¿Cuáles son las características del acero? El acero es una aleación en caliente de carbono con el metal hierro y puede tener mas aleaciones como el azufre, fósforo, manganeso, etc. En la producción del acero se tiene el producto final cuando se le elimina todo el óxido que trae de su estado natural siendo el material más importante para la construcción.
El acero, posee una gran cantidad de propiedades favorables para la construcción, y por ello después del concreto, es llamado como el esqueleto de las estructuras. Su plasticidad permite obtener piezas de formas geométricas complejas con relativa facilidad, la experiencia acumulada en su utilización permite realizar predicciones de su comportamiento, reduciendo costos de diseño y plazos de puesta en el mercado.
INDICE DE TEMAS
- 1 El acero.
- 1.1 Características positivas del acero.
- 1.2 Características negativas del acero.
- 1.3 Estudio sobre el acero
- 1.4 Densidad del acero
- 1.5 Acero o hierro forjado
- 1.6 El acero – Propiedades, Ventajas, Usos, Obtención y producción
- 1.7 Características de las casas de acero de ArcelorMittal
- 1.8 Aditivos del acero e hierro
- 1.9 El acero como material estructural
- 1.10 Cables de acero
- 1.11 Clavos de acero
- 1.12 Aplicar acero en el hormigon
- 1.13 Aleaciones de acero
- 1.14 Estructuras de Acero
- 1.15 Normas del acero
- 1.16 Clasificación del Acero
- 1.17 Control de calidad del acero.
- 1.18 Chequeo de las cabillas de acero.
- 1.19 Chequeo de los perfiles estructurales.
- 1.20 Mejoras y recomendaciones del acero.
- 1.21 Los tipos de acero.
- 1.22 Productos elaborados con acero.
- 1.23 Construcción de nodos de acero.
- 1.24 Existen 2 métodos para construir nodos.
El acero.
Características positivas del acero.
- Alta resistencia mecánica: Los aceros son materiales con alta resistencia mecánica al someterlos a esfuerzos de tracción y compresión y lo soportan por la contribución química que tienen los aceros. Por medio de los ensayos de laboratorio se determina la resistencia a tracción y a compresión evaluando su limite elástico y el esfuerzo de rotura.
- Elasticidad: La elasticidad de los aceros es muy alta, en un ensayo de tracción del acero al estirarse antes de llegar a su límite elástico vuelve a su condición original.
- Soldabilidad: Es un material que se puede unir por medio de soldadura y gracias a esto se pueden componer una serie de estructuras con piezas rectas.
- Ductilidad: Los aceros tienen una alta capacidad para trabajarlos, doblarlos y torcerlos.
- Forjabilidad: Significa que al calentarse y al darle martillazos se les puede dar cualquier forma deseada.
- Trabajabilidad: Se pueden cortar y perforar a pesar de que es muy resistente y aun así siguen manteniendo su eficacia.
Características negativas del acero.
Oxidación
Los aceros tienen una alta capacidad de oxidarse si se exponen al aire y al agua simultáneamente y se puede producir corrosión del material si se trata de agua salina.
Transmisor de calor y electricidad
El acero es un alto transmisor de corriente y a su vez se debilita mucho a altas temperaturas, por lo que es preferible utilizar aceros al níquel o al aluminio o tratar de protegerlos haciendo ventilados y evitar hacer fábricas de combustible o plásticos con este tipo de material.
Estas dos desventajas son manejables teniendo en cuenta la utilización de los materiales y el mantenimiento que se les de a los mismos
Estudio sobre el acero
Control de calidad del acero.
El control de calidad de los aceros en nuestro país se basa en dos ensayos: Comprobación química: Esta se hace porque existen muchos tipos de acero y se exige a la empresa que los fabrica un comprobante de su composición química.
Ensayo de tracción axial
Este ensayo siempre se hace en obra de forma aleatoria a los aceros que se reciben.
El objetivo de este ensayo es obtener en cualquier acero su límite de elasticidad y su esfuerzo de rotura para así se conoce la calidad del material y compararlo con los parámetros que se establecen para los aceros de buena calidad, también se obtiene el porcentaje de alargamiento el cual permite conocer la ductilidad del acero.
Equipos:
- Una prensa
- Un extensómetro
- Un vernier o calibrador.
- Una cinta metálica de medición.
Procedimiento
La muestra a ensayar se lleva al laboratorio, se mide con el vernier y se calcula su área, luego determino la longitud que va a tener, normalmente si es una barra se trabaja con 50 cm y si es un perfil L = 10 A donde A es el área del perfil.
Teniendo lista la muestra se coloca agarrada en los extremos por la prensa para proceder a aplicarle la carga. Al aplicarle la carga se anota toda la información que se va obteniendo en una tabla como la que se presenta a continuación: N (kg) A (cm²) (k/cm²) (cm) =/L
A medida que se aplica la carga el extensómetro indica la deformación que se va produciendo y con esta información obtengo las características mecánicas de la muestra. Para tener el porcentaje de alargamiento marco centímetro a centímetro toda la barra antes de iniciar el proceso de tracción, para poder luego medir cuanto fue el alargamiento antes de partirse.
Medición de Resultados: Zona elástica: es la zona donde al descargar la viga, esta vuelva a su forma original.
Zona plástica: se refiere a la zona donde al ocurrir la deformación de la viga y dejar de cargarla no vuelve a su posición original. Estricción: ocurre cuando la viga se estrecha y allí tendremos el esfuerzo máximo de rotura.
% Alargamiento = [(Lf Li)/Li]100% Li = 20 cm. Para la construcción sólo se hace control de calidad para las Cabillas y los Perfiles Estructurales
Chequeo de las cabillas de acero.
Composición Química:
- Máximo de Carbono el 0,3%
- Máximo de Azufre el 0,05%
- Máximo de Fósforo el 0,04%.
Ensayo de Tracción Axial: Fy min Fv min Alarg. En 20 cm min, N40 2.800 kg/cm² 4.900 kg/cm² 16%,N60 4.200 kg/cm² 6.300 kg/cm² 13%. El porcentaje de alargamiento en los ensayos no puede dar menos de estos resultados.
- El límite elástico tampoco puede ser superior al 30% de su valor mínimo.
- La diferencia entre Fy y Fv tiene que ser mayor al 25%.
Chequeo de los perfiles estructurales.
Los Perfiles Estructurales no pueden tener daños visibles, lo primero que deben tener es un buen aspecto.
- Composición Química: La composición química en nuestro país está normalizado a dos tipos de perfiles: % C max % Mu max % P max % S max, AE25 0,20 0,80 0,05 0,05, AE35 0,30 0,90 0,05 0,05. Si se trata de aceros venezolanos se puede omitir lo anterior porque ya vienen con estas consideraciones.
- Ensayo de tracción Axial: Determinar sus características físicas y mecánicas que también están normalizados. Fy min Fv min Alarg. En 20 cm min, AE25 2.500 kg/cm² 3.700 kg/cm² 21%, AE35 3.500 kg/cm² 5.200 kg/cm² 18%. Los Conduven se hacen con AE35 y son los de mejor calidad. En los perfiles estructurales se debe controlar:
- Oxidación: esto ocurre cuando los aceros están en contacto directo con el agua y el aire simultáneamente.
- La Corrosión: Está estrechamente ligada a la oxidación con la diferencia que ocurre cuando el material está expuesto a solución salina. Conductividad: El acero es un alto transmisor de corriente y a su vez se debilita mucho a altas temperaturas, por lo que es preferible utilizar aceros al níquel o al aluminio o tratar de protegerlos haciendo ventilados y evitar hacer fábricas de combustible o plásticos con este tipo de material.
Mejoras y recomendaciones del acero.
- Los aceros se mejoran haciendo aleaciones especiales con cromo, níquel y aluminio con lo que se hace el acero inoxidable.
- El segundo sistema utilizado es el galvanizado, es un baño de zinc que le da una capa protectora que no es permanente, por lo que se le deba dar un mantenimiento y para protegerlo se le coloca pintura anticorrosiva que son de oleo.
Los tipos de acero.
- Acero al Carbono: Es aquel que tiene entre 0,1 y 1,9% de carbono en su contenido y no se le añade ningún otro material (otros metales).
- Acero de baja aleación: Es aquel acero al que se le añaden otros metales para mejorar sus propiedades.
- TENOR: Es el porcentaje de óxido de hierro que tiene algún metal en su condición natural.
Productos elaborados con acero.
- Tubos
- Planchas
- Productos no planos
- Cabillas
- Perfiles estructurales.
Construcción de nodos de acero.
Los nodos son puntos en los cuales se unen elementos distintos y ya que son los puntos más sensibles a la oxidación se debe tener sumo cuidado en su elaboración por eso se necesita una mano de obra especializada.
Existen 2 métodos para construir nodos.
Empernado: es una acción mecánica y se hace a través de 2 piezas (remaches o pernos). Cuando se trabaja con remaches se calienta a altas temperaturas la parte cilíndrica y al unirlo a la otra pieza se martilla para que tome la forma deseada. Los pernos tienen una arandela y se ajustan. Estos sistemas tienen un inconveniente y es que le incrementa mucho el paso a la estructura y no se tiene la garantía 100% de que este bien ajustado, por razón estas técnicas están en desuso.
Soldadura: Es la unión de 2 piezas en un nodo a través de la fundición a altas temperaturas de las piezas que se requieren unir, a demás se le puede añadir electrodos para reforzar la unión. Se utiliza también una soldadura autógena que se utiliza con una llama (combinación de oxígeno y acetileno) pero no se utiliza mucho, se usa mas que todo en los talleres.
