TRABAJO ENCARGADO

Nombre: Mario Paria Mamani

Curso: Diseño en Acero y Madera

Docente: Ing. Lilia Yeins Moran García

Universidad: Alas Peruanas

Ciclo: X

Sede: Tacna
 1. Regiones de un diagrama de esfuerzo y deformación de un acero dulce
El diagrama que representa la relación entre esfuerzo y deformación en un material dado es una
característica importante del material. Para obtener el diagrama esfuerzo - deformación de un material, se
realiza usualmente una prueba de tensión a una probeta del material. .
Región elástica
Esta región comprende desde el inicio hasta el punto límite de elasticidad, en esta región el
material presenta un comportamiento plástico, con mayor intensidad entre el punto inicial y el
límite de proporcionalidad.
Cabe destacar que entre el punto inicial y el punto límite de proporcionalidad se cumple la ley de
HOOK que establece que la fuerza de tracción es directamente proporcional a la deformación.
Región plástica
Esta región empieza desde que el material llega al punto de fluencia, pasando por el punto de
esfuerzo máximo hasta el punto en que se fractura el material. En esta región el material sufre
una deformación permanente.

Zona de endurecimiento
Esta zona se presenta después de que el material haya experimentado una deformación con
esfuerzo constante; llega un punto en el que es necesario aumentar el esfuerzo para sacarla de la
zona de cedencia; desde que se aumenta esfuerzo, el material experimenta una deformación y al
mismo tiempo experimenta un endurecimiento, es decir aumenta su grado de dureza hasta llegar
al punto de esfuerzo máximo.
2. Organización de especificación

Acero conformado en frio

Los perfiles conformados en frío están especialmente diseñados para su
uso como correas en las cubiertas, rieles para fachadas y viguetas en forjados, pero
también se utilizan en estructuras de paneles solares y como sistemas de estructura
ligera en edificios de nueva construcción y proyectos de rehabilitación.
Acero rolado en caliente
El acero laminado en caliente es un producto elaborado a través de un proceso termo
mecánico que implica la deformación del acero en forma de desbastes a altas
temperaturas, hasta alcanzar las dimensiones y propiedades mecánicas requeridas.
3. Definición
Límite de proporcionalidad
Es el valor de la tensión por debajo de la cual el alargamiento es proporcional a la carga
aplicada.
Limite elástico
El límite elástico se define como el punto en el que un material lata ser estirado sin causar
cambios permanentes en el tamaño o la forma de los materiales. Si un material se estira
más allá del límite elástico, se producirá una deformación permanente del material.
Esfuerzo de Fluencia
El esfuerzo de fluencia My es aquel momento que ocasiona que el esfuerzo en la fibra
extrema.
4. Tipos preferidos de acero
Placas
La placa de acero es fabricada principalmente bajo la norma ASTM A36.
Una placa metálica suele estar disponible en laminado en caliente, aluminio, acero
inoxidable, entre otros. Los diferentes tipos de placas dependen del calibre, forma y
tamaño.
Uno de los tipos de placas que se utilizan son de acero pesado, están creadas de acero frío
o caliente, son conocidas como de acero al carbono, y se forman por una gran variedad de
aleaciones de acero.

Perfiles W
Los perfiles W representan una amplia gama de perfiles estructurales con la superficie de
las bridas paralela. Las tolerancias de fabricación se definen en conformidad a la norma
ASTM A 484, aunque los perfiles soldados en laser tienen un estándar mas, definido por
la norma ASTM A1069.
 Los perfiles W de acero inoxidable se pueden atornillar, soldar, laminar en caliente o
extrudir.

Los siguientes tipos austeníticos se utilizan principalmente para los perfiles estructurales
de acero inoxidable 304, 304L, 316, 316, están definidos por la norma ASTM A276,
ASTM A479 y ASME SA479
Perfil Tipo C
El perfil estructural en “C”, canaleta o polin de acero negro formado en frío, es un
producto tradicional de los sistemas constructivos. Su diseño permite la fabricación de
estructuras para soporte de cargas moderadas y luces cortas. Es un elemento constructivo
liviano y fácil de instalar.
Perfil sección "C" fabricado en acero laminado en caliente o galvanizado que garantiza
un alto grado de durabilidad y resistencia a la intemperie
5. Tipos de fabricación de perfiles de acero
Obtención mediante molde
En esta modalidad se fabrica un molde (de acero, o de otros materiales) sobre el que se
vierte el material al que se le va a dar forma. Se utiliza por ejemplo para la fabricación de
fundiciones, también para prefabricados de hormigón y otros.
Obtención mediante laminación
Consistente en hacer pasar al material base (en este caso acero) por una serie de rodillos
que le dan forma poco a poco. Para hacer más sencillo el proceso, se calientan los
metales, con el objetivo de hacerlos más maleables. La laminación nos permite conseguir
piezas como planchas, vigas, redondos, etc.
Los procesos de fabricación de perfiles a través de rodillos siguen los siguientes pasos:
 Flejado: seccionar la bobina en trozos de desarrollo según el perfil a fabricar.
 Colocación del fleje en el extremo de la máquina conformadora.
 Circulación del fleje a través de los rodillos conformadores.
 Dependiendo el tipo de perfil aplicar cordón de soldadura (tubulares)
 Realizar corte por medio de sierra o punzón.
 Enzunchado por paquetes.
Obtención mediante extrusión
Es necesario que el metal extrusionado sea fácilmente moldeable, de forma que se le
empuje a través de un orificio que tiene la forma del perfil que queremos obtener.
6. Ventajas del acero
Entre las ventajas de usar acero estructural en la construcción encontramos:
  Gran resistencia y soporte al peso de estructuras.
 Alta capacidad para absorber energía.
 Es un material flexible y dúctil.
 Es sumamente durable.
 Rapidez en la transportación, logística y montaje.
 Solidez y aguante ante inclemencias climáticas o naturales como sismos.
 En caso de reformas o adecuaciones, permite conservar la estructura original.
 Es más fuerte y ligero que la madera.
 Brinda mayor rigidez a estructuras de hormigón o concreto reforzado.
 En ciertas condiciones, es posible reutilizarlo, lo que aumenta su vida útil.
 Su presencia, por sí misma, no daña ni afecta el ambiente ni la ecología.
 Brinda imagen de modernidad lo que se traduce en posibilidad de innovar.
Por sus cualidades y ventajas, termina siendo un material mucho más rentable en costos
operativos y funcionales (*en comparación con otros materiales, como el hormigón
estructural sin refuerzo).
Por otra parte, el acero ofrece una ligereza relativa y su facilidad de montaje, brindan una
reducción del 10 al 20 % de la fuerza de trabajo, lo que ahorra tiempo, costos a mediano
plazo y permite que el personal de obra pueda enfocarse en otras tareas, lo que también
permite mayor productividad.
7. Diferencia entre hierro forjado, acero y hierro fundido
El hierro forjado es el que ha sido calentado y trabajado con herramientas. El hierro
fundido es el que ha sido derretido, vertido en un molde y se ha dejado solidificar. La
diferencia fundamental entre el hierro fundido y el forjado es cómo son producidos.
La diferencia principal es el modo de trabajarlo. Mientras que para trabajar el hierro
forjado se emplea un yunque y un martillo para el hierro fundido se utilizan moldes en
hornos con altas temperaturas.
8. ¿Cuál es el rango del porcentaje de carbono para el acero al carbono dulce?
Los aceros con bajo porcentaje de carbono menores a 0.25 se llaman aceros dulces o
suaves. Al tener un bajo porcentaje de carbono las cualidades del hierro puro en el
material se potencian. Es posible mejorar las características del acero, incorporando
elementos como el cromo, cobalto, fósforo, azufre y manganeso.
9. Desventajas del acero
 Corrosión.
La mayoría de los aceros son susceptibles a la corrosión al estar expuestos al aire
y al agua y, por consiguiente, tienen que pintarse periódicamente. Por otro lado, la
utilización de aceros intemperizados para algunas apps, tiende a remover este
valor. A pesar de que los aceros intemperizados tienen la posibilidad de ser muy
efectivos en algunas ocasiones para limitar la corrosión, hay varios casos donde su
 uso no es posible. En varias de estas ocasiones, la corrosión puede ser un
inconveniente real.

 Costo de la protección contra el fuego

Aunque los integrantes estructurales son incombustibles, sus resistencias se
reducen considerablemente en temperaturas que frecuentemente se alcanzan en
incendios, cuando los otros materiales de un edificio se queman. Han ocurrido
varios incendios devastadores en inmuebles vacíos en los que el exclusivo
material combustible es el mismo inmueble. Además, el acero es un increíble
conductor del calor, de forma que los integrantes de acero sin custodia tienen la
posibilidad de comunicar bastante calor de una parte o compartimiento incendiado
de un edificio a partes adyacentes del mismo edificio e incendiar el material
presente.

 Susceptibilidad al pandeo
Cuanto más largos y esbeltos sean los integrantes a compresión, tanto más grande
es el riesgo de pandeo. En la mayor parte de las construcciones, la utilización de
columnas de acero es muy barato gracias a sus relaciones altas de resistencia a
peso. Por otro lado, en forma ocasional, se requiere algún acero agregado para
rigidizarlas y que no se pandeen. Esto tiende a achicar su economía.

 Fatiga
Otra propiedad problema del acero es que su resistencia se puede achicar si se
somete a un enorme conjunto de inversiones del sentido del esfuerzo, o bien, a un
enorme conjunto de cambios en la intensidad del esfuerzo de tensión. (Se tienen
inconvenientes de fatiga sólo cuando se muestran tensiones.) En la costumbre de
hoy se reducen las resistencias estimadas de tales integrantes, si se conoce seguro
que van a estar sometidos a un número más grande de ciclos de esfuerzo variable,
que cierto número límite.

 Fractura frágil
Bajo algunas condiciones, el acero puede perder su ductilidad y la fractura frágil
puede suceder en sitios de concentración de esfuerzos. Las cargas que generan
fatiga y muy bajas temperaturas agravan la circunstancia. Las condiciones de
esfuerzo triaxial además tienen la posibilidad de conducir a la fractura frágil.

10. Tipos de fallas estructurales

 Falla por tracción en los pernos

Falla por tracción en los pernos

 Este tipo de falla actúa en el apriete de las tuercas de los pernos, esto origina
fuerzas de penetración en los medios de unión. Si a estos esfuerzos iniciales se
suman las fuerzas exteriores a tracción sobre los conectores, y si se supera su
resistencia inicial al agotamiento a tracción, se genera la falla

Falla por corte en los pernos

 Falla por corte en los pernos
Este tipo de falla se produce cuando el desplazamiento entre las planchas origina
elevados esfuerzos de corte en uno o más planos del conector
La condición de deslizamiento crítico implica que el deslizamiento está impedido,
no puede existir ningún tipo de corrimiento relativo entre las planchas conectadas,
debido a la fricción que se genera por el ajuste de los pernos
La norma AISC 360-16 en el capítulo J de diseño de conexiones, propone
condiciones con pernos de alta resistencia.

 Falla por aplastamiento de pernos

Este tipo de falla tiene sólo una remota posibilidad de ocurrencia, debido a que el
acero de los pernos es de calidad superior al de las planchas que conectan, y el
confinamiento dentro de las perforaciones incrementan con la ductilidad
Según la normativa AISC 360-16, apartado J que trata de diseño en conexiones
propone fórmulas para la resistencia

 Falla por aplastamiento de planchas

Esta falla ocurre por la compresión del vástago del conector contra las paredes de
la perforación, esto debido a que las planchas se desplazan provocando un
aumento gradual en el tamaño del agujero que aumenta su diámetro en la
dirección de la fuerza aplicada por este desplazamiento
 Desgarramiento del material
El fallo ocurre cuando la distancia de perforación al borde cargado es insuficiente,
la cual si es efectiva y respetando las distancias mínimas especificadas para los
bordes se puede evitar el desgarramiento. Fórmulas tomadas de la norma AISC
360 -10 3.
 Falla por tracción en el área gruesa

En los diseños de las estructuras metálicas siempre se trata de prever que la

resistencia sea igual o mayor a los miembros que las conectan, caso contrario se
produce la falla por tracción total o denominada área gruesa.
 Este fallo no es muy común, pero se produce más cuando el material sufre una
reducción en el
ancho de las planchas. Fórmulas tomadas de la norma AISC 360 - 10 4