INTRODUCCIÓN. CAMPO DE APLICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO. Mercedes López Salinas

Transcripción

1 INTRODUCCIÓN. CAMPO DE APLICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO Mercedes López Salinas PhD. Ing. Civil Correo: ESTRUCTURAS DE ACERO Y MADERA Facultad de Ciencia y Tecnología Escuela de Ingeniería Civil y Gerencia de Construcciones Curso: Marzo-Julio 2017

2 Índice 1 Comentarios Generales de la Asignatura 2 Introducción. Campo de Aplicación de las Estructuras de Acero

3 Contenidos La asignatura será impartida en 7 capítulos: Introducción (4h) Los materiales y su comportamiento en los miembros estructurales (6h) Miembros sujetos a tensión(10 h) Miembros sujetos a Compresión (12h) Miembros sujetos a Flexión (6h) Conexiones (10h) Miembros estructurales de madera (10h)

4 Metodología Exposición teórica del profesor sobre los temas Ejemplificación mediante resolución de problemas tipo Trabajo en grupo de los alumnos Deberes y trabajos fuera del aula Refuerzo por parte del profesor y conclusiones

5 Sistema de Evaluación Pruebas escritas: 4 (5 puntos c/u) Ejercicios y tareas fuera del aula: 3 (2 puntos c/u) Pruebas escritas de reactivos: 1 (4 puntos c/u. Se tomarán 2 reactivos de 2 puntos c/u, Capitulos 1-4 y Capitulos 5-7) Examen final: 1 (20 puntos) Examen Supletorio: 1 (20 puntos)

6 Sistema de Evaluación

7 Sistema de Evaluación

8 Criterios de Evaluación En todos los trabajos escritos, deberes, ejercicios; se evaluará la ortografía, la redacción, la coherencia, el contenido y la ausencia de copia textual. Se dividrá la calificación de prueba y exámenes en porcentajes, tomando en cuenta: el planteamiento (40 %), solución (40 %) e interpretación de respuestas (20 %). Otro factor a considerar para la calificación de los ejercicios (trabajo en clase, pruebas y exámenes) será la puntualidad en su entrega, así como, su adecuada presentación.

9 Expectativas del Curso En el presente curso los estudiantes aprenderán: Comprender el comportamiento de los miembros estructurales construidos de acero y madera. Aprenderán los criterios de diseño y revisión de los miembros estructurales contruidos de acero y madera.

10 Indice 1 Comentarios Generales de la Asignatura 2 Introducción. Campo de Aplicación de las Estructuras de Acero

11 Tipos de Estructuras El ingeniero estructural se ocupa de una variedad de estructuras que incluyen, pero que no necesariamente de limitan, a las siguientes: Puentes: Para ferrocarriles, carreteras, y de peatones.

12 Tipos de Estructuras El ingeniero estructural se ocupa de una variedad de estructuras que incluyen, pero que no necesariamente de limitan, a las siguientes: Puentes: Para ferrocarriles, carreteras, y de peatones.

13 Tipos de Estructuras Edificios: Que incluyen estructuras de marco rígido Marcos simplemente conectados Muros de cargas, soportados por cables y en voladizo. Además, se pueden clasificar los edificios segun su empleo o altura como: Edificios de oficinas Industriales Fábricas Rascacielos, etc.

14 Tipos de Estructuras Edificios

15 Tipos de Estructuras Edificios

16 Tipos de Estructuras Edificios

17 Tipos de Estructuras Edificios

18 Tipos de Estructuras Edificios

19 Tipos de Estructuras Edificios

20 Primeros usos del acero Otras estructuras: Incluyen torres para transmisión de potencia, torres para instalaciones de radar y TV, torres de transmisión telefónica, servicios de suministro de agua y servicios de terminales de transporte.

21 Primeros usos del acero Actualmente el hierro y el acero comprenden casi el 95 % en tonelaje de todos los metales producidos en el mundo. El acero se define como una combinación de hierro y pequeñas cantidades de carbono, generalmente menos del 1 %. Aunque se ha fabricado acero desde hace 2000 y 3000 años, no existió realmente un método de producción económico sino hasta la mitad del siglo XIX. En 1855 aparece el primer proceso para producir en grandes cantidades, denominado Bessemer, en honor de Sir Henry Bessemer. Antes del proceso Bessemer, el acero era una aleación muy cara, empleada para fabricar cuhillos, cucharas, etc. Este proceso redujo los costos de producción en un 80 %.

22 Primeros usos del acero El acero fundido se vierte en moldes que tienen aproximadamente las formas finales de los elementos. Estas secciones se pasan por unos rodillos (laminan) para comprimirlos hasta su forma final. Este laminado se efectúa sobre el acero en caliente, y el producto se denomina: acero laminado en caliente. Algunas placas más delgadas se laminan o doblan aún más después de enfriadas, y el producto se denomina: acero laminado en frío o formado en frío.

23 Primeros usos del acero El hierro combinado con el carbono produce dos tipos de hierro. hierro dulce: hierro con un contenido muy bajo de carbono ( 0,15 %) hierro colado: hierro con un contenido muy alto de carbono ( 2 %) Los aceros se encuentran entre el hierro dulce y el hierro colado, tienen un contenido de carbono en el rango de 0.15 % al 1.7 %. La dureza y la resistencia aumentan con el contenido del carbono. Sin embargo, una mayor cantidad del carbono hará que el acero sea más frágil y afectará adversamente su soldabilidad.

24 Primeros usos del acero El primer uso del metal para una estructura sucedió en el año 1779 en Inglaterra. Se construyó con hierro colado un puente en forma de arco de 100 pies de claro sobre el Río Severn. La introducción del hierro como material estructural cambió el curso de la Revolución Industrial. Después de 1840 el hierro dulce comenzó a reemplazar al colado. Con el desarrollo del proceso Bessemer, 1855, y los subsecuentes avances en el proceso de fabricación, permitió desarrollar un precio más competitivo, y ha estimulado el increíble desarrollo del acero estructural.

25 Perfiles de acero Los primeros perfiles esructurales hechos en EE UU, en 1819, fueron ángulos de hierro laminados. Las vigas de acero I se laminaron por primera vez en 1884 y se construyó la primera estructura reticular ese mismo año. Generalmente los miembros estructurales más convenientes son aquellos con grandes momentos de inercia en relación con sus áreas. Los perfiles I, T, y C, que son de uso común, se sitúan en esta clase.

26 Perfiles de acero Por lo general los perfiles de acero se designan por la forma de sus secciones transversales. Las características de los perfiles estructurales de la Figura, se detalla en el Manual de la AISC (American Insttute of Steel Construction, Instituto Estadounidense de la Construcción en Acero)

27 Perfiles de acero Los perfiles estructurales se identifican mediante un sistema descrito en el Manual para usarse en planos, especifiaciones y diseño. Es un sistema estandarizado, a base de números y letras.

28 Perfiles de acero Adicional a las dimensiones, el manual proporciona también, para el uso de los diseñadores, valores tales como: Momentos de inercia Módulos de la sección Radios de giro,y Otras propiedades de la sección transversal En el libro de texto base de la Asignatura, casi todos los ejemplos y problemas emplean unidades empleadas en los EE UU. Sin embargo, en el Manual de la AISC, las características de las secciones ya vienen en unidades métricas.