tema 1.- introduccion estructuras de acero

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ESTRUCTURAS DE ACERO

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Diapositiva 1

TIPS PARA APROBAR EL CURSO

1.- ESTUDIAR mucho para aprobar correctamente los exmenes y HACER BIEN las tareas y los trabajos de investigacin asignados y entregarlos a tiempo.2.- NUNCA llegar tarde (p.e. si es a las 7:00 am hay que estar antes, no despus).3.- Asistir TODOS los das a clases, de ser posible (>75% de asistencia).4.- Tomar APUNTES y prestar atencin, NO es una pelcula de cine lo que estn viendo.5.- ESCUCHAR atentamente y HACER CASO a las recomendaciones del profesor.6.- Que sus celulares estn APAGADOS para que no perturben la clase.7- Ser respetuosos de las normas de URBANIDAD, el saln de clases es un Templo.8.- JAMS intentar COPIARSE en un EXAMEN.9.- Consultar al profesor ante cualquier duda o inquietud, etc

INTRODUCCION

DISEO DE ESTRUCTRAS

DE ACERO

CONTENIDOINTRODUCCINMATERIAL ACEROTIPOS DE PERFILES DE ACEROESTRUCTURAS DE ACERO TPICASEJEMPLOS DE ANALISIS Y DISEO ESTRUCTURALACCION DE SISMOS SOBRE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO

INTRODUCCINLa industria de la construccin es vital para el desarrollo de nuestro pas, se dice que cuando la construccin camina el pas camina. La aplicacin del acero en la construccin es enorme.

La Ingeniera Estructural es una ciencia y un arte para disear y realizar, con economa y elegancia, edificaciones, puentes, armazones y otras estructuras similares de tal modo que ellas resistan las fuerzas a las cuales pueden estar sujetas.

INTRODUCCINEl acero es la base de construcciones livianas, grandes o pequeas, bellas y esculturales, que permite un trabajo limpio, planificado y de una rapidez sorprendente.

El acero mejora la destreza del operario y ayuda a la imaginacin de los promotores de las construcciones a presentar interesantes propuestas.

Es el nico material que disminuye su precio con los aos y que mejora en su resistencia y formas.

INTRODUCCINLos puentes vehiculares y peatonales pueden edificarse con acero, las construcciones de establecimientos de industrias, las de minas, las de petrleo, las torres de electricidad, de comunicaciones, hangares, coliseos, etc.ESTRUCTURAUNA ESTRUCTURA , ES UN SISTEMA DE MIEMBROS Y CONEXIONES INDIVUDUALES, DISPUESTOS PARA QUIE TODO EL CONJUNTO PERMANEZCA ESTABLE Y SIN CAMBIOS APRECIABLES EN FORMA, Y TRASMITA TODAS LA CRAGAS DE LA ESTRCUTURA A LA BASE DE SU CIMENTACIN.

Ejemplos de Estructuras de Acero

Alicorp, Lima10000 m2|

Alicorp, Limaen construccin

Tele2000, Limatorre de antena

Puente peatonal, Piura109 m, tendido de cables

Puente peatonal, Piuracolocacin de plataforma

Puente peatonal, Piuradetalles de los cables

Puente peatonal, Piura109 m de luz

Puente peatonal, Piuradetalle de anclaje

Puente peatonal, Piurapiezas de conexin de cables

Puente peatonal, Piurams detalles

Puente peatonal, Piuraplataforma, detalles

VESTIBULO DEL ARCO REDONDO : LEIPZIG-ALEMANIA

MATERIAL ACEROEl material acero es de relativa reciente invencin, tal como se conoce ahora es de fines del siglo XIX. Es la fusin del mineral de hierro, carbono y otras aleaciones y que ahora se trabaja en las siderrgicas con un proceso industrial cada vez ms exacto.

La industria del acero es muy grande.

MATERIAL ACEROEl acero se puede obtener de la materias primas por desoxidacin del hierro y la mezcla con otros minerales, o por tratamiento del acero de reciclaje. El material puede tener muchas variedades y formas al finalizar su manufactura.

Los ingenieros y arquitectos apreciamos su resistencia y su facilidad de trabajo para la construccin de nuestras obras.

NORMA E.090

CRITERIOS DE BASE

1.- La Norma Peruana de Acero es la E.090 ESTRUCTURAS METALICAS.

2.- El sistema de unidades que emplea la Norma es el Sistema Internacional (SI).

3.- La Norma E.090 emplea el mtodo de diseo por Factores de Carga y Resistencia (LRFD).

4.- Por existir an muchos profesionales que emplean el mtodo de diseo por esfuerzos Admisibles (ASD), presenta procedimientos mnimos de diseo por este mtodo.

SISTEMA INTERNACIONAL (SI)

Unidades bsicas: Longitud = metro = m Masa = kilogramo = kg Tiempo = segundo = s

Unidades derivadas: Fuerza= newton= N Presin= pascal = Pa = 1N/m2 Energa= joule= J = 1 Nxm

(1 newton es la fuerza que a un cuerpo con una masa de 1 kg le produce una aceleracin de 1 m/s2)

EQUIVALENCIAS

g = 9,806650 m/s2 1 kg-f= 9,806650 N (exacto) 1 kg-f= 2,204622 lb-f 1 MPa= 1 N/mm2 1 MPa= 10,2 kg-f/cm2 1 ksi= 6,894757 MPa 1 kip= 1 000 lb = 4448,222 N

VALORES USUALES

E = 2 030 000 kg-f/cm2 = 200 000 MPa = 29 000 ksi

G= E = 780 000 kg-f/cm2 2( 1 + )= 77 200 MPa= 11 200 ksi

Peso unitario del acero = 7 850 kg-f/m3= 77 kN/m3= 490 lb-f/ft3

E = Mdulo elasticidad = Mdulo de Poisson:

Concreto Armado = 0.15 - E/ G = 2.3 Acero = 0.30 - El G = 2.6 Albailera = 0.25 - E/ G = 2.5

G= E 2( 1 + )

MATERIALES EMPLEADOS EN EL PAS

ACEROS PRODUCIDOS EN EL PAS

- Acero A36 Grado 36: fy = 36 Ksi fy = 2,530 Kg/cm2 fu = 58 Ksi

- Acero A572 Grado 50: fy = 50 Ksi fy = 3,520 Kg/cm2 fu = 65 Ksi

ACEROS PARA USO ESTRUCTURAL

1.- Aceros al carbono (A7, A36)

2.- Aceros de alta resistencia y baja aleacin (A242, A572)

3.- Aceros de aleacin (A514)

FFyFp0.050.200.250.300.350.150.10dFde= EEsFuePPPROPIEDADES FSICO MECNICAS DEL ACERO1. Fy : Punto de Fluencia2. Fp : Lmite de ProporcionalidadFp = Fy 10 Ksiperfiles laminados en caliente,Fp = Fy 16 Ksiperfiles soldados3. Fu : Resistencia a la FracturaMATERIAL ACERO69

FFyFp0.050.200.250.300.350.150.10dFde= EEsFuePPPROPIEDADES FSICO MECNICAS DEL ACERO4. Ductilidad5. Mdulo de Elasticidad: E6. Tenacidad del acero7. Densidad especfica del acero: 7.858. SoldabilidadMATERIAL ACERO

F (kg/cm2)7000250035000.050.100.150.200.250.300.35A572A242A36eA36Para propsitos generales en estructuras: edificaciones soldadas o empernadas.A242Para puentes empernados o soldados, resistente a la oxidacin.A572Para perfiles estructurales, planchas, y barras para edificaciones empernadas o soldadas; puentes soldados slo en los Grados 42 y 50.ACEROS ESTRUCTURALES : ASTMEntre ms Dctil es el acero, mayor es su Tenacidad.

Por otra parte, entre ms baja es la temperatura, mayor es su fragilidad.Resistencia Nominal de un miembro es su resistencia terica calculada, sin la aplicacin de factores de resistencia ()

TIPOS DE PERFILES DE ACEROPERFILES LAMINADOS EN CALIENTEPERFILES PLEGADOSPERFILES SOLDADOS

FABRICANTES DE ELEMENTOS

Perfiles : ACEROS AREQUIPAPlanchas : SIDERPERUTubos : ACERSA, TUPEMESATubos y Perfiles livianos : PRECORElectrodos : EXSA

NGULOCANALSECCIN W SECCIN T SECCIN STUBULARNomenclatura y tipos definidos por el AISCPERFILES LAMINADOS EN CALIENTE

CANALESZETASSECCIN INGULOSOMBREROComportamiento normado por el AISIPERFILES PLEGADOS

CSCVSVSNomenclatura por ITINTEC -UNIPERFILES SOLDADOSMANERA DE SIMBOLIZAR UN PERFIL

1.- PERFIL LAMINADO

W 14 X 60 Peso: Lb/piePeralte Nominal: InchTipo de SeccinMANERA DE SIMBOLIZAR UN PERFIL

1.- PERFIL SOLDADO

CVS 14 X 60 Peso: kg/mPeralte Nominal: InchTipo de Seccin

PERFIL LAMINADO

VIGAS CON SECCION VARIABLE

VIGAS DE ALMA ALIGERADA

VIGAS DE ALMA ALIGERADA

VIGAS DE ALMA ALIGERADA

VIGAS DE ALMA ALIGERADA

VIGAS DE ALMA ALIGERADA

Viga con aberturas exagonales

Viga con aberturas circulares

VIGAS CARRILERAS

VIGAS CARRILERAS

VIGAS CARRILERAS

TIPO DE APOYO: PLANCHAS DE APOYO

TIPO DE APOYO: PEDESTAL DE ACERO

TIPO DE APOYO: ANCLAJES

TIPO DE APOYO: PASADOR

TIPO DE APOYO: PASADOR

TIPO DE APOYO: RODILLOVENTAJAS DEL ACERO ESTRUCTURAL

1.- No requiere encofrados 2.-El proceso constructivo es rpido, se usa para edificios altos y naves industriales 3.- La obra es ms limpia, segura y ordenada 4.- Se reducen los desperdicios 5.- La estructura tiene mayor durabilidad, resistencia y versatilidad 6.- Es muy resistente ante sismos DESVENTAJAS DEL ACERO ESTRUCTURAL

1.- Es buen conductor del fuego 2.- Se comporta mal ante ante incendios 3.- Requiere de proteccin ante la corrosin 4.- Requiere mano de obra calificada 5.- Requiere mayor control de obra

ESTRUCTURAS DE ACERO TPICASESTRUCTURAS PARA PROCESOS INDUSTRIALESESTRUCTURAS PARA TELE-COMUNICACIONESESTRUCTURAS PARA LNEAS DE TRASMISINCUBIERTASEDIFICIOSPUENTES PEATONALES Y VEHICULARES

SILOSILOCOLUMNAARRIOSTREVIGASESTRUCTURAS PARA PROCESOSINDUSTRIALES

PRTICOS DEALMA LLENASISTEMA DEARRIOSTRAMIENTOCUBIERTAS

PORTICO BIARTICULADO DE ALMA LLENA

PRTICOS DEALMA LLENAPRTICOSDE CELOSAUSAPERyyCUBIERTAS

ARMADURAS DE GRAN LUZ L=60m h=6mSECCIN:BRIDASUPERIORSECC