und-04 construccion mta2 - acero

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CONSTRUCCIÓN UPC Online

Material de trabajo autónomo 2

Unidad 4

Acero

Logro de la sesión

Al finalizar esta sesiónonline, podrás explicar elcomportamiento del aceropara su uso con calidad.

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Temario

ACER

O1. Conceptos Generales

2. Formas de medición

3. Traslapes

4. Función del acero en las edificaciones

5. Proceso de Habilitación y Colocación

6. Ensayos de Calidad

7. Recubrimiento y Protección del Acero

El acero de construcción esdiferente al acero deherramientas.

La mayoría de rascacielos enEstados Unidos son de acero.

El Perú es un principalexportador de hierro, materiaprima fundamental para elacero, pero sólo una parte sefabrica acá y el resto se exportacomomineral.

Sabías que:

La mayor parte de la producción de acero en el mundo sirve para la construcción.

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CONCEPTOS GENERALES

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El acero es una aleación de hierro y carbono quecontiene otros componentes, los cuales le confierenpropiedades mecánicas especificas para su utilizaciónen la industria de la construcción y metalmecánica.

Conceptos Generales

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Conceptos Generales

El Carbono es el elemento básico a añadir al Hierro, losotros elementos, según su porcentaje, ofrecencaracterísticas especificas para determinadasaplicaciones (Boro, Cobalto, Aluminio, etc)

Conceptos Generales

EXISTEN 5 TIPOS DE ACERO:

1. Al carbono (que representan el 90% de la producción)

2. Aceros aleados

3. Aceros de baja aleación ultra resistentes

4. Aceros inoxidables

5. Aceros de herramientas

En construcción de edificacionesusaremos el acero al carbono.

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Barras de construcción ASTM A615 Grado 60.

fy = 4,200 kg/cm2 (Resistencia a la fluencia).

En general NO se suelda, a menos que se realice por soldadores homologados y con métodos especiales.

Las barras de acero de construcción contienenresaltes por lo que se llama acero corrugado.

El acero sirve para absorber principalmente la tracción de los elementos de concreto, los esfuerzosde corte y en algunos casos hasta la compresión

Conceptos Generales

Características del acero de construcción

El acero contribuye a absorber la tracción yparte del corte en los elementosestructurales.

El acero trabaja sólo en el rango elástico poreso se calcula para que alcance un máximode fy=4,200 kg/cm2 (fluencia).

Cuando al elemento de concreto le incluimosla armadura de acero se le conoce comoCONCRETO ARMADO.

No olvides que…

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Reflexiona un momento

¿Cómo llamamos al concreto que no lleva acero?

¿Es útil un elemento estructural sin acero?

Si es imprescindible, ¿Cómo soldaríamos al acero de construcción?

El acero de construcción es grado 60, esdecir su fluencia es de fy=4,200 kg/cm2.

Para que el concreto armado sea eficaz,debemos garantizar la adherencia entreconcreto y acero.

Los resaltes en el acero sirven a laadherencia y por ello se llama acerocorrugado.

Conclusiones

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FORMAS DE MEDICIÓN

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Formas de medición

ACERO TRADICIONALEl acero de construcción seadquiere en varillas de 9 m. yviene de diferentes diámetros,cuya tabla podemos ver acontinuación:

Ø Kg/m

1/4" 0.23

3/8" 0.56

1/2" 0.99

5/8" 1.55

3/4" 2.24

1" 3.97

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Formas de medición

ACERO DIMENSIONADO

‐ A diferencia del acero tradicional que viene envarillas de 9 mts. Se puede adquirir acero yadoblado y cortado (habilitado) a éste se le llamaacero dimensionado.

‐ Para lo cual se debe entregar los planos deestructuras al proveedor y éste nos suministra elmaterial listo para colocar.

‐ Con lo cual el desperdicio y la mano de obra sereduce a sólo una partida la colocación del acero.

Recuerda que…

La compra de acero es por varillas

El metradoes en kilos

ACERO

Con los planos

medimos la longitud de las varillas

Los metros de cada varilla lo

convertimos a unidades de 9 mts.

Los metros de cada

varilla los convertimos

a kilos

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No olvides que…

El acero es una de las partidas de mayor incidencia enel presupuesto.

Cuida los desperdicios que puedan existir en obra.

Considera siempre un porcentaje de desperdicios entu análisis de costos del presupuesto.

Existen alternativas al acero tradicional como el acerodimensionado, que ya viene cortado y sólo tienes quecolocarlo en obra.

Cuando usas acero dimensionado la variable másimportante es el orden para que ubiquemosrápidamente las piezas y no se puedan extraviar.

¿A qué llamamos acero dimensionado?

¿Dónde debemos almacenar el acero?

¿Cuánto será el desperdicio del acero tradicional frente

al dimensionado?


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El acero dimensionado reduce desperdicios pero la planificación y el orden

son esenciales.

El acero se metra en kilos pero se compra por

unidades o varillas según el diámetro.

El acero debe estar almacenado en orden y

alejado del suelo o sustancias agresivas.

El acero es una partida muy incidente en el

presupuesto de obra por lo que debe ser medido con

precisión.

Conclusiones

TRASLAPES

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Llamamos traslapes oempalmes a las varillasde acero que sesuperponen una a otrapara garantizar lacontinuidad delelemento debido a larestricción de tamañode las varillas (9 mts).

Traslapes

Traslapes

Cabe señalar que existen empalmes o conectoresmecánicos que reemplazan al traslape pero por su costo ytiempo de importación no son muy usuales.

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Existen traslapes verticales: Para dar continuidad a columnas, placas, entre otros. Cuya tabla es la siguiente:

Traslapes

Existen traslapes horizontales: Para dar continuidad alosas, vigas, techos, entre otros; cuya tabla es la siguiente:

Traslapes

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Sólo se puede empalmar el 50% de los fierros en una misma

zona, si se incrementa, se debe aumentar la longitud de traslape entre 50% y 70%

Traslapes

No olvides que…

Antes de comprar el fierro debes analizar el cortede los mismos para ubicar las zonas de traslape.

El corte de los fierros debe estar aprobado por lasupervisión.

Cuando debas realizar traslapes en una mismazona, el incremento de longitud puede llegarhasta el 70%.

La longitud de traslape debe estar consideradadentro de los metrados del presupuesto.

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¿Qué sucede si hay mucha concentración de acero en

una zona y no nos permite el traslape?

¿El traslape debemos incluirlo en el metrado?

¿Siempre se usan traslapes?


El traslape da la continuidad estructural al acero de construcción.

No se debe empalmar más del 50% en una

misma zona.

Si por algún motivo debemos realizar

traslapes de más del 50% en una zona, la longitud

de traslape se incrementa hasta 70%.

La longitud de traslape vertical no es la misma

que la horizontal.

Conclusiones

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FUNCIÓN DEL ACERO EN LAS EDIFICACIONES

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El acero dentro del concreto armadosirve para dos funciones principales:‐ Absorber los esfuerzos de tracción.‐ Absorber los esfuerzos de corte.

Función del Acero en las Edificaciones

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TRACCIÓN:Son absorbidas principalmente por las varillas longitudinales.


CORTE:Son absorbidas principalmente por las varillas transversales al elemento, también llamados estribos y cuando son circulares de una sola varilla se llama zunchos.

En la figura siguiente podemos apreciar qué sucede cuando una columna no se encuentra debidamente estribada.


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No olvides que…

El concreto absorbe la compresión y parte delcorte.

El acero absorbe la tracción y parte del corte.

En un sismo el acero otorga suficiente flexibilidada la estructura para que ésta no colapse.

La tracción en el acero está absorbida por loselementos longitudinales, mientras que el cortepor los transversales, ya sean estribos o zunchos.

¿Qué tan importante es la planificación del corte de acero en los elementos estructurales?

¿Qué sucede si debo empalmar todos los fierros en una sola

sección?

¿El acero puede trabajar sin concreto?


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El acero longitudinal trabaja a tracción.

El acero transversal trabaja al corte.

En columnas circulares podemos usarestribos o zunchos, siendo estosúltimos más resistentes.

Conclusiones

PROCESO DE HABILITACIÓN Y COLOCACIÓN

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Proceso de Habilitación y Colocación

En el mercado podemos encontrar dos tipo deacero:

• Acero dimensionado• Acero tradicional


De acuerdo al tipo de acero queusemos debemos tener presente dosprocesos:• Habilitación: Consiste en el corte y

doblado del acero, usualmente serealiza en banco (cuando es acerodimensionado esta etapa sedesarrolla en fábrica, por lo que aobra llega a medida).

• Colocación: Consiste en colocar oamarrar el acero previamentehabilitado en la estructura queestamos construyendo.

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• En el acero tradicional lahabilitación (incluye corte)se realiza en banco.

• En el acero dimensionadoya no requerimos elproceso de habilitaciónsólo colocación.


Para lo cual requerimos de diversas herramientas(además de los EPPs):


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El habilitado pude seren piso y luego izado odirectamente sobre suubicación final.


Puedes usar acero dimensionado o tradicional.

El acero dimensionado elimina la etapa de habilitación.

La colocación del acero es tan importante como su diseño y debe ser revisada

previamente al encofrado.

Las herramientas para la colocación son distintas que para la habilitación: El tortol es la más importante para colocar la armadura.

No olvides que…

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¿Qué tan riesgosa puede ser la actividad de

colocación de acero?

¿Qué elementos adicionales a la propia colocación debo

considerar para que sea segura esta actividad?

¿Cuál es la diferencia de desperdicio entre acero dimensionado y acero

tradicional?


La habilitación (incluye corte) es la actividad previaa la colocación de la armadura.

La habilitación y colocación puede ser en piso paraluego ser izado por una grúa o colocardirectamente en su lugar pieza por pieza.

El acero dimensionado reduce los costos dehabilitación.

Trabajar en acero es una actividad de alto riesgoporque se trabaja con cortadoras, en altura yelementos punzocortante, entonces debemostener especial cuidado con esta actividad.

Conclusiones

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ENSAYOS DE CALIDAD

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Como todo material debemos garantizarque el acero usado cumpla con losestándares de calidad de requeridos.Para eso recurrimos a dos ensayos:• Tracción• Doblado

Ensayos de Calidad

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TRACCIÓN:Consiste en someter una varilla a tracción y observar sucomportamiento elástico, éste debe llegar al límite defluencia de 4,200 kg/cm2.

Ensayos de Calidad

DOBLADO:Consiste en someter una varilla al doblado a 180 grados yque no presente fisuras.

Ensayos de Calidad

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Todo material que ingrese a obra (incluyendo al acero) debe cumplir con certificados o

ensayos de calidad.

Los ensayos son realizados por laboratorios especializados.

El acero siempre trabaja en el rango elástico.

Si al doblarse el acero presenta fisuras, este material es muy frágil y no nos sirve en

nuestro proyecto.

No olvides que…

¿Debo habilitar el acero sin antes ensayarlo?

¿Cuál es el limite de carga axial que debe

soportar el acero?

¿Cualquiera puede realizar los ensayos de

calidad?


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Debemos verificar la tracción en elacero de acuerdo a lo requerido.

Debemos verificar la ductilidad delacero con el ensayo de doblado.

Los ensayos deben realizarse enlaboratorios calificados y debemospedir el certificado de calibración delas máquinas que se van a usar.

Conclusiones

RECUBRIMIENTO Y PROTECCIÓN DEL ACERO

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Recubrimiento y Protección del Acero

Se define al recubrimiento como alespesor de concreto que envuelvea la armadura del elemento y loprotege del ambiente.

De acuerdo a la agresión del ambiente y tipode elemento el espesor del recubrimiento va avariar:

Recubrimiento y Protección del Acero

Recubrimiento:Zapatas y cimientos: 7.5 cmColumnas y vigas peraltadas: 4 cmLosas y vigas chatas: 2 cm

Se mide desde el extremo del estribo o fierro más alejado a la cara del elemento

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Adicionalmente al recubrimiento debemos tener presente otras protecciones al acero:


Protección, el principal enemigo del acero es la corrosión

• Controlar la cantidad de cloruros en la mezcla (Tabla4.4.4 del RNE).

• Evitar cangrejeras que puedan afectar la protección delacero dentro de los elementos estructurales.

• Asegurar que el acero no se almacene expuesto a laintemperie.

• El almacenamiento del acero nunca debe estar encontacto con el suelo.

La armadura del concreto nunca debe estar expuesta a la intemperie.

El almacenaje del acero es fundamental para que no se inicie el proceso de corrosión.

Verifica la cantidad de cloruros de la mezcla para que ésta no afecte al acero.

El proceso de corrosión involucra un deterioro del acero además de un aumento volumétrico, por lo

que puede destruir también al concreto.

No olvides que…

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¿Qué haces si detectas corrosión luego de

terminada la estructura?

¿El agua de la mezcla puede ser un agente

nocivo al acero?

¿El recubrimiento puede presentar cangrejeras?


El acero debe estar protegido desde suingreso a obra hasta su puesta en uso.

Existen muchos factores que afectan aacero y debemos controlarlos.

El recubrimiento además de cumpliruna función estructural cumple lafunción de aislar al acero del ambiente.

El tarrajeo no se considera comorecubrimiento.

Conclusiones

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Responde las siguientes preguntas (Verdadero o Falso)

Ejercicio 1

1. El acero principalmente trabaja en compresión.

a) Verdadero

b) Falso

Correcto: haga clic en cualquier lugar para continuar

Incorrecto: haga clic en cualquier lugar para continuar

Ha contestado correctamente.

Su respuesta:

La respuesta correcta es:No ha contestado a toda la

preguntaHay preguntas sin intentos en

esta prueba.Enviar Borrar

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2. No siempre es necesario realizar el ensayo dedoblado.

a) Verdadero

b) Falso




Su respuesta:




3. El acero se puede almacenar directamente sobreel suelo.

a) Verdadero

b) Falso




Su respuesta:




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4. El recubrimiento sirve para proteger al acero delambiente.

a) Verdadero

b) Falso




Su respuesta:




5. El acero dimensionado no requiere habilitaciónen obra.

a) Verdadero

b) Falso




Su respuesta:




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6. El acero siempre trabaja en la zona elástica.

a) Verdadero

b) Falso




Su respuesta:




Resultado

Su puntuación {score}

Puntuación máxima {max‐score}

Número de intentos en la prueba

{total‐attempts}

Question Feedback/Review Information Will Appear Here

Revisar prueba

Continuar

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Bibliografía

ReglamentoNacional de Edificaciones

ReglamentoNacional de Metrados

CASTILLO Rodolfo (1998) Manual Básico del Ingeniero Residente enEdificación. Lima: CAPECO.

DE SOLMINIHAC, Hernán y THENOUX, Guillermo (2008) Procesos yTécnicas de Construcción. Santiago: Ediciones Universidad Católicade Chile.

PACHECO, Julio (1994) El Maestro de Obra: Tecnología de laConstrucción. Lima: SENCICO.

PACHECO, Julio (1997) Metrados de obras de edificación. Lima:SENCICO.

Manual de acero de Aceros Arequipa

Preguntas…

Si, luego del estudio del MTA,tienes dudas sobre alguno de lostemas, ingresa al Aula Virtual yparticipa en el foro de dudasacadémicas de la unidad.

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Continúa con las actividades propuestas en el guión del

estudiante.

Material producido para el curso de Construcción ‐ EPEDiseño y locución: Jaime Francisco Zapata CarreñoProducción: TICE

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