Sistema Constructivo en Acero

introducción al acero

¿QUÉ ES?

El acero es la denominación que reciben las aleaciones de hierro y carbono, en donde la disolución del carbono se encuentra por debajo del 2.1%.

¿CÓMO SE FABRICA?

La fabricación del hierro en horno eléctrico se basa en la fusión de las chatarras por medio de una corriente eléctrica, y al afino posterior del baño fundido. Se hacen uso de fundentes para dicho proceso.

¿POR QUÉ SE OXIDA?

Cuando el acero se encuentra en contacto con el agua y el oxígeno se da la corrosión del hierro (óxido de hierro), por lo cual el acero vuelve a su estado natural. Al bañar de zinc a 450 °C el acero puede llegar a protegerse.

¿ES ECOLÓGICO?

Es completamente reciclable por lo cual es sostenible y requiere del 40% de energía para su fabricación. Es ecológico y sostenible puesto que puede ser reciclado en una cantidad de veces indefinida.

perfiles estructurales

ESPECIFICACIONES

Viga de acero UPN

Usados como soportes y pilares soldando los extremos de las alas; su espacio interior puede ser utilizado para realizar conducciones.

MuestradevigadeaceroUPN

Viga de acero IPN

Perfil cuya sección tiene una forma de doble "T". Las caras exteriores de las alas cruzan perpendicularmente al alma y las interiores tienen un 14% de inclinación. las caras exteriores son paralelas entre sí. Se usa, en su mayoría, para la construcción de dinteles.

MuestradevigadeaceroIPN

Viga de acero IPE

Sus caras son paralelas entre sí, siendo también perpendiculares al alma y tienen un constante. La relación entre la anchura de las alas y la altura del perfil tienen que ser menor a 0.66

MuestradevigadeaceroIPE

Viga de acero HEB

Las caras exteriores e interiores de las almas son paralelas entres sí y perpendiculares al alma.

Viga de acero HEM

Las uniones que hay entre el alma y las caras internas de las alas son de formar redondeada y las caras exteriores son paralelas entre sí. Se usa, en su mayoría, para la construcción de dinteles.

ESPECIFICACIONES

Viga de acero HEA

De serie ligera y espesor constante; las caras exteriores e interiores de sus alas son paralelas entre sí, siendo perpendiculares al alma también .

MuestradevigadeaceroHEM

MuestradevigadeaceroHEB

MuestradevigadeaceroHEA

perfiles estructurales

UNIONES

Roblonado

Usando roblones de cabeza semiesférica. Un remache consiste en una espiga provista de una cabeza de asiento, que está destinada a introducirse a través de las piezas a enlazar, de forma que, una ve introducido, se le forme una segunda cabeza que efectúe el cierre de la unión formando el roblón.

Atornillado

Para formar uniones desmontables, uso de tornillos. Se distinguen tres clases de tornillos: ordinarios o negros; calibrados o ajustados; y los del alta resistencia, que producen una unión diferente a los dos primeros.

Tornillos de alta resistencia

Se introducen con una pequeña holguera en las piezas a unir para luego tensarlos mediante apretadura de la tuerca o cabeza y así producir una presión importante entre las superficies en contacto, que es lo que da lugar a la gran acción de rozamiento.

Muestradevigadeatornillado

Muestradevigadeatornilladocontornillosdealtaresistencia

Muestraderoblonado

Soldado por forja

Consiste en calentar las piezas a unir hasta su punto de fusión, para luego unirlas por presión entre sí.

SOLDADURAS

Soldado por arco

Se origina por la fusión tanto del metal base como del metal de aporte, gracias al poder calorífico del arco eléctrico.

Muestradesoldadoporarco

Soldado por fusión

Fusión de un determinado metal que se aporta para construir la unión entre las piezas.

Muestradesoldadoporfusión

Muestradesoldadoporforja

SISTEMAS CONSTRUCTIVOS EN ACERO

GENERALIDADES

El acero permite desarrollar construcciones con grandes luces de hasta 50 m y se mantienen estables Secciones reducidas(columnas y vigas)

Alturas de entrepisos Capacidad portante

Resistencia Sistemas Portantes permiten paso de ductería El peso de la estructura es menor

VENTAJAS (Etapa Construcción)

No necesita de encofrado Tiempo( Todo el armado se lo realiza en 34 días ya se puede observar la estructura)

Prefabricado Montaje de manera rápido y fácil Sostenible Costo a largo plazo

Las características de la estructura portante dependen de las cargas para las que debe diseñarse, pero no para estados límite de resistencia sino considerando que dilataciones térmicas, vibraciones, deflexiones, derivas, entre otros. De modo que la estructura depende del contexto en el cual va a emplazarse el proyecto.

Transferencia de cargas gravitacionales: viguetas, vigas, columnas, cimentación. Viento: en función de la forma del edificio, se adapta coeficientes de forma y se determinan fuerzas estáticas equivalentes.

Sísmicamente: se prefieren columnas alineadas y diseño ortogonal. Se requieren sistemas resistentes a cargas laterales.

PILARES Y VIGAS

¿Cómo

SISTEMAS CONSTRUCTIVOS EN ACERO

TIPOLOGÍAS DE REFORZAMIENTO SÍSMICO

Soportes Estructurales

-Paredes, arcos o dinteles en los pisos más bajos

Disipadores Sísmicos

Amortiguadores, absorben la energía del movimiento y disipan en forma de calor -Amortiguan Descargan los efectos de resonancia

Aisladores en la Base

Dispositivos estructurales dispuestos en la parte inferior aumenta su desempeño sísmico

¿QUÉ

ES ? FORJADO

TIPOS

Forjado Unidireccionales

Sólo transmiten las cargas a los apoyos en una única dirección

Elementos que soportan estrucuturas y cargas

En acero el mejor desempeño lo tiene el forjado unidireccional

Forjado Bidireccionales

Transmiten cargas en dos direcciones principales, generalmente ortogonales.

PÓRTICOS

En el cierre intervienen vigas, pilares, cerchas, al hacer los entramados se amarran entre sí y como resultado se forma los pórticos

VIGAS Y JÁCENAS

Vigas de acero 6m a 12m para luz de más de 10m

Luz Distancia entre eje

VIGUETAS

Las viguetas de alma abierta permiten el paso de las instalaciones, de igual forma estas pueden apoyarse sobre vigas o cerchas , muros de carga.

DIRECCIÓN DE VIGAS

El eje de pilares externos se amarra con una viga o vigueta Es necesario algún tipo de arriostramiento

CHAPA

Sirve como plataforma de trabajo . Soporta peso del hormigón y del acero Aumenta la rigidez,y resistencia o flexión

ELEMENTOS DEL FORJADO

PREMISAS PARA LA ELECCIÓN DEL SISTEMA DE FORJADO

Costo de los posibles sistemas con el objetivo de elegir el más económico a igualdad de las condiciones anteriores Magnitud de las luces y de las cargas. Elementos prefabricados existentes en la zona. Tipo de acabados que se exigen (por ejemplo, si en los acabados inferiores se exigen techos planos) . Calidad posible del hormigón en función de los materiales locales y los medios de fabricación

Distancia a la que se encuentra la fuente de aprovisionamiento si se trata de prefabricados. Disponibilidad de mano de obra capacitada Frecuencia previsible de la vigilancia técnica de la obra Nivel de control de calidad previsto, tanto de los materiales como de la ejecución

PATOLOGÍA

Corrosión en cerchas expuestos a la intemperie con protección y los mantenimientos adecuado

FALLO DE UNIÓN COLAPSO POR FALLO HUMANO

Fallo en la estructura debido a que no se tiene condiciones para la estabilidad total de la estructura la fase de construcción

Muestradepatologíaenelforjado

steel framing

CARACTERÍSTICAS

Sistema estandarizado con tecnología avanzada.

Facilidad de suministro de los perfile conformados en frío. Durabilidad y vida útil por proceso de galvanización.

Facilidad de montaje, manejo y transporte por su bajo peso. Construcción en seco, reducción de desperdicios.

Perfiles perforados de fábrica. Rapidez, incombustible, reciclable y flexible.

APLICACIONES

Residencias unifamiliares.

Edificios residenciales. Hoteles.

Hospitales. Unidades modulares. Remodelación del edificio. Edificios comerciales de hasta cuatro pisos.

Paneles de muros

Funcionan como tabiques del edificio y como parte del sistema estructural. Ejercen la misma función que las paredes de construcciones convencionales.

Entrepisos

Emplea el mismo principio de los paneles, perfiles galvanizados, cuya separación o modulación está determinada por las cargas a que cada perfil está separado. Misma modulación para paneles, pisos y tejados.

Cubiertas

La selección depende de factores como el vano que va a cubrir, cargas, opciones estéticas o económicas, etc.

Cerramientos Laterales

Los paneles de acero pueden presentar aislamiento termoacústico incorporado.

steel framing UNIONES

Tornillos

Depende de la función y el punto en el cual se ubiquen, por lo cual existen: a) Cabeza lenteja. b) Hexagonal. c) Tanque. d) Trompeta

MONTAJE

Sistema de paneles: prefabricación de componentes. Montaje de la estructura de la planta baja: debe estar nivelada, limpia y escuadrada. Montaje de la estructura del entrepiso: a) montando paneles menores de entrepiso en la mesa de trabajo; b) posicionamiento de vigas de entrepiso. Montaje de la estructura de paneles del piso superior.

conclusiones y recomendaciones

CONCLUSIONES

A lo largo de la debida investigación y las tutorías impartidas por el docente encargado (Arq. Lorena Alvarado) se nos ha permitido conocer en mayor cercanía las generalidades y características del acero, al mismo tiempo que sus aplicaciones y elementos.

La facilidad de armado y el ahorro que se establece entre las estructuras metálicas y el hormigón representa un punto digno de resaltar convirtiendo al Sistema Constructivo en Acero uno de los sistemas constructivos más factibles y estandarizados.

RECOMENDACIONES

Para la realización del presente trabajo, al mismo tiempo que para mayor adquisición de conocimiento, se recomienda realizar un mayor trabajo investigativo e incluir contenido audiovisual en dicho proceso, ya que estos permiten un mayor entendimiento sobre el desarrollo y trabajo con el acero, su sistemas constructivos y forjados.

MiquelL(2008)Estudiocomparativodetipologíasdeforjadosanaizandosucosteeconómico,socialyambental

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