EL ACERO EN LA IGENIERIA CIVIL

EL ACERO EN LA INGENIERÍA CIVIL

LA RESISTENCIA DEL ACERO EN LAS GRANDES EDIFICACIONES

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

OBJETIVOS

General

Dar a conocer porque el acero es el metal más recomendable para emplearlo en la construcción de un edificio.

Particulares

1. Definir claramente que es el acero.

2. Dar a conocer cada una de las características que identifican al acero.

3. Describir cuales son los tipos de acero que existen.

4. Dar una idea de cuales son los costos aproximados o exactos de los aceros para hacer un mejor balance durante el proceso de construcción.

5. Explicar cual es el proceso que se lleva a cabo durante la construcción.

PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN

General.- ¿Por qué usar acero para las construcciones?

Especifico.- ¿Cuáles son las mejores recomendaciones, ventajas y desventajas que se tienen al usar elementos de acero para una edificación?

JUSTIFICACIÓN

Por medio de esta investigación se pretende tener conocimientos de cuando y como usar materiales de acero, además de dar recomendaciones para la construcción de ciertas edificaciones que requieran del uso de materiales de acero.

Con la investigación también se pretende llegar a personas que no estén muy asociadas con la construcción ya que muchas veces no conocen cual es el proceso que se sigue para la construcción de una edificación también dándoles información sobre cada uno de los materiales que se usan, la información se pretende que sea entendible para cada uno de ellos es decir que no genere dudas.

La investigación pretende ser un tanto relevante ya que se tratara de con la opinión de personas importantes o en dado caso especialistas en el ámbito de la ingeniería civil que por supuesto tienen ya un conocimiento mas avanzado del proceso que se tiene que llevar a cabo para una buena edificación y con ellos se pretende tener una investigación mas profunda.

Actualmente se cuenta con gran cantidad de información que nos puede ser útil pero que mejor es contar con información o investigaciones que nos ayuden con tareas de la vida cotidiana. La investigación se pretende que sea útil para cada persona que este interesado en la construcción.

MARCO TEORICO

Esta investigación se realizara en base a las mejores recomendaciones que se tengan para el proceso de la construcción, además con fin de conocer por qué usar el acero como un elemento importante dentro de la construcción.

TEORIAS

En el proceso de la construcción se utilizan distintos metales, entre los cuales están el hierro, el aluminio y el acero, aunque nuestro objetivo es ver porque el acero es el más recomendable, es por eso que a continuación se presenta por que no usar el hierro o el aluminio dentro de las estructuras.

El Hierro: Este metal de transición, , es un metal relativamente duro y tenaz, con diámetro atómico (dA) de 2,48 Å, con temperatura de fusión de 1.535 °C y punto de ebullición 2.740 °C. Es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante. El núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético, los elementos más pesados que el hierro solo pueden ser creados en supernovas, este es un metal que cuesta bastante trabajo manejar.

El Aluminio: Por lo general el aluminio es mas ocupado para cubiertas y no para estructuras, aunque su peso es mínimo, este metal al aplicarle grandes fuerzas este se deforma fácilmente, es por eso que nos recomendable para usarse para las grandes estructuras.

El Acero: Acero es la denominación que comúnmente se le da en ingeniería metalúrgica a una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,1 y el 2,1% en peso de su composición, aunque normalmente estos valores se encuentran entre el 0,2% y el 0,3%. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0% se producen fundiciones que, en oposición al acero, son quebradizas y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.

El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas.

Dentro de la construcción el acero es el metal que se suele usar con mayor generalidad ya que este metal es el más recomendable para llevar a cabo una buena edificación. Es por eso que a continuación se presentan todas las características del acero, en fin todo lo relacionado al acero.

EL ACERO

ANTECEDENTES

El uso de acero para construir edificios se inició a comienzos del Siglo XX, pero se generalizó después de la Segunda guerra mundial, cuando hubo mayor disponibilidad de este material. Los edificios de acero han sido ampliamente aceptados, en parte debido a la eficiencia de costes y además porque se pueden desarrollar estructuras mucho más altas que con el hormigón, situación muy valorada en las grandes ciudades del mundo donde los terrenos son escasos.

El desarrollo de edificios de acero ha tenido gran innovación con el uso de computadoras.

CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Y TECNOLÓGICAS DEL ACERO

Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genéricas:

• Su densidad media es de 7850 kg/m³.

• En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.

• El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación y los porcentajes de elementos ale antes, pero el acero rápido funde a 1.650 °C.

• Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.

• Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.

• Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.

• Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una lámina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño.

• Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.

• Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su límite elástico.

• La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos entre los cuales quizá el más conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles.

• Se puede soldar con facilidad.

• La corrosión es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por completo.

• Posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición es aproximadamente de 3 • 106 S/m.

• Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta temperatura...

• Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo.

CLASIFICACIÓN DEL ACERO

Los diferentes tipos de acero se clasifican de acuerdo a los elementos de aleación que producen distintos efectos en el Acero:

Aceros Al Carbono

Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero, cascos de buques, somieres y horquillas.

Aceros Aleados

Estos aceros contienen una proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos aceros de aleación se pueden subclasificar en:

• Estructurales: Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes de máquinas, tales como engranajes, ejes y palancas. Además se utilizan en las estructuras de edificios, construcción de chasis de automóviles, puentes, barcos y semejantes. El contenido de la aleación varía desde 0,25% a un 6%.

• Para Herramientas: Aceros de alta calidad que se emplean en herramientas para cortar y modelar metales y no-metales. Por lo tanto, son materiales empleados para cortar y construir herramientas tales como taladros, escariadores, fresas, terrajas y machos de roscar.

• Especiales: Los Aceros de Aleación especiales son los aceros inoxidables y aquellos con un contenido de cromo generalmente superior al 12%. Estos aceros de gran dureza y alta resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión, se emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y rodamientos.

Aceros De Baja Aleación Ultrarresistentes

Esta familia es la más reciente de las cuatro grandes clases de acero. Los aceros de baja aleación son más baratos que los aceros aleados convencionales

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