CURSO DISEÑO EN ACERO

Profesor: Marcelo Sandoval

DISEÑO EN ACERO

Organización del curso.- Reglas básicas • 2 clases de cátedra + auxiliar • Horario cátedra: Lunes y jueves, 8:30-9:50 • 2 solemnes + examen • Tareas de trabajo grupal (3-4 personas), serán en total 3 tareas, se elimina peor nota. A evaluar una

tarea extra para cambiar la peor nota (individual) + condición de asistencia. • Controles en clase auxiliar individual con apuntes, serán en total 3 ejercicios. • Nota presentación 70%, nota examen 30%. • Nota presentación 70%: cada solemne 25%, tareas + controles 20%, nota presentación >3.5 (si su

nota es inferior a 3.5 no se presente al examen) • Si no asiste a alguna solemne, examen reemplaza dicha nota, en este caso la condición de eximición

es (30%solemne +20% tarea)/50% > 3.5. • Condiciones de eximición: 20% curso sobre 5.0 en primer termino (si sobre 20% tiene sobre 5.0 ,se

evaluarán los casos en función de notas de tareas y asistencia). Además deben haber rendido todos los controles y tareas, con promedio sobre 4.0 + condición de asistencia.

• Condición de aprobación del curso NF> 4.0. Con nota de examen. No hay tareas ni trabajos adicionales para mejorar esta nota final.

• Condición de asistencia, sobre el 75%, en cátedras y auxiliares.

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TEMARIO

• I.- Definición del Acero estructural. • II.- Diseño de elementos en tracción. • III.- Diseño de elementos en compresión de sección de

doble simetría. • IV.- Diseño de elementos en compresión de sección no

simétricas. • V.- Diseño de elementos en flexión y corte. • VI.- Diseño de elementos en flexión compuesta. • VII.- Diseño de Uniones soldadas y apernadas. • VIII.- Diseño a corte.

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Bibliografía

• McCormac, Jack C. (2008) Structural Steel Design, 4th ed. Prentice Hall.

• AISC -LRFD, Load and Resistance Factors Design Specification for Structure Steel Building 2005.

• Nch 433 Of 96, incorporando DS No61. • Nch 2369 Of 2003. • Nch 1537 Of 2009. • Nch 432 Of 2012. • Manual de diseño para estructura de Acero, 2ª ed. Instituto

Chileno del Acero (2001) • Tabla de perfiles.

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Fechas

• Solemnes: 1.- Lunes 05 de octubre al viernes 09 de octubre.

2.- Lunes 23 de noviembre al viernes 27 de noviembre.

• Examen : lunes 07 de diciembre al martes 15 de diciembre.

• Controles: (durante clase auxiliar) • Control 1: 23 de septiembre. • Control 2: 28 de octubre. • Control 3: 18 de noviembre.

• Tareas: 3tareas. (tarea extra individual)

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I.- ACERO ESTRUCTURAL

Que es el Acero?

• Es una aleación de Fe y C (0.05-2%)

• Puede contener otros elementos como Mn, Ni, Nb, Cr, V, P, S, Si, Cu, etc.

• Dependiendo de los porcentajes de aleación se pueden modificar las propiedades del acero. (soldabilidad, resistencia a la corrosión, etc)

• La norma ASTM limita los máximos de cada elemento que puede contener el acero estructural. De aquí las denominaciones de aceros A36, A529 y otros.

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I.- ACERO ESTRUCTURAL

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Elemento Efecto

Cobre Mejora resistencia a la corrosión atmosférica

Manganeso Desoxidante, neutraliza Azufre, facilita trabajo en caliente.

Vanadio Imparte dureza, ayuda a formar granos finos. Aumenta resistencia al impacto y fatiga

Silicio Se emplea como desoxidante y actúa como endurecedor en el acero de aleación

I.- Proceso de Fabricación

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I.- Proceso de Fabricación

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I.- Proceso de Fabricación

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I.- Tipos de acero estructural

• Aceros al carbono

• Aceros aleados

• Aceros de baja aleación y alta resistencia

• Aceros inoxidables

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I.- Curva de esfuerzo-deformación

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I.- Curva idealizada del acero estructural

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I.- Corrosión

• Corrosión: pérdida de sección debido a reacciones químicas o electroquímicas con medio ambiente.

• Esta depende de su composición química.

• Protección, por medio de pinturas y otros métodos.

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I.- Soldabilidad

• Facilidad para ser soldado

• Depende del contenido de carbono (equivalente) – (CE%)=C%+(Mn%/6)+((Cr%+Mo%+V%)/5)+((Ni%+Cu%)/15)

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I.- Fractura

• Medida de su resistencia al impacto o capacidad de absorber incrementos de energía (frágil-dúctil)

• Prueba de Charpy de muesca V.

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I.- Temperatura

• Variación de la resistencia del acero con la temperatura.

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I.- Grados Acero estructural

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ASTM (EEUU)

A36

A572 Gr.50

A572 Gr.65

NCh 203 Of 2005

A240ES

A270ES

A345ES

I.- Grados Acero estructural

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I.- Tipos de secciones

• Cada una de estas tiene Área (A), Inercia (I), Modulo de trabajo (W), etc.

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I.- Tipos de estructuras

• Estructuras de marco: Edificios, torres, galpones

• Cáscaras y membranas: estanques, silos, calderas, cascos de barco.

• Estructuras suspendidas: puentes, techos.

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I.- Tipos de estructuras

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I.- Tipos de estructuras

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I.- Tipos de estructuras

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I.- Tipos de estructuras

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I.- Ventajas del acero

• Alta resistencia.

• Uniformidad y homogeneidad

• Rango elástico amplio

• Durabilidad

• Ductilidad y tenacidad

• Rapidez de construcción

• Reciclabilidad

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I.- Desventajas del acero

• Costo de mantenimiento.

• Vulnerabilidad al fuego.

• Susceptibilidad al pandeo.

• Susceptibilidad a la fatiga.

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I.- Acero estructural

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