Materiales de construcción M E T A L E S

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Antonia Redondo Botella
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1 UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA ORIENTAL DEL URUGUAY Facultad de Arquitectura OCTUBRE 2005 Materiales de construcción M E T A L E S

5 METALES para CONSTRUCCION ALEACIONES METALES FERROSOS > Acero (diversos tipos) > Acero Inoxidable METALES NO FERROSOS > Aluminio > Cobre > Plomo > Bronce FERROSOS EL ACERO

aun en pequeños espesores Sensibilidad a la corrosión por la

6 PROPIEDADES Buena conductibilidad térmica y electrica Buena tenacidad y maleabilidad Brillo metálico Opacidad a la luz aun en pequeños espesores Sensibilidad a la corrosión por la exposición a la atmósfera, el suelo, el agua o agentes quimicos

ESTRUCTURA INTERNA ESTRUCTURA CRISTALINA ESTABLE EN ESTADO SOLIDO Organización interna ordenada según formas geometricas bien definidas

PUNTOS DE NUCLEAMIENTO Cada fase se compone de un grano La diferencia entra fases esa dada por la dirección de crecimiento de los

7 ESTRUCTURA INTERNA ESTRUCTURA CRISTALINA ESTABLE EN ESTADO SOLIDO Organización interna ordenada según formas geometricas bien definidas ENLACE METÁLICO ELECTRONES LIBRES EN LAS ORBITAS PERIFERICAS ESTRUCTURA CRISTALINA La estructura cristalina de los metales es polifasica PUNTOS DE NUCLEAMIENTO Cada fase se compone de un grano La diferencia entra fases esa dada por la dirección de crecimiento de los cristales Esta estructura permite que se pueda producir deformaciones plastica constituyendo la caracteristica de ductilidad de los metales GRANOS

8 ELECTROPOTENCIAL Y CORROSION (+) Oro Plata Cobre Plomo Estaño Hierro Zinc Aluminio Magnesio ( - )

9 ELECTROPOTENCIAL Y CORROSION + _ MEDIO TRASMISOR CORROSION DEL ACERO ZINC o ALUMINIO ACERO ACERO Es una aleación Hierro < -> Carbono < 2% DUREZA RESISTENCIA MECANICA DUCTILIDAD % C

10 TENSION FUERZA APLICADA POR UNIDAD DE SUPERFICIE EN EL CASO DE UNA BARRA DE ACERO SU SECCION > Mpa / cm Kg / cm 2 < DEFORMACION CUANTO SE DEFORMO COMPARADO CON LA SITUACION INICIAL > % < Dl l σ a HOOKE La deformacion es proporcional a la tensión %

11 4000 ACERO COMUN 3500 fs fy C D tension ultima rotura fisica TENSIONES (kp/cm2) P CURVA TENSION DEFORMACION DE UN REDONDO DE ACERO ORDINARIO limite elastico 2400 kp/cm2 500 O p.u.l. % ALARGAMIENTOS ACERO DE DUREZA NATURAL TENSIONES TENSIONES (kp/cm2) (kp/cm2) fs 6500 fs tension tension ultima 5000 ultima 5000 fy rotura fy rotura fisica fisica CURVA CURVA TENSION TENSION DEFORMACION DEFORMACION DE DE BARRAS BARRAS CORRUGADAS CORRUGADAS DE DE ACERO ACERO DE DE DUREZA DUREZA NATURAL NATURAL O % ALARGAMIENTOS ALARGAMIENTOS ACERO ESTIRADO EN FRIO fs fs fy fy tension tension ultima rotura ultima rotura fisica fisica TENSIONES TENSIONES (kp/cm2) (kp/cm2) CURVA CURVA TENSION TENSION DEFORMACION DEFORMACION DE BARRAS DE BARRAS CORRUGADAS CORRUGADAS DE DE ACERO ACERO DE ACERO DE ACERO ESTIRADO ESTIRADO EN EN FRIO FRIO p.u.l p.u.l % ALARGAMIENTOS ALARGAMIENTOS

PROCESOS DE PRODUCCION LAMINADO 11 22 33 22 2 2 ESTIRADO EN FRIO 1 1 3 3 3

12 PROCESOS DE PRODUCCION LAMINADO ESTIRADO EN FRIO PROCESOS DE PRODUCCION EXTRUSION a a FORJADO

13 PRODUCTOS BARRAS REDONDAS CONFORMADAS TORSIONADAS A e PERFILES LAMINADOS L

14 PRODUCTOS PERFILES LAMINADOS CONFORMADOS ^

15 CHAPAS ALAMBRES PRODUCTOS MALLAS ELECTROSOLDADAS FIBRAS DE ACERO ALAMBRES DE ALTA RESISTENCIA PARA POSTENSADO METALES S I S T E M A S D E U N I O N

16 SOLUCIONES DE UNION Posibilidades tecnicas del material Capacidad de trasmision de cargas de la solucion Forma de los elementos que se unen Aspecto final en funcion de la propuesta arquitectonica SOLUCIONES DE UNION POR SOLDADURA POR UNIONES MECANICAS -> Bulones y tuercas -> Remaches y Pernos SOLUCIONES DE UNION SISTEMAS Soldadura de resistencia Por presión y pasaje de corriente eléctrica Soldadura oxi acetilénica / autógena Por fusión: Efecto de una llama de gas Soldadura eléctrica Efecto de un arco eléctrico

18 SOLUCIONES DE UNION SOLDADURA AUTOGENA Union de las dos partes obteniendo la ligazón interátomos Se obtiene por contacto, presion, calentamiento, agregado de otro metal fundido. La junta es tan fuerte como lo que se suelda o mas. Las temperaturas se soldado son de a Cº SOLUCIONES DE UNION SOLDADURA AUTOGENA Importa considerar el efecto de ese calentamiento sobre las partes que se sueldan. Tiene efecto sobre resistencia y ductilidad Hay que considerar al tipo de esfuerzo que la soldadura va a quedar trabajando UNION CON OTROS SISTEMAS

19 SOLUCIONES DE UNION REMACHES SOLUCIONES DE UNION REMACHES SOLUCIONES DE UNION ROBLONES EN CALIENTE 1 2

20 LISTA DE VERIFICACION ACERO ESTRUCTURAL Resistencia mecánica especificada en los cálculos estructurales Forma de perfiles y dimensiones Teniendo en cuenta el medio considerar los sistemas de protección y los momentos del proceso constructivo en que se deben aplicar. Corrosión. condiciones de entrega en obra Uniones que permitan expansión Si se utiliza la soldadura ver tipos de soldadura METALES FERROSOS NO-FERROSOS ACERO HIERRO FUNDIDO ACERO INOXIDABLE ALUMINIO COBRE BRONCE LATON PLOMO HIERRO FUNDIDO Tiene hasta un 4% de Carbono Es resistente a la corrosion Tiene baja resistencia a la traccion Es de rotura fragil Se coloca en moldes para darle forma Se utiliza en construccion para tubos sanitarios, tapas, piezas estructurales

21 ACERO INOXIDABLE ALEACION FUNDAMENTALMENTE CON CROMO > 10 % DENOMINACION / 304 Mala resistencia al agua salada Buena resistencia a la acción de los alimentos 316 Uso en área marinas ind. quimica LISTA DE VERIFICACION ACERO INOXIDABLE Elegir el tipo de aleación considerando uso Compatibilidad con otros componentes Tipos de acabado de la superficie Si es necesario soldar verificar los tipos adecuados Mantenimiento recomendar los materiales de limpieza y formas de corrección de daños

BRONCE LATON RESISTENCIA A LA CORROSIÓN ELECTROQUIMICA ORO PLATA

22 METALES NO FERROSOS Metales No Ferrosos utilizados en la Construcción ALUMINIO COBRE ESTAÑO ZINC PLOMO OTROS ALEACIONES BRONCE LATON RESISTENCIA A LA CORROSIÓN ELECTROQUIMICA ORO PLATA ALEACIONES COBRE-NIQUEL BRONCES COBRE ACERO ALEACIONES DE ALUMINIO ZINC + -

23 DENSIDAD COMPARADA PLOMO 11,35 ALUMINIO 2,70 COBRE ACERO 7,86 8, kg / litro RESISTENCIA A LA TRACCION Duraluminio Laton Cobre Aluminio 500 Acero kg / cm2 CONDUCTIVIDAD ELECTRICA Fundicion 10 Aluminio 36 Cobre 58 Laton 16 Bronce

ALUMINIO Metal de color gris claro. Se caracteriza por su ligereza Densidad aproximada 2.700 kg/m3 resistencia a la corrosión atmosférica.

24 ALUMINIO Metal de color gris claro. Se caracteriza por su ligereza Densidad aproximada kg/m3 resistencia a la corrosión atmosférica. En masa no lo ataca el oxigeno al recubrirse de una capa delgada de óxido que lo protege Bajo punto de fusion 660 ºC ALUMINIO Es dúctil, maleable Excelente conductor de la electricidad (64% de la del cobre)y del calor Resistencia mecánica a la tracción de 850 a kg/cm2 según las aleaciones Lo atacan el hormigón fresco y los morteros Se utiliza basicamente aleaciones con otros metales para obtener mejor resistencia mecánica, resistencia a la corrosión. Se utilizan el cobre, sílice, magnesio, cinc, manganeso. DILATACIÓN POR VARIACIONES TÉRMICAS Una chapa de 10 metros con una variación de 100 Cº se modifica según los diferente metales de la siguiente forma: Aluminio 24 Zinc 29 Acero galvanizado Cobre mm

25 CARACTERISTICAS BASICAS DE ELECCION DEL ALUMINIO ALEACION TEMPLE TERMINACION SUPERFICIAL T E M P L E El temple es un estado que se obtiene en el metal por trabajarlo mediante tratamientos termicos o en frio dando como resultado determinadas propiedades mecánicas. Consisten en estiramiento y calentamiento/enfriamiento controlados ALEACIONES COBRE 4 al 8 % Mejora la resistencia MAGNESIO COBRE MAGNESIO MANGANESO 10 % Muy liviano. Mejora resistencia Es el Duraluminio Aumenta la resistencia mecánica y a la corrosión ZINC < 15% Aumenta dureza y resistencia mecánica

26 TEMINACION SUPERFICIAL NATURAL ACABADOS MECANICOS ANODIZADO CAPA DE ANODIZADO ESPESORES DE ANODIZADO

27 SALIDA DE EXTRUSORA TRATAMIENTO

28 EL ALUMINO EN LA CONSTRUCCION PERFILES POR EXTRUSION

29 PERFILES PARA VENTANAS CHAPAS

30 LAMINAS COBRE Alta conductibidad electrica Formacion de patina protectora USOS EN LA CONSTRUCCION Tubos Cables para electricidad Chapas para techados y terminaciones Componente de aleaciones CHAPAS EN TECHOS

CAÑOS ACCESORIOS ALEACIONES BRONCE COBRE + ESTAÑO 90% 10% LATON COBRE + ZINC 95% 5% 55% 45% BRONCE Resistente a la corrosion Se puede trabajar por forja y moldeo Se hacen aleaciones

31 CAÑOS ACCESORIOS ALEACIONES BRONCE COBRE + ESTAÑO 90% 10% LATON COBRE + ZINC 95% 5% 55% 45% BRONCE Resistente a la corrosion Se puede trabajar por forja y moldeo Se hacen aleaciones con otros metales que le potencian diferentes propiedades Variedad de colores según las proporciones de la aleacion USOS: estatuario, tubos, chapas, perfiles, molduras, fitting sanitario

Zn Zn 35 %al 45 % mas ductil mas duro Que tiene que ver con

32 LATON Resistencia relativamente alta y punto de fusion bajo Se clasifican según su color alfa beta + rojo + amarillo -Zn Zn Zn 35 %al 45 % mas ductil mas duro Que tiene que ver con las proporciones de la aleacion COBRE ZINC HERRAJES PARA ABERTURAS

34 chau hasta el jueves

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