DB-SE-AEstructuras de Acero ESTRUCTURAS METÁLICAS Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga DB-SE-A Estructuras de Acero NORMATIVA ESPAÑOLA Código Técnico de la Edificación (Real Decreto 314/2006 de 17 de marzo) Documento Básico DB-SE-A “Seguridad estructural. Acero” Entró en vigor el día 29 de marzo de 2006. Instrucción de acero estructural Normativa derogada EAE Entró en vigor el día 23 de diciembre de 2011. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga DB-SE-A Estructuras de Acero NORMATIVA EUROPEA Eurocódigos: Esfuerzo unificador en materia de normativa técnica EN 1990 EC-0 Bases de diseño estructural EN 1991 EC-1 Acciones en estructuras EN 1992 EC-2 Proyecto de estructuras de hormigón Eurocódigo 3 EN 1993 EC-3 Proyecto de estructuras de acero EN 1994 EC-4 Proyecto de estructuras mixtas de hormigón y acero EN 1995 EC-5 Proyecto de estructuras de madera EN 1996 EC-6 Proyecto de estructuras de fábrica •Parte 1: Reglas generales y reglas para edificación •Parte 2: Puentes EN 1997 EC-7 Proyectos geotécnicos •Parte 3: Torres, mástiles y chimeneas EN 1998 EC-8 Proyecto de estructuras resistentes al sismo. •Parte 4: Silos, tanques y tuberías EN 1999 EC-9 Proyecto de estructuras de aluminio •Parte 6: Grúas •Parte 5: Pilotes Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga menos conocida y menos previsible) Otras propiedades del acero y sus productos que condicionan su comportamiento. la que mejor se conoce y controla) Forma frágil de rotura del acero..) Forma dúctil de rotura del acero. (Soldabilidad.DB-SE-A Estructuras de Acero EL MATERIAL PROPIEDADES DEL ACERO ESTRUCTURAL OBJETIVOS DEL TEMA Propiedades mecánicas del acero (Interesantes bajo el punto de vista estructural) Productos de acero disponibles en el mercado (Productos laminados en caliente.) Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . corrosión. conformados en frío.. (La rotura deseable.. tensiones residuales.. productos auxiliares. (La rotura indeseable. defectos de laminación. la que avisa. oxidación. DB-SE-A Estructuras de Acero EL MATERIAL PROPIEDADES DEL ACERO ESTRUCTURAL Ensayo de tracción Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . DB-SE-A Estructuras de Acero Ensayo de tracción EN 10002-1:1990 (UNE 7474-92) ROTURA DÚCTIL DEL ACERO ENSAYO TENSIÓN-DEFORMACIÓN Ensayo de tracción Ao Area inicial lo Base de medida = F/Ao = l/lo Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . 11% .DB-SE-A ROTURA DÚCTIL DEL ACERO ENSAYO TENSIÓN-DEFORMACIÓN Estructuras de Acero Ensayo de tracción Zona de estricción (no significativa) Rama plástica fu fy Incremento en el límite elástico del material Endurecimiento por deformación fp Límite elástico convencional Rama reversible no .17%) máx (18% .5 .0 % u (12% .0.2.17%) 1.lineal E Rama lineal y reversible E Rama de descarga (siempre lineal y paralela) 0.2% y (0.25%) Deformación remanente (no recuperable) Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . . max Deformación máxima.... Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA DÚCTIL DEL ACERO ENSAYO TENSIÓN-DEFORMACIÓN Ensayo de tracción (s-e) fp Límite de proporcionalidad fy Límite elástico •Linealidad E Módulo de elasticidad •Reversibilidad fu Tensión última de rotura (resistencia del material) •Plasticidad y Deformación elástica u Deformación correspondiente a la tensión última •Endurecimiento por deformación •Deformación remanente •Ductilidad.... DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA DÚCTIL DEL ACERO LÍMITE ELÁSTICO Límite elástico (fy) En Teoría: Punto a partir del cual la curva deja de ser reversible En la Práctica: Deformación remanente del 2 por mil (2º/ºº) Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA DÚCTIL DEL ACERO TENSIÓN DE ROTURA Tensión de rotura (fu) Resistencia del material Designación de aceros Algunas comprobaciones del material (Esfuerzo axil de tracción) Si esta zona (4000 mm) alarga hasta rotura. el alargamiento de la barra será: l l 20 20 275 0. el alargamiento de la barra será: l l 4000 20 275 110 mm 200000 Si esta zona (20 mm) alarga hasta rotura.55 mm 200000 Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . El acero la tiene.20·fy u 20· y E y u Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . Se va perdiendo a medida que aumenta la resistencia fu Condiciones de acero dúctil fy fp fu 1. Condición necesaria para análisis plástico y mejor aprovechamiento del material.ROTURA DÚCTIL DEL ACERO DUCTILIDAD DB-SE-A Estructuras de Acero Ductilidad Distancia entre la deformación a tensión de rotura y la deformación elástica: Importantísima propiedad. la fundición no. Construcción mixta hormigón .acero Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA DÚCTIL DEL ACERO DUCTILIDAD Ductilidad Pérdida de ductilidad al aumentar la resistencia Julio Martínez Calzón. .DB-SE-A ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Estructuras de Acero Aceros para perfiles laminados y conformados (estructurales) Aceros para tornillos Aceros para conectadores Aceros para barras roscadas Aceros para armaduras Activas Pasivas . Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .. DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Clases de acero para perfiles laminados y conformados Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Clases de acero para tornillos.B fub = A·100 N/mm2 fyb = fub·B/10 Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . tuercas y arandelas Designación: Clase A. manguitos.) fy ~ 800 N/mm2 Aceros para conectadores fy ~ 350 N/mm2 fu ~ 500 N/mm2 Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Clases de acero para barras roscadas y conectadores Aceros para barras roscadas Conjuntos patentados (barras.... tuercas. DB-SE-A ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Estructuras de Acero Otras propiedades del acero fu fy fp E Módulo de elasticidad E = 210.000 N/mm2 Coeficiente de Poisson = 0.850 kg/m3 Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .30 Módulo elasticidad transversal G = E/2·(1+ ) = 81.000 N/mm2 Coeficiente de dilatación térmica lineal = 12·10-6 ºC-1 Densidad = 7. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos laminados en caliente Los semiproductos obtenidos del proceso de fabricación del acero se calientan en hornos y se pasan por trenes de laminación (pares de rodillos opuestos girando en sentido contrario) que conforman la sección transversal deseada Series IPN-IPE Series HEA-HEB-HEM Series UPN Serie L Chapas.... DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos laminados en caliente Serie IPN UNE 36. viguetas. correas....) Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .521 2R 72 Perfil de ala estrecha Cantos habituales de 80 a 600 mm (IPN-80 a IPN-600) (21) Caras interiores de las alas inclinadas un 14% (facilidad de laminación) Utilizado para piezas a flexión (vigas. radio de giro y módulo resistente A igualdad de canto con IPN: menor espesor de alma.526 94 (UNE EN 10.034:1994) Perfil de ala estrecha Cantos habituales de 80 a 600 mm (IPE-80 a IPE-600) (18) Caras interiores de las alas rectas A igualdad de peso con IPN: mayor inercia.DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos laminados en caliente Serie IPE UNE 36. mayor anchura de ala y menos peso Para piezas a flexión Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos laminados en caliente Serie HEB UNE 36.527 73 (UNE EN 10.034:1994) Perfil de ala ancha. Serie normal Cantos habituales de 100 a 600 mm (HEB-100 a HEB-600) (19) El canto coincide con la anchura de ala hasta el HEB-300. Después la anchura permanece constante Fundamentalmente para elementos comprimidos Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos laminados en caliente Serie HEA UNE 36.528 75 (UNE EN 10.034:1994) Perfil de ala ancha. Serie ligera Cantos habituales de 96 a 590 mm (HEA-100 a HEA-600) (19) El canto no coincide con la anchura de ala si bien son sensiblemente iguales hasta HEA-300 A igualdad de designación con HEB: menores espesores de alas y alma Fundamentalmente para elementos comprimidos Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos laminados en caliente Serie HEM UNE 36.529 75 (UNE EN 10.034:1994) Perfil de ala ancha. Serie pesada Cantos habituales de 120 a 620 mm (HEM-100 a HEM-600) (20) El canto no coincide con la anchura de ala, siendo las diferencias mayores que para la serie ligera A igualdad de designación con HEB: mayores espesores de alas y alma Fundamentalmente para elementos comprimidos Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga e.g.c.522 2R 72 Perfil de ala ancha Cantos de 80 a 300 mm (UPN-80 a UPN-300) (12) Caras interiores de las almas inclinadas un 8% (facilidad de laminación) No coincide el c. Piezas flectadas (poco) y elementos comprimidos (dos UPN empresillados) Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .DB-SE-A ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Estructuras de Acero Productos laminados en caliente Serie UPN UNE 36. con el c.d. Casquillos en uniones soldadas y atornilladas Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . torres de celosía. arriostrados.531 1R 72 Angulares lados iguales Lados de 40 a 200 mm con variación de espesor (42) Designación del perfil: Longitud del lado y espesor en mm (L40.DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos laminados en caliente Serie L UNE 36...5.) Casi exclusivamente para piezas sometidas a esfuerzos axiles Elementos triangulados.... L60.8. 532 2R 72 Angulares de lados desiguales Lados mayores de 40 a 200 mm con variación de espesor (54) Designación del perfil: Longitud del lado mayor.) Han caído prácticamente en desuso Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga ..12.100.. del lado menor y espesor en mm (L 75..5. L200.DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos laminados en caliente Serie LD UNE 36.60. T80.9...533 1R 73 Sección laminada en forma de T Canto y anchura del ala iguales. En su lugar se usan angulares pareados Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . Desde 40 a 100 mm (6) Designación del perfil: Dimensión y espesor en mm (T 50.) Utilización escasa..DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos laminados en caliente Serie T UNE 36.6. ) Utilización escasa d Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga ... 20. 12..541 2R 76 Perfiles de sección transversal circular maciza laminados en caliente Diámetros de 6 a 20 mm (9) Designación del perfil: Diámetro en mm ( 6.DB-SE-A ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Estructuras de Acero Productos laminados en caliente Redondos UNE 36. . 12...542 2R 76 d/2 Perfiles de sección transversal rectangular cuadrada laminados en caliente Lados de 6 a 20 mm (9) Designación del perfil: Lado en m ( 8.. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga ..DB-SE-A ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Estructuras de Acero Productos laminados en caliente Cuadrados UNE 36.. 20.) d Escasa utilización. 300. rigidizadores.. 120.20..543 80 b Perfiles de sección transversal rectangular laminados en caliente Anchos de 20 a 400 mm y cantos de 4 a 40 mm d Designación del perfil: Ancho y canto en mm (25..) Cartelas... Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .20.10..DB-SE-A ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Estructuras de Acero Productos laminados en caliente Rectangulares UNE 36. 029:1991 EN 10.DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos laminados en caliente Chapas UNE 36. rigidizadores. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . cartelas.. presillas... espesores entre 3 y 5 mm Construcción de elementos secundarios: placas bases.029/AC:1991 Suministrados en bobinas o flejes Anchuras superiores a 500 mm.559 2R 92 EN 10. .. Perfiles huecos cerrados Perfiles abiertos (L. .. LD.DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos conformados en frío Se obtienen a partir de chapa de pequeño espesor haciéndola pasar a temperatura ambiente a través de rodillos o plegadoras que pliegan y conforman la chapa hasta obtener la sección transversal deseada. U. Z. C. Paneles o placas Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . la cual puede obtenerse con o sin soldadura. .100. cuadrados y rectangulares Designados mediante dimensiones de lados y espesores en mm Redondos: ( 40...3..DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos conformados en frío Perfiles huecos cerrados Redondos..5.5. 90.)....60. Cuadrados (#90.).. #100.4.6.) Elementos comprimidos fundamentalmente (soportes) Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .4. #120. Rectangulares (#100. 5) Elementos a flexión (correas.. U. UF 80. (LF 40. CF 180... . C.4.. Designados mediante dimensiones de lados y espesores en mm.. Z..) Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos conformados en frío Perfiles abiertos Perfiles conformados L.30.3.3. viguetas..2. LF 60. LD. Usados como elementos de cobertura..DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Productos conformados en frío Paneles. soportes de piso (sólo o con losa de hormigón a modo de sección mixta o para encofrado perdido). Pueden ir recubiertos por aislamientos térmicos y acústicos Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .. nervadas. placas Placas onduladas... grecadas... . metal de aportación (uniones soldadas) Cables. tirantes. piezas especiales..DB-SE-A Estructuras de Acero ACERO PARA ESTRUCTURAS PRODUCTOS COMERCIALES DE ACERO Otros productos utilizados en la construcción metálica Roblones (Rehabilitación de construcciones antiguas) Tornillos.) Electrodos... Conectadores (secciones mixtas) Pinturas (protección) Raíles (puentes grúa) Apoyos elastoméricos. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .. tuercas y arandelas (uniones atornilladas) Piezas de acero moldeado (apoyos de grandes piezas. Si se adhiere al metal y tiene continuidad lo protege del avance de la corrosión.. ácidos. Lo normal es crecimiento en ambos sentidos hasta equilibrio (la difusión no puede progresar más) CORROSIÓN Combinación directa del metal con electrólitos (medios ionizados como el agua. soluciones salinas. El metal se diluye en el electrolito.. Combinación de metales distintos y electrolitos. La película puede crecer hacia el interior (difusión de oxígeno) o hacia el exterior (difusión de los átomos del metal). Pierde iones positivos. Se hace electronegativo Pares galvánicos. tensiones residuales. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .. bases. El ánodo se corroe.) Pérdida de material.. irregularidades. Impurezas. Favorecen la corrosión.DB-SE-A Estructuras de Acero ACEROS ESPECIALES Aceros resistentes a la corrosión OXIDACIÓN Combinación directa del metal con el oxígeno atmosférico (sin agua) La película de óxido formada se deposita en la superficie.. El cátodo no. aireación diferencial. Pensar los detalles para evitar que escorrentías de agua arrastren material protector y ensucien otras zonas. Conservación económica. Aleantes en la composición (Cu) que producen una capa superficial (pátina) impermeable impidiendo la profundización de la corrosión No se pintan ni protegen. Uniformidad estética.DB-SE-A Estructuras de Acero ACEROS ESPECIALES Aceros resistentes a la corrosión ACEROS “COR-TEN” Acero “autopatinables”. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . DB-SE-A ACEROS ESPECIALES Estructuras de Acero Aceros QST ACEROS QST “Quenched Self-Tempered” Templados y autorevenidos Del tren de laminación Se buscan propiedades mecánicas favorables actuando no sobre la composición sino sobre la estructura metalográfica.) Marca comercial HISTAR Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . temperaturas. cortina de agua.. duchas 850ºC Temple Auto-revenido 600ºC Control intenso del proceso (velocidades de paso y enfriamiento.. orientando la estructura metalográfica Al igual que en los QST un tratamiento térmico posterior (calentamiento.. soldadura..) puede acabar con la estructura metalográfica favorable. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .DB-SE-A Estructuras de Acero ACEROS ESPECIALES Aceros Termomecánicos La última pasada por el tren de laminación se produce cuando el perfil ha disminuido su temperatura El paso por los rodillos produce la deformación “en frío” de las capas superficiales. DB-SE-A Estructuras de Acero ACEROS ESPECIALES Aceros de Alto Límite Elástico ACEROS DE ALTO LÍMITE ELÁSTICO Perfiles y chapas de mayor límite elástico que los convencionales fy = 460 N/mm2 fu = 600 N/mm2 Para casos especiales donde la rigidez no sea determinante Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . 41 para S235 y S275 0..DB-SE-A Estructuras de Acero PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOS Soldabilidad “Facilidad que presenta un acero determinado para poder ejecutar en él una soldadura correcta” PROBLEMAS Algunos aceros exigen procesos más complejos para soldar bien Soldaduras incorrectas Defectos Consecuencias de los defectos (Fatiga. Influencia de la composición química en la soldabilidad C EV Mn Cr Mo V Ni Cu C 6 5 15 0. Rotura Frágil.) PARÁMETROS Se investiga sobre los parámetros que influyen en la facilidad de soldadura Carbono equivalente..47 para S355 Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .. (10.DB-SE-A Estructuras de Acero PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOS Soldabilidad PRECAUCIONES Hacer las cosas bien.3 “Soldeo” DB SE-A) Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . Las burbujas toman forma laminar y tienden a separar el material en hojas Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .DB-SE-A Estructuras de Acero PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOS Desgarro laminar Las burbujas en el interior del material se aplastan al paso por los trenes de laminación. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .DB-SE-A Estructuras de Acero PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOS Desgarro laminar Defecto peligroso en elementos sometidos a tracciones perpendiculares al plano de laminación. DB-SE-A Estructuras de Acero PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOS Tensiones residuales En perfiles laminados en caliente.. Estos 10 cm2 tienen 120 mm en contacto con la atmósfera ealma = 10 mm Estos 10 cm2 tienen 106 mm en contacto con la atmósfera cm2 Estos 10 tienen 200 mm en contacto con la atmósfera eala = 20 mm Enfriamiento diferencial tras la laminación Centro de alma y extremos de alas se enfrían antes que el resto al tener más perímetro por el que irradiar calor 300 mm Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .. no oponen resistencia) Ala Cuando enfrían los puntos en zonas de intersección alas-alma.DB-SE-A Estructuras de Acero PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOS Tensiones residuales En perfiles laminados en caliente. las otras zonas (ya frías) coartan su contracción.. aún calientes.. Los puntos que enfrían antes contraen sin dificultad (las otras zonas. Alma En las zonas de intersección alas-alma aparecen tracciones y en los extremos de alas y centro de alma se comprimen La distribución de tensiones es autoequilibrada (resultante nula) puesto que no hay esfuerzos aplicados en la sección Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . DB-SE-A Estructuras de Acero PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOS Tensiones residuales En perfiles laminados en caliente. más que en elementos comprimidos Aumentan las deformaciones de la sección cuando las solicitaciones se aproximan a las que producen la plastificación de la sección Se pueden reducir mediante tratamientos térmicos de alivio (someter a la pieza a ciclos térmicos controlados en grandes hornos) Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .. Las tensiones residuales pueden alcanzar valores muy elevados Las tensiones residuales no influyen en la capacidad de la pieza.. Al salir del rodillo no pueden recuperar su longitud inicial Las fibras exteriores alcanzan la plastificación al pasar por los rodillos de la plegadora... Al salir permanecen deformadas Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . Las fibras interiores permanecen con tensiones elásticas.DB-SE-A Estructuras de Acero PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOS Tensiones residuales En perfiles conformados en frío. . Las zonas más alejadas de los cordones quedan comprimidas al oponerse a dicho acortamiento Ala Viga armada Cajón soldado Cordones de soldadura Alma Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .DB-SE-A Estructuras de Acero PROPIEDADES Y DEFECTOS DE LOS PRODUCTOS Tensiones residuales En uniones soldadas.. En las zonas próximas a los cordones de soldadura se originan tensiones residuales de tracción al enfriarse y no poder contraerse libremente. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . Rotura del casco de los buques tipo “Liberty” durante la Segunda Guerra Mundial.DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA FRÁGIL DEL ACERO Definición Roturas bruscas sin deformaciones plásticas de aviso (sin estricción observable) Se producen frecuentemente con temperaturas bajas Son más frecuentes en estructuras soldadas Fallos repentinos en puntos que sin embargo están sometidos a tensiones moderadas o bajas Colapso de los puentes sobre el Canal Alberto en Bélgica. . cruce de cordones de soldaduras.DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA FRÁGIL DEL ACERO Definición Propagación repentina de una fisura inicialmente mínima. cambios bruscos de sección. Se alcanzan importantes velocidades de propagación La rotura comienza en zonas puntuales tales como entallas. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .. taladros. las superficies de rotura tienen un aspecto granular orientado en forma de espiga cuyos vértices apuntan hacia el comienzo de la rotura.DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA FRÁGIL DEL ACERO Definición Al microscopio. A veces se manifiesta la rotura frágil tras cargas de impacto sobre la estructura Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . Ensayo Charpy En el ensayo se mide la energía consumida en romper la probeta normalizada en julios (J) La energía consumida se mide en función de la diferencia entre la altura a la que se suelta la maza y la que alcanza tras romper la probeta Resiliencia: Energía consumida entre la sección útil de la probeta (J /cm2) Péndulo Charpy Depende de la temperatura Rotura dúctil a temperaturas altas Probeta normalizada Rotura frágil a bajas temperaturas Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .475-1 92 EN 10045-1:1990 Resiliencia.DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA FRÁGIL DEL ACERO UNE 7. Es poco sensible a la rotura frágil Este acero consume los 27 Julios a partir de -20ºC. Es el más sensible a la rotura frágil DB SE-A T (ºC) JR +20ºC JO 0ºC J2G3 -20ºC Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . (Temperatura a la cual el aspecto de la superficie de rotura en el ensayo Charpy es 50% dúctil y 50% frágil) Este acero consume los 27 Julios a partir de -50ºC.DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA FRÁGIL DEL ACERO Temperatura de Transición Temperatura convencional a la cual se alcanza un nivel de energía preestablecido UNE establece 27 Julios. Este acero consume los 27 Julios a partir de 0ºC. FACTORES ROTURA FRÁGIL DIRECTOS Aumentan la resistencia a rotura dúctil INDIRECTOS Son la causa de los directos Aceros de alto límite elástico Factores que producen estados tensionales complejos Estados tensionales complejos Factores que modifican el tipo de acero Velocidad de carga Temperatura Tipo de Acero Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA FRÁGIL DEL ACERO Factores que intervienen en la rotura frágil No nos interesa establecer la resistencia del material frente a la rotura frágil sino asegurar que dicha resistencia va a ser superior que la que el material tiene frente a la rotura dúctil. DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA FRÁGIL DEL ACERO Factores directos Alto límite elástico (resistencia a rotura dúctil > a rotura frágil) Estados tensionales complejos: estado tensional unidimensional : rotura dúctil con estricción estado tensional bi o tridimensional: no hay posibilidades de estricción Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA FRÁGIL DEL ACERO Factores directos Impactos Temperatura Tipo de acero : (composición y estructura metalográfica) Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA FRÁGIL DEL ACERO Factores indirectos Factores que producen estados biaxiales: Entallas geométricas Entallas metalúrgicas Cruce de cordones Cordones perpendiculares a los esfuerzos Factores que modifican el tipo de acero: Soldadura Oxicorte Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA FRÁGIL DEL ACERO Factores Normativa VARIACION DE LA TEMPERATURA DE SERVICIO 100 Límite Elástico Grado Temperatura 50 Temperatura (ºC) Tipo de acero 0 50 100 200 250 300 350 400 450 500 Tensión de Límite Elástico (N/mm2) Grado JR (+20ºC) Grado JO ( +0ºC) Grado JRG2(-20ºC) Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga . DB-SE-A Estructuras de Acero ROTURA FRÁGIL DEL ACERO Factores Normativa VARIACION DE LA TEMPERATURA DE SERVICIO 100 Espesor Velocidad de carga Temperatura (ºC) Ejecución 50 0 50 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Espesor (mm) Carga Lenta Impactos Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Málaga .