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Ductilidad La ductilidad mide grado de deformación que puede soportar un material sin romperse. Se puede medir las marcas calibradas en una probeta antes y después del ensayo. El % de elongación presenta la distancia que la probeta se alarga plásticamente antes de la fractura. % 𝒅𝒆 𝒆𝒍𝒐𝒏𝒈𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 =

𝒍𝒇 −𝒍𝟎 𝒍𝟎

× 𝟏𝟎𝟎

Donde 𝒍𝒇 es la distancia entre las marcas calibradas después dela ruptura del material. Un segundo método para medir la ductilidad es calcular el cambio porcentual en el área dela sección transversal en el punto de fractura antes y después del ensayo. El % de reducción de área expresa el adelgazamiento sufrido por el material durante la prueba: % 𝒅𝒆 𝒓𝒆𝒅𝒖𝒄𝒄𝒊𝒐𝒏 𝒆𝒏 𝒂𝒓𝒆𝒂 =

𝑨𝟎 − 𝑨𝒇 × 𝟏𝟎𝟎 𝑨𝟎

Donde 𝑨𝒇 es el área de la sección transversal en la superficie de la fractura. La ductilidad es importante tanto como para los diseñadores como para los fabricantes. El diseñador de un componente preferirá un material que tenga por lo menos cierta ductilidad, de manera que si el esfuerzo aplicado resulta demasiado alto, el componente se deforme antes de romperse. Los fabricantes también prefieren un material dúctil, a fin de manufacturar formas complicadas sin que se rompa durante el proceso. Isotropía En física, la isotropía se refiere al hecho de que ciertas magnitudes vectoriales medibles dan resultados idénticos con independencia de la dirección escogida para la medida. Cuando una determinada magnitud no presenta isotropía decimos que presenta anisotropía. En matemáticas, la isotropía se refiere a una propiedad geométrica de invariancia en una variedad diferenciable. De la raíz iso - = "equitativo o igual"; algo isótropo es algo de proporciones idénticas. Casos físicos de isotropía Por ejemplo, cuando medimos el comportamiento de la luz al atravesar un objeto, los cristales anisótropos presentan distintos índices de refracción en función de la dirección del haz de luz. Esta propiedad es constante en un cristal isótropo. La estructura interna de un mineral determina su comportamiento isótropo o anisótropo. Si éste no posee una organización interna, o si ésta es muy regular, se trata de un mineral isótropo. Cualquier otro es considerado anisótropo. Por lo tanto nos está diciendo que las propiedades del medio no son idénticas en todas las direcciones.

Materiales isotrópicos Un material es isotrópico si sus propiedades mecánicas y térmicas son las mismas en todas las direcciones. Un material es ortotrópico cuando sus propiedades mecánicas o térmicas son únicas e independientes en tres direcciones perpendiculares entre sí. Los materiales isotrópicos pueden tener estructuras microscópicas homogéneas o no homogéneas. Por ejemplo, el acero muestra un comportamiento isotrópico, aunque su estructura microscópica no es homogénea.

CONTENIDO Modelo isotrópico elástico lineal Un material se considera isotrópico si sus propiedades no varían con la dirección. Los materiales isotrópicos, por lo tanto, tienen un módulo elástico, un coeficiente de Poisson, una conductividad térmica, un coeficiente de expansión térmica, etc. idénticos en todas direcciones. El término isotérmico algunas veces se utiliza para indicar materiales sin direcciones preferidas para coeficientes de expansión térmica.

¿Qué es ASTM A36?

El acero A36 desarrollado por ASTM internacional, es uno de los aceros estructurales de carbono populares y ampliamente utilizados, que es laminado en caliente y suave. ASTM A36 tiene las mejores propiedades de soldadura y es perfectamente adecuado para los procesos de punzonado, rectificado, taladrado, roscado y mecanizado. A diferencia de las aleaciones de mayor rendimiento, estas propiedades estructurales de la placa de acero permiten que el acero se utilice en muchas aplicaciones. Por qué la placa de acero A36 es el material mejor valorado en construcciones Como sabemos, es un tipo de placa de acero al carbono, por lo que no es un material costoso que tenga un rendimiento y una resistencia muy buenos para soportar los distintos tipos de presión del sistema. Con una alta durabilidad e incluso a lo largo del período, se puede reciclar totalmente. Volver al horno y hacer productos de acero fresco.

Por lo tanto, la placa de acero A36 es el material de base para todas las construcciones y estructuras, tiene una amplia gama de aplicaciones y se puede usar para muchos propósitos en función del espesor y la resistencia a la corrosión de la aleación.

De hecho, muchos de los productos fabricados que utilizan esta placa de acero A36 incluyen almacenes, estructuras industriales y comerciales, edificios (incluidos edificios prefabricados), tuberías, tuberías, gabinetes, cerramientos y carcasas.

Además, el acero A36 se podría fabricar para varios materiales de construcción base.

El acero ASTM A36 está generalmente disponible en muchas formas, es decir, está disponible en barras rectangulares, barras cuadradas, barras circulares y también formas de acero como ángulos, vigas en H, vigas en I y canales. Esta placa de acero también se conoce como acero dulce en la región del sudeste asiático.

Y a continuación se enumeran los materiales en la especificación estándar ASTM A36 que se podría realizar en este tipo de material de acero al carbono.

Remaches de acero, referidos ASTM A502 Grado 1 Tuercas de acero, ASTM A563 / M Pernos, ASTM A370 Grado A o F 568M Pernos de alta resistencia, ASTM A325 / M Pernos de anclaje F1554 Acero fundido, ASTM A27 / M Grado 65-35 (450-240) Piezas forjadas de acero Carbib, en ASTM A668 CLASE D Tubería conformada en frío ASTM A500 Grado B Tubería formada caliente ASTM A501 Placa, bobina y tira de acero laminado en caliente, ASTM A570 / M, Grado 36

Propiedades del material / Especificaciones Composición química de la placa de acero A36. Consiste en un contenido de carbono (C) de 0.25 - 0.29%, contenido de cobre (Cu) 0.20%, contenido de hierro (Fe) 98.0 porcentaje, contenido de manganeso (Mn) 1.03 porcentaje, contenido de fósforo (P) 0.04 porcentaje, contenido de silicio (Si) 0.280 por ciento y contenido de azufre (S) 0.050 por ciento. Con

excelentes propiedades, esta placa de acero puede atornillarse, remacharse y soldarse en la construcción de edificios, puentes y edificios, y para cualquier propósito estructural general. Materiales equivalentes de acero A36 Se dice que ASTM A36 es igual a la placa de acero EN S275. El acero A36 es un acero muy bajo en carbono que combina una gran resistencia con la capacidad de forma. Puede soldarse de forma segura con el mínimo cuidado. Esta placa de acero estructural se puede galvanizar para brindar una mayor resistencia a la corrosión que garantiza una calidad superior. Fuerza de rendimiento y resistencia a la tracción Sus propiedades mecánicas incluyen resistencia a la tracción ksi de 58-80 (400550 Mpa) y resistencia de rendimiento mínima 36 ksi (250 Mpa). Alargamiento en 8 en min 20%, en 2 pulgadas min 23% para placas y barras de acero. Para formas y partes es del 20% y 21% correspondientemente. Las propiedades mecánicas de este acero se pueden cambiar o alterar a través de diferentes tratamientos de calefacción. Los resultados obtenidos de estos diversos tratamientos térmicos muestran una mejora en las propiedades mecánicas del acero ASTM. El límite elástico de esta placa de acero es

Estándares referidos para la fabricación de acero estructural al carbono ASTM A36.

a. Especificación A6 / M para barras de acero estructural laminado, vigas, placas, formas y tablestacas (hoja de pila). b. Especificaciones ASTM A27 / M para piezas de fundición de acero, carbono para aplicaciones generales c. ASTM A307, especificación para pernos y espárragos de acero al carbono, con resistencia a la tensión en 60000 psi (415 Mpa). d. ASTM A325 para tornillos estructurales, acero, tratado térmicamente, con una resistencia mínima a la tracción de 105 o 120 ksi. e. A325M para tornillos y juntas de alta resistencia. g. A500, A501, A502, A563 A570, A668 y F568 que hacen referencia a otros productos y materiales de acero.

A36 Ventajas y uso de la placa de acero baja en carbono (suave).

La placa de acero estructural y de carbono de ASTM A36 es muy utilizada en la construcción de plataformas petroleras y en la conformación de depósitos, tanques, placas de apoyo, anillos, plantillas, levas, piezas forjadas, plantillas, engranajes, placas de base, estacas, accesorios, ruedas dentadas, piezas forjadas, soportes , trabajos ornamentales, estacas, equipos agrícolas, equipos automotrices, partes y marcos de maquinaria. Esta placa de acero también se utiliza para varias piezas que se producen mediante corte con llama. Las partes incluyen pasarelas, rampas para el aterrizaje de botes, garajes de estacionamiento y zanjas. La ductilidad de esta placa de acero permite que la aleación no se utilice como cable ni como barra de refuerzo. Este acero está estrictamente regulado por ASTM, que es propiedad de la Sociedad Estadounidense de Pruebas y del centro de salud y gimnasio Lindenhurst.

Buena maquinabilidad y soldabilidad

La tasa de maquinabilidad de esta placa de acero es de aproximadamente el 72 por ciento, y el avance de corte de superficie promedio de esta A36 es de 120 pies por minuto. Esta placa de acero ASTM es un acero fácil de soldar y se puede soldar usando cualquier tipo de método de soldadura y también las soldaduras y uniones que se forman son de la mejor calidad. En lo que respecta al tratamiento de calefacción, cualquier método estándar de carburación y endurecimiento del acero AISI 1018 es perfecto para esta placa de acero.

Métodos de tratamiento térmico y prestaciones para chapa de acero A36.

La placa de acero ASTM A36 se somete al tratamiento de normalización a 899°C a 954°C, que está entre 1650°F y 1750°F, a un tratamiento de recocido a 843°C a 871°C que está a 1550°F a 1600°F , al proceso de alivio de tensión de 677°C a 927°C que está entre 1250°F y 1700°F, al proceso de carburación a 899°C a 927°C que es de 1650°F a 1700°F y al proceso de endurecimiento a 788°C a 816°C que es 1450°F a 1500°F. El proceso de endurecimiento es muy necesario cuando la dureza y la resistencia son las propiedades principales deseadas en el diseño. El tratamiento de normalización se realiza como el tratamiento final después del proceso de fabricación.

Las propiedades de esta placa de acero le permiten deformarse de manera constante a medida que aumenta la tensión más allá de su resistencia elástica para permitir que los puentes, edificios y cualquier otra construcción permanezcan lo suficiente al permitir que los habitantes salgan de manera segura antes de que ocurra cualquier colapso. Esta placa de acero tiene una resistencia de rendimiento muy buena, es decir, tiene una resistencia de

rendimiento de 36,000 psi y también tiene un alto esfuerzo de flexión permisible de 22,000 psi. Ventajas del acero Alta resistencia la alta resistencia del acero por unidad de peso implica que será relativamente bajo el peso de las estructuras; esto es de gran importante en puentes de gran importancia en puentes de grandes claros, en edificios altos y en estructuras con condiciones deficientes en la cimentación. Uniformidad Las propiedades del acero no cambian apreciablemente en el, tiempo como es el caso de las estructuras de concreto reforzado. Elasticidad El acero se acerca más en su comportamiento a las hipótesis de diseño que la mayoría de los materiales, gracias a que sigue la ley de Hooke hasta esfuerzo bastante alto. Los momentos de inercia de una estructura de acero pueden calcularse exactamente, en tanto que los valores obtenidos para una estructura de concreto reforzado son relativamente imprecisos,. Durabilidad Si el manteniendo de las estructuras de acero es adecuado duraran indefinidamente. Investigaciones realizadas en los aceros modernos, indican que bajo ciertas condiciones no se requiere ningún mantenimiento a base de pintura. Ductilidad La ductilidad es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin fallar bajo altos esfuerzos de tensiones. Cuando se prueba a tensión un acero con bajo contenido de carbono, ocurre una reducción considerable de la sección transversal y un gran alargamiento en el punto de falla, antes de que se presente la fractura. Un material que no tenga propiedad probablemente será duro y frágil y se romperá al someterlo a un golpe repentino. En miembros estructurales sometidos a cargas normales se desarrollan altas concentraciones de esfuerzos en varios puntos. La naturaleza dúctil de los aceros estructurales comunes les permite fluir localmente en esos puntos, evitándose así fallas prematuras. Una ventaja adicional de las estructuras dúctiles es que, al sobrecargarlas, sus grandes deflexiones ofrecen evidencia visible de inminencia de la falla. Tenacidad Los aceros estructurales son tenaces, es decir poseen resistencia y ductilidad. Un miembro de acero cargado hasta que se presentan grandes deformaciones será aun capaz de resistir grandes fuerzas. Esta es una característica muy importante porque implica que los miembros de acero pueden someterse a

grandes deformaciones durante su formación y montaje, sin fracturarse, siendo posible doblarlos, martillarlos, cortarlos y taladrarlos sin daño aparente. La propiedad de un material para absorber energía en grandes cantidades se denomina tenacidad. Aplicaciones de estructuras existentes Las estructuras de acero se adaptan muy bien a posibles adiciones. Se pueden añadir nuevas crujías e incluso alas enteras a estructuras de acero ya existentes y los puentes de acero con frecuencia pueden ampliarse. Propiedades diversas Otras ventajas importantes del acero estructural son: a) Gran fragilidad para unir diversos miembros de varios tipos de conexión como son la soldadura, los tornillos y los remaches b) Posibilidad de fabricar los miembros c) Rapidez de montaje d) Gran capacidad de laminarse en una gran cantidad de tamaños y formas como se describe en la sección e) Resistencia a la fatiga f) Reuso posible después de desmontar una estructura g) Posibilidad de venderlo como chatarra aunque no pueda utilizarse en una forma existente. El acero es el material reutilizable por excelencia. Desventaja del acero Costo de mantenimiento La mayor parte de los aceros son susceptibles a la corrosión al estar expuestos al aire y al agua y, por consiguiente, deben pintarse periódicamente. El uso de aceros intemperados para ciertas aplicaciones, tiende a eliminar este costo. Costo dela protección contra el fuego Aunque algunos miembros estructurales son incombustibles, sus resistencias se reducen considerablemente durante los incendios, cuando los otros materiales de un edificio se queman. Han ocurrido muchos incendios en inmuebles vacíos en los que el único material combustible era el mismo inmueble. El acero es un excelente conductor de calor, de manera que los miembros de acero sin protección pueden transmitir suficiente calor de una sección o compartimiento incendiado de un edificio a secciones adyacentes del mismo edificio e incendiar el material presente. En consecuencia, la estructura de acero de una construcción debe protegerse mediante materiales con ciertas características aislantes o el edificio deberá acondicionarse con sistema de rociadores para que cumpla con los requisitos de seguridad del código de construcción de la localidad en la que se halle. Susceptibilidad al pandeo

Cuanto más largo y esbeltos sean los miembros a compresión, tanto mayor es el peligro de pandeo. Como se indicó previamente, el acero tiene una alta resistencia por unidad de peso, pero al usarse como columnas so resulta muy económico ya que debe usarse bastante material, solo para hacer más rígidas las columnas contra el posible pandeo. Fatiga Otra característica inconveniente del acero es que su resistencia puede reducirse si se somete a un gran número de inversiones del sentido de, esfuerzo o bien, a un gran número de cambios de la magnitud del esfuerzo de la tensión. (Se tienen problemas de fatiga solo cuando se presentan tensiones.) En la práctica actual se reducen las resistencias estimadas de tales miembros, si se sabe de antemano que estarán sometidos a un número mayor de ciclos de esfuerzo variable, que cierto número limite. Fractura frágil Bajo ciertas condiciones, el acero puede perder su ductilidad y la falla frágil puede ocurrir en lugares de concentración de esfuerzos. Las cargas que producen fatiga y muy bajas temperaturas agravan la situación. Que es LRFD EL LRFD (Load and Resistance factor design) es un método que se utiliza para el diseño de estructuras de acero, este nos permite hacer de una manera más eficaz nuestros proyectos. El acero es un material utilizado desde hace entre 2000 y 300 años, pero jamás en producción en masa ya que no se contaba con la tecnología ni con la suficiente capacidad del ser humano, solamente lo utilizaban para ocasiones especiales, sino al siglo XIX se creó un método de producción económica. Se dice que descubrieron el acero mientras reforzaban hierro con más capas de acero y en una de tantas veces como este no era solamente hierro también tenía otros elementos que no se contaba con ellos al hacer reacción con las demás capas crearon acero. Ya estando en el siglo XIX dos científicos uno Inglés y otro Estadounidense llegaron al mismo método para producir acero en grandes masas y a este proceso se le llamó Bessemmer. Después de todo esto, el primer uso de acero en un edificio que estructuró William Lebaron Jenny pero solo se utilizó en partes el acero no en todo este. El primer Edificio hecho completamente por acero fue el segundo edificio RandMcNally terminada en 1980 en chicago, y a su vez en 1989 la torre Eiffel de 985 pies de altura y como esta le introdujeron un elevador mecánico, la tecnología de los edificios se revolucionó para siempre utilizando elevadores en cualquier edificio de ese año en adelante hasta la fecha. En 1890 se crearon muchas manufacturas de acero las cuales proponían sus ideales y teorías cuál sería la mejor forma de estructurar el acero y lo podían moldear de tal forma que se pudieron cambiar sus propiedades y mejorarlas, como lo son: Alta resistencia, uniformidad, elasticidad, durabilidad, ductilidad, tenacidad, todas están mejoran el rendimiento de las estructuras.