Harold de Leon-Civ-419-01-Trabajo 1

2020
Asignación: Investigación
sobre Temas I y II
ESTRUCTURA METÁLICAS Y DE MADERA (CIV-419)

HAROLD DE LEÓN FABIÁN. MATRICULA: 100362223. SEC: 01. PROF.: NELSON MUÑOZ
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SANTO DOMINGO | UASD

Asignación: Investigación sobre Temas I y II
Objetivo: la investigación a realizar busca fortalecer los conocimientos que deben
tener los estudiantes de ingeniería civil sobre el conocimiento de las diferentes
tipologías estructurales (en función del material a usar) y los diferentes perfiles
metálicos que se usan en la construcción de edificaciones.
Medios: El estudiante utilizará como herramientas de investigación todos los
medios posibles a su alcance: Libros de textos, libros de consultas, especificaciones
técnicas, visitas a obras, visitas a centro ferreteros, Visita a talleres, páginas de
internet, entrevistas a profesionales relacionados al diseño estructural y la
construcción, personal ejecutor de obra y cualquier otro elemento que pueda
proveer información sobre los temas tratados. (Todas estas actividades deberán
realizarse manteniendo la seguridad para evitar contagios de Covid-19).
Desarrollo:
1.- Presentar diferentes tipos de edificaciones construidas en base a las diferentes
tipologías estructurales (materiales). (Deberán presentarse imágenes de los
diferentes tipos estructurales y hacer una breve explicación sobre los materiales
usados en dicha construcción).
Estructuras de Hormigón Armado
El hormigón armado es un material compuesto de hormigón, también denominado

concreto, en cuyo interior se incluye un armado de barras o mallas de acero,
denominadas armaduras.
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El hormigón armado se utiliza en edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas,
túneles y obras industriales.
El concreto u hormigón en masa es un material moldeable y con buenas propiedades
mecánicas y de durabilidad y, aunque resiste tensiones y esfuerzos de compresión
apreciables, tiene una resistencia a la tracción muy reducida. Para resistir
adecuadamente esfuerzos de tracción es necesario combinar el concreto con un
esqueleto de acero. Este esqueleto tiene la misión de resistir las tensiones de
tracción que aparecen en la estructura, mientras que el concreto resistirá la
compresión (siendo más barato que el acero y ofreciendo propiedades de
durabilidad adecuadas).
Por otro lado, el acero confiere a las piezas mayor ductilidad, permitiendo que las
mismas se deformen apreciablemente antes de la falla. Sin embargo, una estructura
con demasiado acero presentará un modo de fallo más frágil (y, por tanto, sin un
aviso previo a la rotura ya que no se deformará); esa es la razón por la que muchas
instrucciones exigen una cantidad máxima de acero en ciertas secciones críticas
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Estructuras de Acero (Estructuras metálicas)
El acero es una aleación de hierro y carbono en un porcentaje de este último

elemento variable entre el 0,08% y el 2% en masa de su composición. La rama de
la metalurgia que se especializa en producir acero se denomina siderurgia o acería.
No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal duro y relativamente
dúctil, con diámetro atómico (dA) de 2,48 Å, con temperatura de fusión de 1535 °C
y punto de ebullición 2740 °C. Por su parte, el carbono es un no metal de diámetro
menor (dA = 1,54 Å), blando y frágil en la mayoría de sus formas alotrópicas
(excepto en la forma de diamante). La difusión de este elemento en la estructura
cristalina del anterior se logra gracias a la diferencia en diámetros atómicos,
formándose un compuesto intersticial.
La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del
carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03% y el
1,075%; a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro.
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Cabe destacar que el acero posee diferentes constituyentes según su temperatura,
concretamente, de mayor a menor dureza, perlita, cementita y ferrita; además de la
austenita.
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. Sin embargo, si la aleación posee una
concentración de carbono mayor del 1,8%, se producen fundiciones, que son mucho
más frágiles que el acero y no es posible forjarlas, sino que tienen que ser
moldeadas.
El Acero es uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil y
adaptable. Ampliamente usado y a un precio relativamente bajo, el Acero combina
la resistencia y la trabajabilidad, lo que se presta a fabricaciones diversas.
Asimismo sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades
específicas mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico, o mediante
aleaciones.
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Estructuras de Madera
La madera es el material que constituye la mayor parte del tronco de un árbol. Está
compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Una vez cortada y seca, la
madera se utiliza en construcción de edificios.
La madera estructural es aquella madera aserrada que se usa específicamente para

uso en estructuras o uso estructural y por tanto, las propiedades mecánicas de
determinadas especies de madera lo permiten.
La madera es un material natural ligero y de buena resistencia aunque con
propiedades mecánicas variables. Sus propiedades mecánicas no se ven afectadas
por el fuego, a pesar de que la madera es combustible, al contrario que ocurre con
otros materiales como el acero o el aluminio.
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Por otro lado, la madera es un material muy sensible a los cambios de humedad y
a los ataques de plagas como las termitas o la carcoma.
En composición media se constituye de un 50 % de carbono (C), un 42 % de oxígeno
(O), un 6 % de hidrógeno (H) y el 2 % restante de nitrógeno (N) y otros elementos.
Los componentes principales de la madera son la celulosa, un polisacárido que
constituye alrededor de la mitad del material total, la lignina (aproximadamente un
25 %), que es un polímero resultante de la unión de varios ácidos y alcoholes
fenilpropílicos y que proporciona dureza y protección, y la hemicelulosa (alrededor
de un 25 %) cuya función es actuar como unión de las fibras. Existen otros
componentes minoritarios como resinas, ceras, grasas y otras sustancias.
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Estructuras de aluminio
El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata
de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la
corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8 % de la corteza de la
tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de
los animales. En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos,
plagioclasas y micas). Este metal se extrae únicamente del mineral conocido con el
nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso
Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis. Este metal posee
una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería de materiales,
tales como su baja densidad (2812,5 kg/m³) y su alta resistencia a la corrosión.
Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia
mecánica (hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se
mecaniza con facilidad y es muy barato. Por todo ello es desde mediados del siglo
XX es el metal que más se utiliza después del acero.
El aluminio estructural es una alternativa a las estructuras fabricadas con acero
pero con la diferencia de que pueden construirse más rápido y con menor inversión.
Muchas compañías están optando por el aluminio estructural como su elección para
el armado de armazones y distintos marcos industriales, arquitectónicos, etcétera.
El aluminio estructural es un deleite para los ingenieros y arquitectos, se ha

convertido en el material de elección para la construcción, y no es raro pues posee
fuerza, dureza, resistencia y es liviano. Además es muy estético y se ha utilizado con
el propósito doble de soportar y decorar numerosas edificaciones modernas y
tradicionales.
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El aluminio estructural tiene diversas aplicaciones dentro del sector arquitectónico
por la versatilidad de este metal. Puede hallarse aluminio en barandas (o
barandillas), que aportan un elemento de distinción y modernidad a la vez de ser
seguras y permitir añadir otros materiales al diseño, como paneles de vidrio u otros.
Los muros cortina o fachadas ligeras se fabrican generalmente con perfiles de

aluminio y son estructuras auxiliares fijadas por encima al esqueleto resistente de
los edificios de manera que “floten”, son livianas y aportan un toque de estética
altamente apreciado en las construcciones modernas.
Las persianas mallorquinas de aluminio se han convertido en un elemento
decorativo que aporta distinción a las edificaciones a bajo costo de mantenimiento,
pues no necesitan pintarse y los tratamientos que se dan al aluminio aumentan su
vida a la intemperie por años.
Las paredes de aluminio además de aislar el interior de cambios drásticos de clima
son fáciles de mantener y son altamente decorativas.
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Estructuras Mixtas o combinadas
Estructuras de hormigón Armado y de Acero (Estructuras Metálicas)
Estructuras de hormigón Armado, de acero y de madera
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Estructuras de hormigón Armado, de acero y de madera
2.- Presentar edificaciones donde se puedan apreciar los diferentes tipos de

secciones que se usan en la construcción de estructuras metálicas. (Vigas W,
Chanel ó Canales [C], Angulares, “L”, Tubulares cuadrados, rectangulares o
redondos, Corres tipo “Z”, Secciones tipo “W” variable en la altura, etc.)
(presentar fotos tomadas físicamente por el estudiante e identificada cada foto con
el nombre de la sección).
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Estructura de hormigón Armado y de Acero
Visite la construcción de Metro Plaza, ubicada en la Avenida Charles Sumner

esquina Las Caobas, en Santo Domingo Distrito Nacional. La dueña de la obra es
la empresa Aliss. Como se puede ver es una estructura mixta de hormigón armado
y de acero.
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A continuación mostraremos los perfiles estructurales de acero utilizados en la
construcción de esta plaza comercial:
Perfil estructural de sección rectangular
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Perfil estructural de sección W
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Perfil estructural de sección C
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Conclusión
Estos fueron los perfiles utilizados en la construcción de la
estructura metálica de la plaza. A pesar de ser utilizados solo
estas, hay muchos mas tipos de perfiles estructurales metálicos
que se podrían utilizar en este tipo de estructuras. Vimos
también información y fotos de los diferentes tipologías de
estructuras para la construcción. Espero que los que vean este
trabajo se encuentren satisfechos con las fotos e información
suministrada.
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El acero es una aleación de hierro y carbono en un porcentaje de este último

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