Diseño de elementos de acero investigacion
Enviado por Paty Perez Torrez • 9 de Septiembre de 2016 • Tareas • 5.023 Palabras (21 Páginas) • 196 Visitas
Contenido
GENERALIDADES.
ACERO
TIPOS DE ESTRUCTURAS DE ACERO.
EL DISEÑADOR DE ESTRUCTURAS.
OBJETIVOS DEL DISEÑADOR DE ESTRUCTURAS.
PROCEDIMIENTOS DE DISEÑO.
PROPIEDADES DEL ACERO.
DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACION
PRODUCTOS DE ACERO.
DESIGNACION DE PERFILES
FACTOR DE SEGURIDAD.
FACTOR DE CARGA.
FACTOR DE RESISTENCIA.
PROCEDIMIENTOS DE DISEÑO.
ESPECIFICACIONES.
TIPOS DE ACERO ESTRUCTURAL
ACEROS ESTRUCTURALES AL CARBONO.
ACEROS DE ALTA RESISTENCIA Y BAJA ALEACION.
ACEROS DE ALEACION TRATADOS, TEMPLADOS Y REVENIDOS.
VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL.
DESVENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL.
TEMA 1.- CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEÑO.
GENERALIDADES.
Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y denso.
El hierro es quizá uno de los materiales que activamente juega un papel muy importante en la construcción. Esto se debe, a su utilización tan generalizada en el quehacer humano; además de su abundancia en el planeta, pues forma aproximadamente en el planeta el 5% de la corteza terrestre.
El hierro puro (pureza a partir de 99,5 %) no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar su potencial magnético. El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2,1 % de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
En nuestro país las reservas de este material son aproximadamente 500 millones de toneladas, ocupando a nivel mundial un 1% aproximadamente del total que existe en la tierra.
Dependiendo de la profundidad a que se encuentre el yacimiento, existen diversas formas para su extracción de la corteza terrestre. La más sencilla y económica es cuando el yacimiento está a escasa profundidad y se le denomina “explotación o beneficio a cielo abierto”. Esta explotación consiste en extraer el material directamente del yacimiento por medio de una maquina pesada. Cuando el material o yacimiento se localiza a grandes profundidades entonces se perforan pozos verticales y a partir de estos ductos horizontales llamados “galerías”; a este tipo de explotación se le llama “de beneficio profundo”.[pic 2]
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Prácticamente podemos afirmar que al fundir el material de hierro nos da como resultado acero, sin embargo la obtención de este es un proceso mucho mas complejo, pues para su obtención, se necesita entre otros, el mineral de hierro, carbón mineral y piedra caliza.
El hierro puro tiene una dureza que va de 4 a 5, es suave maleable y dúctil. Este es magnetizado fácilmente a temperaturas ordinarias; es difícil magnetizar a altas temperaturas (excedan 790°C), sometido a estas este pierde su propiedad magnética.
ACERO
Los aceros son aleaciones férreas con un contenido máximo de carbono del 2 %, el cual puede estar como aleante de inserción en la ferrita y austenita y formando carburo de hierro. Algunas aleaciones no son ferromagnéticas. Éste puede tener otros aleantes e impurezas.
Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en los siguientes tipos:
Acero bajo en carbono: menos del 0,25 % de C en peso. Son blandos pero dúctiles. Se utilizan en vehículos, tuberías, elementos estructurales, etcétera. También existen los aceros de alta resistencia y baja aleación, que contienen otros elementos aleados hasta un 10 % en peso; tienen una mayor resistencia mecánica y pueden ser trabajados fácilmente.
Acero medio en carbono: entre 0,25 % y 0,6 % de C en peso. Para mejorar sus propiedades son tratados térmicamente. Son más resistentes que los aceros bajos en carbono, pero menos dúctiles; se emplean en piezas de ingeniería que requieren una alta resistencia mecánica y al desgaste.
Acero alto en carbono: entre 0,60 % y 1,4 % de C en peso. Son aún más resistentes, pero también menos dúctiles. Se añaden otros elementos para que formen carburos, por ejemplo, con wolframio se forma el carburo de wolframio, WC; estos carburos son muy duros. Estos aceros se emplean principalmente en herramientas.
Aceros aleados: Con los aceros no aleados, o al carbono, es imposible satisfacer las demandas de la industria actual. Para conseguir determinadas características de resiliencia, resistencia al desgaste, dureza y resistencia a determinadas temperaturas deberemos recurrir a estos. Mediante la acción de uno o varios elementos de aleación en porcentajes adecuados se introducen modificaciones químicas y estructurales que afectan a la templabilidad, características mecánicas, resistencia a oxidación y otras propiedades.
La clasificación más técnica y correcta para los aceros al carbono (sin alear) según su contenido en carbono:
-Los aceros hipoeutectoides, cuyo contenido en carbono oscila entre 0.02 % y 0,8 %.
-Los aceros eutectoides cuyo contenido en carbono es de 0,8 %.
-Los aceros hipereutectoides con contenidos en carbono de 0,8 % a 2 %.
TIPOS DE ESTRUCTURAS DE ACERO.
Miembros a tención, miembros a compresión, miembros a flexión, miembros a flexocompresion. En el mismo orden podemos mencionar: tensores, columnas, vigas y columnas con momentos, entre otros.[pic 6]
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