PERFILES DE ACERO EN ECUADOR

No. Lista:

31-35

TÍTULO:

TRABAJO GRUPAL ACERO

Autor trabajo: Reyes Reyes Geovanny Roberto, San Andrés Mussó Gustavo Kenny, Tabares Castro Rubén Steven, Valencia Burgos Angélica Stephanie, Veliz Loor Yomira del Carmen Asignatura: Edificaciones Asignatura: Edificaciones 7 Grupo: 1 Grupo: 1 Profesor: Arq. Profesor: Arq. Byron Sebastián. Almeida Ch. Msc. Fecha: 2016/06/27 Fecha: 2016/06/27 Número trabajo: Trabajo trabajo: Trabajo No. 1

No. Lista:

31-35 ÍNDICE: Contenido 1

Investigación documental: .............................................................................................. 1 1.1

Definición del acero ................................................................................................ 1

1.2

Tipos de perfiles estructurales: clasificación ........................................................... 2

1.3

Cuadro: Nomenclatura perfiles estructurales a nivel mundial .................. ......... .................. ................ ....... 3

1.4

Explicación del significado de la nomenclatura ....................................................... 5

1.4.1

Nomenclatura AISC ......................................................................................... 5

1.4.2

Perfileria americana ......................................................................................... 5

1.4.3

Expliación de la designación ............................................................................ 6

1.4.4

Perfilería europea ............................................................................................ 7

1.4.5

Explicacion nomenclatura AISI ...................................................................... 10

1.5

Tipo de acero utilizado en los perfiles anteriormente mencionados según norma

ASTM 13 2

3

Investigación de campo: .............................................................................................. 14 2.1

Cuadro 1: perfiles perfiles comercializad comercializados os en Ecuador .................. ......... ................... ................... .................. .............. ..... 15

2.2

Cuadro 2: Disponibilidad Disponibilidad en el mercado según el tipo de perfil ................... .......... ................... .......... 17

Aplicación Aplicación en el medio: ................... .......... ................... ................... .................. ................... ................... ................... ................... ................... ............ 19 3.1

Generalidades de visita a obra ............................................................................. 19

3.2

Descripcion de la obra .......................................................................................... 20

3.2.1

Tipo de Acero utilizado .................................................................................. 20

3.2.2

Tipos de soldadura utilizado .......................................................................... 20

3.2.3

Tipo de perfiles utilizados .............................................................................. 21

3.3 4

Fotografas en la obra ............................................................................................ 23

Bibliogra Bibliografía fía ................................. .................................................. .................................. ................................. ................................. ................................ ............... 25

I

Autor trabajo: San trabajo: San Andrés Mussó Gustavo Kenny Asignatura: Edificaciones Asignatura: Edificaciones 7

1

No. Lista: 31 - 35 Grupo: Grupo: 1

Investigación documental:

Introducción: generalidades del acero

El acero como material para la construcción es de suma importancia en la sociedad contemporánea al ser es uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil y adaptable, ampliamente usado ya que combina la resistencia, la trabajabilidad y a un precio relativamente bajo. En el presente capítulo se indaga acerca de este tema dando explicaciones acerca de los tipos de perfiles estructurales de acero, su clasificación, nomenclatura existente a nivel mundial para identificarlos y el Tipo de acero utilizado en los perfiles según norma ASTM.

1.1

Definición del acero

El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se agregan con propósitos determinados. Según indica (Galbarro, 2012a) El límite superior del 2% en el contenido de carbono (C) es el límite que separa al acero de la fundición. En general, un aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia a la tracción, pero como contrapartida incr ementa su fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad. ductilidad. Esto nos indica también que su soldabilidad dependerá del contenido o grado del porcentaje de carbono que contenga, a mayor cantidad de carbono aumentara la dificultad de soldabilidad y a menor cantidad esta disminuye.

1

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1.2

Grupo: Grupo: 1

Tipos de perfiles estructurales: estructurales: clasificación

Según indica (McCormac, Csernak, & Diaz, 2000; RICALDONI, 2010) los perfiles estructurales se dividen en: PERFILES LAMINADOS EN CALIENTE

PERFILES LAMINADOS EN FRIO

El perfil laminado en caliente se produce

El perfil laminado en frío se produce

cuando los fabricantes de acero calientan y

cuando el acero que se ha creado

presionan el metal a través de

durante el laminado en caliente se deja

rodillos industriales que manipulan el metal de

enfriar antes de que se enrolle a su

acuerdo con ciertas especificaciones. El metal

forma final. El acero laminado en frío

caliente es más maleable, y por lo tanto más

está disponible en un menor número de

fácil de trabajar. Los fabricantes utilizan el

formas y tamaños que los laminados de

laminado en caliente para lograr una superficie,

acero en caliente debido a que la

espesor y propiedades propiedades mecánicas uniformes.

durabilidad durabilidad del acero se ve afectada cuando se manipula a temperatura ambiente. Cuando el acero se martilla o moldeada a temperatura ambiente se puede endurecer en el lugar de impacto y empieza a agrietarse.

PERFILES SOLDADOS

PERFILES CON SECCIONES COMPUESTAS

Son aquellos fabricados mediante el corte, la

Son aquellos perfiles que combinan el

composición y soldadura de chapas planas de

acero y el hormigón (concreto) para

acero. Son elementos ensamblados

formar estructuras compuestas, en la

generalmente de forma rectangular, la ventaja

construcción compuesta se usa la alta

que tiene este tipo de perfil es que se adecua

resistencia en compresión del concreto

perfectamente a los requerimientos de diseño

de una manera muy eficiente, pues se

de acuerdo al análisis estructural que se

logra que una gran parte de la

realiza, lo que permite obtener una gran

estructura, o toda ella, t rabaje en

variedad de formas y dimensiones de

compresión, y el porcentaje del área de

secciones.

la viga de acero en tensión.

2

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1.3

Grupo: Grupo: 1

Cuadro: Nomenclatura perfiles estructurales estructurales a nivel mundial

Según indica (Galbarro, 2012b) los perfiles estructurales existentes a nivel mundial son los siguientes:

PERFILES EUROPEOS

PERFILES AMERICANOS

PERFILES LAMINADOS • W - Perfiles americanos de alas paralelas • Perfiles IPN

• S - Perfiles I americanos de alas inclinadas

• Perfiles IPE

• HP - Perfiles H americanos de alas anchas

para pilotes • Perfiles HEB, HEA y HEM

• C - Perfiles U americanos estándar estándar de alas

inclinadas • Perfiles HE de alas anchas

• MC - Perfiles U americanos de alas

inclinadas • Perfiles HL de alas muy anchas

• L - Perfiles americanos angulares de lados

iguales y desiguales • Perfiles HD de alas anchas para

pilares • Perfiles HP de alas anchas para

PERFILES BRITANICOS

pilotes • Perfiles UPN de alas inclinadas • Perfiles UPE de alas paralelas

• W - Perfiles I británicos de alas paralelas

• Perfiles U comerciales de alas

• S - Perfiles I británicos de alas inclinadas

inclinadas inclinadas según norma AM • Perfiles L angulares de lados iguales

• HP - Perfiles H británicos de alas anchas y

y desiguales

caras paralelas para pilares

• Perfiles T

• HP - Perfiles H británicos de alas anchas y

caras paralelas para pilotes • Barras de Redondos Redondos

• C - Perfiles U británicos de alas paralelas

• Barras y Perfiles Cuadrados

• MC - Perfiles U británicos de alas inclinadas

• Pletinas y Rectangulares

3

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PERFILES HUECOS

Grupo: Grupo: 1

PERFILES RUSOS

• Perfiles Huecos Redondos • Perfiles Huecos Cuadrados

• W - Perfiles rusos laminados en caliente

• Perfiles Huecos Rectangulares Rectangular es

• S - Perfiles U comerciales de alas inclinadas

PERFILES Y PLACAS CONFORMADOS • Perfiles Conformados L

PERFILES JAPONESES

• Perfiles Conformados Conformados LF • Perfiles Conformados U

• W - Perfiles H japoneses

• Perfiles Conformados C • Perfiles conformados Ω (Omega) (Omega) • Perfiles Conformados Z • Placa Ondulada • Placa Grecada

4


1.4


Explicación del significado de la nomenclatura

1.4.1 Nomenclatura AISC En el Manual del AISC (American institute of steel construction) se catalogan los perfiles laminados disponibles. Entre los que se utilizan más frecuentemente en la construcción de edificios está la I rectangular (W), ángulo (o L), canal (o C) y la te (o WT). Estos perfiles se presentan en la tabla con ejemplos de su nomenclatura. (BROCKENBROUGH, 1997)

1.4.2 Perfilaría americana

Ilustración 1-1 Cuadro nomenclatura de perfilaría americana

5



1.4.3 Explicación de la designación

Ilustración 1-2 Descripción según tipo de perfil

(Platea, 2013)

6



1.4.4 Perfilaría europea

Ilustración 1-3 Nomenclatura perfilaría europea

En Europa la regulación de los aceros estructurales se rige por la norma NBE-MV-102-1975 “acero laminado para estructuras de edificación”, actualmente integra en las EA9E y UNE -36-

080-90 y UNE-36-080- 92 “productos laminados en caliente, de acero no aleado, para construcciones metálicas de uso general. Condiciones Condiciones técnica s de suministro”, que contienen la Norma Europea EN 10025 de marzo de 1990 y EN 10025 AC: 1991. Los productos de acero laminados en caliente se agrupan en series por las características geométricas de su sección que se elige mediante consideraciones económicas, técnicas y funcionales, así como por las limitaciones propias de su proceso de fabricación. Las series de productos laminados más empleados en Europa en la construcción metálica serán detallados a continuación.

1.4.4.1 Perfil IPN Los IPN tienen forma de doble T, con las caras exteriores de las alas perpendiculares al alma, presentando las interiores una inclinación del 14 por ciento respecto a las externas de manera que las alas presentan un espesor decreciente hacia los bordes. Las alas tienen el borde con arista exterior viva y la interior redondeada como así mismo la unión del alma con las alas. Laminándose 21 perfiles desde los 80 a los 600mm de canto (h), sus dimensiones se tipifican en la norma UNE 36-521-72 2R.

Ilustración 1-4 Perfil IPN

7



1.4.4.2 IPE Los perfiles IPE tienen también forma de doble T, siendo las interiores y exteriores de las alas paralelas y perpendiculares al alma, de manera que las alas presentan un espesor constante, se diferencian también de los perfiles de la serie IPN en la reducción del espesor de su alma y la mayor anchura de sus alas. Las uniones de las caras del alma y las caras interiores de las alas son redondeadas. Las alas tienen el borde con aristas exteriores e interiores vivas, siendo la relación entre la anchura de las alas y su altura inferior a 0,66. La serie consta de 18 Ilustración 1-5 Perfil IPE

perfiles de cantos (h) comprendidos entre 80 y 600mm.

1.4.4.3 HE Los perfiles HE, tienen sección de doble T y presentan, igual que la serie IPE, las caras de las alas paralelas y perpendiculares al alma. Las uniones entre las caras del alma y las caras interiores son redondeadas manteniendo aristas vivas, tanto interiores como exteriores. Las diferencias entre las tres series estriban principalmente en los espesores del alma y de las alas, siendo la HEA la más ligera y la HEM la más pesada. Se fabrican hasta 300mm de canto (h), para las tres series, el ancho de las alas es similar a este, para cantos

Ilustración 1-6 Perfil HE

mayores el ancho del ala se mantiene constante en los 300mm.

1.4.4.4 UPN Denominados también canales o U por su forma, presentan las caras exteriores de las alas perpendiculares al alma, mientras que las interiores mantienen una inclinación del 8 por 100 respecto a las exteriores, por lo que las alas tienen un espesor decreciente hacia los bordes. Las uniones de la cara interior del alma con las interiores de las alas interiores son redondeadas. El borde exterior de las alas presenta aristas vivas, mientras que las interiores son redondeadas. Se encuentran tipicamente16 perfiles desde los 80 a los 400mm de canto (h). Ilustración 1-7Perfil UPN

8



1.4.4.5 L y LD Presentan sección en forma de ángulo recto y alas de igual longitud, perfil L, o distinta longitud, perfil LD, serie está actualmente actualment e muy poco utilizada. Las caras de las alas son paralelas siendo la unión de sus caras interiores redondeada. El borde exterior de las alas presenta aristas vivas mientras que el interior es redondeado. Se encuentran estandarizados en las Normas UNE-36-531-72 1R productos de acero.

Ilustración 1-8 Perfil L y LD

1.4.4.6 REDONDO, CUADRADO Y RECTANGULAR Redondo: se denominan a los productos laminados de sección circular y diámetro comprendido entre 6 y 50mm. Cuadrado: es el producto laminado de sección cuadrada y lado comprendido entre 6 y 50mm Rectangular: producto laminado plano de sección rectangular y ancho no superior a 500mm.

Ilustración 1-9 Distintos tipos de perfiles

9



1.4.5 Explicación nomenclatura AISI En el sistema AISI-SAE, los aceros se clasifican con cuatro dígitos. El primer digito especifica la aleación principal, el segundo modifica al primero y los dos últimos dígitos, dan la cantidad de carbono en centésimas. En algunos algu nos aceros al cromo de alto carbono hay números de cinco dígitos, los tres últimos dan el porcentaje de carbono. (Platea, 2013)

Ilustración 1-10 Explicación grafica de nomenclatura

En la siguiente tabla se muestra la clasificación según AISI-SAE varios tipos de aceros:

Ilustración 1-11 Clasificación AISI según el acero

10



Ilustración 1-12 Clasificación AISI según el acero

Debido al desarrollo de aceros multicomponentes, hay muchos aceros que no se encontraban en el sistema original. Las convenciones para el primer digito son: 1. Carbono 2. Níquel 3. Níquel-Cromo, Níquel-Crom o, principal aleante el cromo 4. Molibdeno 5. Cromo 6. Cromo-Vanadio, Cromo-Vana dio, principal aleante el cromo 7. Tungsteno-cobalto 8. Níquel-Cromo-Molibdeno, Níquel-Crom o-Molibdeno, principal aleante el níquel. 9. Manganeso-silicio

11



Como el proceso de fabricación de acero afecta los elementos residuales, tales como óxidos, sulfuros, silicatos, nitruros; los que a su vez afectan las propiedades del acero, a veces se añade una letra como prefijo al número AISI-SAE. (Platea, 2013)

Ilustración 1-13 Proceso de fabricación según la nomenclatura

12


1.5


Tipo de acero utilizado utilizado en los perfiles perfiles anteriormente mencionados según norma ASTM

Ilustración 1-15 Norma ASTM para los perfiles estructurales

(AHMSA, 2013)

Ilustración 1-14 Composición química del acero según norma ASTM

(AHMSA, 2013) 13



2 Investigación de campo: Dentro de los catálogos de los distribuidores a los cuales acudimos por la información como son Novacero, DIPAC, IPAC I PAC y DisHierros; se evidencia que tienen como referencia refere ncia a la norma NTE INEN 2215. Aquellos que laminan sólo proveen perfiles en estas normas como por ejemplo Novacero, mientras que los que importan, pueden tener cualquier tipo de perfil de todo el mundo incluyendo los del AISC pero con la desventaja de que su disponibilidad depende del stock importado. Algunos comerciantes ofrecen el servicio de perfiles armados de planchas soldadas según especificaciones pedidas por el cliente. Estos son armados por el proceso SAW que permite una gran cantidad de amperaje para la gran cantidad de depósito de material necesario para la correcta unión de las placas.

14


2.1


Cuadro 1: perfiles comercializados en Ecuador

15



16


2.2


Cuadro 2: Disponibilidad en el mercado según el tipo de perfil

17



18



3 Aplicación en el medio: 3.1

Generalidades de visita a obra

Nombre de obra: Ampliación mercado artículos varios la Florida Ubicación: Mercado FLORIDA Dirección Km. 7½ Vía a Daule, entre la av.41 y Eduardo sola franco.

Ilustración 3-1 Ubicación en el mapa de Guayaquil

El mercado de La Florida tiene 286 locales dedicados a la venta de víveres, frutas, mariscos, artículos varios, entre otros. De esos, 18 puestos ofertan comidas preparadas.

¿Qué fue lo que género esta remodelación en dicho mercado? Esta remodelación y ampliación se dio porque el espacio que contaban los comerciantes no era el adecuado y se generaba mucho desorden en el sitio con esta remodelación remodelación se busca mejorar las condiciones en las que estaban estas personas, y se tomó en cuenta como primera instancia las estructuras de acero por ser de más rápida construcción y para seguir con la forma que tiene en general el marcado

Recomendaciones dadas por por el encargado encargado de obra: Al momento de definir qué tipo de soldadura a utilizar se debe tomar en cuenta la magnitud de la obra y el tiempo que se tiene para realizarla . Si se tiene el tiempo necesario necesar io se puede dividir la obra en partes y ensamblarla ensambla rla poco a poco. 19

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3.2

Grupo: Grupo: 1

Descripción de la obra

3.2.1 Tipo de Acero utilizado El tipo de acero a emplear en la obra lo determinan las normas (NEC 2015). Por lo general el acero que se utiliza en el país es el acero denominado dulce al carbono, el cual es el acero de más fácil adquisición en el mercado de aceros, basado bajo la normativa ASTM ( American American Society Society for Testing and Materials)

Ilustración 3-2 Vista de perfil formando estructura de cubierta

3.2.2 Tipos de soldadura utilizada Soldadura por electrodo.- este sistema de soldadura se rige a la norma (aws D1.1). Este método es el más usado en construcciones de acero, sin embargo cuando se trata de soldar en obras más grandes se necesitan de máquinas

con

mejores

opciones

de

rendimiento en soldadura que aceleren dicho proceso. La característica más importante de la soldadura con electrodos revestidos, es que el arco eléctrico se produce entre la pieza y un

Ilustración 3-3 Vista de unión con soldadura de dos perfiles para formar columna

electrodo metálico recubierto. El recubrimiento protege el interior del electrodo hasta el momento de la fusión.

20



Al tratarse de una obra de mediana escala se consideró usar este tipo de soldadura ya que q ue las uniones no son de gran magnitud a diferencia de los perfiles que son utilizados como pilares para mantener la estructura estable y que las cargas se transmitan a través de ellas

Ilustración 3-4 Diagrama de uso de soldadura en placa

3.2.3 Tipo de perfiles utilizados Para la creación de los pilares soportantes se utilizó la unión a soldadura de dos perfiles C

Ilustración 3-5 Vista perfil tipo C soldado usado en estructura

21



Para el armado de las cerchas metálicas se utilizaron correas y platinas para los soportes de los esfuerzos a tracción que se dan en las mismas

Ilustración 3-6 Vista de perfil tipo correa para armado de cubierta

Ilustración 3-7 Vista de platina usada en estructura de cubierta

22


3.3


Fotografías en la obra

Ilustración 3-8 Vista lateral de la obra

Ilustración 3-10 Vista de la estructura de la obra

Ilustración 3-9 Vista lateral de la estructura

23



Ilustración 3-12 Foto grupal visita a obra

Ilustración 3-11 Foto grupal visita a obra

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Grupo: Grupo: 1

4 Bibliografía Citas: Galbarro, I. H. R. (2012a). Tutorial N o 101 - Estudio y Clasificación de los Aceros. ingemecanica.com .

Retrieved

from

http://ingemecanica.com/tutoria http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutoria lsemanal/tutorialn101.html ln101.html Galbarro, I. H. R. (2012b). PRONTUARIOS PRONTUARIOS DE PERFILES METÁLICOS. ingemecanica.com . Retrieved from http://ingemecanica.com/tutoria http://ingemecanica.com/tutoriales/prontuario les/prontuariodeperfiles.ht deperfiles.html#ipn ml#ipn McCormac, J. C., Csernak, S. F., & Diaz, L. A. L. (2000). Diseño de estructuras de acero . Alfaomega Grupo Grupo Editor. COMPUESTAS - RESISTENCIA IIN . RICALDONI, P. J. (2010). SECCIONES COMPUESTAS

AHMSA. (2013). AHMSA. Obtenido de Manual de Diseño para la Construcción con Acero. : http://www.ahmsa.com/ AISC. (1969). Manual of steel Construccion. New York. BROCKENBROUGH. BROCKENBROUGH. (1997). Manual de Diseño para Construcciones en Acero. Platea,

A.

(1

de

11

de

2013).

Academia. Academia.

Obtenido

de

https://www.academia.edu/853 https://www.academia.edu/8537175/CLASIFICA 7175/CLASIFICACION_AISI-SAE_DE_L CION_AISI-SAE_DE_LOS_ACEROS OS_ACEROS

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