MATERIALES DE CONSTRUCCION

USOS DEL HIERRO

Ing. MSc. Jimmy Cáceres

PERFILESLas barras que componen las estructuras se fabrican

en diferentes formas, a la sección transversal perpendicular al eje longitudinal se le denomina perfil.

Dependiendo del material del que está construida la barra, la obtención de un determinado perfil se realizará por un procedimiento u otro.

En las barras metálicas los procesos más usados para la obtención de perfiles son:

Mediante un molde: consiste en la fabricación de un molde (de acero, escayola, de cera etc), sobre el que se vierte el material al que se le va a dar forma. Se utiliza por ejemplo para la fabricación de prefabricados de hormigón, fundiciones, etc.

PERFILESLaminación: consistente en hacer pasar al

material base (acero, aluminio) por una serie de rodillos que irán poco a poco dándole la forma apropiada. Para facilitar el proceso, se calientan los metales, de forma que sean más maleables. Mediante la laminación se consiguen piezas como planchas, vigas, redondos, traviesas, etc.

Extrusión: el metal extrusionado tiene que ser fácilmente maleable, de forma que se le empuja a través de un orificio que tiene la forma del perfil que queremos obtener.

FORMAS MAS COMUNES

Pero no son las únicas, pues tenemos en el mercado una amplia variedad de perfiles, ángulos, platinas, chapas, etc.

VIGAS H (PERFILES W)USOS:En la fabricación de elementos estructurales

como vigas, columnas, cimbras metálicas, etc. También utilizadas en la fabricación de estructuras metálicas para edificaciones, puentes, barcos, almacenes, etc

VIGAS I (FORMAS S)USOS:Generalmente de usan en entrepiso metalico

en forma de diafragma para cubrir claros relativamente grandes.

CANAL U (FORMAS C)

USOS:Al igual que las formas S se utilizan

especialmente en entrepisosDesignación: C Altura nominal X peso en

lb/pie

ÁNGULOSUSOSFabricación de elementos estructurales como

joist, columnas y vigasDesignación: L Tamaño aleta X tamaño aleta

X espesor

UNIONES

Con los perfiles que hemos visto, se realizan las estructuras metálicas, para ello es necesario realizar una serie de uniones entre los diferentes elementos. las uniones se realizan normalmente por soldadura, aunque también se realizan algunas mediante tornillos y tuercas y mediante remaches.

Soldadura: se trata de un sistema que une las partes de forma permanente (fija), por tanto es apropiado para estructuras que no van a ser desmontadas o trasladadas. Métodos de soldadura hay muchos, pero básicamente consiste en calentar las piezas a unir de manera que mediante la aportación de un material fundente o no, queden perfectamente unidas.

UNIONESUnión mediante tornillos: es el apropiado

para estructuras que son desmontables, de forma que las diferentes partes de la estructura quedan unidas mediante un tornillo y su correspondiente tuerca.

UNIONESRemaches: consiste en unir de forma

permanente dos o más piezas, haciendo pasar por un orificio un metal en forma de chaveta cilíndrica, que es posteriormente deformado

CANALETASUSOS:Soporte de losa entrepiso, clavador de lámina

de techo montaje de paredes, etc.

Planos y dibujosSe elaborarán planos de anclas, de fabricación y de montaje.

En los planos de anclas se indicarán todos los elementos que deben quedar ahogados en la cimentación o en la estructura de concreto en la que se apoye la estructura metálica, y que son necesarios para transmitir las acciones que cada una de ellas ejerce sobre la otra.

En los planos de fabricación (también conocidos como planos de taller o de detalle) se proporcionará toda la información necesaria para la ejecución de la estructura en el taller, y en los de montaje se indicará la posición de los diversos elementos que componen la estructura y se señalarán las juntas de campo entre ellos, con indicaciones precisas para su elaboración. Los planos de fabricación se prepararán antes de iniciar la fabricación de la estructura.

Planos y dibujosTanto en los planos de fabricación y de montaje como en los

dibujos y esquemas de las memorias de cálculo deben indicarse las soldaduras por medio de símbolos que representen claramente, y sin ambigüedades, su posición, dimensiones, características, preparaciones en el metal base, etc. Cuando sea necesario, esos símbolos se complementarán con notas en el plano. En todos los casos deben indicarse, con toda claridad, los remaches, tornillos o soldaduras que se colocarán en el taller y aquellos que deben instalarse en la obra.

Los dibujos de taller se harán siguiendo la práctica más moderna y en su elaboración se tendrán en cuenta los factores de rapidez y economía en fabricación y montaje que sean significativos en cada caso.

Planos y dibujos

ALUMINIO

El aluminio es un elemento químico de símbolo Al y numero atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnetico. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre.

Como metal se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrolisis.

Aplicaciones y usosLa utilización industrial del aluminio ha hecho de

este metal uno de los más importantes, tanto en cantidad como en variedad de usos, siendo hoy un material polivalente que se aplica en ámbitos económicos muy diversos.

Por sus propiedades eléctricas es un buen conductor, capaz de competir en coste y prestaciones con el cobre tradicional.

Aleado con otros metales, se utiliza para la creación de estructuras portantes en la arquitectura y para fabricar piezas industriales de todo tipo de vehículos. También está presente en enseres domésticos tales como utensilios de cocina y herramientas

AleacionesEl aluminio puro es un material blando y

poco resistente a la tracción. Para mejorar estas propiedades mecánicas se alea con otros elementos, principalmente magnesio, manganeso, cobre, zinc y silicio, a veces se añade también titanio y cromo.

ExtrusiónLa extrusión es un proceso tecnológico que

consiste en dar forma o moldear una masa haciéndola salir por una abertura especialmente dispuesta para conseguir perfiles de diseño complicado.

Fundición de piezasLa fundición de piezas consiste

fundamentalmente en llenar un molde con la cantidad de metal fundido requerido por las dimensiones de la pieza a fundir, para, después de la solidificación, obtener la pieza que tiene el tamaño y la forma del molde.

MecanizadoEl mecanizado del aluminio y sus aleaciones

en maquinas herramientas de arranque de virutas en general, es fácil y rápido y está dando paso a una nueva concepción del mecanizado denominada genéricamente mecanizado rápido.

SoldaduraLos procedimientos de soldeo en aluminio

pueden ser al arco eléctrico, bajo atmosfera inerte que puede ser argón, helio, por puntos o por fricción.

La soldadura TIG (Tungsten Inert Gas), se caracteriza por el empleo de un electrodo permanente de tungsteno.

AnodizadoExiste un proceso químico electrolítico

llamado anonizado que permite obtener de manera artificial películas de oxido de mucho más espesor y con mejores características de protección que las capas naturales.

PinturaEl proceso de pintura de protección que se da

al aluminio es conocido con el nombre de lacado y consiste en la aplicación de un revestimiento orgánico o pintura sobre la superficie del aluminio

Los objetivos del lacado son:Mejorar el aspecto estético y las propiedades

físicas del aluminio.