construccion estructuras metalicas - pascual urban

CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS

Pascual Urbán Brotóns

Profesor de Construcción de Estructuras de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante.

(Arquitectura Técnica).

Título: Construcción de estructuras metálicas Autor: © Pascual Urbán Brotóns ISBN-13: 978-84-8454-510-1 ISBN-10: 84-8454-510-5 Depósito legal: A-179-2006 Edita: Editorial Club Universitario Telf.: 96 567 61 33 C/ Cottolengo, 25 - San Vicente (Alicante) www.ecu.fm Printed in Spain Imprime: Imprenta Gamma Telf.: 965 67 19 87 C/. Cottolengo, 25 - San Vicente (Alicante) www.gamma.fm [email protected]

Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de este libro puede reproducirse o transmitirse por ningún procedimiento electrónico o mecánico, incluyendo fotocopia, grabación magnética o cualquier almacenamiento de información o sistema de reproducción, sin permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright

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ÍNDICE INTRODUCCIÓN......................................................................................... 7 TEMA 1.- GENERALIDADES SOBRE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO............. 9

Introducción. .............................................................................................. 9 Normativa y disposiciones sobre la construcción metálica. ...................... 9 Características de los materiales. ............................................................. 10 Tipos de acero. ........................................................................................ 16 Productos laminados. .............................................................................. 16 Perfiles y chapas de sección llena laminados en caliente. ..................... 17 Perfiles huecos laminados en caliente. ................................................... 17 Medios de unión. ..................................................................................... 18 Durabilidad de las estructuras de acero. ................................................. 18 Perfiles utilizados en estructuras metálicas. ............................................ 23 Sistemas de protección del acero. ............................................................ 27 Ventajas e inconvenientes de la estructura metálica................................ 30 Soldadura ................................................................................................. 31 Uniones soldadas. .................................................................................... 33 Clasificación de las soldaduras. ............................................................... 45 Sistemas de inspección en la construcción soldada:................................ 50 Detalles constructivos: soldadura a tracción y a cortante. ....................... 53

TEMA 2.- TIPOLOGIA ESTRUCTURAL EN ACERO. ............................................ 57

Esquemas estructurales. ........................................................................... 57 Enlace viga-soporte. Forma de trabajo. ................................................... 59 Estructuras totalmente isostáticas (nudos articulados). ........................... 61 Formas de reducir el momento al mínimo en estos nudos....................... 68 Estructuras con vigas continuas............................................................... 72 Estructuras de pórticos con nudos rígidos. .............................................. 77 Estructuras especiales.................................................................................. 90 Estabilidad horizontal. Arriostramientos. ................................................ 91 Juntas de dilatación en estructuras metálicas......................................... 108 Prescripciones para estructuras metálicas frente al sismo. .................... 115

TEMA 3.- BASES DE SOPORTES............................................................................ 117

Introducción. .......................................................................................... 117 Forma de trabajo de las bases ................................................................ 118

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Descripción de los elementos de una base............................................. 118 Disposiciones y recomendaciones generales de las bases. .................... 129 Tipología de bases de soportes .............................................................. 135

TEMA 4.- SOPORTES. SUS CLASES. ..................................................................... 145

Introducción. .......................................................................................... 145 Soportes, sus clases................................................................................ 145 Soportes simples de un solo perfil. ........................................................ 145 Soportes simples de varios perfiles........................................................ 148 Soportes simples acoplando perfiles y chapas....................................... 150 Soportes armados (de chapas yuxtapuestas).......................................... 151 Soportes compuestos. ............................................................................ 152 Refuerzo de soportes.............................................................................. 159 Soportes metálicos rellenos de hormigón..................................................... 161 Soportes mixtos. ....................................................................................... 161 Cambios de perfil................................................................................... 162 Detalles constructivos. ........................................................................... 168

TEMA 5.- VIGAS. SUS TIPOS.................................................................................. 171

Jácenas o vigas....................................................................................... 171 Clasificación de las vigas....................................................................... 171 Vigas simples......................................................................................... 172 Vigas múltiples. ..................................................................................... 173 Vigas reforzadas (perfiles con refuerzos). ............................................. 178 Vigas o jácenas armadas. ....................................................................... 181 Vigas o jácenas aligeradas. .................................................................... 186 Disposiciones constructivas................................................................... 191 Brochales. .............................................................................................. 193 Vigas continuas...................................................................................... 200 Cambios de perfil................................................................................... 203 Empalme de vigas.................................................................................. 203 Uniones de vigas y pilares.- detalles constructivos........................................ 207

TEMA 6.- VIGAS DE CELOSÍA............................................................................... 217

Introducción. .......................................................................................... 217 Tipos de vigas de celosía. ...................................................................... 218 Principios constructivos y de cálculo de las celosías indeformables..... 221 Elementos componentes de las vigas de celosía.................................... 223

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Organización de nudos y barras............................................................. 224 Disposiciones constructivas de nudos. .................................................. 230 Nudos de apoyo. .................................................................................... 231 Detalles constructivos. ........................................................................... 233 Vigas de celosía tubulares. .................................................................... 243

TEMA 7.- APOYOS Y APARATOS DE APOYO. ................................................... 261

Introducción........................................................................................... 261 Apoyo de vigas. ..................................................................................... 261 Aparatos de apoyo. ................................................................................ 264 Apoyos o uniones entre si, de elementos metálicos en dilatación. .............. 269 Apoyos en dilatación controlada en zona sísmica. ................................ 280 Apoyo en dilatación de una viga metálica inclinada en el lateral de un pilar. ....................................................................................................... 282

TEMA 8.- ESTRUCTURA METÁLICA EN NAVES INDUSTRIALES. ................ 283

Introducción. .......................................................................................... 283 Elementos de una cubierta. .................................................................... 283 Disposiciones que puede adoptar la estructura de cubierta. .................. 287 Correas. .................................................................................................. 295 Arriostramientos. ................................................................................... 299 Entramado de naves industriales. .......................................................... 304 Naves industriales dotadas de puente grúa. ........................................... 322 Naves con estructura de pórticos. .......................................................... 324 Cubiertas de estructura en forma de arcos. ............................................ 331 Marquesinas. .......................................................................................... 332 Cubiertas de estructura espacial............................................................. 333 Estructuras de altillos o entreplantas. .................................................... 336

TEMA 9.- ESTRUCTURA METÁLICA EN EDIFICIOS DE VIVIENDAS............ 337

Introducción. .......................................................................................... 337 Entramados horizontales........................................................................ 337 Viguetas. Disposición. ........................................................................... 337 Apoyos de viguetas metálicas en muros. ............................................... 338 Apoyo de jácenas metálicas sobre muros de fábrica de ladrillo. ........... 339 Apoyo de vigas o jácenas y viguetas metálicas sobre hormigón........... 341 Apoyo de viguetas metálicas en jácenas o vigas. .................................. 343

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Forjados de viguetas metálicas enrasados con la parte inferior de las jácenas.................................................................................................... 362 Sección de un forjado con viguetas metálicas............................................ 363 Apoyos de viguetas de hormigón en jácenas o vigas metálicas. ........... 364 Uniones de jácenas metálicas con forjados empotrados de viguetas de hormigón................................................................................................ 368 Forjados de viguetas de hormigón apoyados en jácenas metálicas en zona sísmica........................................................................................... 373 Forjados de viguetas metálicas apoyados en jácenas metálicas en zona sísmica........................................................................................... 377 Enlace de soportes metálicos con forjados de hormigón armado.......... 378 Disposiciones de una estructura metálica en edificios para viviendas. . 384 Voladizos. Disposición y ejecución....................................................... 387 Escaleras. Disposiciones........................................................................ 395 Peldaños. ................................................................................................ 400 Uniones de jácenas metálicas y pilares de hormigón armado. .............. 404 Estructuras mixtas.................................................................................. 416 Estructuras colgadas con uniones soldadas. .......................................... 441 Estructuras con elementos colgados sin utilizar soldadura.................... 443 Otras uniones. ........................................................................................ 459

BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................... 473

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INTRODUCCIÓN El objetivo que se pretende alcanzar con esta publicación es la

exposición, de forma sencilla y detallada, de un conjunto de criterios sobre el funcionamiento de las estructuras de acero, enfocado estrictamente hacia su construcción, sin entrar en el estudio de los cálculos.

El libro se ha adaptado, en los apartados que ha sido posible, a la Instrucción EA-95, a la Instrucción EAE, al Eurocódigo 3, a la Instrucción EHE y a la Norma Sismorresistente NCSE-O2, y se ha concebido pensando en los estudiantes de Arquitectura Técnica, sin olvidar la posible utilidad para otros estudios relacionados con la Construcción de Edificios.

Para resolver con acierto la estabilidad estructural de un edificio, es imprescindible entender el funcionamiento de su estructura, conocer la disposición estructural, las solicitaciones que le llegan y el material utilizado, con el fin de elegir los detalles y disposiciones constructivas más adecuados, así como resolver los puntos singulares de la misma.

El acero es el material estructural por excelencia para grandes alturas, puesto que resuelve con éxito los planteamientos estructurales de: soportar el peso con pilares de dimensiones reducidas, resistir el empuje ante el vuelco y evitar movimientos debidos a la acción del viento, auxiliado en ocasiones por algún núcleo de hormigón armado.

En el contenido del libro se incluyen gran número de perspectivas y detalles constructivos que, unidos al texto escrito, ayudan a comprender el funcionamiento de la estructura y con ello tener la oportunidad de elegir las opciones idóneas para resolver cada encuentro, de acuerdo a las exigencias estructurales.

Se analiza la estructura completa del edificio, tanto si se trata de un edificio industrial como si es para uso administrativo o de viviendas. Se estudia el encuentro del edificio con la cimentación, las placas de anclaje, pilares, jácenas, forjados, vigas de celosía, cubiertas con estructura metálica, analizando y detallando las uniones y arriostramientos, completando su contenido con un amplio apartado sobre estructuras mixtas.

Para completar el programa de contenidos del mismo se han utilizado algunas ideas, dibujos y conceptos, similares a los existentes en libros de reconocida prestigio y solvencia relacionados en la Bibliografía y especialmente de las Instrucciones EAE y EA-95, de Estructuras de Acero, de Ramón Arguelles y otros, de Biblioteca de Detalles Constructivos de CYPE y Los pilares: criterios para su proyecto, cálculo y reparación, de Florentino Regalado. A todos ellos quiero expresar mi

Introducción

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especial agradecimiento, ya que sin la valiosa ayuda proporcionada por sus excelentes textos, no hubiese sido posible completar el presente libro.

Mi sincero agradecimiento a los alumnos de la Escuela de Arquitectura Técnica de Alicante que han colaborado en la informatización de los dibujos.

No puedo dejar de agradecer a mi familia por el tiempo que les he robado, dedicándolo a escribir estas páginas.

Finalizo con la esperanza de que este libro pueda serle útil, además de a los estudiantes de Arquitectura Técnica, a los Profesionales, Técnicos y estudiosos, interesados en el atractivo campo del conocimiento técnico. Es mi modesta aportación a su progreso.

Gracias a todos.

Alicante, febrero de 2006.

Pascual Urbán Brotóns

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TEMA 1.- GENERALIDADES SOBRE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. INTRODUCCIÓN. Las estructuras metálicas, al igual que los prefabricados de hormigón,

presentan un buen porvenir, ya que a medida que aumenta el nivel de vida de un país, van siendo más económicas las técnicas que requieren menor cantidad de mano de obra.

Las construciónes ejecutadas con estructuras metálicas permiten luces mayores, especialmente interesante para locales comerciales, industrias, donde se requieran edificios sin pilares intermedios, así como para edificios de grandes alturas, sin pilares excesivamente gruesos, evitando ocupar espacios importantes.

El mercado de estructuras está muy diversificado, siendo muy importantes los capítulos de edificación en altura, naves industriales y cubiertas, estructuras para los grandes bienes de equipo (centrales térmicas y nucleares, soportes de hornos y de silos), etc.

NORMATIVA Y DISPOSICIONES SOBRE LA CONSTRUCCIÓN

METÁLICA. Norma Básica de la Edificación NBE EA-95 “Estructuras de acero

en edificación” (Aprobada por Real Decreto 1929/1995). Norma Española Experimental. Eurocódigo 3: Proyecto de

estructuras de acero. Instrucción de Acero Estructural EAE (en trámite de aprobación

definitiva), que posiblemente elimine la normativa anterior. Esta instrucción es aplicable a las estructuras y elementos de acero

estructural de edificios y obras de ingeniería civil. Expresamente se excluyen del campo de aplicación de esta instrucción:

1.- Las estructuras realizadas con aceros especiales tales como los aceros de alto límite elástico, superior a 46º N/mm2., salvo en elementos de unión (tornillos, bulones, etc.) y los aceros provenientes de aleaciones especiales como el acero inoxidable.

Generalidades sobre la construcción en acero

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2.- Los elementos estructurales mixtos de acero estructural y hormigón y, en general, las estructuras mixtas de acero y otro material de distinta naturaleza con función resistente.

3.- Los elementos estructurales de hormigón que formen parte de una estructura metálica de acero, como por ejemplo: forjados, núcleos y muros. Dichos elementos deberán ser dimensionados y comprobados de acuerdo con lo que prescribe la Instrucción de Hormigón Estructural (EHE) y la Instrucción para el proyecto y la ejecución de forjados unidireccionales de hormigón estructural realizados con elementos prefabricados (EFHE).

En obras especiales, tales como algunas estructuras industriales, pórticos

grúa, etc. se adoptarán las medidas derivadas de las características de la propia obra y de su utilización.

Con el fin de no detener el avance de la tecnología del acero y permitir la adaptación de la obra a circunstancias y condicionantes de carácter local, la Instrucción permite que el Autor del Proyecto y la Dirección de obra, que están obligados a conocer y tener en cuenta las prescripciones de la presente Instrucción, en uso de sus atribuciones puedan, bajo su personal responsabilidad y previa justificación de que no se reducen los niveles de prestaciones, emplear sistemas de cálculo o disposiciones constructivas diferentes.

En el ámbito de esta Instrucción sólo podrán utilizarse los productos de construcción (acero, productos de acero, etc.) legalmente comercializados en países que sean miembros de la Unión Europea o bien que sean parte del Acuerdo sobre el Espacio Económico Europeo. Dichos productos deberán estar en posesión del marcado “CE” y deberán disponer del correspondiente certificado de conformidad “CE”.

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES. Metales empleados en estructuras metálicas. Los metales que se emplean en estructuras metálicas son principalmente

el acero ordinario, el acero autopatinable, el acero inoxidable y el aluminio. El Acero Ordinario Es el más empleado. Existen los sigiuentes tipos (según la norma EN 10027):

Construcción de estructuras metálicas

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S235JR S235J0 S235J2 S275JR S275J0 S275J2 S355JR S355J0 S355J2 S355K2 La primera sigla es una “S” (de 'steel' acero en lengua inglesa) La siguiente cantidad numérica es el límite elástico en MPa. en

elementos cuyo espesor no supere los 16mm. En espesores superiores la resistencia de cálculo es menor. Las últimas siglas indican su sensibilidad a la rotura frágil y su

soldabilidad. JR para construciónes ordinarias. J0 cuando se requiere alta soldabilidad y resistencia a la rotura frágil. J2 cuando se requiere exigencias especiales de resilencia, resistencia a la

rotura frágil y soldabilidad. Con objeto de que no sean excesivamente frágiles, uno de los parámetros

que se exige a estos aceros es que su alargamiento de rotura sea superior al 15%.

En España, excepto el S275JR todos los demás se suministran bajo pedido.

Las normas EN 10113 y EN 10137 establecen otros aceros de mayor resistencia: S420 y S460 de raro uso en nuestro país.

Los aceros autopatinables Los aceros autopatinables tienen la misma nomenclatura y composición

que los aceros ordinarios y tienen como característica que en su composición entra una pequeña cantidad de cobre. También se sirven bajo pedido.

Observaciones: Estos aceros tienen un buen comportamiento ante la corrosión

atmosférica, dado que se produce en su superficie una capa de óxido que es la que los protege.

Por tanto hay que procurar que a lo largo de su vida útil no estén en contacto con elementos que les produzcan roces y limpien esta capa. Así mismo en zonas de circulación de personas son susceptibles de manchar a los transeúntes con dicho óxido.


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Los Aceros Inoxidables Se emplean en estructuras sometidas a ambientes agresivos. En edificación se emplean los siguientes tipos:

Nomenclatura europea

(EN 10088.2) Nomenclatura

en EEUU Tipo Composición

Resistencia de cálculo

fleje laminado

en frio (MPa)

Resistencia de cálculo

fleje o chapa

laminado en caliente

(MPa) Alargamiento

de rotura

Coeficiente de

dilatación térmica (10-6 / ºC)

1.4301 AISI 304 austenítico Fe+Cr+Ni 230 210 45% 16

1.4307 AISI 304L austenítico Fe+Cr+Ni 220 200 45% 16

1.4401 AISI 316 austenítico Fe+Cr+Ni+Mo 240 220 40% a 45% 16

1.4404 AISI 316L austenítico Fe+Cr+Ni+Mo 240 220 40% a 45% 16

1.4541 AISI 321 austenítico Fe+Cr+Ni+Ti 220 200 40% 16

1.4571 AISI 316Ti austenítico Fe+Cr+Ni+Mo+Ti 240 220 40% 16,5

1.4362 duplex Fe+Cr+Ni+N 420 400 20% a 25% 13

1.4462 duplex Fe+Cr+Ni+Mo+N 480 460 20% a 25% 13

Los más habitualmente empleados y fáciles de encontrar en stock son los

1.4301 y 1.4401. Comercialmente se venden en chapas, flejes y barras lisas, roscadas o

corrugadas. Los perfiles estructurales corrientes existentes en el mercado son a base

de chapas conformadas en frío. La nomenclatura americana se adjunta porque es la habitualmente

empleada por los industriales y almacenistas. Los 1.4301 1.4307 y 14541 se prestan a ser empleados en ambientes

benignos rurales y urbanos con poca contaminación atmosférica. Los 1.4401 1.4404 1.4571 y 1.4362 se emplean en ambientes marítimos

y con atmósfera contaminada. El 1.4462 en ambientes marítimos o contaminados muy agresivos. Los 1.4307 y 1.4404 tienen la particularidad de que tienen poco carbono

y así las soldaduras son menos sensibles a la corrosión. Los 1.4541 y 1.4571 contienen una pequeña cantidad de titanio,

consiguiendo un efecto similar. Los aceros inoxidables austeníticos, a pesar de tener poca resistencia,

comparados con un acero corriente, tienen un alargamiento de rotura muy


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grande (40-45%) y por tanto son muy apropiados para uso estructural por la seguridad que ofrecen.

Los aceros inoxidables dúplex tienen la misma resistencia mecánica que los aceros ordinarios de uso estructural más resistentes (S420 y S460) y un alargamiento de rotura más que aceptable (20-25%)

Algunas precauciones a tener en cuenta: No emplear herramientas, discos de corte u otro utillaje que sirviera

para trabajar otros metales. No poner en contacto directo las partes de hierro o acero de cadenas,

ganchos, grúas, camiones, transpalets, etc. con el material. Evitar la suciedad. Evitar diseñar piezas y uniones con superficies susceptibles de

acumular suciedad. Los elementos estructurales en forma de cajón cerrado deben tener un

desagüe. Uniones atornilladas: Se deberán hacer obligatoriamente con tornillos de acero inoxidable.

(La norma EN ISO3506 indica los tipos de acero a emplear). Uniones soldadas: Se realizarán con material de aporte de acero inoxidable. Si se

empleara una atmósfera de gas inerte éste no deberá contener dióxido de carbono. Si los aceros a soldar son dúplex el gas tampoco contendrá nitrógeno.

El Aluminio Aún que ha tenido un gran desarrollo en la industria aeronáutica, en

edificación se limita por el momento a carpas y construciónes desmontables, dada su ligereza.

Características mecánicas de los aceros. Los dos valores fundamentales para el diseño de las piezas de acero

son: 1.- El límite elástico. 2.- El límite de rotura.


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e

1.- El límite elástico σE es la carga unitaria para la que se inicia el escalón de cedencia, es decir a partir del cual las deformaciones no son recuperables. Esta deformación remanente es del 0,2 por 100.

2.- El límite de rotura σR (también denominado resistencia a tracción) es la carga unitaria máxima soportada por el acero en el ensayo de tracción. El límite de rotura define un índice de la calidad del mismo.

La curva tiene una parte recta OP donde las tensiones son proporcionales a las deformaciones, las cuales, a su vez, son recuperables una vez desaparecida la carga. La tensión σP se llama límite de proporcionalidad.

La zona PE se caracteriza por el hecho de ser recuperables las deformaciones, aunque no exista proporcionalidad entre éstas y las tensiones. La tensión σE se llama límite elástico. Y a veces es difícil de determinar. En estos casos se define como límite elástico el correspondiente a una deformación permanente del 0,2%.

ε Al aumentar las tensiones, el diagrama presenta una zona EFF' en la

que las deformaciones se incrementan bajo carga prácticamente constante. Todo ocurre como si el material se debilitase de pronto. Al desaparecer la carga en la probeta, ésta presenta una deformación permanente. El valor máximo σF se llama límite de fluencia o cedencia.


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Al aumentar la carga de tracción, después de la fluencia, el material parece adquirir de nuevo resistencia. La tensión alcanza un máximo σR llamado límite de rotura, a partir del cual los alargamientos en la probeta, en lugar de repartirse uniformemente, se concentran en su zona central, produciendo una estricción que hace que la tensión del diagrama baje, hasta producirse la rotura con una carga σ inferior a σR.

El alargamiento de la probeta viene dado en % por la expresión:

d = - Lr LiLi− 100

Lr = longitud entre los extremos después de la rotura. Li = longitud entre los extremos antes del ensayo. El alargamiento nos indica la plasticidad del material. Características tecnológicas del acero. La soldabilidad es la aptitud de un acero para ser soldado mediante los

procedimientos habituales sin que aparezca fisuración en frío. Es una característica tecnológica importante, de cara a la ejecución de la estructura.

La resistencia al desgarro laminar del acero se define como la resistencia a la aparición de defectos en piezas soldadas sometidas a tensiones de tracción en dirección perpendicular a su superficie.

La aptitud al doblado es un índice de la ductilidad del material y se define por la ausencia o presencia de fisuras en el ensayo de doblado.


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TIPOS DE ACERO. La Instrucción EAE contempla los siguientes tipos de acero utilizables

en perfiles y chapas para estructuras de acero. - Aceros laminados en caliente. Se entiende por tales los aceros no

aleados, sin características especiales de resistencia mecánica ni resistencia a la corrosión, y con una microestructura normal.

- Aceros con características especiales. Se consideran los siguientes

tipos: a.- aceros normalizados de grano fino para construcción soldada. b.- aceros de laminado termomecánico de grano fino para construcción

soldada. c.- aceros con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica (aceros

autopatinables) d.- aceros templados y revenidos. e.- aceros con resistencia mejorada a la deformación en la dirección

perpendicular a la superficie del producto. - Aceros conformados en frío. Se entiende por tales los aceros cuyo

proceso de fabricación consiste en un conformado en frío, que les confiere unas características específicas desde los puntos de vista de la sección y la resistencia mecánica.

PRODUCTOS LAMINADOS. Los productos laminados se clasifican en función de sus características

de forma en: - Productos longitudinales. - Productos planos. Los productos longitudinales son aquellos en los que una dimensión

es determinante sobre las dos restantes. Se subdividen a su vez en: - Perfiles estructurales. Son los perfiles I, H, L, T, O, con una altura o

anchura igual o mayor a 80 mm., en ocasiones denominados perfiles pesados.


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- Perfiles comerciales. Incluyen los del grupo anterior con dimensión inferior a 80 mm. e igualmente redondos, cuadrados, hexagonales y pletinas. También se denominan perfiles ligeros.

Los productos planos son aquellos en los que dos de sus dimensiones predominan sobre la tercera. El producto plano utilizado normalmente es la chapa laminada en caliente, que puede ser obtenida por procedimientos discontinuos o bien por troceo de bobinas.

La chapa laminada se clasifica según su espesor en: Fina: espesor inferior a 3 mm. Media: espesor igual o superior a 3 mm. hasta 4,75 mm. Gruesa: espesor superior a 4,75 mm. PERFILES Y CHAPAS DE SECCIÓN LLENA LAMINADOS EN

CALIENTE. Perfiles y chapas de sección llena laminados en caliente, a los efectos

de esta Instrucción, son los productos obtenidos mediante laminación en caliente, de espesor mayor o igual a 3 mm., de sección transversal llena y constante, empleados en la construcción de estructuras o en la fabricación de elementos de acero estructural.

Las series de perfiles y chapas de sección llena laminados en caliente son: Perfil IPN, Perfil IPE, Perfil HEB (base), Perfil HEA (ligero), Perfil HEM (pesado), Perfil U Normal (UPN), Perfil U comercial (U), Angular de lados iguales (L), Angular de lados desiguales (LD), Perfil T, Redondo, Cuadrado, Rectangular, Hexagonal y Chapa.

PERFILES HUECOS LAMINADOS EN CALIENTE. Son los perfiles huecos estructurales de sección transversal constante,

de espesor igual o mayor que 2 mm. Producidos por laminación en caliente, o por conformado en frío seguido por un tratamiento térmico para obtener unas condiciones metalúrgicas equivalentes a las del laminado en caliente, empleados en la construcción de estructuras.

Las series de perfiles huecos laminados en caliente son: Sección circular, sección cuadrada, sección rectangular y sección

elíptica


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MEDIOS DE UNIÓN. Los medios de unión que contempla esta Instrucción son los

constituidos por tornillos, tuercas y arandelas, para uniones atornilladas, y el material de aportación, para uniones soldadas.

Los tornillos, tuercas y arandelas, deberán estar normalizados y corresponder a los mismos grados del material que unen: límite elástico y resistencia a tracción.

El material de aportación utilizable para la realización de soldaduras (electrodos) deberá ser apropiado para el proceso de soldeo, teniendo en cuenta el material a soldar y el procedimiento de soldeo; además deberá tener unas características mecánicas, en términos de límite elástico, resistencia a tracción, deformación bajo carga máxima etc. no inferiores a las correspondientes del material de base que constituye los perfiles o chapas que se pretende soldar.

DURABILIDAD DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO. La durabilidad de una estructura de acero es su capacidad para

soportar, durante la vida útil para la que ha sido proyectada, las condiciones físicas y químicas a las que está expuesta, y que podrían llegar a provocar su degradación como consecuencia de efectos diferentes a las cargas y solicitaciones consideradas en el análisis estructural.

Una estructura durable debe conseguirse con una estrategia capaz de considerar todos los posibles factores de degradación y actuar consecuentemente sobre cada una de las fases de proyecto, ejecución y uso de la estructura.

Una estrategia correcta para la durabilidad debe tener en cuenta que en una estructura puede haber diferentes elementos estructurales sometidos a distintos tipos de ambiente.

La durabilidad no incumbe sólo a los elementos estructurales. A veces son los elementos no estructurales los que conllevan problemas importantes de cara a la durabilidad.

Estrategia de durabilidad. Para conseguir la durabilidad adecuada será necesario seguir una

estrategia que contemple todos los posibles mecanismos de degradación,


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adoptando medidas específicas en función de la agresividad a la que se encuentre sometido cada elemento.

Deberán incluirse, al menos, los siguientes aspectos: - Selección de la forma estructural, definiendo en proyecto los

esquemas estructurales, las formas geométricas y los detalles que sean compatibles con la consecución de una adecuada durabilidad de la estructura. Se facilitará la preparación de las superficies, el pintado, las inspecciones y el mantenimiento.

- Se procurará evitar el empleo de diseños estructurales que conduzcan a una susceptibilidad elevada a la corrosión, eligiendo formas de los elementos sencillas.

- Se reducirá al mínimo el contacto directo entre las superficies de acero y el agua.

- Cuando la estructura presente áreas cerradas (interiores inaccesibles) o elementos huecos, debe cuidarse que estén protegidos de manera efectiva contra la corrosión, mediante soldadura continua.

En casos de especial agresividad, cuando las medidas normales de

protección no se consideren suficientes, se podrá recurrir a la disposición de sistemas especiales de protección (materiales de recubrimiento en polvo, productos para tratamiento químico de las superficies, protección catódica, etc.)

La Instrucción EHE recomienda evitar los detalles constructivos

indicados como INADECUADOS en las figuras siguientes, empleando los considerados ADECUADOS en las mismas.


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1.- Prevención de la acumulación de agua y suciedad

Inadecuado

Suciedad y agua retenidas

Apropiado

Discontinuidad para salida del agua

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