Acero.docx

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El acero, en su composición, la mayor parte de las ocasiones es una aleación de hierro y carbono. El carbono nunca debe superar el 2,1% del peso de la aleación, habitualmente la cantidad de carbono suele oscilar entre el 0,2 y el 0,3%. La utilización de un porcentaje mayor del 2,0 % produce fundiciones; esto es, aleaciones que son quebradizas y que es imposible forjar y tampoco utilizar para el diseño de materiales. Una correcta composición en el acero logra que el mismo sea moldeable.

Además de los aceros al carbono existen otros muchos tipos de aceros que se denominan atendiendo a diversas categorías, estas categorías han sufrido ampliaciones a lo largo del tiempo. Una de ellas son los elementos que son predominantes en los mismos. La denominación del acero también puede estar tomada por los tratamientos que se pueden dar a los mismos, un buen ejemplo serían los aceros de cementación. Por último la denominación de los aceros también puede provenir de que alguna de sus propiedades que ha sido potenciada, como en los aceros inoxidables. Los aceros citados en el párrafo anterior se engloban dentro de la denominación de aceros especiales. Los primeros aceros que se desarrollaron fueron los aceros al carbono, además también son los más utilizados. Estos aceros al carbono son los antecedentes remotos de los aceros especiales, ya que surgieron de los primeros. Una definición bastante consensuada es la que creó la empresa Siemens que definió el acero como “un compuesto de hierro y otra sustancia que aumenta su resistencia”. El acero tiene gran transcendencia en la construcción de una gran cantidad de productos industriales: maquinaria, herramientas, edificios y obras públicas, también se ha convertido en omnipresente dentro del paisaje urbano.El acero puede tener a gala el haber sido imprescindible en el desarrollo de las sociedades industrializadas. De todos modos existen ciertos sectores, como el aeronáutico, en el que el uso del acero está vedado. Eso se debe fundamentalmente a que es tres veces más denso que el aluminio y otros materiales que es posible utilizar para la construcción de aeronaves. El acero es una aleación de hierro con una pequeña proporción de carbono, que comunica a aquellas propiedades especiales tales como dureza y elasticidad. En general, también se pueden fabricar aceros con otros componentes como manganeso, niquel o cromo. El hierro es un constituyente fundamental de algunas de las más importantes aleaciones de la ingeniería. El hierro es un metal alotrópico, por lo que puede existir en más de una estructura reticular dependiendo fundamentalmente de la temperatura. Es uno de los metales más útiles debido a su gran abundancia en la corteza terrestre (constituyendo más del 5% de esta, aunque rara vez se encuentra en estado puro, lo más normal es hallarlo combinado con otros elementos en forma de

óxidos, carbonatos o sulfuros) y a que se obtiene con gran facilidad y con una gran pureza comercial. Posee propiedades físicas y mecánicas muy apreciadas y de la más amplia variedad. El hierro técnicamente puro, es decir, con menos de 0.008% de carbono, es un metal blanco azulado, dúctil y maleable, cuyo peso específico es 7.87. Funde de 1536.5ºC a 1539ºC reblandeciéndose antes de llegar a esta temperatura, lo que permite forjarlo y moldearlo con facilidad. El hierro es un buen conductor de la electricidad y se imanta fácilmente. ¡Construyendo con acero! Al realizar sus diseños, los arquitectos que contemplan eluso intensivo del acero se esfuerzan por crear formas y lograr volúmenes a la vez caprichosos y funcionales. Toman las bondades del metal como un reto para su imaginación. Si algunas veces llegan al límite de la creatividad al proyectar y construir enormes rascacielos con el acero como material principal, en otras ocasiones debe recurrir al acero por necesidad, como en la construcción de enormes puentes requeridos para superar obstáculos naturales. Más allá de la monumentalidad, en sus aplicaciones para la industria de la construcción el acero es un material cotidiano, versátil y amigable, que cada día encuentra nuevos y variados usos a partir del desarrollo de productos con propiedades mejoradas, acabados y formas diferentes, nuevas aleaciones y recubrimientos. Como ejemplo, se han desarrollado aceros estructurales al carbono de alta resistencia y baja aleación (HSLA, por sus siglas en inglés) usados para la construcción de puentes y edificios, además de muchas otras aplicaciones industriales. El desarrollo de los aceros ha sido estimulado por la necesidad de constructores y estructuritas de contar con aceros con valores de límites elásticos mayores, para incrementar su capacidad de carga con secciones más ligeras. Los especialistas demandan también aceros con mayor grado de soldabilidad, alta tenacidad a temperaturas más bajas, buena formalidad en frío (particularmente de doblez), así como con mejor ductilidad, mayor resistencia a la fractura a través del espesor y menores costos usando productos acabados en caliente en lugar de los tratados térmicamente. Todas éstas son características que tienen los aceros.

El acero es uno de los materiales más usados en la construcción hoy día. Una de las principales ventajas del acero es que es un material de gran resistencia. Esto permite que los elementos que formarán la estructura en cualquier construcción podrán tener una sección transversal mucho menor que en el caso del hormigón, ocupando, por lo tanto, menos espacio. Las estructuras de acero son, por lo general, más ligeras que las realizadas con otros materiales; esto supone menor coste de cimentación. Las columnas más pequeñas aumentan la utilización efectiva del espacio y, cuando se requieren mayores luces, el ahorro en el coste entre el acero y otras formas de construcción se incrementa considerablemente. La construcción con estructura metálica permite disponer de grandes espacios diáfanos y permite edificaciones de gran altura. El Acero como material de construcción es muy utilizado debido a su rápida colocación, y sus óptimas propiedades a Tracción. En los últimos años se ha encarecido mucho el acero por lo que es un material no-económico y desde el punto de vista medioambiental, su producción conlleva un alto gasto energético, pero al ser un producto industrial su calidad es buena y su aplicación como armadura para Hormigónes extendida en todo el mundo. 

Acero no Aleado El acero que más abunda en Edificación e Ingeniería civil. Contenido:     

1.6% C, Baja cantidad de Mn, Silicio, azufre y fósforo El azufre y fósforo son impurezas. Su cantidad ha de ser < 0.05% Manganeso (Mn), < 1.6%: le da resistencia y pasa a ser un material dúctil a temperaturas bajas. Silicio: mejora la resistencia, Cantidad ha de ser < 0.6% porque puede ocurrir la fragilidad (Fe3C). Muchos aceros contienen: 0.2-0.3 % C; 0.3- 0.5% silicio; 0.5-1.0% Mn. Pero presentan deficiencias:

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1)baja dureza y por debajo de 21ºC es un material frágil. 2) Bajo límite elástico 3) Baja resistencia a la corrosión La dureza, puede prever de una catástrofe producida por una concentración de tensiones puntuales. Coste por el material y transporte (debido al peso) aumentan con aceros de bajo límite elástico, por la necesidad de piezas de dimensiones grandes. Los costes de mantenimiento se reducirán si el acero no se Oxida. Se puede mejorar: 1) Pintando, 2) Recubrimiento metálico, 3) Protección catódica, 4) Añadiendo la aleación Cobre o Cromo (el coste de estos aceros es de un 20%,pero no necesita mantenimiento). [editar] Acero Aleado Unión íntima entre dos o más metales en mezcla homogénea): <= 1.6% C, >= 0.6 % silicio, >= 1.6 % manganeso, + algún otro elemento, entre los cuales está: E cobre y el cromo mejoran la corrosión del acero. Un acero con >= 12% Cr, es un acero inoxidable.

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A cantidades altas de Ni y Mn: acero austenítico (resistencia alta y ductilidad) a todas las temperaturas Aceros con >= %12 Cr, y >= 7% Ni, forman el grupo de acero inoxidable austenítico Pequeñas cantidades de Vanadium hace formar cristales muy pequeños en la microestructura, consiguiendo mejores propiedades [editar] Propiedades y Selección del Acero Estructural El diseño de estructuras está basado en las siguientes propiedades del acero:

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El límite elástico (principalmente) Ductilidad, dureza y otras propiedades (pueden variar según la aplicación de la estructura). La disponibilidad y el coste: según la planta que fabrique el acero que tipo de acero tenga Soldabilidad: La soldabilidad disminuye con la cantidad de carbono. Si el valor Equivalente de Carbono (CEV) > 0.5% la soldabilidad del material es baja.



Las condiciones locales: - los ambientes de exposición, - Normas [editar] Acero Tenaz Alta capacidad de absorber energía si se reduce la cantidad de C o aumenta la cantidad de Mn o los dos. Se convierte en acero tenaz a temperaturas bajas. También ocurre eso si el acero fundido es tratado con aluminio, produciendo el tamaño de grano más pequeño. Las aplicaciones más típicas son:



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Estructuras de acero; entre las cuales podemos encontrar las obras de edificación como de ingeniería civil tales como: Cubiertas (Cerchas), Postes de suministro eléctrico, Puentes, Refuerzos de estructuras existente, apeos, Escaleras, altillos, etc. Barras de acero para hormigón: Barras pasivas para hormigón armado Se necesita acero para dar ductilidad al hormigón La composición del acero le da el fabricante, es: < 0.25% C, CEV < 0.42- 051%. Además: < 0.06% S, < 0.06% P, < 0.012% N Las barras de acero han de estar recubiertas (con recubrimiento) de hormigón para que no se oxiden. La alcalinidad del hormigón protege las barras de acero. Barras activas: La sección de hormigón está sometida a fuerza de compresión. El acero está tensada, y no debe perder la tensión en el tiempo Se utiliza una acero de alta resistencia (alta cantidad de C, entre 0.6-0.9%), capaz de someter alta tensión bajo deformación elástica. Llegan a una resistencia a tracción de 1570- 1860 MPa. La resistencia a fuego es baja en este material se han de proteger con material ignífugo. [editar] Otras Aplicaciones de los Aceros [editar] Acero de Tornillos y Conectores Muchas estructuras estan unidas mediante tornillos. Han de tener una relación resistencia-dureza adecuada. Cuando están sometidos a cargas fluctuantes. Una resistencia adecuada a fatiga es necesario.

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Tonillos negros Tiene cantidad < 0.5% C Han de aguantar cargas a cortante y flexión Resistencia a tracción: 391-590 MPa Mínimo límite elástico: 235-314 MPa Tornillos de alta resistencia: Las dos partes son conectadas por fricción Tornillos de alta resistencia. Son aceros de baja aleación: Cr-Mo, Ni-Cr-Mo [editar] Cables de Puentes Las propiedades mecánicas necesarias:

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alta resistencia dureza resistencia a la fatiga: debido a las cargas fluctuantes del tráfico y cargas del viento. resistencia a la corrosión la fabricación en frío: 0.75-0.85 % C y 0.5%-0.7% Mn resistencia a tracción: 1600 MPa aceros galvanizados con una superficie de Zinc para mejorar la resistencia. [editar] Revestimientos de Acero Son paneles no estructurales. Pero debe ser resistente y rígido para reducir el coste en la cantidad del material. El material elegido ha de tener:

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ductilidad elevada para formar láminas delgadas resistencia a corrosión elevada estética Se puede conseguir con acero bajo al carbono, con protección a la corrosión. El recubrimiento más habitual es de PVC. Pero el PVC es un poco poroso y de necesita galvanizar el acero antes de aplicar el PVC. El PVC se puede encontrar en bastantes colores. También se puede utilizar:

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Acero ferrítico con alto contenido en cromo Acero inoxidable austenílito de cromo-níquel: 17% Cr 18% Cr + 10% Ni 18% Cr + 10% Ni + 2.75% Mo. El molibdeno mejora la resistencia a corrosión, particularmente con respecto a ácidos y cloruros. Estos son más caros que los aceros al carbono, pero dependiendo la aplicación es necesario. Es posible utilizar acero al carbono con un delgado recubrimiento de un acero inoxidable austenílico. [editar] Acero de raíles de tren. Tranvía Necesita ser duro y con alta resistencia al desgaste. El paso de los trenes produce cargas dinámicas y los raíles han de ser resistentes a la fatiga. Son aceros con alta dureza y resistencia utilizando aceros con medio-alto contenido en carbono y con relativo alto contenido de manganeso. La causa principal de rotura es la fatiga: la fisura empieza en la superficie o en las uniones. La fricción produce un calentamiento de la superficie, luego se enfría y se produce martensita, es una microestructura frágil. Las cargas cíclicas pueden producir fisuras en la superficie y esto lleva a la rotura.

Construcción en acero es aquella construcción en que la mayor parte de los elementos simples o compuestos que constituyen la parte estructural son de acero. En el caso en

que los elementos de acero se constituyan en elementos que soportan principalmente las solicitaciones de tracción de una estructura mientras que el hormigón (o concreto) toma las solicitaciones de compresión la construcción es de hormigón armado o concreto reforzado. Esa solución constructiva a pesar de contener acero en forma de hierro redondo no se incluye dentro de la definición de Construcción en Acero. Cuando conviven en una misma construcción elementos simples o compuestos de acero con los de hormigón armado la construcción se denomina mixta (acero-hormigón armado). La mayoría de los aceros se funden en lingotes antes de darles otra forma, estos lingotes son sometidos a muy diversos procesos hasta transformar toda esta materia en diversos productos útiles en la construcción, algunos de los procesos se realizan en caliente y otros en frío (frío no debe entenderse en su sentido literal sino en una condición de temperatura adecuada para el proceso). Los procesos más usuales para dar forma al acero son: laminado (rolado) ilustrado con la Figura 11.10, extrusión ilustrado con la Figura 11.11, estirado, colado y forjado. Adicionalmente, una vez que se ha dado forma al acero (en general a todo metal), se le puede someter a cambios de temperatura que producen un reacomodo molecular y afectan las propiedades mecánicas del metal. Por ejemplo, si el metal una vez enfriado se vuelve a calentar (recocido) arriba de los 800 °C y se enfría lentamente al aire, se logra una gran uniformidad, si se enfría lentamente en un horno se logra una estructura que facilita su maquinado posterior. Cuando se enfría el acero rápidamente por inmersión en agua o aceite se aumenta la dureza y la resistencia final, pero se reduce notablemente la ductilidad y la tenacidad. Cuando el acero se calienta a temperaturas abajo de 650 °C y se enfría en aire se reduce considerablemente cualquier estado de esfuerzos residuales ocasionados por tratamientos anteriores, como la inmersión en aceite por ejemplo. Con el calentamiento del metal a bajas temperaturas se da un templado, lo que le permite aumentar su dureza y resistencia.

Figura 11.10. Proceso de Laminado del Acero.

Figura 11.11. Obtención de Secciones de Acero por el Proceso de Extrusión. http://www.elconstructorcivil.com/2015/04/tipos-de-acero-y-su-resistencia.html l acero más utilizado en México B-254 ya que es el único con el que se fabrican todos los tipos e perfiles, placas y barras. Cualquier otro tipo de acero tiene que ser bajo pedido especial, y se tiene que utilizar una cantidad importante de éste, debido al tamaño de los hornos en los que es fundido el

acero, lo cual elevaría mucho su costo. Debido a las características de alta resistencia, el acero se utiliza como estructura en edificaciones con condiciones severas de carga y forma, grandes alturas, grandes claros. Pocos puntos de apoyo, voladizos y dificultades de ejecución. Las estructuras de acero presentan las siguientes características o ventajas: a) Grandes alturas b) Grandes claros c) Máximo aprovechamiento del área d) Reducido peso de la estructura en relación con su capacidad de carga e) Tiempo reducido de ejecución al utilizar elementos prefabricados f) Facilidad de montaje g) Posibilidad de demostrar la estructura Acero: Aleación de hierro y carbono (éste último entre 0.5 y 1.5%). Lo que proporciona cualidades de maleabilidad, dureza y resistencia. De los materiales comúnmente usados para fines estructurales, el acero es el que tiene mejores propiedades de resistencia, rigidez y ductilidad. Su eficiencia estructural es además alta debido a que puede fabricarse en secciones con la forma más adecuada para resistir la flexión, compresión u otro tipo de solicitación. Las resistencias en compresión y tensión son prácticamente idénticas y pueden hacerse variar dentro de un intervalo bastante amplio modificando la composición química o mediante trabajo en frío. Hay que tomar en cuenta que a medida que se incrementa la resistencia del acero se reduce su ductilidad y que al aumentar la resistencia no varía el módulo de elasticidad, por lo que se vuelven más críticos los problemas de pandeo local de las secciones y global de los elementos. Por ello, en las estructuras normales la resistencia de los aceros no excede de 2500 kg/cm2, mientras que para refuerzo de concreto, donde no existen problemas de pandeo, se emplean con frecuencia aceros de 6000 kg/cm2 y para presfuerzo hasta de 20000 kg/cm2. La continuidad entre los distintos componentes de la estructura no es tan fácil de lograr como en el concreto reforzado, y el diseño de las juntas, soldadas o atornilladas en la actualidad, requiere de especial cuidado para que sean capaces de transmitir las solicitaciones que implica su funcionamiento estructural. Por ser un material de producción industrializada y controlada, las propiedades estructurales del acero tienen generalmente poca variabilidad. Coeficientes de variación del orden de 10 por ciento son típicos para la resistencia y las otras propiedades. Otra ventaja del acero es que su comportamiento es perfectamente lineal y elástico hasta la fluencia, lo que hace más fácilmente predecible la respuesta de las estructuras de este material. La alta ductilidad del material permite redistribuir concentraciones de esfuerzos. Las extraordinarias cualidades estructurales del acero, y especialmente su alta resistencia en tensión, han sido aprovechadas estructuralmente en una gran variedad de elementos y materiales compuestos, primero entre ellos el concreto reforzado y el presforzado; además en combinación con madera, plásticos, mampostería y otros. La posibilidad de ser atacado por la corrosión hace que el acero requiera protección y cierto

mantenimiento en condiciones ambientales. El costo y los problemas que se originan por este aspecto son suficientemente importantes para que inclinen la balanza hacia el uso de concreto reforzado en algunas estructuras que deben quedar expuestas a la intemperie, como puentes y ciertas obras marítimas, aunque en acero podría lograrse una estructura más ligera y de menor costo inicial.

el acero para reforzar concreto se utiliza en distintas formas; la más común es la barra o varilla que se fabrica tanto de acero laminado en caliente, como de acero trabajado en frío. Los diámetros usuales de barras producidas en México varían de ¼ pulg. a 1 ½ pulg. (algunos productores han fabricado barras corrugadas de 5/16 pulg, 5/33 pulg y 3/16 pulg.) En otros países se usan diámetros aún mayores. Todas las barras, con excepción del alambrón de ¼ de pulg, que generalmente es liso, tienen corrugaciones en la superficie para mejorar su adherencia al concreto. Generalmente el tipo de acero se caracteriza por el límite de esfuerzo de fluencia. En México se cuenta con una variedad relativamente grande de aceros de refuerzo. Las barras laminadas en caliente pueden obtenerse con límites de fluencia desde 2300 hasta 4200 kg/cm2. El acero trabajado en frío alcanza límites de fluencia de 4000 a 6000 kg/cm2. Una propiedad importante que debe tenerse en cuenta en refuerzos con detalles soldados es la soldabilidad. La soldadura de aceros trabajados en frío debe hacerse con cuidado. Otra propiedad importante es la facilidad de doblado, que es una medida indirecta de ductilidad y un índice de su trabajabilidad. Se ha empezado a generalizar el uso de mallas como refuerzo de losas, muros y algunos elementos prefabricados. Estas mallas están formadas por alambres lisos unidos por puntos de soldadura en las intersecciones. El acero es del tipo trabajado en frío, con refuerzos de fluencia del orden de 5000 kg/cm2. El espaciamiento de los alambres varía de 5 a 40 cm y los diámetros de 2 a 7 mm, aproxi- madamente. En algunos países, en lugar de alambres lisos, se usan alambres con algún tipo de irregularidad superficial, para mejorar la adherencia. El acero que se emplea en estructuras presforzadas es de resistencia francamente superior a la de los aceros descritos anteriormente. Su resistencia última varía entre 14000 y 22000 kg/cm2 y su límite de fluencia, definido por el esfuerzo correspondiente a una deformación permanente de 0.002, entre 12000 y 19000 kg/cm2. Por tratarse de un material procedente de factoría, podría pensarse que su control en obra no es necesario. Esto no es así, porque el acero experimenta variaciones de unas coladas a otras, así como durante el proceso de elaboración; y aun cuando los fabricantes lleven su propio control de calidad, las comprobaciones en obra son siempre convenientes.

Aun en el caso de que el acero posea marca de calidad, es conveniente efectuar algún ensayo en obra, dada la gran responsabilidad del acero en la seguridad estructural. En españa existe como marca de calidad del acero el Sello CIETSID, que puede considerarse de absoluta garantía. A continuación se definen los dos niveles de control que fija la instrucción Española cual prescribe también que no deben utilizarse partidas de acero que no vayan acompañadas un certificado de garantía del fabricante.

l.° CONTROL A NIVEL REDUCIDO Este nivel es de aplicación en obras cuyo consumo de acero es muy reducido, o bien e aquellos casos en los que, por cualquier circunstancia., resulta difícil realizar ensayos completos. En estos casos, es obligado utilizar aceros certificados (es decir, en posesión del Sello CIETSID o análogo de otro país comunitario) y en el cálculo se utilizará un valor característico del límite elástico no mayor del 75% del valor nominal garantizado. El control consiste en comprobar, sobre cada diámetro: a) que la sección equivalente es igual o superior al 95,5 por 100 de la nominal. Se realizar dos comprobaciones por cada partida de acero que llegue a obra; b) que no se forman grietas ni fisuras en las zonas de doblado y ganchos de anclaje, mediante inspección en obra. Si las dos comprobaciones de sección equivalente resultan negativas, la partida debe rechazarse; si resulta una negativa y otra positiva, se efectuará un contraensayo sobre cuatro muestras, y si alguna de estas cuatro resulta negativa, la partida será rechazada. En cuanto al criterio b), la aparición de grietas o fisuras en zonas de doblado de cualquier barra obligará a rechazar toda la partida correspondiente.

2.° CONTROL A NIVEL NORMAL Si el acero está en posesión del Sello CJETSID o análogo de otro país comunitario, su control consiste en tomar dos probetas por cada diámetro y partida de 40 toneladas o fracción y, sobre ellas, comprobar: a) que la sección equivalente es igual o superior al 95,5 por 100 de la nominal; b) que las características geométricas de los resaltos están comprendidas entre los límites admisibles establecidos en el certificado de homologación de adherencia c) que cumplen el ensayo de doblado-desdoblado. Además de lo anterior y al menos en dos ocasiones durante la realización de la obra, se comprobarán el límite elástico, la carga de rotura y el alargamiento de rotura, como mínimo en una probeta por cada diámetro empleado. Si el acero no posee el Sello CIETSID o análogo, se trata de un producto no certificado y su control se efectúa como en el caso anterior pero aumentando el número de ensayos a), b) y c), ya que en este caso deben tomarse dos probetas por cada diámetro y partida de 20 toneladas o fracción. Ademas, en este caso se utilizará en el cálculo un valor característico del límite elástico no mayor del 95% del valor nominal garantizado.

En ambos casos se aplicarán los siguientes criterios de aceptación o rechazo: Si las dos comprobaciones de sección equivalente resultan negativas, la partida debe rechazarse, si resulta una negativa y otra positiva, se efectuará un contraensayo sobre cuatro muestras, y i alguna de estas cuatro resulta negativa, la partida será rechazada.

• Si se Incumple alguno de los limites admisibles establecidos en el certificado de homologación de adherencia, la partida será rechazada. • Si alguno de los dos ensayos de doblado-desdoblado resulta negativo, se someterán a ensayo cuatro nuevas probetas de la misma partida; s 4iiguno de estos ensayos resulta negativ0 la partida será rechazada. En cuanto a la decisión relativa a los ensayos de tracción (en los que se comprueba el límite elástico, la carga de rotura y el alargamiento de rotura), en ambos casos se aplicarán los siguientes criterios: • Si se registra algún fallo, todas las armaduras de ese mismo diámetro se considerarán como sospechosas Y deberán clasificarse en lotes, uno (o más) por cada partida diferente de las ya suministradas (y también de las que posteriormente se reciban), sin que cada lote pueda exceder de 20 toneladas. • Cada uno de estos lotes será controlado ensayando dos probetas. Serán aceptados aquellos lotes en los que ambos ensayos resulten positivos, y rechazados aquellos en los que ambos resulten negativos. • Cada uno de los lotes restantes se juzgará ensayando 16 probetas. Si alguno de los resultados obtenidos en los ensayos es inferior al 95% de su valor nominal, el lote será rechazado. En caso contrario, se determinará la media aritmética de los dos resultados más bajos. Si esta media iguala o supera el valor nominal, el lote será aceptado; y será rechazado en caso contrario. 3.º APTITUD AL SOLDEO Cuando existan empalmes por soldadura será necesario comprobar que el acero es apto para soldeo, lo cual requiere que su composición química cumpla las condiciones exigidas en ¡a Norma UNE 36.068:94. Además, deben realizarse ensayos de comprobación, los cuales dependen del método de soldeo en cuestión. No se conoce a fondo el comportamiento de los aceros a la fatiga, es decir, a solicitaciones variables repetidas gran número de veces (del orden de un millón al menos) que provocan en el material variaciones de tensión entre dos valores extremos. Las solicitaciones oscilantes (que hacen variar la tensión entre + σy- σ) tienen menos importancia práctica en hormigón armado (excepción hecha del caso de sismos) que las solicitaciones alternadas, que hacen variar la tensión entre σ y σ + Δσ En cualquier caso, se

llama endurancia o límite de fatiga al valor máximo de la carrera de tensiones IU tal que se puede repetir infinitas veces sin que se alcance la rotura del material (fig. 8.9). Normalmente y a efectos prácticos, se denomina resistencia a la fatiga de un acero a la mayor carrera de tensiones Au que es capaz de soportar en 2 millones de ciclos sin romperse. La resistencia a la fatiga es función de la tensión inferior σ, siendo tanto menor cuanto más próximo a cero es el valor de σ.

Figura 8.9 Endurancia o limite de fatiga del acero.

Las estructuras que pueden verse sometidas a fatiga no son muy frecuentes: ciertos puentes de ferrocarril, cimentaciones de algunas máquinas oscilantes, ciertos puentes-grúa o estructuras afines, obras marítimas sujetas a la acción de las olas, algunos casos de estructuras expuestas a] viento, etc. En estos casos, las cargas variables pueden provocar fallos por fatiga, los cuales son siempre bruscos y sin posibilidad de detección previa. De la literatura especializada se entresacan a continuación algunas ideas fundamentales que pueden ser útiles: • Las variables que más influyen en el fenómeno son: la carrera de tensiones Δσ, el valor inferior de la tensión σ y las características geométricas de las barras (forma del corrugado) • La presencia de entalladuras, resaltos discontinuos y puntos singulares en general, hace disminuir la resistencia a fatiga, especialmente cuando su posición coincide con la zona de barra sometida a tensión máxima. • Las consideraciones de fatiga no son determinantes en el dimensionamiento de armaduras trabajando a tracción, cuando se emplean aceros de límite elástico inferior a 420 N/rnm2. • Las consideraciones de fatiga no son determinantes en el dimensionamiento de armaduras trabajando a compresión, cuando se emplean aceros de límite elástico inferior a 500 N/mrn2. • Según demuestra la experiencia, cuando la carrera de tensiones Δσ se mantiene por debajo de los 150— 180 N/mm2 no se presentan fallos por fatiga en aceros de hasta 500 N/mm2 de límite elástico. Por ello, la Instrucción española prescribe que la variación de tensión debido a las sobrecargas que producen fatiga no exceda de 150 N/mm2 para barras y 100 N/mm2 para mallas electrosoldadas. Todo lo encontré en este lig: http://www.elconstructorcivil.com/2012/02/estructurascomportamiento-la-fatiga-de.html

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