Diseño de Estructuras Metálicas según AISC “Load and resistance Factor Design Specification for Structural Steel Building” Domingo Jesús Panta Miranda Maestría en Ingeniería Civil Pontificia Universidad Católica del Perú Clasificación de acero estructurales Los aceros pueden clasificarse en: • Aceros con carbono. • Aceros de baja resistencia y baja aleación.(HSLA). • Aceros HSLA resistentes a la corrosión. • Aceros de baja aleación equeñas cantidades de carbono. El hierro en los depósitos naturales aparece en forma de magnetita( y hermatita ( ).Este mineral contiene alrededor de 50%de hierro puro. Tipos de acero Producción de acero La producción de perfiles de acero presenta las siguientes etapas: • Fundición de mineral en altos hornos. • Fabricación de acero en hornos. • Laminado de perfiles en rodillos de laminación. Introducción Producción de acero Fundición de mineral en altos hornos El horno es alimentado por mineral de hierro,coque y piedra caliza,en donde el óxido de hierro es reducido a hierro. Se obtiene en el fondo del horno hierro de primera fusión.El alto horno produce lingotes de hierro fundido. Introducción Producción de acero Horno de arco eléctrico Este horno opera a altas temperaturas y se le agrega hierro de primera fusión, chatarra y pequeñas cantidades de cal. El acero fundido es vertido en ollas de colada.Se producen lingotes y se mantienen a altas temperaturas para el siguiente proceso. Introducción Producción de acero Molinos de laminado El laminado consiste en comprimir el lingote de acero entre dos rodillos. Los rodillos reducen el área de la sección y producen un aumento de longitud del lingote. Los productos semiterminados son enviados a laminadoras de acabado. Introducción Producción de acero Secciones de acero laminado Los perfiles de acero laminado utilizados principalmente en estructuras de ingeniería civil,se muestran a continuación: Introducción Ventajas y desventajas del acero Ventajas del acero • Alta resistencia. • Gran rigidez. • Gran ductilidad. • Su bajo peso reduce la acción. • de las cargas sísmicas. Por ende, se reducen los costos de cimentación. • Se pueden construir estructuras de grandes luces. • Fabricación en ciudad y montaje en campo, lo cual reduce el tiempo de construcción en obra. Introducción Ventajas y desventajas del acero Desventajas del acero • Susceptible a la corrosión por humedad. • No resiste elevadas temperaturas y fuego. • Bajo circunstancias especiales pude presentar fallas frágiles. Introducción Ventajas y desventajas del acero Ventajas del acero Introducción Ventajas y desventajas del acero Corrosión. La corrosión es la destrucción de un metal por acciones químicas con el medio ambiente. La exposición de las estructuras a medios corrosivos(proximidad al mar),puede requerir protecciones especiales para el acero. La pintura y el galvanizado son dos métodos que se utilizan para la protección contra la corrosión. Introducción Ventajas y desventajas del acero Corrosión. Se ha informado que la corrosión de los metales en los Estados unidos genera costos de alrededor de 4.2% del PBI y 276´000,000 dólares anuales.Alrededor de un tercio de estos costos puden ser evitados mediante el uso apropiado de tecnologías de control de la corrosión. Introducción Ventajas y desventajas del acero Corrosión. Los costos de corrosión incluyen puntos tales como: • Reemplazo de estructuras y componentes deteriorados. • Mantenimiento para conservar operativas las instalaciones. • Costos por cierre de instalaciones . • Perdida del producto o contaminación ambiental. • Daños, lesiones por accidentes. Introducción Ventajas y desventajas del acero Corrosión. Los metales se corroen porque son químicamente inestables y tienden a encontrar su propia estabilidad de baja energía. Por ejemplo el hierro obtenido en las minas es un oxido en su estado natural y estable. Debe usarse energía en los hornos para reducir el oxido de hierro a hierro metálico para su uso industrial. Los productos de hierro y acero son luego lentamente oxidados con aire para convertirlos nuevamente a su estado original estable de baja energía. Introducción Protección del acero contra la corrosión. Pintura. La pintura consiste en interponer capas neutras de sustancias entre la superficie de acero y el medio corrosivo. Presenta dos etapas: • Tratamiento superficial. • Recubrimiento superficial. Introducción Protección del acero contra la corrosión. Tratamiento superficial o preparación de superficie. El tratamiento superficial incluye: • La limpiea previa o limpieza con solvente para retirar contaminantes de la superficie. • La limpieza de la superficie hasta el nivel deseado . • La generación de un perfil(textura) para lograr una buena adherencia del recubrimiento superficial. Introducción Protección del acero contra la corrosión. Tratamiento superficial o preparación de superficie. Tenemos los siguientes estándares: Introducción Protección del acero contra la corrosión. Recubrimiento Superficial El control de la corrosión mediante recubrimientos y revestimientos (recubrimientos en las superficies interiores) se efectua mas comúnmente mediante la formación de una barrera que separa el metal del electrolito. Los recubrimientos tienen las siguientes ventajas: • Facilidad de aplicación. • Facilidad de almacenamiento y manipulación. • Rango de condiciones ambientales aceptables. • Economía. • Fácil reparación. • Selección de color ,brillantez y textura. Introducción Protección del acero contra la corrosión. Recubrimiento Superficial Introducción Protección del acero contra la corrosión. Galvanizado El acero galvanizado por inmersión en caliente se forma por inmersión en caliente ,se forma al sumergir acero limpio en un baño de zinc fundido.La capa de zinc así formada es resistente a la corrosión bajo muchas condiciones ambientales. Introducción Protección del acero contra la corrosión. Galvanizado Introducción El curso se desarrollara durante 20 horas Módulo 3 (4 hrs) •Diseño de Momento. •Diseño a corte . El curso se desarrollara durante 20 horas Módulo 4 (4 hrs) Ejemplo practico. El curso se desarrollara durante 20 horas Módulo 5 (4 hrs) •Conexiones Fin
