Propiedades Mecánicas del Acero de Refuerzo

Están relacionadas con la forma en que reaccionan los materiales cuando actúan fuerzas sobre ellos. El comportamiento mecánico de un material es el reflejo de la relación entre su respuesta o su deformación ante una fuerza o carga aplicada.

La capacidad de los materiales de resistir la acción de los esfuerzos exteriores se caracteriza por sus propiedades mecánicas. Estas propiedades se determinan por los resultados de los ensayos mecánicos, durante los cuales los materiales son sometidos a la acción de esfuerzos exteriores (cargas). Los esfuerzos exteriores pueden se estáticos, dinámicos o cíclicos (repetición variable). La carga en un cuerpo solido genera esfuerzos y deformación.

Características mecánicas del acero:

Ductilidad es la elongación que sufre la barra cuando se carga sin llegar a la rotura. Las especificaciones estipulan que el estiramiento total hasta la falla, no sea menor que cierto porcentaje mínimo que varía con el tamaño y grado de la propia barra.

Dureza se define como la propiedad del acero a oponerse a la penetración de otro material.

Resistencia a la tensión, es la máxima fuerza de tracción que soporta la barra, cuando se inicia la rotura, dividida por el área de sección inicial de la barra. Se denomina también, más precisamente, carga unitaria máxima de tracción.

Límite de afluencia, FY.- Es la tensión a partir de la cual el material pasa a sufrir deformaciones permanentes, es decir, hasta este valor de tensión, si interrumpimos el fraccionamiento de la muestra, ella volverá a su tamaño inicial, sin presentar ningún tipo de deformación permanente, esta se llama deformación elástica. El ingeniero utiliza el límite de fluencia de la barra para calcular la dimensión de la estructura, pues la barra soporta cargas y sobrecargas hasta este punto y vuelve a su condición inicial sin deformación. Pasado este punto, la estructura esta fragilizada y comprometida.

En general, en el caso de os acero de dureza natural, el límite de fluencia coincide con el valor aparente de la tensión correspondiente al escalón de cedencia. En los casos que no aparece este escalón o aparece poco definido, como suele ocurrir con los aceros estirados en frio, es necesario recurrir al valor convencional establecido en las prescripciones.

Para aceros de resistencias hasta 2800 kg/cm2 presentan una curva elesto-plástica, entonces fy se identifica con claridad. Para acero de resistencias mayores, hasta 4200 kg/cm2 la curva esforzó-deformación unitaria puede ser elasto-plastica o no, dependiendo de las propiedades del acero y del proceso de fabricación.

Para aceros de resistencias mayores a 4200 kg/cm2, donde el grado de afluencia no está definido, el código ACI especifica que el esfuerzo de fluencia, fy, debe determinarse como el esfuerzo que corresponde a una deformación de 0.0035 cm/cm.

Maleabilidad, es la capacidad que presenta el acero de soportar deformación, sin romperse, al ser sometido a un esfuerzo de compresión

Tenacidad, vienes siendo la conjugación de dos propiedades: ductilidad y resistencia. Un material tenaz será aquel que posee buena ductilidad y una buena resistencia al mismo tiempo.

Fatiga, cuando un elemento estructural se somete a cargas cíclicas, este puede fallar debido a las grietas que se forman y propaga, en especial cuando se presentan inversiones de esfuerzos, esto es conocido como falla por fatiga, que puede ocurrir con esfuerzos menores a la carga de deformación remanente.