla 23. Tolerancias en el espesor de rollos, en mm

Tabla 24. Tolerancias en el ancho de planchas de borde cortado, en mm

Tabla 25. Tolerancias en el ancho de rollos con bordes de laminacin, en mm

35

Tabla 26. Tolerancias en el ancho de rollos con bordes cortados, en mm

Tabla 27. Tolerancias en el ancho de rollos cortados longitudinalmente, en mm

36

Tabla 28. Tolerancias en la longitud de planchas

Tabla 29. Tolerancias en la longitud de rollos

Adicionalmente, la norma contiene disposiciones sobre desviacin del plano mxima, concavidad mxima, falta de escuadra y cmo medir estos valores.

ISO/IEC Guide 21-1:2005(E) Regional or national adoption of International Standards and other International Deliverables Part 1: Adoption of International

Standards Esta gua contiene la metodologa y formato para informar el grado de

concordancia de una norma nacional con una norma internacional. Define tres grados de correspondencia: idntica, modificada y no equivalente. Los criterios que

37

definen estos tres grados se usarn para homologar la normativa relativa al acero estructural de Chile y China.

Correspondencia idntica

Se deben cumplir las siguientes condiciones: a. La norma regional es idntica a la internacional en contenido tcnico, estructura y escritura (o es una traduccin exacta); o b. La norma regional es idntica a la internacional en contenido tcnico y estructura , aunque puede contener cambios editorial menores como:

cambio de coma por punto decimal; correccin de errores de impresin o cambios de nmero de

pgina; eliminacin de texto en otros idiomas en una norma internacional

multilinge; inclusin de correcciones o erratas emitidas sobre la norma

internacional;

cambios de ttulo por consistencia con una serie de normas regionales;

cambio de esta norma internacional por esta norma regional inclusin de material informativo regional o nacional; eliminacin de prembulos informativos de la norma internacional; cambios en escritura para reflejar usos locales de lenguaje; adicin, como informacin, de cantidades recalculadas en el

sistema mtrico del pas Cualquier situacin aceptable por la norma internacional es aceptable por la

norma regional y viceversa. Correspondencia modificada

Se considera que la norma regional es una versin modificada de la norma internacional cuando existen diferencias tcnicas claramente identificadas y explicadas. La estructura de ambas normas es similar y cualquier cambio de

38

estructura no impide la comparacin simple entre ambas normas en contenido y estructura.

Situaciones aceptables por la norma internacional no son aceptables por la norma regional o viceversa.

Correspondencia no equivalente

Se considera que la norma regional no es equivalente a la norma internacional en contenido tcnico y estructura y las diferencias no estn claramente establecidas. Esto incluye el caso en que slo una parte minoritaria de la norma internacional, en cantidad o significado, ha sido incluida en la norma regional.

ASTM A6/A6M 10a Especificacin estndar para los requisitos generales para barras, planchas, perfiles y lminas machihembradas de acero estructural laminado.

Esta norma contiene requisitos generales para acero estructural laminado en barras, planchas, perfiles y lminas machihembradas, fabricado a partir de materiales que puedan ser clasificados dentro de una lista de calidades de acero que incluyen ASTM A36, ASTM A242 y ASTM A572.

La Seccin 3 de la norma contiene la definicin de terminologa general y, en particular, la definicin de plancha, perfil, barra y lmina machihembrada.

La Seccin 4 contiene la informacin que debe ser incluida en rdenes de pedido.

La Seccin 5 define el material y la forma de fabricacin. Establece que el acero puede ser producido en horno crisol, horno de oxgeno u horno de arco elctrico, con la posibilidad de una segunda refinacin en horno de cuchara u otro. El acero puede ser producido en moldes o colada continua. En este ltimo caso, el material de transicin entre dos coladas de diferente composicin qumica debe ser eliminado, de manera de poder discernir claramente las dos coladas. Los productos estructurales pueden ser producidos a partir de productos laminados semi-terminados (palanquillas, alambrones, etc.) o acero en rollos.

39

La Seccin 6 establece requisitos cuando el acero es trmicamente tratado, definiendo los criterios de aceptacin en funcin de quin realice el tratamiento trmico.

La Seccin 7 establece la forma de realizar el anlisis de composicin qumica del acero. Este anlisis debe hacerse de acuerdo a ASTM A751 Test Methods, Practices, and Terminology for Chemical Analysis of Steel Products. Para cada colada debe determinarse el contenido de carbono, manganeso, fsforo, azufre, slice, nquel, cromo, molibdeno, cobre, vanadio, columbio y cualquier otro elemento de aleacin que sea requerido por la especificacin del acero correspondiente. La Tabla 30 (Tabla A en la norma) muestra las variaciones admisibles respecto a los lmites de composicin de cada elemento de aleacin establecidos por la especificacin de acero correspondiente.

La Seccin 8 establece la cantidad de ensayos que se deben realizar y los criterios de aceptacin cuando se especifica ensayos de tamao de grano austentico.

La Seccin 9 establece los criterios de calidad de terminacin de los productos de acero y las medidas de reparacin aceptables cuando estos criterios no se cumplen.

La Seccin 10 define los mtodos de ensayo aceptables para determinacin de propiedades mecnicas. Todos los ensayos deben ceirse a ASTM A370 Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products. La tensin de fluencia puede determinarse a partir del mtodo del 0,2% de deformacin remanente o del 0,5% de extensin total bajo carga, a menos que la especificacin del material establezca algo diferente.

La Seccin 11 establece los requisitos del ensayo de traccin para cada tipo de producto estructural terminado.

La Seccin 12 define las variaciones en dimensin y en peso admisibles, para cada tipo de producto estructural terminado. Estas se detallan, para unidades en pulgadas y libras, en las Tablas 1 a 31 de la norma y en las Tablas A1.1 a A1.31

40

del Anexo A1, para unidades mtricas. El Anexo A2 contiene las dimensiones nominales de los productos elaborados de acuerdo a la prctica de Estados Unidos.

Las secciones siguientes de la norma establecen requisitos generales para la repeticin de ensayos, los informes de ensayo, la inspeccin, el rechazo, la identificacin y el empaque, etiquetado y carga de los productos estructurales de acero.

41

Tabla 30. Variaciones permitidas en la composicin qumica del acero

42

ASTM A 568/A 568M 09a Especificacin estndar para acero estructural al carbono y de alta resistencia y baja aleacin en planchas delgadas laminadas en caliente

o fro. Esta norma contiene los requisitos generales para planchas delgadas de acero

(lminas) en rollos y cortadas a medida, que cumplan con alguna de las especificaciones de material siguientes: ASTM A414/A414M, A424, A606, A659/A659M, A794, A1008/A1008M, A1011/A1011M y A1039/A1039M.

La norma parte con definiciones de los tipos de acero, productos y otros trminos aplicables a este tipo de productos. Luego, entrega requisitos sobre le material y la fabricacin de los productos. A continuacin establece tolerancias para el anlisis de composicin qumica, los que se muestran en la Tabla 31 (Tabla 2 en la norma). Con respecto a las propiedades mecnicas, stas deben determinarse de acuerdo a A370. Las pruebas de doblado deben hacerse de acuerdo a E290.

En las Tablas 3 a la 20 de la norma se entregan las variaciones dimensionales y de peso admisibles, en pulgadas y libras, de acuerdo a la especificacin, mientras que en las Tablas A1.1 a A1.17 se entregan en unidades SI.

Finalmente, la norma establece requisitos generales para la repeticin de ensayos, los informes de ensayo, la inspeccin, el rechazo, la identificacin y el empaque, etiquetado y carga de los productos estructurales de acero.

43

Tabla 31. Variaciones permitidas en la composicin qumica del acero

ASTM A242/A242M 04 (reaprobada 2009) Especificacin para acero estructural de alta resistencia y baja aleacin.

Esta norma cubre barras, planchas y perfiles de acero estructural de alta resistencia y baja aleacin, para construccin soldada, apernada o remachada en estructuras donde el peso o la durabilidad son importantes. Son aceros con una mejor resistencia a la corrosin que aceros al carbono y que pueden ser usados sin recubrimiento. La fabricacin de barras, planchas y perfiles debe estar de acuerdo con los requisitos de ASTM A6/A6M. El acero debe ser killed o semi-killed.

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La resistencia a la traccin de planchas, barras y perfiles de este tipo de acero debe estar de acuerdo a los valores exigidos en la Tabla 32 (Tabla 1 en la norma).

Tabla 32. Requisitos mnimos de resistencia y deformacin del acero A242/A242M

La composicin qumica del acero debe cumplir con los lmites establecidos en la Tabla 33 (Tabla 2 en la norma), considerando las tolerancias indicadas en ASTM A6/A6M.

Tabla 33. Lmites en la composicin qumica del acero A242/A242M

ASTM A36/A36M 08 Especificacin para acero convencional al carbono. Esta norma cubre barras, planchas y perfiles de acero estructural al carbono,

para construccin soldada, apernada o remachada de edificios o puentes y para propsitos estructurales generales.

La fabricacin de barras, planchas y perfiles debe estar de acuerdo con los requisitos de ASTM A6/A6M. El acero para planchas y barras sobre 12,5 mm de espesor y perfiles sobre 25 mm de espesor debe ser killed o semi-killed.

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La resistencia a la traccin de planchas, barras y perfiles de este tipo de acero debe estar de acuerdo a los valores exigidos en la Tabla 34 (Tabla 2 en la norma). Perfiles de rea transversal menor a 645 mm2 y barras no planas de espesor o dimetro inferior a 12,5 mm no necesitan ser ensayados a traccin si la composicin qumica del acero es adecuada para obtener las propiedades en traccin de esta Tabla.


La composicin qumica del acero debe cumplir con los lmites establecidos en la Tabla 35 (Tabla 3 en la norma), considerando las tolerancias indicadas en ASTM A6/A6M.

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Componentes de una estructura identificadas como A36/A36M que no sean barras, perfiles o planchas, deben cumplir con alguna de las especificaciones indicadas en la Tabla 36 (Tabla 1 en la norma).

Tabla 36. Especificaciones para piezas diferentes a barras, planchas y perfiles

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ASTM A572/A572M 07 Especificacin para acero estructural Columbio-Vanadio de alta resistencia y baja aleacin.

Esta norma cubre cinco grados de acero de alta resistencia y baja aleacin para barras, planchas, perfiles de acero estructural y lminas machihembradas, cuya composicin qumica debe incluir Columbio (Niobio), Vanadio, Titanio, Nitrgeno o una combinacin de estos elementos. Todos los grados pueden usarse en cualquier estructura soldada, apernada o remachada, a excepcin de los grados 60 y 65 que no pueden ser usados en estructuras de puente soldadas.

La fabricacin de barras, planchas y perfiles debe estar de acuerdo con los requisitos de ASTM A6/A6M. El acero debe ser killed o semi-killed.

La resistencia a la traccin de planchas, barras y perfiles de este tipo de acero debe estar de acuerdo a los valores exigidos en la Tabla 37 (Tabla 4 en la norma).


La composicin qumica del acero debe cumplir con los lmites establecidos en la Tabla 38 (Tablas 2 y 3 en la norma), considerando las tolerancias indicadas en ASTM A6/A6M.

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En cuanto a los requisitos de tenacidad, estos deben ser acordados entre el proveedor y el comprador, no son parte de la norma.

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COMPARACIN DE NORMAS Basndose en las normas revisadas, puede establecerse el grado de

correspondencia entre las normas relacionadas con el material y el producto terminado. Esta comparacin se resume en la Tabla 39

Tabla 39. Correspondencia entre normas revisadas Norma 1 Norma 2 Correspondencia Observaciones

ASTM A6/A6M No equivalente



NCh203


El prembulo de la norma NCh203 establece que su desarrollo se bas en ASTM A6/A6M-01 y antecedentes tcnicos proporcionados por el Comit. No indica claramente las diferencias con ASTM A6, ni sigue la estructura de esta ltima.

GB/T 700 No equivalente




NCh203


NCh203 slo norma el material, no el producto terminado. Adems incluye aceros al carbono y aceros de alta resistencia y baja aleacin, que en las normas chinas estn en documentos separados.

ASTM A6/A6M GB/T 11263 No equivalente

ASTM A6 cubre tanto perfiles como barras y planchas. GB/T 11263 slo cubre perfiles H y T. Adems, la estructura y los requisitos difieren.

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Norma 1 Norma 2 Correspondencia Observaciones


ASTM A6 cubre tanto perfiles como barras y planchas. GB/T 706 slo cubre perfiles doble T de espesor de ala variable, canales, ngulos y perfiles L tipo ngulo. Adems, la estructura y los requisitos difieren.


Si bien cubren el mismo material, la estructura de ambas normas es diferente y los requisitos no coinciden


dem a anterior. Adicionalmente, GB/T 1591 declara ser adopcin de ISO 4950:1981 High Yield Strength Flat Steels e ISO 4951:1979 High Yield Strength Bar Steels and Shape Steels

ASTM A572/A572M GB/T 1591 No equivalente dem a anterior.

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Norma 1 Norma 2 Correspondencia Observaciones


ASTM A568 cubre planchas laminadas en caliente o en fro, mientras que GB/T 709 slo cubre planchas laminadas en caliente. La estructura y los requisitos de ambas normas son diferentes.

Debido a que no es posible homologar las normas entre s, a continuacin se procede a identificar similitudes y diferencias entre los tipos de acero y entre los productos terminados definidos por cada norma.

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COMPARACIN DEL MATERIAL Debido a la no equivalencia de las normas como un documento completo, se

procede a continuacin a estudiar la aplicabilidad de los aceros definidos por las normas chinas, al diseo sismorresistente de proyectos industriales.

Los requisitos para el acero estructural establecidos por NCh2369 fueron presentados anteriormente. La evaluacin de la aplicabilidad de los aceros definidos en las normas chinas se presenta en funcin de estos tres criterios en la Tabla 40

Tabla 40. Evaluacin de aceros chinos de acuerdo a NCh2369 Requisitos Acero

Fy 450 MPa Fy/Fu 0,85 u 20% SoldableA TenacidadB

Q195 NG NG t 40mm NG Q215 A NG Q215 B Q235 A X NG Q235 B Q235 C Q235 D Q275 A t 100mm X NG

Q275 B, C, D t 100mm Q345 A, B t 250mm t 40mm NG

Q345 C t 250mm t 100mm t 250mm Q345 D, E t 100mm t 400mm

Q390 A t 63mm t 120mm NG Q390 B, C, D, E t 63mm t 120mm t 150mm

Q420 A X t 63mm NG Q420 B, C, D, E X t 63mm t 150mm

Q460 C, D, E X X X t 150mm Q500 C, D, E X X t 150mm Q550 C, D, E X X t 150mm Q620 C, D, E X X X t 63mm t 150mm Q690 C, D, E X X X X t 150mm

Notas: NG: no garantizado; : cumple para todo espesor; X: no cumple. A La soldabilidad del material est definida por ASTM A6/A6M en funcin del contenido de

Carbono equivalente (CE) y no por AWS, como pide NCh2369. El lmite de CE se establece en NCh203 como 0,48. B Si bien los requisitos exigidos por GB/T 700 y GB/T 1591 son idnticos a los exigidos por

ASTM A370 y ASTM A673, estas ltimas normas son ms especficas en la ubicacin para obtener las muestras a ensayar.

De la Tabla 40 se puede concluir que los aceros que cumplen con los requisitos exigidos por la NCh2369 son: Q215 Grado B; Q235 Grados B, C y D; Q275 Grados

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B, C y D, para espesores menores a 100 mm; Q345 Grados C, D y E, para espesores menores a 100 mm; y Q390 Grados B, C, D y E, para espesores menores a 63 mm.

A continuacin se compara los aceros al carbono chinos con el acero al carbono ASTM A36. La Tabla 41 muestra esta comparacin. Debido a que no est especificado el tamao de la probeta de traccin en la norma china correspondiente, se ha asumido, conservadoramente, que la elongacin a la rotura se mide en una probeta de 50 mm de longitud flexible. Bajo estas consideraciones, se observa que slo el acero Q275, para perfiles de espesores menores a 60 mm, cumple con los requisitos de propiedades mecnicas en traccin establecidas por ASTM A36.

Tabla 41. Comparacin de requisitos de propiedades mecnicas de aceros chinos al carbono con ASTM A36

Requisitos Acero Fy 250 MPa 400 Fu 550MPa u 23% (planchas) u 21% (perfiles)

Q195 X NG t 40mm t 40mm Q215 X NG Q235 X NG t 100mm Q275 X t 60mm Notas: NG: no garantizado; : cumple para todo espesor; X: no cumple; u en 50 mm.

Si luego se analiza la composicin qumica del Q275 se puede ver que todos los elementos de aleacin estn dentro de los rangos del ASTM A36 para perfiles, considerando las tolerancias en composicin qumica establecidas en ASTM A6.

Se realiza el mismo tipo de comparacin para los aceros al carbono definidos en la norma chilena, obtenindose los resultados de la Tabla 42.

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Tabla 42. Comparacin de requisitos de propiedades mecnicas de aceros chinos y aceros NCh 203 al carbono.

Requisitos A240ES Acero Fy 240 MPa 360 Fu 460 MPa u 24%

(t 5mm) u 22%

(5 t 16 mm) u 20%

(t > 16 mm) Q195 X NG t 40 mm Q215 X NG Q235 X NG Q275 X X t 100 mm


(t 5mm) u 20%

(5 t 16 mm) u 18%

(t > 16 mm) Q195 X X NG Q215 X X Q235 X NG Q275 t 150 mm


(t 5mm) u 18%

(5 t 16 mm) u 16%

(t > 16 mm) Q195 X X NG Q215 X X Q235 X X Q275 X NG t 150 mm

Requisitos A250ESP Acero 250 Fu 350 MPa 400 Fu 550MPa u 23%

(en 50 mm) u 20%

(en 200 mm) Fy/Fu 0,85

Q195 X NG t 40 mm t 40 mm t 40 mm Q215 X NG Q235 X NG t 100 mm Q275 X t 100 mm

Requisitos A345ESP Acero 345 Fu 450 MPa 450 Fu u 21%

(en 50 mm) u 18%

(en 200 mm) Fy/Fu 0,85

Q195 X X t 40mm t 40mm t 40 mm Q215 X X Q235 X NG Q275 X t 60 mm t 150mm

Slo es posible homologar los aceros al carbono A270ES y Q275, para planchas de espesor menor a 150 mm. Para planchas de espesor menor a 100

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mm, podra homologarse el Q275 al A250ESP, si se demuestra a travs de ensayos de traccin en probetas de 50 mm, que el acero Q275 puede alcanzar una deformacin de rotura del 23%. Comparando las composiciones qumicas de Q275, A270ES y A250ESP, se observa que el Q275 se mantiene dentro de los rangos establecidos para A270ES y A250ESP, salvo por el Mn, que se encuentra levemente sobre el lmite nominal. Considerando el cumplimiento de los requisitos de resistencia mecnica, se mantiene la conclusin sobre la homologacin de Q275 con A270ES y A250ESP.

La Tabla 43 muestra la comparacin entre los aceros de baja aleacin y alta resistencia chinos y el acero de baja aleacin y alta resistencia ASTM A242. Nuevamente, debido a que no est especificado el tamao de la probeta de traccin en la norma china correspondiente, se ha asumido, conservadoramente, que la elongacin a la rotura se mide en una probeta de 50 mm de longitud flexible.

De los resultados de la Tabla 43, se puede concluir que el acero A242 puede ser homologado con los siguientes aceros chinos: Q345, Grados C, D y E, para planchas de espesor entre 20 y 40 mm; Q390 para planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y perfiles de peso mayor o igual a 634 kg/m o espesores entre 127.5 y 150 mm. Comparando las composiciones qumicas, los aceros Q345 y Q390 tienen lmite de contenido de Carbono y Manganeso mayor que el permitido para aceros A242/A242M. En el caso del acero Q345 Grados D y E slo el lmite de contenido de Manganeso se escapa del lmite mximo. Considerando el cumplimiento de los requisitos de resistencia mecnica, se mantiene la conclusin sobre la homologacin de Q345 y Q390 con A242.

La Tabla 44 muestra la comparacin entre los aceros de baja aleacin y alta resistencia chinos y el acero de baja aleacin y alta resistencia Columbio-Vanadio ASTM A572. Nuevamente, debido a que no est especificado el tamao de la probeta de traccin en la norma china correspondiente, se ha asumido, conservadoramente, que la elongacin a la rotura se mide en una probeta de 50 mm de longitud flexible.

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De los resultados de la Tabla 44, se puede concluir que el acero A572 puede ser homologado con diferentes aceros chinos, segn su grado. El A572 Grado 42 no es homologable a acero chino alguno. El A572 Grado 50 puede ser homologado, para planchas de ancho mayor a 600 mm, al Q345 (para espesores de 16 mm o menos), al Q390 (para espesores de 63 mm o menos) y al Q420 (para espesores de 40 mm o menos). El A572 Grado 55 puede ser homologado, para planchas de ancho mayor a 600 mm, al Q390 (para espesores de 16 mm o menos) y al Q420 (para espesores de 63 mm o menos). El A572 Grado 60 puede ser homologado al Q420 (para espesores de 16 mm o menos), y para planchas de ancho mayor a 600 mm, al Q460 (para espesores de 63 mm o menos), y al Q500 y Q550. Finalmente, el A572 Grado 65 puede homologarse al Q460 (para planchas de ancho superior a 600 mm y espesor de 16 mm o menos), al Q500 (para espesores de 80 mm o menos) y al Q550 y Q620 (para planchas de ancho superior a 600 mm). Comparando las composiciones qumicas, los aceros chinos tienen un lmite de contenido de Silicio ligeramente superior al permitido por la norma. Debido a su alto contenido de Titanio y Columbio, y el contenido de Vanadio, los aceros chinos slo pueden ser calificado como A572 Tipo 2. Considerando el cumplimiento de los requisitos de resistencia mecnica, se mantiene la conclusin sobre la homologacin de los aceros chinos con el A572 en sus diferentes grados.

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Tabla 43. Comparacin de requisitos de propiedades mecnicas de aceros chinos de baja aleacin y alta resistencia con ASTM A242

Acero Requisitos planchas t 20mm u 21% Fy 345 MPa 480 MPa Fu

Q345 A, B X t 16 mm NG Q345 C, D, E t 16 mm NG

Q390 b 600 mm Q420, 460, 500, 550, 620, 690 X

Requisitos planchas 20 < t 40mm u 21% Fy 315 MPa 460 MPa Fu

Q345 A, B X Q345 C, D, E

Q390 b 600 mm Q420, 460, 500, 550, 620, 690 X

Requisitos planchas 40 < t 100mm u 21% Fy 290 MPa 435 MPa Fu

Q345 X Q390 b 600 mm

Q420, 460, 500, 550, 620, 690 X

Requisitos perfiles t 40mm u 21% Fy 345 MPa 485 MPa Fu

Q345 A, B X t 16 mm NG Q345 C, D, E t 16 mm NG

Q390 w 634 kg/m Q420, 460, 500, 550, 620, 690 X

Requisitos perfiles 40 < t 50mm u 21% Fy 315 MPa 460 MPa Fu

Q345 X Q390 w 634 kg/m

Q420, 460, 500, 550, 620, 690 X

Requisitos perfiles t > 50mm u 21% Fy 290 MPa 435 MPa Fu

Q345 X t 100 mm Q390 t 127.5 mm t 150 mm t 150 mm

Q420, 460, 500, 550, 620, 690 X

Notas: NG: no garantizado; : cumple para todo espesor; X: no cumple; u en 50 mm.

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Tabla 44. Comparacin de requisitos de propiedades mecnicas de aceros chinos de baja aleacin y alta resistencia con ASTM A572/A572M.

Acero Grado 42 u 24% Fy 290 MPa 415 MPa Fu

Q345 X t 100 mm Q390 X

Q420, 460, 500, 550, 620, 690 X

Grado 50 u 21% Fy 345 MPa 450 MPa Fu

Q345 b 600 mm t 16 mm Q390 b 600 mm t 63 mm Q420 b 600 mm t 40 mm t 100 mm

Q460, 500, 550, 620, 690 X


Q345 X NG Q390 b 600 mm t 16 mm t 100 mm Q420 b 600 mm t 63 mm t 100 mm

Q460, 500, 550, 620, 690 X


Q345 X NG Q390 X NG Q420 t 16 mm t 100 mm Q460 b 600 mm t 63 mm

Q500, 550 b 600 mm Q620, 690 X


Q345 X NG Q390, 420 X NG

Q460 b 600 mm t 16 mm t 100 mm Q500 t 80 mm t 80 mm

Q550, 620 b 600 mm Q690 X


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Se realiza el mismo tipo de comparacin para los aceros de baja aleacin y alta resistencia definidos en la norma chilena. Los resultados de estas comparaciones se muestran en la Tabla 45. Se puede ver que el Y345ES puede ser homologado con los aceros: Q390, para espesores menores o iguales a 63 mm; Q420 para espesores entre 5 y 150 mm; Q460 para espesores entre 16 y 150 mm; y Q500 y Q550 para espesores entre 16 y 100 mm. Comparando las composiciones qumicas de estos aceros se observa que son similares a las del Y345ES, excepto que tienen un porcentaje de Manganeso ligeramente ms alto que el permitido. Basndose en las propiedades mecnicas de estos aceros, se mantiene la conclusin sobre homologacin con Y345ES. Sin embargo, el acero Y345ES no es aceptable en construccin sismorresistente.

Tabla 45. Comparacin de requisitos de propiedades mecnicas de aceros chinos y aceros NCh 203 de baja aleacin y alta resistencia.

Requisitos Y345ES Acero Fy 345 MPa 480 MPa Fu u 20%

(t 5mm) u 18%

(5 t 16 mm) u 16%

(t > 16 mm) Q345 A, B, C t 16 mm NG t 250 mm

Q345 D, E t 16 mm NG Q390 t 63 mm t 150 mm Q420 t 100 mm t 150 mm X t 150 mm Q460 t 150 mm t 150 mm X X t 150 mm Q500 t 100 mm t 100 mm X X t 100 mm Q550 t 100 mm t 100 mm X X t 100 mm Q620 t 80 mm t 80 mm X X X Q690 t 80 mm t 80 mm X X X


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COMPARACIN DE LAS PRCTICAS DE FABRICACIN DEL PRODUCTO TERMINADO

Se debe recordar que las normas chinas cubren menos productos que su similar ASTM. En el caso de planchas laminadas en caliente, las tolerancias de fabricacin relativas a espesor, ancho, largo, curvatura y escuadra exigidas en GB/T 709 son, en general, ms estrictas que las establecidas en ASTM A6/A6M y A568/A568M.

Con respecto a los perfiles cubiertos por GB/T 706 y GB/T 11263, las tolerancias de fabricacin son menos especficas que las de ASTM A6/A6M. Cuando ambas coinciden en el requisito, ASTM A6 tiende a ser ms exigente.

CONCLUSIONES Los antecedentes revisados permiten establecer las siguientes conclusiones del

trabajo de homologacin de normas: El esquema de normalizacin china es similar al esquema de

normalizacin de la ASTM. Existe una norma para establecer la calidad del material y una norma separada para establecer los requisitos de produccin y tolerancias de fabricacin del producto terminado hecho del material. La normalizacin chilena, por otro lado, slo cubre la caracterizacin del material.

La norma chilena de diseo sismorresistente de instalaciones industriales permite el uso de aceros conforme a la norma chilena del material, aceros ASTM especficos y otros aceros que deben ser aprobados por el profesional a cargo del proyecto. Al hacer las comparaciones correspondientes se concluy que los aceros que cumplen con los requisitos exigidos por la NCh2369 son: Q215 Grado B; Q235 Grados B, C y D; Q275 Grados B, C y D, para espesores menores a 100 mm; Q345 Grados C, D y E, para espesores menores a 100 mm; y Q390 Grados B, C, D y E, para espesores menores a 63 mm.

62

Se compararon los aceros al carbono chinos con el ASTM A36 y los aceros al carbono definidos en la NCh203. Slo el acero Q275, para perfiles de espesores menores a 60 mm, cumple con los requisitos de propiedades mecnicas en traccin establecidas por ASTM A36. En el caso de los aceros chilenos al carbono, slo es posible homologar los aceros al carbono A270ES y Q275, para planchas de espesor menor a 150 mm. Para planchas de espesor menor a 100 mm, podra homologarse el Q275 al A250ESP, si se demuestra a travs de ensayos de traccin en probetas de 50 mm, que el acero Q275 puede alcanzar una deformacin de rotura del 23%.

En el caso de los aceros de baja aleacin y alta resistencia, se pudo concluir que el acero A242 es homologable con los siguientes aceros chinos: Q345, Grados C, D y E, para planchas de espesor entre 20 y 40 mm; Q390 para planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y perfiles de peso mayor o igual a 634 kg/m o espesores entre 127.5 y 150 mm. A su vez, el Y345ES pudo ser homologado con los siguientes aceros chinos: Q390, para espesores menores o iguales a 63 mm; Q420 para espesores entre 5 y 150 mm; Q460 para espesores entre 16 y 150 mm; y Q500 y Q550 para espesores entre 16 y 100 mm.

El A572 Grado 42 no es homologable a acero chino alguno. El A572 Grado 50 puede ser homologado, para planchas de ancho mayor o igual a 600 mm, al Q345 (para espesores de 16 mm o menos), al Q390 (para espesores de 63 mm o menos) y al Q420 (para espesores de 40 mm o menos). El A572 Grado 55 puede ser homologado, para planchas de ancho mayor o igual a 600 mm, al Q390 (para espesores de 16 mm o menos) y al Q420 (para espesores de 63 mm o menos). El A572 Grado 60 puede ser homologado al Q420 (para espesores de 16 mm o menos), y para planchas de ancho mayor o igual a 600 mm, al Q460 (para espesores de 63 mm o menos), y al Q500 y Q550. Finalmente, el A572

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Grado 65 puede homologarse al Q460 (para planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y espesor de 16 mm o menos), al Q500 (para espesores de 80 mm o menos) y al Q550 y Q620 (para planchas de ancho mayor o igual a 600 mm). Todos estos aceros caen en la categora de Tipo 2, en ASTM A572/572M.

Cuando ms de un acero chino es homologable a un acero ASTM o a un acero chileno, es recomendable usar aquel cuya tensin de fluencia nominal es ms cercana a la del acero al que fue homologado.

La homologacin de un acero chino a un acero ASTM o a un acero chileno significa que se pueden utilizar para el diseo las propiedades nominales del acero ASTM o del acero chileno. Cuando el diseo requiera las tensiones de fluencia y de rotura esperadas, ser necesario realizar un estudio estadstico especfico para cada acero, a partir de la informacin de ensayos previos del material.

Los distintos tipos de calidad (A, B, C, D, E) de los aceros chinos se relacionan con la temperatura a la que se realiza el ensayo de Charpy para determinar la resistencia a la fractura. La calidad A no certifica una resistencia a la fractura mnima y no debe ser utilizada en sistemas estructurales sismorresistentes, mientras que las calidades B, C, D y E requieren un valor de tenacidad, segn el ensayo de Charpy, obtenido a 20, 0, -20 y -40C, respectivamente. En la mayora de los casos basta con utilizar la calidad B. Slo en casos especficos de elementos parte del sistema sismorresistente especialmente crticos ser necesario usar calidades superiores (C o D). Estos casos estn especificados tanto en NCh2369.Of2003 como en AISC 341-05. El requisito asociado a la calidad E es muy exigente y no hay una situacin en que se requiera, segn NCh2369.Of2003 o AISC 341-05. Es posible que su aplicacin sea necesaria para estructuras sometidas a temperaturas muy bajas, pero ello deber estudiarse caso a caso.

64

Se recomienda exigir la certificacin del acero a travs de entidades nacionales certificadas, realizando ensayos mecnicos (de traccin) de probetas del material en algn laboratorio chileno acreditado, ms all de las certificaciones que entregue el proveedor del acero. Esta exigencia puede levantarse una vez que se compruebe que los certificados emitidos en el extranjero entregan resultados similares a los emitidos por la entidad nacional certificada.

Las prcticas de fabricacin de planchas parecen ser adecuadas. En contraste, en el caso de los perfiles laminados, las tolerancias de fabricacin son ligeramente menos estrictas que las de las normas ASTM.

La informacin disponible slo permiti homologar el material y las prcticas de fabricacin de perfiles laminados y planchas. Los siguientes temas quedaron pendientes y podran ser abordados en estudios futuros:

o Homologacin de perfiles formados en fro o Homologacin de perfiles soldados o Homologacin de calidades de acero para pernos de alta

resistencia o Homologacin de prcticas de fabricacin en maestranza, como

certificados de soldaduras, diseo y fabricacin de detalles de conexin.

o Homologacin de prcticas de diseo de conexiones en maestranza.

o Homologacin de prcticas de pintura y galvanizado. La Tabla 46 resume el resultado de la homologacin de calidades de

acero.

65

Tabla 46. Resumen de homologacin de aceros

Acero Grade Quality grade Comentario A36 = Q275 B, C, D perfiles de espesores menores a 60 mm

A270ES = Q275 B, C, D planchas de espesor menor a 150 mm

A250ESP = Q275 B, C, D si se demuestra a travs de ensayos de traccin en probetas de 50 mm, que se puede alcanzar una deformacin de rotura del 23%.

= Q345 C, D, E planchas de espesor entre 20 y 40 mm A242

= Q390 B, C, D, E planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y perfiles de peso mayor o igual a 634 kg/m o espesores entre 127.5 y 150 mm

= Q345 Todos planchas de ancho mayor o igual a 600 mm y espesor de 16 mm o menos = Q390 Todos planchas d

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