Acero en la construcción

EL ACERO EN LA CONSTRUCCIÓN

1. GENERALIDADES

2. DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS

3. ACEROS PARA LA CONSTRUCCIÓN

1. GENERALIDADES

ACERO es el nombre que se da a las aleaciones de hierro (Fe) y carbono (C), en las que el conjunto de ambos minerales no sobrepasa el 5%. El acero también contiene otros minerales en menor proporción, como fósforo (P), azufre (S) y nitrógeno (N). Los aceros aleados contienen además otros elementos como manganeso (Mn), silicio (Si), cromo (Cr), níquel (Ni) y molibdeno (Mo).

Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2% de carbono. El contenido de carbono tiene un efecto fundamental en las propiedades del acero. A medida que crece el contenido de carbono, aumenta la dureza y la resistencia del acero, pero también aumenta su fragilidad y disminuye la ductilidad. A menor contenido de carbono, el acero presenta mejor soldabilidad. El acero es un material dúctil, maleable, forjable y soldable.

Clasificación de los aceros en función del contenido de carbono:

- Acero no aleado, el contenido de carbono es inferior al 0,2%

- Acero de baja aleación, contiene carbono en cantidad superior al 0,2% y una cantidad total de otros elementos no superior al 5%.

- Acero de alta aleación, contiene una cantidad total de otros elementos

superior al 5%. En este grupo se encuentran los aceros inoxidables, que contienen un mínimo del 10,5% de cromo y un máximo del 1,2% de carbono.

2. DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS

2.1 Designación numérica:

La norma UNE EN 10027-2 establece las reglas para la designación numérica de los aceros. Un mismo número corresponde a un solo tipo y grado de acero y recíprocamente, a cada tipo y grado de acero le corresponde un único número.

1 XX XX (XX)

número de orden (entre paréntesis, ampliación futura)

número del grupo de acero, según su uso – ver tabla 1 de norma

UNE EN 10027-2, para aceros de construcción varía del 50 al 89

1 indica que el material es acero

Se tiene así el denominado “número del acero”.

2.2 Designación simbólica:

La norma UNE EN 10027-1 establece las reglas para la designación simbólica de los aceros mediante símbolos numéricos y letras que expresan ciertas características básicas, por ejemplo, mecánicas, químicas, físicas, de aplicación, necesarias para establecer una designación abreviada de los aceros.

Así a los aceros para construcción metálica se les designa con una S (steel, acero en inglés) seguida de un número que indica el valor mínimo especificado del límite elástico en MPa (1 MPa= 1 N/mm2), para el menor intervalo de espesor.

S 355 XXX

Símbolos adicionales (ver cuadro adjunto)

valor mínimo garantizado del límite elástico en MPa

símbolo S, del acero

Los símbolos adicionales se dividen en grupo 1 y grupo 2. Si los símbolos del grupo 1 son insuficientes para describir completamente el acero, se pueden añadir símbolos adicionales del grupo 2. Los símbolos del grupo 2 sólo deben utilizarse conjuntamente con los del grupo 1 y colocarse detrás de ellos.

Símbolos adicionales para los aceros de construcción

Símbolos adicionales para los aceros de construcción

GRUPO 1 GRUPO 2

Características de flexión por choque en Julios (J) Temperatura de ensayo C= Conformado especial en frío

D= Galvanización en caliente

E= Esmaltado

F= Forjado

H= Perfil hueco

L= Baja temperatura

M= Laminación termomecánica N= Normalizado o laminado de normalización

P= Tablestacas

Q= Templado y revenido

S= Construcción naval

T= Tubos

W= Resistentes a la corrosión atmosférica

27J 40J 60J ºC

JR KR LR 20

J0 K0 L0 0

J2 K2 L2 -20

J3 K3 L3 -30

J4 K4 L4 -40

J5 K5 L5 -50

J6 K6 L6 -60

A= Endurecimiento por precipitación

M= Laminación termomecánica

N= Normalizado o laminado de normalización

Q= Templado y revenido

G= Otras características

Nota: los símbolos A, M, N y Q se aplican a los aceros de grano fino

El uso de los distintos grados del acero es el siguiente:

- Grado JR: aplicación en construcción ordinaria

- Grado J0: aplicación en construcción con altas exigencias de soldabilidad

- Grado J2: aplicación en construcción con especiales exigencias de resistencia, resiliencia y soldabilidad

3. ACEROS PARA LA CONSTRUCCIÓN

Los aceros para la construcción se clasifican de acuerdo al proceso de fabricación y están regulados en Euronormas:

3.1. Productos de acero laminados en caliente, están definidos en la norma UNE EN

10025.

3.2. Productos huecos para la construcción, acabados en caliente (UNE EN 10210)

y conformados en frío (UNE EN 10219).

3.3. Perfiles abiertos para la construcción laminados en frío y perfilados (UNE EN

10162)

3.4. Productos planos de acero recubiertos en continuo de materias orgánicas

(prelacados), UNE EN 10169 y la norma UNE EN 10326.

Las siguientes características son comunes a todos los aceros:

- Módulo de Elasticidad E 210.000 N/mm2

- Módulo de Elasticidad Transversal G 81.000 N/mm2

- Coeficiente de Poisson ν 0,3

- Coeficiente de dilatación térmica α 1,2x10-5 (ºC)-1

- Densidad ρ 7.850 kg/m3

3.1. Productos de acero laminados en caliente, están definidos en la norma

UNE EN 10025.

3.1.1. La norma UNE EN 10025-2 se refiere a Productos laminados en caliente, de acero no aleado, para construcciones metálicas en general

En el proceso de laminación en caliente el acero se calienta hasta temperaturas de 1200 a 1300ºC. Posteriormente se pasa por trenes de rodillos que dan la forma adecuada al acero. La laminación en caliente mejora las propiedades mecánicas del acero.

Clasificación de los aceros: la norma establece tres tipos de acero para construcción, además de otros para la industria mecánica. Se designan como S235, S275, S355 y S450. Los grados son JR, J0, J2 (subgrados J2G3 y J2G4), K2 (subgrados K2G3 y K2G4). Los aceros de estos grados son aptos para el soldeo. La soldabilidad es creciente desde el grado JR al K2.

Los aceros no aleados son los de uso más extendido en edificación y obras públicas, es general.

Composición química: las siguientes tablas de la UNE EN 10025-2 recogen la composición química de los distintos aceros en el análisis de colada y en el análisis de producto, respectivamente.

Composición química. Análisis de colada de productos planos y de productos largos1)

Designación según

UNE EN UNE EN

10027-1 y 10027-2

CR 10260

Método de desoxidación2

% C máx para un espesor nominal del producto en mm

Mn

%

máx

Si

%

máx

P

%

máx

4

S

%

máx

4

N

%

máx

5

Cu

%

máx

6

Otros

%

máx

7

≤16

>16

≤40

>403

S 235 JR S 235 JO S 235 J2 1.0038

1.0114

1.0117 FN FN FF 0,17

0,17

0,17 0,17

0,17

0,17 0,20

0,17

0,17 1,40

1,40

1,40 -

-

- 0,035

0,030

0,025 0,035

0,030

0,025 0,012

0,012 0,55

0,55

0,55 -

-

-

S 275 JR S 275 JO S 275 J2 1.0044

1.0143

1.0145 FN FN FF 0,21

0,18

0,18 0,21

0,18

0,18 0,22

0,188)

0,188) 1,50

1,50

1,50 -

-

- 0,035

0,030

0,025 0,035

0,030

0,025 0,012

0,012

- 0,55

0,55

0,55 -

-

-

S 355 JR S 355 JO S 355 J2

S 355 K2 1.0045

1.0553

1.0577

1.0596 FN FN FF FF 0,24

0,209)

0,209)

0,209) 0,24

0,2010)

0,2010)

0,2010) 0,24

0,22

0,22

0,22 1,60

1,60

1,60

1,60 0,55

0,55

0,55

0,55 0,035

0,030

0,025

0,025 0,035

0,030

0,025

0,025 0,012

0,012

-

- 0,55

0,55

0,55

0,55 -

-

-

-

S 450 J011 1.0590 FF 0,20 0,2010 0,22 1,70 0.55 0,030 0,030 0,025 0,55 12)

1) Ver apartado 7.2 de la norma UNE EN 10025-2

2) Grado de desoxidación:

FN: No se admite acero efervescente. FF: Acero calmado.

3) Para los perfiles y barras con un espesor nominal > 100 mm: el contenido en carbono se establecerá por acuerdo. Ver opción 26

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