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EL MATERIAL. PROPIEDADES DEL ACERO ESTRUCTURALOBJETIVOS DEL TEMAPropiedades mecnicas del acero (Interesantes bajo el punto de vista estructural) Productos de acero disponibles en el mercado (Productos laminados en caliente, conformados en fro, productos auxiliares...) Forma dctil de rotura del acero. (La rotura deseable, la que avisa, la que mejor se conoce y controla) Forma frgil de rotura del acero. (La rotura indeseable, menos conocida y menos previsible) Otras propiedades del acero y sus productos que condicionan su comportamiento. (Soldabilidad, defectos de laminacin, tensiones residuales, oxidacin, corrosin...)

El Material. Propiedades del acero estructural

1

NORMATIVA Cdigo Tcnico de la Edificacin (Real Decreto 314/2006 de 17 de marzo). Documento Bsico SE-A: Seguridad estructural. Acero. Entr en vigor el da 29 de marzo de 2006. Durante los doce meses posteriores a su entrada en vigor se permite la aplicacin de la norma anterior de acero NBE EA-95, conjuntamente con la de acciones NBE AE-88

A partir del 29 de marzo de 2007

Nueva normativa sobre aceroEl Material. Propiedades del acero estructural 2

NORMATIVAEurocdigos: Esfuerzo unificador en materia de normativa tcnicaEN 1990 EC-0 Bases de diseo estructural EN 1991 EC-1 Acciones en estructuras EN 1992 EC-2 Proyecto de estructuras de hormign EN 1993 EC-3 Proyecto de estructuras de acero ECEN 1994 EC-4 Proyecto de estructuras mixtas de hormign y acero EN 1995 EC-5 Proyecto de estructuras de madera EN 1996 EC-6 Proyecto de estructuras de fbrica EN 1997 EC-7 Proyectos geotcnicos EN 1998 EC-8 Proyecto de estructuras resistentes al sismo. EN 1999 EC-9 Proyecto de estructuras de aluminio

Eurocdigo 3Parte 1: Reglas generales y reglas para edificacin Parte 2: Puentes Parte 3: Torres, mstiles y chimeneas Parte 4: Silos, tanques y tuberas Parte 5: Pilotes Parte 6: Gras

El Material. Propiedades del acero estructural

3

ROTURA DCTIL DEL ACERO El ensayo de traccin

n ci 0 c ra 9 e t 1:19 2) d yo 002 74-9 sa 0 4 En N 1 E 7 E UN (

Ao Area inicial lo Base de medida = F/Ao = l/lo4

El Material. Propiedades del acero estructural

ROTURA DCTIL DEL ACERORama plstica

El ensayo de traccin

Zona de estriccin (no significativa)

fu fyEndurecimiento por deformacin Incremento en el lmite elstico del material

fpLmite elstico convencional

Rama reversible no - lineal

Rama de descarga (siempre lineal y paralela)

E 0,2% y (0,11% - 0,17%)

Rama lineal y reversible

E

1,5 - 2,0 %

u (12% - 17%)

mx (18% - 25%)

5

Deformacin remanente (no recuperable)

El Material. Propiedades del acero estructural

ROTURA DCTIL DEL ACEROEl ensayo de traccin fp Lmite de proporcionalidad fy Lmite elstico E Mdulo de elasticidad fu Tensin ltima de rotura (resistencia del material) y Deformacin elstica u Deformacin correspondiente a la tensin ltima max Deformacin mxima....ro et m ar P s!

Linealidad Reversibilidad Plasticidad Endurecimiento por deformacin

Id

s ea

!

Deformacin remanente Ductilidad.....

El Material. Propiedades del acero estructural

6

ROTURA DCTIL DEL ACERO Lmite elstico fy En Teora:Punto a partir del cual la curva deja de ser reversible

En la Prctica:Deformacin remanente del 2 por mil

El Material. Propiedades del acero estructural

7

ROTURA DCTIL DEL ACERO Tensin de rotura fuResistencia del material: - Designacin de aceros. - Algunas comprobaciones (Esfuerzo axil de traccin)

Si esta zona (4000 mm) alarga hasta rotura, el alargamiento de la barra ser:

l = l = 4000 20

275 = 110 mm 200000

Si esta zona (20 mm) alarga hasta rotura, el alargamiento de la barra ser:

l = l = 20 20

275 = 0.55 mm 200000

El Material. Propiedades del acero estructural

8

ROTURA DCTIL DEL ACERO DuctilidadDistancia entre deformacin a tensin de rotura y deformacin elstica: deformaci tensi deformaci el - Importantsima propiedad. El acero la tiene, la fundicin no. - Condicin necesaria para anlisis plstico y mejor aprovechamiento del material. - Se va perdiendo a medida que aumenta la resistencia

fu fy fp

fu 1,20fy Ey uEl Material. Propiedades del acero estructural 9

u 20 y

ROTURA DCTIL DEL ACERO Ductilidadad ia lid enc ti uc sist d de la re da r di nta r P me au al

Julio Martnez Calzn. Construccin mixta hormign - acero

El Material. Propiedades del acero estructural

10

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROAceros para perfiles laminados y conformados (estructurales) Aceros para tornillos Aceros para electrodos Aceros para conectadores Aceros para barras de tesado Aceros para armaduras- Activas - Pasivas

...El Material. Propiedades del acero estructural 11

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Clases de acero para perfiles laminados y conformados

El Material. Propiedades del acero estructural

fy

r so pe es el za e d ie nd la p pe e de d12

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Clases de acero para tornillos, tuercas y arandelas

Designacin: Clase A.B fub = A100 N/mm2 fyb = fubB/10

El Material. Propiedades del acero estructural

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ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Clases de acero para barras roscadas y conectadores Aceros para barras roscadas- Conjuntos patentados(barras, manguitos. tuercas,...) - fy ~ 800 N/mm2

Aceros para conectadores- fy ~ 350 N/mm2 - fu ~ 500 N/mm2ia d ortanc Imp i li d a a duct el d!14

El Material. Propiedades del acero estructural

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Otras propiedades del acerofu fy fp Mdulo de elasticidad Coeficiente de Poisson Mdulo elasticidad transversal Coeficiente de dilatacin trmica lineal Densidad

E = 210.000 N/mm2 = 0,30 G = E/2(1+ ) = 1210-6 C-1 = 7.850 kg/m3

E

El Material. Propiedades del acero estructural

15

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en calienteLos semiproductos obtenidos del proceso de fabricacin del acero se calientan en hornos y se pasan por trenes de laminacin (pares de rodillos opuestos girando en sentido contrario) que conforman la seccin transversal deseada Series IPN-IPE Series HEA-HEB-HEM Series UPN Serie L Chapas....El Material. Propiedades del acero estructural 16

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. Serie IPNR 72 6.521 2 UNE 3

Perfil de ala estrecha Cantos habituales de 80 a 600 mm (IPN-80 a IPN600) (21) Caras interiores de las alas inclinadas un 14% (facilidad de laminacin) Utilizado para piezas a flexin (vigas, viguetas, correas....)El Material. Propiedades del acero estructural 17

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. Serie IPE4 6.526 9 4:1994) UNE 3 3 N 10.0 (UNE E

Perfil de ala estrecha Cantos habituales de 80 a 600 mm (IPE-80 a IPE-600) (18) Caras interiores de las alas rectas A igualdad de peso con IPN: mayor inercia, radio de giro y mdulo resistente A igualdad de canto con IPN: menor espesor de alma, mayor anchura de ala y menos peso Para piezas a flexinEl Material. Propiedades del acero estructural 18

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. Serie HEB27 73 E 36.5 .034:1994) UN N 10 (UNE E

Perfil de ala ancha. Serie normal Cantos habituales de 100 a 600 mm (HEB-100 a HEB-600) (19) El canto coincide con la anchura de ala hasta el HEB300. Despus la anchura permanece constante Fundamentalmente para elementos comprimidosEl Material. Propiedades del acero estructural 19

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. Serie HEA28 75 E 36.5 .034:1994) UN N 10 (UNE E

Perfil de ala ancha. Serie ligera Cantos habituales de 96 a 590 mm (HEA-100 a HEA-600) (19) El canto no coincide con la anchura de ala si bien son sensiblemente iguales hasta HEA-300 A igualdad de designacin con HEB: menores espesores de alas y alma Fundamentalmente para elementos comprimidosEl Material. Propiedades del acero estructural 20

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. Serie HEM529 75 NE 36. 0.034:1994) U N1 (UNE E

Perfil de ala ancha. Serie pesada Cantos habituales de 120 a 620 mm (HEM-100 a HEM-600) (20) El canto no coincide con la anchura de ala, siendo las diferencias mayores que para la serie ligera A igualdad de designacin con HEB: mayores espesores de alas y alma Fundamentalmente para elementos comprimidosEl Material. Propiedades del acero estructural 21

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. Serie UPN2R 72 36.522 UNE

Perfil de ala ancha. Cantos de 80 a 300 mm (UPN-80 a UPN-300) (12) Caras interiores de las almas inclinadas un 8% (facilidad de laminacin) No coincide el c.d.g. con el c.e.c. Piezas flectadas (poco) y elementos comprimidos (dos UPN empresillados)El Material. Propiedades del acero estructural 22

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. Serie L1R 72 36.531 UNE

Angulares lados iguales. Lados de 40 a 200 mm con variacin de espesor (42) Designacin del perfil: Longitud del lado y espesor en mm (L40.5, L60.8,...) Casi exclusivamente para piezas sometidas a esfuerzos axiles. Elementos triangulados, arriostrados, torres de celosa... Casquillos en uniones soldadas y atornilladasEl Material. Propiedades del acero estructural 23

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. Serie LD2R 72 36.532 UNE

Angulares de lados desiguales Lados mayores de 40 a 200 mm con variacin de espesor (54) Designacin del perfil: Longitud del lado mayor, del lado menor y espesor en mm (L 75.60.5, L200.100.12,...) Han cado prcticamente en desuso

El Material. Propiedades del acero estructural

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ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. Serie TSeccin laminada en forma de T. Canto y anchura del ala iguales. Desde 40 a 100 mm (6) Designacin del perfil: Dimensin y espesor en mm (T 50.6, T80.9,...) 73 Utilizacin escasa. En su lugar se usan angulares pareados o media IPN o IPE25

E UN

R 31 3 6.5 3

El Material. Propiedades del acero estructural

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. Redondos1 .5 4 36 2R 76

E UN

Perfiles de seccin transversal circular maciza laminados en caliente Dimetros de 6 a 20 mm (9) Designacin del perfil: Dimetro en mm ( 6, 12, 20,...) Utilizacin escasa

dEl Material. Propiedades del acero estructural 26

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. Cuadrados2R 76 36.542 UNE

Perfiles de seccin transversal rectangular cuadrada laminados en caliente.d/2

Lados de 6 a 20 mm (9) Designacin del perfil: Lado en mm ( 8, 12, 20,...) Escasa utilizacin,...

d

El Material. Propiedades del acero estructural

27

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. Rectangulares0 6.543 8 UNE 3

Perfiles de seccin transversal rectangular laminados en caliente.d b

Anchos de 20 a 400 mm y cantos de 4 a 40 mm Designacin del perfil: Ancho y canto en mm (25.20, 120.10, 300.20,...) Cartelas, rigidizadores,...

El Material. Propiedades del acero estructural

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ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos laminados en caliente. ChapasSuministrados en bobinas o flejes Anchuras superiores a 500 mm, espesores entre 3 y 5 mm Construccin de elementos estructurales de gran importancia: Vigas o soportes armados para puentes, depsitos...2R 92 36.559 1 UNE 29:199 N 10.0 /AC:1991 E 029 EN 10.

Construccin de elementos secundarios: placas bases, presillas, rigidizadores, cartelas,...29

El Material. Propiedades del acero estructural

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos conformados en froSe obtienen a partir de chapa de pequeo espesor hacindola pasar a temperatura ambiente a travs de rodillos o plegadoras que pliegan y conforman la chapa hasta obtener la seccin transversal deseada, la cual puede obtenerse con o sin soldadura.

Perfiles huecos cerrados Perfiles abiertos (L, LD, U, C, , Z,... Paneles o placasEl Material. Propiedades del acero estructural 30

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos conformados en fro. Perfiles huecos cerradosRedondos, cuadrados y rectangulares Designados mediante dimensiones de lados y espesores en mm. Redondos: ( 40.4, 90.5,...), Cuadrados (#90.3, #100.5,...), Rectangulares (#100.60.4, #120.100.6,...) Elementos comprimidos fundamentalmente (soportes)El Material. Propiedades del acero estructural 31

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos conformados en fro. Perfiles abiertosPerfiles conformados L, LD, U, C, , Z,.... Designados mediante dimensiones de lados y espesores en mm. (LF 40.3, LF 60.30.3, UF 80.4, CF 180.2.5, OF 60.3.0, ZF 225.2.5,...) Elementos a flexin (correas, viguetas,...)El Material. Propiedades del acero estructural 32

ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROProductos conformados en fro. Paneles, placasPlacas onduladas, grecadas, nervadas,... Usados como elementos de cobertura, soportes de piso (slo o con losa de hormign a modo de seccin mixta o para encofrado perdido),... Pueden ir recubiertos por aislamientos trmicos y acsticos

El Material. Propiedades del acero estructural

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ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACEROOtros productos utilizados en la construccin metlicaRoblones (Rehabilitacin de construcciones antiguas) Tornillos, tuercas y arandelas (uniones atornilladas) Piezas de acero moldeado (apoyos de grandes piezas, piezas especiales,...) Electrodos, metal de aportacin (uniones soldadas) Cables, tirantes, Conectadores (secciones mixtas) Pinturas (proteccin) Rales (puentes gra) Apoyos elastomricos...El Material. Propiedades del acero estructural 34

ACEROS ESPECIALESAceros resistentes a la corrosinOXIDACIN Combinacin directa del metal con el oxgeno atmosfrico (sin agua) La pelcula de xido formada se deposita en la superficie. Si se adhiere al metal y tiene continuidad lo protege del avance de la corrosin. La pelcula puede crecer hacia el interior (difusin de oxgeno) o hacia el exterior (difusin de los tomos del metal). Lo normal es crecimiento en ambos sentidos hasta equilibrio (la difusin no puede progresar ms) CORROSIN Combinacin directa del metal con electrlitos (medios ionizados como el agua, soluciones salinas, cidos, bases,...) Prdida de material. El metal se diluye en el electrlito. Pierde iones positivos. Se hace electronegativo Pares galvnicos. Combinacin de metales distintos y electrlitos. El nodo se corroe. El ctodo no. Impurezas, tensiones residuales, aireacin diferencial, irregularidades,.. Favorecen la corrosin.35

El Material. Propiedades del acero estructural

ACEROS ESPECIALESAceros resistentes a la corrosinACEROS COR-TEN Acero autopatinables. Aleantes en la composicin (Cu) que producen una capa superficial (ptina) impermeable impidiendo la profundizacin de la corrosin No se pintan ni protegen. Conservacin econmica. Uniformidad esttica. Pensar los detalles para evitar que escorrentas de agua arrastren material protector y ensucien otras zonas.El Material. Propiedades del acero estructural 36

ACEROS ESPECIALESAceros QSTACEROS QSTDel tren de laminacin

Quenched SelfTempered Templados y autorevenidos

duchas

850C

Temple

Auto-revenido 600C

Se buscan propiedades mecnicas favorables actuando no sobre la composicin sino sobre la estructura metalogrfica. Control intenso del proceso (velocidades de paso y enfriamiento, cortina de agua, temperaturas...) Marca comercial HISTAR

El Material. Propiedades del acero estructural

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ACEROS ESPECIALESAceros TermomecnicosACEROS TERMOMECNICOS La ltima pasada por el tren de laminacin se produce cuando el perfil ha disminuido su temperatura El paso por los rodillos produce la deformacin en fro de las capas superficiales, orientando la estructura metalogrfica Al igual que en los QST un tratamiento trmico posterior (calentamiento, soldadura,..) puede acabar con la estructura metalogrfica favorable.El Material. Propiedades del acero estructural 38

ACEROS ESPECIALESAceros de Alto Lmite ElsticoRe du cc in de d

uc tili d

ad

ACEROS DE ALTO LMITE ELSTICO Perfiles y chapas de mayor lmite elstico que los convencionales Fe E 460. fy = 460 N/mm2 fu = 600 N/mm2. Para casos especiales donde la rigidez no sea determinante.

El Material. Propiedades del acero estructural

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PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOSSoldabilidadFacilidad que presenta un acero determinado para poder ejecutar en l una soldadura correctaPROBLEMAS Algunos aceros exigen procesos ms complejos para soldar bien Soldaduras incorrectas Defectos Consecuencias de los defectos (Fatiga, Rotura Frgil....) PARMETROS Se investiga sobre los parmetros que influyen en la facilidad de soldadura Carbono equivalente. Influencia de la composicin qumica en la soldabilidad

C EV = C +

Mn Cr + Mo + V Ni + Cu + + 6 5 15El Material. Propiedades del acero estructural

0,41 para S235 y S275 0,47 para S35540

PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOSSoldabilidadPRECAUCIONES Hacer las cosas bien. (10.3 Soldeo DB SE-A)

SOLDEO

PLAN DE SOLDEO

CUALIFICACIN

PREPARACIN

TIPOS DE SOLDADURA

DETALLES

PROCEDIMIENTO

SOLDADORES

SUPERFICIES Y BORDES FIJACIN DE COMPONENTES ACCESIBILIDAD, TOLERANCIAS PRECALENTAMIENTO

DIMENSIONES, TIPOS SECUENCIA DE SOLDEO ESPECIFICACIONES, PRECAUCIONES

ENSAYOS

CERTIFICADOS EXPERIENCIA

El Material. Propiedades del acero estructural

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PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOSDesgarro laminar

Las burbujas en el interior del material se aplastan al paso por los trenes de laminacin. Las burbujas toman forma laminar y tienden a separar el material en hojas

El Material. Propiedades del acero estructural

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PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOSDesgarro laminarDefecto peligroso en elementos sometidos a tracciones perpendiculares al plano de laminacin.

El Material. Propiedades del acero estructural

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PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOSTensiones residualesEn perfiles laminados en caliente...Estos 10 cm2 tienen 120 mm en contacto con la atmsferaealma = 10 mm

Estos 10 cm2 tienen 106 mm en contacto con la atmsfera Estos 10 cm2 tienen 200 mm en contacto con la atmsferaeala = 20 mm

Enfriamiento diferencial tras la laminacin. Centro de alma y extremos de alas se enfran antes que el resto al tener ms permetro por el que irradiar calor

300 mm

El Material. Propiedades del acero estructural

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PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOSTensiones residualesEn perfiles laminados en caliente...Los puntos que enfran antes contraen sin dificultad (las otras zonas, an calientes, no oponen resistencia) Cuando enfran los puntos en zonas de interseccin alas-alma, las otras zonas (ya fras) coartan su contraccin.Alma

Ala

En las zonas de interseccin alas-alma aparecen tracciones y en los extremos de alas y centro de alma se comprimen La distribucin de tensiones es autoequilibrada (resultante nula) puesto que no hay esfuerzos aplicados en la seccinEl Material. Propiedades del acero estructural 45

PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOSTensiones residualesEn perfiles laminados en caliente...Las tensiones residuales pueden alcanzar valores muy elevados Las tensiones residuales no influyen en la capacidad de la pieza, ms que en elementos comprimidos. Aumentan las deformaciones de la seccin cuando las solicitaciones se aproximan a las que producen la plastificacin de la seccin. Se pueden reducir mediante tratamientos trmicos de alivio (someter a la pieza a ciclos trmicos controlados en grandes hornos)El Material. Propiedades del acero estructural 46

PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOSTensiones residualesEn perfiles conformados en fro...

Las fibras interiores permanecen con tensiones elsticas. Al salir del rodillo no pueden recuperar su longitud inicial

Las fibras exteriores alcanzan la plastificacin al pasar por los rodillos de la plegadora. Al salir permanecen deformadas

El Material. Propiedades del acero estructural

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PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOSTensiones residualesEn uniones soldadas...En las zonas prximas a los cordones de soldadura se originan tensiones residuales de traccin al enfriarse y no poder contraerse libremente. Las zonas ms alejadas de los cordones quedan comprimidas al oponerse a dicho acortamiento.Ala

Viga armada Cajn soldado

Cordones de soldadura

Alma

El Material. Propiedades del acero estructural

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ROTURA FRGIL DEL ACERODefinicinRoturas bruscas sin deformaciones plsticas de aviso (sin estriccin observable) Se producen frecuentemente con temperaturas bajas. Son ms frecuentes en estructuras soldadas. Fallos repentinos en puntos que sin embargo estn sometidos a tensiones moderadas o bajas. bajasRotura del casco de los buques tipo Liberty durante la Segunda Guerra Mundial.

Colapso de los puentes sobre el Canal Alberto en Blgica.

El Material. Propiedades del acero estructural

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ROTURA FRGIL DEL ACERODefinicin

Propagacin repentina de una fisura inicialmente mnima. Se alcanzan importantes velocidades de propagacin La rotura comienza en zonas puntuales tales como entallas, cruce de cordones de soldaduras, taladros, cambios bruscos de seccin...El Material. Propiedades del acero estructural 50

ROTURA FRGIL DEL ACERODefinicin

Al microscopio, las superficies de rotura tienen un aspecto granular orientado en forma de espiga cuyos vrtices apuntan hacia el comienzo de la rotura. A veces se manifiesta la rotura frgil tras cargas de impacto sobre la estructura.El Material. Propiedades del acero estructural 51

ROTURA FRGIL DEL ACERO1 92 7.475UNE :1990 0045-1 EN 1

Resiliencia. Ensayo CharpyEn el ensayo se mide la energa consumida en romper la probeta normalizada en julios (J). La energa consumida se mide en funcin de la diferencia entre la altura a la que se suelta la maza y la que alcanza tras romper la probeta Resiliencia: Energa consumida entre la seccin til de la probeta (J /cm2)

Pndulo Charpy

Depende de la temperatura.Rotura dctil a temperaturas altas52

Rotura frgil a bajas temperaturas

Probeta normalizada

El Material. Propiedades del acero estructural

ROTURA FRGIL DEL ACEROTemperatura de TransicinTemperatura convencional a la cual se alcanza un nivel de energa preestablecido. UNE establece 27 Julios. (Temperatura a la cual el aspecto de la superficiede rotura en el ensayo Charpy es 50% dctil y 50% frgil) Este acero consume los 27 Julios a partir de -50C. Es poco sensible a la rotura frgil Este acero consume los 27 Julios a partir de -20C. Este acero consume los 27 Julios a partir de 0C. Es el ms sensible a la rotura frgilDB SE-A JR JO J2G3 T (C) +20C 0C -20C

El Material. Propiedades del acero estructural

53

ROTURA FRGIL DEL ACEROFactores que intervienen en la rotura frgilNo nos interesa establecer la resistencia del material frente a la rotura frgil sino asegurar que dicha resistencia va a ser superior que la que el material tiene frente a la rotura dctil.FACTORES ROTURA FRGIL

DIRECTOSAumentan la resistencia a rotura dctil

INDIRECTOSSon la causa de los directos

Tipo de Acero

Factores que modifican el tipo de acero

Estados tensionales complejos

Factores que producen estados tensionales complejos

Aceros de alto lmite elstico

Velocidad de carga

Temperatura

El Material. Propiedades del acero estructural

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ROTURA FRGIL DEL ACEROFactores directos

Alto lmite elstico(resistencia a rotura dctil > a rotura frgil)

Estados tensionales complejos:- estado tensional unidimensional : rotura dctil con estriccin - estado tensional bi o tridimensional: no hay posibilidades de estriccin

El Material. Propiedades del acero estructural

55

ROTURA FRGIL DEL ACEROFactores directos

Temperatura Impactos Tipo de acero :(composicin y estructura metalogrfica)El Material. Propiedades del acero estructural 56

ROTURA FRGIL DEL ACEROFactores indirectos

Factores que producen estados biaxiales:Entallas geomtricas Entallas metalrgicas Cruce de cordones Cordones perpendiculares a los esfuerzos Espesor

Factores que modifican el tipo de acero :- Soldadura - Oxicorte

El Material. Propiedades del acero estructural

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ROTURA FRGIL DEL ACEROFactores NormativaVARIACION DE LA TEMPERATURA DE SERVICIO100

- Lmite Elstico - Grado

Temperatura (C)

Tipo de acero

50

0

50

Temperatura100 200 250 300 350 400 450 500 Tensin de Lmite Elstico (N/mm2)

Grado JR (+20C) Grado JO ( +0C) Grado JRG2(-20C)El Material. Propiedades del acero estructural 58

ROTURA FRGIL DEL ACEROFactores NormativaVARIACION DE LA TEMPERATURA DE SERVICIO100

Ejecucin Espesor Velocidad de carga

Temperatura (C)

50

0

50 10

15

20

25

30 Espesor (mm)

35

40

45

50

Carga Lenta Impactos

El Material. Propiedades del acero estructural

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