glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

40
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN MATURÍN ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL (42). CATEDRA: PROYECTO ESTRUCTURAL DE ACERO Y MADERA. GLOSARIO DE TERMINOS DE MECÁNICA ESTÁTICA Y ESTRUCTURAL, RESISTENCIA DE MATERIALES. Autores: Rodríguez, Ángel C.I.: 21.095.219 Profesor: Ing. Juan Manuel Abreu.

Upload: angel-lucart

Post on 06-Dec-2015

214 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

glosario que desglosa terminos relacionado con estructuras de acero

TRANSCRIPT

Page 1: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO“SANTIAGO MARIÑO”

EXTENSIÓN MATURÍNESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL (42).

CATEDRA: PROYECTO ESTRUCTURAL DE ACERO Y MADERA.

GLOSARIO DE TERMINOS DE MECÁNICA ESTÁTICA Y ESTRUCTURAL, RESISTENCIA DE MATERIALES.

Autores:Rodríguez, Ángel C.I.: 21.095.219

Profesor:Ing. Juan Manuel Abreu.

Page 2: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

Maturín, Octubre 2015

INTRODUCCIÓN

El conocimiento teórico de lo que se calcula es esencial para el ingeniero, sobre todo para el calculista estructural. Es indispensable conocer de dónde descienden los valores obtenidos y cuál es la base para que lo que se esté realizando este acorde con la realidad de los fenómenos físicos que rigen el planeta. El padre de la estática, Newton establece tres leyes importantes donde enmarca el comportamiento de los cuerpos, basándose en la observación de fenómenos que ocurrían a simple vista, por lo que hoy en día se puede manejar con gran facilidad y con base, el comportamiento de una estructura, siendo ésta un cuerpo rígido, que soporta cargas externas.

La estática es una de las ciencias de gran importancia en la ingeniería civil ya que por medio de ella se comprende los principios fundamentales de otra ciencia llamada dinámica. La estática nos proporciona las herramientas necesarias para poder analizar en las estructuras diseñadas en la ingeniería civil, ya que las obras se encuentras sometidas a fuerzas externas e internas en cada estructura, porque a partir de dichas fuerzas se debe calcular las fuerzas que estarán involucradas en las estructuras ya que de ellas depende que se realice un cálculo correcto para que no existan falla en las estructura, porque aunque sabemos que las estructuras se encuentran inertes no dice que no existan fuerzas aplicadas.

Page 3: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

GLOSARIO DE TERMINOS

1. ESTÁTICA

a. Leyes de Newton

La primera ley de Newton, Ley de la inercia, nos dice que todo cuerpo está en

estado de reposo o, si está en movimiento, este es rectilíneo y uniforme. La variación

de este estado se debe a otras fuerzas ejercidas sobre él. La segunda ley de Newton,

Ley de fuerza, nos dice que el cambio de movimiento es proporcional a la fuerza

motriz que se ejerce. La tercera ley de Newton, Ley de acción y reacción, nos dice que

toda acción implica una reacción igual y contraria (un ejemplo de ello puede ser la

fuerza de un coche al desplazarse y la fuerza del aire para frenarlo). Estas leyes son la

base de la mecánica y han ayudado a entender el movimiento planetario al

combinarse con la ley de gravitación universal. Además, las leyes de Newton también

han sido determinantes para entender y explicar cómo funcionan las máquinas.

b. Cuerpo Rígido

Es una idealización dada a los objetos, que en condiciones perfectas no sufren

deformaciones gracias a algún tipo de fuerza externa, es decir que la posición de sus

partículas está siempre en el mismo sitio; sin embargo los objetos realmente nunca

están totalmente rígidos.

c. Centro de Masa

Page 4: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

Es un concepto que tienda a confundirse con el centro de gravedad, sin

embargo el centro de masa se diferencia del último, aunque estén muy relacionados,

debido que el centro de masa es el punto geométrico de donde se aplican las

resultantes de las fuerzas, siempre y cuando sea homogéneo.

d. Centro de Gravedad

Es el punto donde las fuerzas resultantes de la gravedad producen un momento

nulo, y no precisamente se encuentra dentro de la figura, como puede ser el caso de

una esfera hueca. Es un término que se relaciona con el centro de masa, se dice que

estos centros coinciden cuando el campo gravitatorio es constante, es decir que

coinciden en casi todos los objetos que se encuentran sobre la superficie terrestre.

Page 5: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

Se observa la imagen de una avioneta, donde se trazan dos ejes, lateral y

longitudinal, encontrando el centro de gravedad de la figura y por ende el punto de

más equilibrio para el objeto.

e. Diagrama de Cuerpo Libre

No es más con un método para diagramar, de manera sencilla la representación

de las fuerzas que actúan sobre un objeto, con el fin de mirar con facilidad lo que está

actuando en el objeto de estudio. Esta técnica facilita el cálculo de problemas

ingenieriles, y se usa constantemente por los que tienen dicha profesión.

En la figura se observa una maleta que tiene una fuerza diagonal, con un

ángulo, y se observa una fuerza de roce contraria al movimiento de la maleta. En la

parte derecha se observa el diagrama de cuerpo libre, donde se toma en cuenta las

componentes de la fuerza diagonal F, y el peso de la maleta.

f. Momento de Inercia

El momento de inercia es una magnitud escalar que refleja la distribución de

masas de un cuerpo o un sistema de partículas en rotación, respecto al eje de giro. El

momento de inercia sólo depende de la geometría del cuerpo y de la posición del eje

de giro; pero no depende de las fuerzas que intervienen en el movimiento.

Page 6: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero
Page 7: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

g. Teorema de Steiner

El teorema de Steiner establece que el momento de inercia con respecto a

cualquier eje paralelo a un eje que pasa por el centro de masa, es igual al momento de

inercia con respecto al eje que pasa por el centro de masa más el producto de la masa

por el cuadrado de la distancia entre los dos ejes:

Page 8: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

Dónde: I eje es el momento de inercia respecto al eje que no pasa por el centro

de masa; I (CM) eje es el momento de inercia para un eje paralelo al anterior que pasa

por el centro de masa; M - Masa Total y h - Distancia entre los dos ejes paralelos

considerados.

Page 9: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

h. Módulo de Sección

Page 10: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

El módulo de sección es la propiedad geométrica que establece las dimensiones de la viga. Es por

ello, que se determina el módulo de sección necesario para resistir la carga aplicada sobre la viga

según la Ecuación, esta indica la sección mínima que debe ser empleada para un esfuerzo

admisible establecido según el tipo de material a utilizar.

i. Eje de Simetría

Un eje de simetría es una línea de referencia imaginaria que al dividir una

forma cualquiera en dos partes, sus puntos opuestos son equidistantes entre sí, es

decir,

Page 11: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

quedan simétricos. En geometría, se usa la expresión "eje de simetría" para los ejes de

simetría planos y para los ejes de simetría axial. Eje de simetría plano es una línea

imaginaria que al dividir una figura cualquiera, lo hace en dos partes, y cuyos puntos

simétricos son equidistantes a dicho eje. Por otro lado, Un eje de simetría axial es una

línea o recta tal que al rotar alrededor de ella una figura geométrica, la figura resulta

visualmente inalterada. El eje de simetría axial coincide con el conjunto de puntos

invariables asociados a la rotación. En un cilindro, el eje del cilindro es un eje de

simetría axial, y análogamente en un cono o tronco de cono rectos. En una esfera,

cualquier línea recta que pase por el centro de la esfera es un eje de simetría axial.

Page 12: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

2. MECÁNICA ESTRUCTURAL

a. Elemento Estructural

Se le llama elemento estructural a cada de una de las partes vinculadas entre sí

que sostienen una estructura o edificación, un elemento estructural bien diseñado es

capaz de soportar las cargas a las que se somete la edificación. La unión de los

elementos estructurales enmarca el equilibrio de la estructura. Los elementos varían

su forma dependiendo del diseño planteado por el arquitecto o ingeniero, siempre y

cuando cumpla con las necesidades de la estructura.

Page 13: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

En la figura se muestran los principales elementos estructurales que viendo

desde arriba, serían las vigas, columnas, y zapatas.

b. Luz

Se refiere a la distancia que existe entre los puntos de apoyos, que en otras palabras

seria le distancie entre columna y columna.

c. Portico

Nombre que se le da a la unión de una viga con dos columnas, se presenta en

dos condiciones, aislado o continuo. El aislado se presenta donde se encuentran las

dos columnas y la viga; el continuo por lo general se da en grandes distancias donde

deben estar varias columnas sosteniendo una viga.

Page 14: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

d. Placas

Las placas son elementos estructurales que se diseñan para actuar a flexión, y

geométricamente se pueden aproximar a una superficie bidimensional plana. Al igual

que otros elementos estructurales ellas se encargan de distribuir los pesos a la parte

siguiente en la estructura, cuando son usadas como conexión de estructuras metálicas,

por lo general transmiten las solicitaciones de carga al elemento de fundación.

e. Solicitación

Se le llama solicitaciones a las distintas acciones que deben ser tomadas en

cuentas en el cálculo estructural, y que al final de cuentas debe ser soportadas por el

diseño planteado. Las solicitaciones consideran las fuerzas interiores, los esfuerzos

Page 15: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

internos, los desplazamientos, las deformaciones, los cortes máximos, y momentos

máximos, obtenido en el diagrama corte y momento del elemento estructural.

f. Grados de Libertad

Es el número de coordenadas generalizadas y ordenadas que definen la

movilidad de la estructura, y tiene gran relación con los apoyos estructurales y las

reacciones que produce cada uno de ellos.

g. Vínculos

Page 16: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

Se define por vínculo a toda condición geométrica que limita o restringe la movilidad

de un cuerpo. De acuerdo a su ubicación en la estructura, los vínculos pueden ser

externos e internos. Son externos aquellos que vinculan el cuerpo con la tierra, e

internos aquellos que vinculan a los cuerpos entre sí. De acuerdo al tipo de limitación

a la movilidad del cuerpo a que están unidos, los vínculos pueden ser de primera clase

(rodillo o articulación móvil), de segunda clase (articulación fija y empotramiento

móvil), o de tercera clase (empotramiento fijo).

h. Tipos de Estructura

Hipostaticas

Una estructura es hipostática cuando el GIE <0. En ese caso el número de

ecuaciones de equilibrio es excesivo ya que supera el número de incógnitas estáticas.

Se trata de un mecanismo, es decir, una estructura inestable que no puede

equilibrarse.

Ejemplo: Estructura en la que se ha permitido el giro en el apoyo superior

(nudo A), por lo que su grado de hiperestaticidad será -1. La estructura es inestable.

Estructura hipostática

Page 17: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

Isostática

Una estructura es isostática cuando el GIC =0. En ese caso el número de

ecuaciones de equilibrio coincide con el número de incógnitas estáticas. Una

estructura isostática tiene una única configuración estática admisible posible y está

estáticamente determinada. Se obtiene aplicando sólo las ecuaciones de equilibrio.

Estructura Isostática

Hiperestática

Una estructura es hiperestática cuando el GIE >0. En ese caso el número de ecuaciones

de equilibrio es menor que el número de incógnitas estáticas. Una estructura

hiperestática tiene infinitas configuraciones estáticamente admisibles. Será, por lo

tanto, estáticamente indeterminada (para obtener la configuración estática real

tendríamos que considerar las condiciones de compatibilidad y las leyes de

comportamiento).

Page 18: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

Estructura Hiperestática

3. RESISTENCIA DE MATERIALES

a. Esfuerzo, Deformación.

El esfuerzo se define como la intensidad de las fuerzas componentes internas

distribuidas que resisten un cambio en la forma de un cuerpo. El esfuerzo se define en

términos de fuerza por unidad de área. Existen tres clases básicas de esfuerzos:

tensivo, compresivo y corte. El esfuerzo se computa sobre la base de las dimensiones

Page 19: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

del corte transversal de una pieza antes de la aplicación de la carga, que usualmente

se llaman dimensiones originales.

La deformación se define como el cambio de forma de un cuerpo, el cual se

debe al esfuerzo, al cambio térmico, al cambio de humedad o a otras causas. En

conjunción con el esfuerzo directo, la deformación se supone como un cambio lineal y

se mide en unidades de longitud. En los ensayos de torsión se acostumbra medir la

deformación cómo un ángulo de torsión (en ocasiones llamados detrusión) entre dos

secciones especificadas.

Cuando la deformación se define como el cambio por unidad de longitud en

una dimensión lineal de un cuerpo, el cual va acompañado por un cambio de esfuerzo,

se denomina deformación unitaria debida a un esfuerzo. Es una razón o numero no

dimensional, y es, por lo tanto, la misma sin importar las unidades expresadas (figura

17), su cálculo se puede realizar mediante la siguiente expresión:

e = e / L (14)

donde,

e : es la deformación unitaria

e : es la deformación

Page 20: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

L : es la longitud del elemento

Relación entre la deformación unitaria y la deformación.

 Si un cuerpo es sometido a esfuerzo tensivo o compresivo en una dirección

dada, no solo ocurre deformación en esa dirección (dirección axial) sino también

deformaciones unitarias en direcciones perpendiculares a ella (deformación lateral).

Dentro del rango de acción elástica la compresión entre las deformaciones lateral y

axial en condiciones de carga uniaxial (es decir en un solo eje) es denominada

relación de Poisson. La extensión axial causa contracción lateral, y viceversa.

b. Módulo de Elasticidad

Es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico,

según la dirección en la que se aplica una fuerza. Este comportamiento fue observado

Page 21: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

y estudiado por el científico inglés Thomas Young. Para un material elástico lineal e

isótropo, el módulo de Young tiene el mismo valor para una tracción que para una

compresión, siendo una constante independiente del esfuerzo siempre que no exceda

de un valor máximo denominado límite elástico, y es siempre mayor que cero: si se

tracciona una barra, aumenta de longitud. Tanto el módulo de Young como el límite

elástico son distintos para los diversos materiales. El módulo de elasticidad es una

constante elástica que, al igual que el límite elástico, puede encontrarse

empíricamente mediante ensayo de tracción del material. Además de este módulo de

elasticidad longitudinal, puede definirse el módulo de elasticidad transversal de un

material.

c. Esfuerzos Axiales

Esfuerzos axiales, son aquellos debidos a fuerzas que actúan a lo largo del eje

del elemento. Los esfuerzos normales axiales por lo general ocurren en elementos

como cables, barras o columnas sometidos a fuerzas axiales (que actúan a lo largo de

su propio eje), las cuales pueden ser de tensión o de compresión. Además de tener

resistencia, los materiales deben tener rigidez, es decir tener capacidad de oponerse a

las deformaciones (d) puesto que una estructura demasiado deformable puede llegar

a ver comprometida su funciona1idad y obviamente su estética. En el caso de fuerzas

axia1es (de tensión o compresión), se producirán en el elemento alargamientos o

acortamientos, respectivamente, como se muestra en la figura.

 

Page 22: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

 

Deformación debida a esfuerzos de tensión y de compresión,

respectivamente.

Page 23: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

d. Esfuerzo Transversal (flector y cortante)

El esfuerzo normal en la sección transversal de la viga, sometida a flexión, comprime en

una zona y tensiona en otra como muestra la distribución:

Involucra el momento en el punto analizado, el momento de inercia de área y la

distancia desde el centroide de la sección transversal al punto analizado.

Page 24: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

La fuerza de cortante o esfuerzo cortante es el esfuerzo interno o resultante de

las tensiones paralelas a la sección transversal de una viga. Este tipo de solicitación

formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión cortante. Las

deformaciones debidas a los esfuerzos cortantes, no son ni alargamientos ni

acortamientos, si no deformaciones angulares.

4. El Acero

El término acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería metalúrgica, a

una mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 2,14 %

en masa de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una

concentración de carbono mayor al 2,14 % se producen fundiciones que, en oposición

al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser

moldeadas. No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal duro y

relativamente dúctil, con diámetro atómico (dA) de 2,48 Å, con temperatura de fusión

de 1535 °C y punto de ebullición 2740 °C. Por su parte, el carbono es un no metal de

Page 25: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

diámetro menor (dA = 1,54 Å), blando y frágil en la mayoría de sus formas alotrópicas

(excepto en la forma de diamante). La difusión de este elemento en la estructura

cristalina del anterior se logra gracias a la diferencia en diámetros atómicos,

formándose un compuesto intersticial.

La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del

carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03 % y el 1,075

%, a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro. Cabe destacar

que el acero posee diferentes constituyentes según su temperatura, concretamente, de

mayor a menor dureza, perlita, cementita y ferrita; además de la austenita (para

mayor información consultar el artículo Diagrama Hierro-Carbono). El acero conserva

las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de

otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-

químicas.

a. Historia del Acero

No se conoce con exactitud la fecha en que se descubrió la técnica de fundir

mineral de hierro para producir un metal susceptible de ser utilizado. Los primeros

utensilios de hierro descubiertos por los arqueólogos en Egipto datan del año 3.000

a.C., y se sabe que antes de esa época se empleaban adornos de hierro. Los griegos ya

conocían hacia el 1.000 a.C. la técnica, de cierta complejidad, para endurecer armas de

hierro mediante tratamiento térmico. Las aleaciones producidas por los primeros

artesanos del hierro (y, de hecho, todas las aleaciones de hierro fabricadas hasta el

siglo XIV d.C.) se clasificarían en la actualidad como hierro forjado. Para producir esas

aleaciones se calentaba una masa de mineral de hierro y carbón vegetal en un horno o

forja con tiro forzado. Ese tratamiento reducía el mineral a una masa esponjosa de

Page 26: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

hierro metálico llena de una escoria formada por impurezas metálicas y cenizas de

carbón vegetal. Esta esponja de hierro se retiraba mientras permanecía incandescente

y se golpeaba con pesados martillos para expulsar la escoria y soldar y consolidar el

hierro. El hierro producido en esas condiciones solía contener un 3% de partículas de

escoria y un 0,1% de otras impurezas. En ocasiones esta técnica de fabricación

producía accidentalmente auténtico acero en lugar de hierro forjado.

Los artesanos del hierro aprendieron a fabricar acero calentando hierro

forjado y carbón vegetal en recipientes de arcilla durante varios días, con lo que el

hierro absorbía suficiente carbono para convertirse en acero auténtico. Después del

siglo XIV se aumentó el tamaño de los hornos utilizados para la fundición y se

incrementó el tiro para forzar el paso de los gases de combustión por la carga o

mezcla de materias primas. En estos hornos de mayor tamaño el mineral de hierro de

la parte superior del horno se reducía a hierro metálico y a continuación absorbía más

carbono como resultado de los gases que lo atravesaban. El producto de estos hornos

era el llamado arrabio, una aleación que funde a una temperatura menor que el acero

o el hierro forjado. El arrabio se refinaba después para fabricar acero.

La producción moderna de acero emplea altos hornos que son modelos

perfeccionados de los usados antiguamente. El proceso de refinado del arrabio

mediante chorros de aire se debe al inventor británico Henry Bessemer, que en 1855

desarrolló el horno o convertidor que lleva su nombre. Desde la década de 1960

funcionan varios minihornos que emplean electricidad para producir acero a partir de

chatarra. Sin embargo, las grandes instalaciones de altos hornos continúan siendo

esenciales para producir acero a partir de mineral de hierro.

b. Desarrollo Siderurgico

Page 27: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

La siderurgia es la tecnología relacionada con la producción del hierro y sus

aleaciones, en especial las que contiene un pequeño porcentaje de carbono, que

constituyen los aceros. En general, el acero es una aleación de hierro y carbono a la

que suelen añadirse otros elementos. Algunas aleaciones denominadas hierros

contienen más carbono que algunos aceros comerciales. Los distintos tipos de aceros

contienen entre el 0,04 y el 2.25% de carbono. El hierro colado, el hierro colado

maleable y el arrabio contienen entre un 2 y un 4% de carbono. Para fabricar

aleaciones de hierro y acero se emplea un tipo especial de aleaciones de hierro

denominadas ferroaleaciones, que

contienen entre un 20 y un 80% del elemento

de aleación, que pueden ser

manganeso, silicio o cromo.

c. Producción de Acero

El acero se elabora primordialmente por la transformación del hierro fundido

en forma de arrabio. La tarea de la transformación del arrabio en acero se reduce a la

Page 28: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

extracción de las cantidades sobrantes de carbono, silicio, manganeso y las impurezas

nocivas que contiene. Esta tarea se puede llevar a cabo porque el carbono y las otras

impurezas, bajo la acción de altas temperaturas, se unen con el oxígeno de un modo

mas enérgico que el hierro y pueden extraerse con pérdidas insignificantes de hierro.

El carbono del arrabio al reaccionar con el oxígeno se transforma en gas monóxido de

carbono (CO) que se volatiliza. Otras impurezas se transforman en óxidos (SiO2, MnO,

y P2O5) que tienen una densidad menor que la del metal fundido y por tanto flotan

formando la escoria.

Para la transformación del arrabio a acero se utilizan dos métodos generales:

El método de los convertidores.

El uso de hornos especiales.

d. Clasificación de los Aceros

Los aceros se clasifican en cinco grupos principales: aceros al carbono, aceros

aleados, aceros de baja aleación, ultra resistente, aceros inoxidables y aceros de

herramientas.

Aceros al carbono

El 90% de los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen una

cantidad diversa de carbono, menos de un 1,65% de manganeso, un 0,6% de silicio y

un 0,6% de cobre. Con este tipo de acero se fabrican maquinas, carrocerías de

automóvil, estructuras de construcción, pasadores de pelo, etc.

Aceros aleados

Estos aceros están compuestos por una proporción determinada de vanadio,

molibdeno y otros elementos; además de cantidades mayores de manganeso, silicio y

Page 29: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

cobre que los aceros al carbono. Estos aceros se emplean para fabricar engranajes,

ejes, cuchillos, etc.

Aceros de baja aleación ultra resistentes

Es la familia de aceros mas reciente de las cinco. Estos aceros son más baratos

que los aceros convencionales debido a que contienen menor cantidad de materiales

costosos de aleación. Sin embargo, se les da un tratamiento especial que hace que su

resistencia sea mucho mayor que la del acero al carbono. Este material se emplea para

la fabricación de vagones porque al ser más resistente, sus paredes son más delgadas,

con lo que la capacidad de carga es mayor. Además, al pesar menos, también se

pueden cargar con un mayor peso. También se emplea para la fabricación de

estructuras de edificios.

Aceros inoxidables

Estos aceros contienen cromo, níquel, y otros elementos de aleación que los

mantiene brillantes y resistentes a la oxidación. Algunos aceros inoxidables son muy

duros y otros muy resistentes, manteniendo esa resistencia durante mucho tiempo a

temperaturas extremas. Debido a su brillo, los arquitectos lo emplean mucho con fines

decorativos. También se emplean mucho para tuberías, depósitos de petróleo y

productos químicos por su resistencia a la oxidación y para la fabricación de

instrumentos quirúrgicos o sustitución de huesos porque resiste a la acción de los

fluidos corporales. Además se usa para la fabricación de útiles de cocina, como

pucheros, gracias a que no oscurece alimentos y es fácil de limpiar.

Aceros de herramientas

Estos aceros se emplean para fabricar herramientas y cabezales de corte y

modelado de maquinas. Contiene wolframio, molibdeno y otros elementos de aleación

que le proporcionan una alta resistencia, dureza y durabilidad.

Page 30: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

e. Propiedades del Acero

Propiedades mecánicas:

Resistencia: es la oposición al cambio de forma y a la fuerzas externas que

pueden presentarse como cargas son tracción, compresión, cizalle, flexión y torsión.

Elasticidad: corresponde a la capacidad de un cuerpo para recobrar su forma al

dejar de actuar la fuerza que lo ha deformado

Plasticidad: es la capacidad de deformación de un metal sin que llegue a

romperse si la deformación se produce por alargamiento se llama ductilidad y por

compresión maleabilidad.

Fragilidad: es la propiedad que expresa falta de plasticidad y por lo tanto

tenacidad los metales frágiles se rompen en el límite elástico su rotura se produce

cuando sobrepasa la carga del límite elástico.

Tenacidad: se define como la resistencia a la rotura por esfuerzos que

deforman el metal; por lo tanto un metal es tenaz si posee cierta capacidad de

dilatación.

Dureza: Es la propiedad que expresa el grado de deformación permanente que

sufre un metal bajo la acción directa de una fuerza determinada. Existen dos Dureza

física y dureza técnica.

Page 31: Glosario de terminos importantes para el desarrollo de estructuras de acero

Ductilidad: es la capacidad que tienen los materiales para sufrir deformaciones

a tracción relativamente alta, hasta llegar al punto de fractura.

Resilencia: Es la capacidad que presentan los materiales para absorber energía

por unidad de volumen en la zona elástica.

CONCLUSIÓN

Para un buen desarrollo en la ingeniería civil, sobre todo en la rama

estructural, es conveniente conocer la terminología de lo que se hace, basado en las

teorías que avalan los cálculos que se realizan. Por lo que se indaga en dichos

conocimiento haciendo un glosario básico de los conceptos bases que apoyan la

catedra de proyecto estructural de acero y madera, de esta manera se trae a memoria

conocimientos ya vistos, pero que influyen en el buen avance de la ciencia de la

ingeniería civil.

El cálculo estructural busca en últimas cuentas crear condiciones estáticas en

una estructura, siendo capacitado para soportar las solicitaciones de cargar, de

cualquier tipo, con un proceder elasto-plástico perfecto, y que en condiciones

extraordinarias tenga un comportamiento dúctil, capaz de hacer incursiones en un

rango inelástico sin perdida apreciable de su capacidad resistenteslo. Es decir se

desea eficacia de diseño.