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Caracteristicas del acero A36-A572-A709...

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Título: Taller N.2 Integrantes: Tommy Mendoza Renato Parodi Steven Toro Luis Rivera Hernandez Materia: Materiales de la Construcción Paralelo: A

Nombre: Renato Parodi Pregunta 1 (Acero ASTM A36) El acero A36 se hace por una aleación entre el carbono y el acero, su nombre A36 fue asignado por la ASTM, este es utilizado bastante en edificios y puentes, también como en hormigón armado, y como laminas para losas y techos. Este acero viene en diferente geometría como barras redondas, rectangulares, laminas, y vigas en ɪ y en H [CITATION Ace15 \l 12298 ] La densidad del acero A36 es de 7800

kg , para laminas de 8” su limite de m3

fluencia es de 250MPa y un límite de rotura de 400MPa este no es en todo acero hay variaciones de valor en su rotura, 400MPa es el valor mínimo de resistencia del material. [ CITATION AAM14 \l 12298 ] (Acero A709) Este acero tiene una baja aleación, pero una gran resistencia a tracción se utiliza generalmente en puentes y edificios como trabes. Existen varios tipos de acero A709, el Grado 36, A709 Grado 50 y A709 Grado 50W. estos grados se especifican por medio de la prueba de Charpy. Este material no está compuesto solo por carbono y acero su composición lleva más elementos químicos, pero en poca cantidad. [CITATION Gne10 \l 12298 ] El tipo GR 36 tiene un límite de fluencia de 36ksi y un límite a de rotura mínimo de 58ksi y máximo de 80ksi. El tipo Gr 50 tiene un límite de fluencia de 50ksi, y un límite de rotura del 65ksi. El tipo Gr 50W tiene un límite de fluencia de 50ksi, y un límite de rotura de 65ksi. [ CITATION Cha18 \l 12298 ] La diferencia del Gr 50W con respecto a los demás es que está compuesto por más elementos químicos como el níquel y el cromo. (Acero A572) Este un acero de alta resistencia mayor a la del acero de carbono, es dúctil, duro y tiene resistencia a la fatiga, se hace bajo grados de 42, 50, 60, 65. El más usado es el de grado 50, los más bajos se utilizan para remaches o soldadas en cambio los grados más grandes se utilizan para la construcción de puentes, bastidores, plataforma petroleras etc. Este es el más utilizado para la realización de puentes por su resistencia a tracción mínima de 60000 y máxima de 80000psi, y un límite de fluencia de 50000psi hasta

máximo 65000psi. Este acero es especial porque se encuentra en presencia de vanadio el cual aumenta su resistencia y dureza. [ CITATION Loa17 \l 12298 ] Pregunta 2 Análisis de la gráfica esfuerzo deformación del acero El acero es la región lineal sufre una deformación elástica el cual al momento de retirar el peso este vuelve a su forma original, cuando se rompe esta propiedad el acero pasa por una deformación plástica el cual hace que el elemento ya no regrese a su forma original, sino que queda deformado sin necesidad de aumentar la carga. Este sigue aumentado su esfuerzo hasta llegar a su límite y se rompe el cual se puede apreciar en la grafica que tiene una curvatura en descenso. [ CITATION Lig09 \l 12298 ]

La grafica es igual en todos los aceros, solo que el esfuerzo de fluencia es mayor y tendrán mas resistencia, pero el análisis es el mismo.

Pregunta 3 Soldadura Soldadura es la unión de dos cuerpos, generalmente metales, este se obtiene por medio de fusión existen 40 tipos de soldadura, pero este es el más utilizado, derritiendo ambos materiales y rellenado con un metal o platico, cuando este se enfría se forma una pasta fuerte. [ CITATION 10997 \l 12298 ] Los otros tipos de soldaduras para construir son La soldadura MIG. Soldadura por arco. Por gas y La soldadura TIG. [CITATION Gui17 \l 12298 ] -La soldadura MIG se utiliza para unir acero inoxidable y aluminio. -La soldadura por arco es útil para aceros de 4mm de espesor o mayor. -La soldadura por gas sirve para unir metales como el bronce y cobre, también sirve para soldar partes suaves como tuberías de aluminio. -La soldadura TIG es utilizada para acabados para no dejar restos de arenado. La soldadura en frio a temperatura entre -200 y -300°c sufren de agrietamiento dañando la base del material. [ CITATION KOB14 \l 12298 ]

Pregunta 4 Corrosión Es la descomposición del material perdiendo sus propiedades por un proceso químico, causado por el medio al que está expuesto el metal. Hay varias maneras de evitar la corrosión, una es pintura anticorrosiva que protege al metal no 100% pero evita que la oxidación corroa el material, y la otra es por medio catódico, este último hace que el material pierda electrones. Se debe de conectar dos cables dúctiles al metal, meterlo en agua y mandarle electricidad. [CITATION Ner14 \l 12298 ]

Bibliografía http://www.nervion.com.mx/web/conocimientos/anticorrosivos.php https://www.kobelco-welding.jp/espanol/education-center/abc/ABC_200801.html#page_top https://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/3035 http://repository.udistrital.edu.co/handle/11349/6892 https://www.chapelsteel.com/es/a572.html http://www.gneesteel.com/products/weather-resistant-steel/astm-a709steel.html http://nuevo.aceroscoyote.com/acero-a-36/#:~:text=Las%20aplicaciones %20comunes%20del%20acero,reforzado%3B%20l%C3%A1minas %20plegadas%20usadas%20para http://materialesparaconstruir.blogspot.com/2009/03/el-acero.html

Nombre: Steven Toro Pregunta 1: A36: Un acero bajo en carbono con excelentes propiedades de fabricación. Este grado se utiliza habitualmente con fines de fabricación general y estructural, como por ejemplo componentes de acero para la construcción. [CITATION Cha \l 2058 ] Tiene un esfuerzo de fluencia de 2 530 kg/cm2 (250 MPa, 36 ksi) y un esfuerzo mínimo de ruptura en tensión de 4 080 kg/cm2 a 5 620 kg/cm2 (400 a 550 MPa, 58 a 80 ksi), y su soldabilidad es adecuada. Se desarrolló desde hace muchos años en Estados Unidos para la fabricación de estructuras remachadas, atornilladas y soldadas, mejorando el contenido de carbono de los aceros disponibles en aquella época, como el ASTM A7. Con la innovación de este tipo de acero, las conexiones soldadas empezaron a desplazar a las remachadas que pronto desaparecieron. [ CITATION Alt \l 2058 ] Se puede usar en: -placas de conexión -anclajes de barras redondas lisas y perfiles -cuerdas superiores e inferiores de armaduras -largueros tipo joist -contravientos de cubierta A572: Acero de alta resistencia y baja aleación que se emplea en una variedad de usos estructurales. Esta especificación se produce en los Grados 42, 50, 60 y 65, los grados que representan el límite elástico. Las placas de un espesor igual o superior a 4" se hacen a una fluencia de 42 KSI, si bien el material se puede modificar para alcanzar la fluencia mínima de 50 KSI. [ CITATION Cha1 \l 2058 ]

El grado 50, con Fy= 345 MPa o 50 ksi (3 515 kg/cm2 ) y Fu= 450 MPa o 65 ksi (4 570 kg/cm2) es el grado de acero estructural más utilizado actualmente en el mercado estadounidense, aunque está siendo sustituido rápidamente por el acero A992 en perfiles tipo W.[ CITATION Alt \l 2058 ] Se puede usar en: -placas hasta 4” -vigas principales tipo (IR) -vigas secundarias tipo (IR) -columnas de perfiles tipo (IR) -Mezzaninas A709: Acero estructural de alta resistencia y baja aleación que se utiliza principalmente en la fabricación de puentes, pesas y componentes de apoyo Se puede usar en: -puentes -torres de trasmisión

Pregunta 2: “Las Propiedades relevantes Las propiedades mecánicas del acero están influenciadas de manera importante por el proceso de laminación, velocidad de enfriamiento, tratamiento térmico, temperatura de servicio, deformación en frío, tipo de solicitaciones, etc., por lo que es muy conveniente analizar cada uno de estos factores para establecer los criterios de selección de la calidad y tipo de material más recomendable para una aplicación especifica. Las propiedades mecánicas de los aceros son las características más importantes para su aplicación en estructuras, debido a que el diseño y la fabricación de este tipo de estructuras se basan en su conocimiento. Aunque lo que interesa principalmente al diseñador o al proyectista son las características mecánicas de los aceros estructurales, la composición química es un índice de calidad de los mismos, y puede, a parir de ésta, determinar con bastante aproximación las propiedades mecánicas.

Resistencia El acero estructural es un material homogéneo e isótropo de calidad uniforme que permite soportar grandes esfuerzos, por lo que en la mayoría de los casos se obtienen miembros con espesores relativamente pequeños en comparación con sus otras dimensiones. Estas propiedades le dan mayores niveles de seguridad a una estructura sobre todo cuando está sujeta a esfuerzos causados por cargas accidentales, principalmente sismo o viento, ya que estas fuerzas pueden ocasionar inversiones de esfuerzos. La resistencia a las diversas solicitaciones de los miembros estructurales de acero depende de la forma del diagrama esfuerzo-deformación, y particularmente de los esfuerzos de fluencia Fy y de ruptura en tensión Fu. En el diseño de una estructura se buscará el equilibrio entre fuerzas externas e internas de tal manera que se obtenga una estructura resistente a las solicitaciones actuantes. La gráfica debe mostrar una zona amplia de deformaciones crecientes bajo esfuerzo constante, con alargamiento a la ruptura no menor del 20% en probeta de 50 mm (2”) y una zona de endurecimiento por deformación, tal que la relación entre la resistencia a la ruptura en tensión y el esfuerzo de fluencia, Fu / Fy esté comprendida entre 1.2 y 1.8. La dirección en que se laminan los perfiles estructurales y placas es la de mayor interés en el diseño de las estructuras, por lo que el esfuerzo de fluencia en esa dirección, determinado por medio de ensayes estándar de tensión, es la propiedad mecánica que decide, en la mayoría de los casos, el tipo de acero que ha de emplearse. En el diseño sísmico debe cuidarse que la resistencia real del acero no sea mayor que la supuesta, pues esto, que es ventajoso para cargas estáticas, puede no serlo si cambian las secciones donde se formarán las articulaciones plásticas correspondientes al mecanismo que se tomó como base para el diseño, o crecen, por ejemplo, los momentos que transmiten las vigas a las columnas. Además, los aumentos de resistencia están acompañados por pérdida de ductilidad. Para que las resistencias más elevadas contribuyan a estructuras más económicas, han de combinarse con

sistemas estructurales adecuados, pues de nada servirán si el diseño queda regido por el control de deformaciones.

Ductilidad El acero es un material dúctil por naturaleza, que tiene además un comportamiento estable bajo inversiones de carga y tiene una relación resistencia- peso conveniente. El acero puede aceptar deformaciones importantes más allá del límite elástico sin fallar, tiene pues capacidad para permitir las deformaciones inelásticas que puedan requerirse. Puede utilizarse para construir estructuras estáticamente indeterminadas que satisfagan los requisitos de diseño sísmico. Es, por consiguiente, muy conveniente para construcciones ubicadas en zonas de alta sismicidad. No obstante, la ductilidad intrínseca del acero no se conserva necesariamente en la estructura terminada, por lo que debe procederse con mucho cuidado durante el diseño y la construcción para evitar la pérdida de esta propiedad. Es esta propiedad, característica intrínseca del acero estructural, que no exhibe en forma completamente clara ningún otro material de construcción, y que hace posible la aplicación del análisis plástico al diseño de estructuras. No todos los aceros cumplen con los requisitos de ductilidad que se requieren en zonas de alta sismicidad; específicamente se requiere un comportamiento como el que se muestra en la figura 2 en que se representa esquemáticamente la gráfica esfuerzo deformación de una probeta durante la prueba de tensión. El hecho de que el acero estructural sea dúctil no implica que la estructura fabricada con este material sea también dúctil; por el contrario, para lograrlo deben tomarse en cuenta una serie de precauciones, a veces no fáciles de conseguir, que son los que hacen que una estructura de acero pueda considerarse adecuada para funcionar en zonas sísmicas. La ductilidad depende fundamentalmente de la composición química del acero, de la estructura metalográfica y de la forma, tamaño y distribución de las inclusiones no metálicas y de segregaciones. Esta propiedad ha adquirido una importancia fundamental en los criterios actuales de diseño sísmico de estructuras.

Tenacidad Es la medida de energía por unidad de volumen necesaria para deformar un cuerpo hasta el momento de la fractura. Esta propiedad tiene importancia especial en el diseño sismorresistente. Se utiliza la prueba de impacto Charpy en V para determinar la capacidad que tiene un acero para absorber energía hasta llegar a la fractura. Los factores que influyen en la tenacidad del acero son: composición química, estructura metalográfica, inclusiones

no metálicas y segregaciones. Con relación a la composición química del acero, la presencia de elementos fragilizantes como el carbono, fósforo, nitrógeno, actúan en detrimento de la tenacidad. La presencia de estructuras frágiles y la presencia de grano grueso influyen de manera perjudicial en la tenacidad del acero.”[ CITATION Alt \l 2058 ] Pregunta 2

“La soldadura, de cualquier tipo, une dos o más piezas o partes metálicas mediante el empleo de calor, fundiendo los metales entre sí, y en algunos casos utilizando aporte metálico adicional. En este caso específico, el calor proviene de la combustión de dos gases, que en la mayoría de casos son el acetileno y el oxígeno. Para rellenar las uniones entre las piezas o partes a soldar, se utilizan varillas de aporte o de soldadura. El calor generado por la combustión de los gases resultara suficiente para fundir cualquier metal, conjuntamente con el material de aporte. Cuando las dos o más piezas metálicas son calentadas junto con el material de aporte los metales en cuestión fluyen y se funden conjuntamente. Cuando ellos se solidifican, forman una unión permanente. La soldadura por lo general resulta tanto o más fuerte que el material original de las piezas, siempre y cuando la misma ese correctamente realizada.”[ CITATION Rod13 \l 2058 ] Los tipos de soldadura: “SOLDADURA TIG. - El procedimiento de soldeo por arco bajo gas protector con electrodo no consumible, también llamado TIG (Tungsten Inert Gas), utiliza como fuente de energía el arco eléctrico que se establece entre un electrodo no consumible y la pieza que se pretende soldar, mientras un gas inerte protege al baño de fusión. El material de aportación, cuando se utiliza, se aplica de manera manual o automatizada por medio de varillas

SOLDADURA GMAW. - La soldadura GMAW (Gas Metal Arc Welding), también conocida como MIG/MAG (Metal Inert Gas / Metal Active Gas) es un proceso de soldeo donde el calor necesario para la unión es producido por un arco eléctrico entre un electrodo continuo consumible y la pieza que

se suelda. La protección del arco eléctrico y del baño de fusión se obtiene mediante un gas o una mezcla. El electrodo es un alambre solido desnudo que se alimenta de forma continua automáticamente y se convierte en el metal depositado según se consume. El electrodo, arco, metal fundido y zonas adyacentes del metal base quedan protegidas de la contaminación de los gases atmosféricos mediante un flujo de gas que se aporta por la boquilla de la pistola. “[ CITATION Gonre \l 2058 ] Nunca se debe cortar ni soldar en tambores, barriles, tanques, recipientes u otros contenedores hasta que hayan sido vaciados y limpiados en profundidad, eliminando todo material inflamable y todas las sustancias (como detergentes, disolventes, grasas, alquitran o ácidos) que pudieran producir vapores inflamables, toxicos o explosivos al calentarse[ CITATION Jef09 \l 2058 ]

Pregunta 4 “La palabra “corroer” se deriva del latín “corrodere”, que significa “roer las piezas”. El fenómeno de corrosión guarda gran similitud frente dicha definición etimológica, por lo cual, se define al fenómeno de la corrosión como la transformación de un material debido a reacciones químicas o electro químicas con el medio que lo rodea, lo cual produce un deterioro del material y de sus propiedades. La corrosión es también considerada una oxidación acelerada y continua que desgasta, es decir, que para que exista el fenómeno de corrosión tiene que haber un proceso de oxidación previo; dicho proceso ocurre cuando un átomo inestable pierde un electrón, lo que permite que el átomo forme un compuesto nuevo con otro elemento, es decir, el proceso se caracteriza por ceder electrones del elemento que se oxida al elemento oxidante.

No siempre que se presenta la oxidación de un metal existe corrosión, en algunos casos el óxido formado es resistente y forma una capa gruesa de óxido que impide que el resto del material continúa oxidándose. Este fenómeno es común en materiales de aluminio, zinc y magnesio. El manejo de relaciones agua/cemento bajas, es quizá la manera más básica de proteger al concreto, el principio consiste en disminuir la porosidad y permeabilidad. Este mismo efecto puede ser obtenido con el uso de adiciones minerales (puzolanas, escorias, etc.), las cuales son capaces de densificar la estructura evitando el ingreso de agentes agresivos externos. No obstante, las malas prácticas contractivas y de diseño pueden dar origen a la aparición de grietas que nulifiquen por completo el efecto benéfico de las adiciones. Por otro lado, la adición de inhibidores de corrosión (anódicos y catódicos) en la mezcla de concreto permite generar un entorno químicamente favorable para el acero, sin embargo, se ha visto que el efecto tiene un carácter temporal. Las barras de acero inoxidable han surgido como una alternativa para incrementar la resistencia a corrosión del refuerzo. Sin embargo, el uso de estos aceros suele tener aplicaciones muy limitadas debido a su alto costo económico de producción. Recientemente se han venido utilizando recubrimientos flexibles a base de una mezcla de polímero y cementante, las bondades de estos materiales compuestos radican en su baja permeabilidad, fuerza de adherencia y flexibilidad. Uno de los materiales más novedosos utilizados para proveer una mayor durabilidad al concreto son los recubrimientos hidrófobos, estos compuestos son capaces disminuir considerablemente la absorción de agua del concreto. No obstante, la durabilidad de estos materiales depende considerablemente de la profundidad de penetración, también pueden verse afectados por los álcalis del concreto y agentes atmosféricos La protección catódica (CP, por sus siglas del inglés) del acero de refuerzo ha sido aplicada durante casi tres décadas en estructuras que sufren daño por corrosión. La CP es particularmente aplicada en los casos donde la corrosión es debida al ataque por cloruros. El principio de la CP se basa en llevar el potencial del acero hacia valores más negativos, reduciendo de esta forma la diferencia de potencial entre sitios anódicos y catódicos; también se ha observado que la corriente de

corrosión puede ser reducida a valores despreciables. Es importante mencionar que la implementación de esta técnica es de carácter permanente por lo tanto requiere de un mantenimiento periódico. Para la aplicación de la CP existen básicamente dos métodos: por ánodos de sacrificio y por corriente impresa. La extracción electroquímica de cloruros (EEC) es el proceso por el cual los iones cloro son removidos del interior del concreto por medio de la migración iónica. El procedimiento consiste en colocar un ánodo embebido en un medio electrolítico básico, los cuales son alojados en la superficie del concreto. La aplicación de una corriente directa hace que los iones cargados negativamente migren hacia el ánodo con carga positiva, de igual forma otros iones pueden tener el mismo efecto dependiendo del carácter de su carga. Normalmente, los parámetros considerados en el proceso de extracción de cloruros son la densidad de corriente y la duración del tratamiento. la realcalinización es un método que tiene por objetivo prevenir o detener la corrosión del acero inducida por la carbonatación del concreto. En ...