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7.0 TIPOS DE UNIONES EN ESTRUCTURAS DE ACERO

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7.0 TIPOS DE UNIONES EN ESTRUCTURAS DE ACERO

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Los perfiles estructurales, son elementos que nos ayudan, a la resolución de diseños complejos, por ejemplo cuando se trata de cubrir claros grandes, ademas de que en la actualidad son de muy buen gusto en el estilo industrial, sin embargo hay quienes lo ven como un material "frío" es ahí cuando su cualidades estructurales se mezclan con otros materiales ya sea pinturas, concreto etc.

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Los perfiles se denominan de manera abreviada por un sistema descrito en el LRFD (diseño de acero por factores de carga) para su uso en planos y especificaciones.

Ejemplo
Un W27x114 es una sección W  con 27 pulgadas y un peso d 114lb/ft

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Pueden ser sencillas, fabricadas directamente con perfiles estructurales, empleados como elemento único, o de perfiles compuestos, para los cuales
se usan diversas combinaciones, como las viguetas.

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5.0 ACERO ESTRUCTURAL
6.1 PERFILES ESTRUCTURALES
6.2 ESFUERZOS DE LOS PERFILES
6.3 VENTAJAS DEL USO DE PERFILES
6.4 CONCRETO VS ESTRUCTURAS DE ACERO
6.5 PERFILES H
6.6 PERFIL IPN
6.7 PERFIL IPE
6.8 PERFIL HE
6.9 PERFIL HEM
6.10 PERFIL HEA
6.11 PERFIL HEB
6.12 PERFIL L
6.13 PERFIL T
6.14 NOMENCLATURA
6.15 PERFILES CURVADOS
6.16 MÉTODOS DE CURVADO
6.17 CANALES U
6.18 PERFILES EN COLUMNAS
6.19 VIGAS ALVEOLARES O BOYD
6.20 APLICACIONES DE LA VIGAS ALVEOLARES
6.21 FABRICANTES
6.22 CONCLUSIÓN
7.0 TIPOS DE UNIONES EN ESTRUCTURAS DE ACERO

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Los perfiles estructurales o vigas son un tipo de productos que se crean por laminación en caliente de acero. El tipo del perfil que vaya a tener la viga de acero, así como sus cualidades, son determinantes a la hora de elegirlos para su aplicación y uso en la ingeniería y la arquitectura. Entre sus propiedades clave destacan su forma o perfil, su peso, sus particularidades y la composición química del material con que está hecho y su longitud.

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Es el perfil HE Base
Las caras interiores y exteriores son paralelas entre sí, también son perpendiculares al alma.
Las alas tienen espesor constante.
Usados en la industria y la construcción civil de edificios (pórticos, cerchas, vigas, columnas) infraestructura y carrocería.
Existen calidades:
S-275-JR
S-355-J2/JO

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Este perfil es tambien de la familia de los perfiles HE.
A diferencia de los otros HE, este es un perfil reforzado.
Las aplicaciones principales  son para la construcción de dinteles, refuerzos estructurales, correas, las estructuras para escaleras y para la construcción de maquinaria.

Calidades:
275 JR
s355JR
S355JO

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Se caracteriza por Alas Anchas y Caras Paralelas.
Se presentan en forma de H.
Las uniones entre las alas y el alma son redondeadas.
Existen tres series de perfiles HE:
-HEB
-HEA
-HEM

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Presenta las mismas características que el perfil HEB pero en este caso, son perfiles de serie ligera.
Se utiliza regularmente igual que el HEB.

Existen calidades:
S 275 JR
s355JR
S355JO

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El más frecuente y más accesible proceso de curvado suele ser el proceso en frío, en el cual, mediante un juego de tres rodillos o cilindros deformadores controlados hidráulicamente, se someten los distintos tipos de perfiles a un proceso de deformación controlada que evita las tensiones excesivas.

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También existen soluciones de dobladoras manuales, pero tienen mayores limitaciones de dimensiones y espesores de perfiles posibles de doblar.

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La utilización de vigas alveolares como elementos de cubierta permite salvar grandes claros, cercanas a los 40 metros. Tanto en el caso en el que las vigas se utilicen como elementos independientes (vigas simplemente apoyadas) o continuos.

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El perfil canal o perfil U de acero es un producto formado por acero estructural al carbono
ordinario y acero estructural de baja aleación ordinario laminado en caliente. Comúnmente
utilizados en la construcción de puentes, estructura arquitectónica, fabricación de vehículos y
otras estructuras industriales.

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Los ángulos se aplican en la construcción de estructuras metálicas livianas y pesadas, donde
las partes van unidas por soldadura o empernadas y son capaces de soportar esfuerzos
dinámicos. También son empleados en elementos de menor solicitación, como soportes,
marcos, muebles, barras de empalme y ferretería eléctrica en general.

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Perfil de acero laminado estructural cuya sección tiene forma de T. Su altura es igual a la anchura; las caras interiores tienen una inclinación del 2% con respecto a las exteriores; las alas tienen aristas exteriores y bordes redondeados en el interior.
Se utilizan como vigas o columnas para diversas aplicaciones estructurales.
Los perfiles T son muy utilizados en herrería e industria metalúrgica en general. se utilizan como elementos estructurales, guías, canales, soportes, cerramientos, etc

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Claros grandes evacuación de agua y gas, así como la estética las hacen ideales para este uso

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Las normas vigentes en México, para diseño y construcción de estructuras de acero, se basan en las Especificaciones del American Institute of Steel Construction.
Los manuales de construcción en acero del AISC han sido, tradicionalmente, las
herramientas disponibles más completas para el diseño, fabricación y montaje de
estructuras de acero para edificios, las cuales están en permanente actualización.
Los esfuerzos permisibles se estipulan en las especificaciones de diseño de acuerdo con el tipo de elemento estructural, tipo de acero y solicitaciones que obran en la
estructura. En general, los esfuerzos permisibles se obtienen dividiendo los esfuerzos de falla del material y tipo de solicitación entre un factor de seguridad. En general, los esfuerzos permisibles son una fracción del esfuerzo correspondiente al límite inferior de fluencia (esfuerzo de fluencia, Fy), o del esfuerzo mínimo especificado de ruptura en tensión, Fu, del acero utilizado en el diseño de la estructura o del esfuerzo crítico de un elemento.

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Alta resistencia.- La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que será poco el peso de las estructuras, esto es de gran importancia en para el diseño de vigas de grandes claros.

Uniformidad.- Las propiedades del acero no cambian apreciablemente con el tiempo como es el caso de las estructuras de concreto reforzado.

Durabilidad.- Si el mantenimiento de las estructuras de acero es adecuado duraran indefinidamente.

Ductilidad.- La ductilidad es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin fallar bajo altos esfuerzos de tensión. La naturaleza dúctil de los aceros estructurales comunes les permite fluir localmente, evitando así fallas prematuras.

Tenacidad.- Los aceros estructurales son tenaces, es decir, poseen resistencia y ductilidad. La propiedad de un material para absorber energía en grandes cantidades se denomina tenacidad.

Otras ventajas importantes del acero estructural son:

Gran facilidad para unir diversos miembros por medio de varios tipos de conectores como son la soldadura, los tornillos y los remaches.
.Posibilidad de prefabricar los miembros de una estructura.
.Rapidez de montaje.
.Gran capacidad de laminarse y en gran cantidad de tamaños y formas.
.Resistencia a la fatiga que el concreto.
.Posible reutilización después de desmontar una estructura.

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Laminado en caliente

Los perfiles en H son perfiles estructurales utilizados para la construcción de edificios y cualquier tipo de estructuras normales o especiales, puentes y maquinaria

INCONVENIENTES
Poca resistencia a la torsión

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Las vigas IPN son aquellas que están fabricadas con una aleación de hierro, carbono y pequeñas cantidades de otros materiales como el silicio, el fósforo, el azufre y el oxígeno. Está laminado en caliente, y posee un límite de fluencia de 250 mega pascales.

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DETALLE DE ANCLAJE Y ZAPATA DE UNA COLUMNA

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DETALLE DE ANCLAJE Y ZAPATA DE UNA COLUMNA

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Como es de imaginar, la formación de una curva con un perfil varía de acuerdo al tipo de perfil y al sentido de la curvatura y exige control de las deformaciones en la cara interior o cóncava del perfil curvado (que recibe esfuerzos de compresión) y en la cara exterior o convexa del perfil curvado (que recibe esfuerzos de tracción).

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Con frecuencia, en los procesos de proyecto surge la necesidad (o la voluntad) de curvar ciertos perfiles para dar una determinada solución al diseño.

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Una aplicación muy elegante es la representada por la combinación de vigas-pilares

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Aquí se abordan las ventajas y desventajas de cada material en la construcción enfocado a los siguientes puntos.
- Fabricación
- Espacios de piso
- Disponibilidad
- Seguridad
- Costo
- Mantenimiento
- Versatilidad

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Con el fin de conservar el patrimonio arquitectónico, para consolidar y reutilizar o modernizar edificios antiguos se utilizan estructuras ligeras y flexibles basadas en vigas alveolares

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Se pueden doblar perfiles en cualquiera de los sentidos de la geometría, aunque existen ciertos radios de curvatura mínimos que varían según geometría y espesores. AdicÍonalmente, estas limitaciones están definidas por las características de los equipos disponibles, por lo que es recomendable verificar esta condición antes de completar el diseño.

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ACERO VERSUS CONCRETO: ¿CON CUÁL DE ELLOS DEBERÍAS CONSTRUIR?

Dos de los materiales más comunes eriales de construcción en América son el concreto y el acero. A veces, tiene una opción de material para su proyecto. ¿Cuál debería elegir? ¿Cuál material es el mejor para su propósito específico?

La siguiente guía describirá:

Las principales diferencias entre el acero y el concreto y sus relativos pros y contras:

Fabricación

El punto uno es que las construcciones de acero prefabricadas se construyen fuera y luego se distribuyen al lugar para un fácil ensamblaje. Mientras que las estructuras de concreto se forman más comúnmente en terreno - el concreto se vierte en moldes - conocido como formas - y se deja secar. Luego se remueven las formas poniendo al descubierto la estructura de concreto.

Usar las formas para moldear el concreto significa que su estructura de concreto puede tomar casi cualquier forma inimaginable. Crear el molde para la forma deseada, vaciar el concreto, dejarlo secar por un par de días y tiene la estructura que quería.

Espacio de piso

La desventaja es que ese concreto es muy pesado y ese peso hace imposible para las estructuras de concreto que abarquen cualquier distancia apreciable sin la ayuda de columnas de soporte. Y el problema aquí es que ese gran soporte de concreto le quita espacio al piso que podría, de lo contrario, usarse para sus propios propósitos.

El concreto tampoco sostiene grandes expansiones de vidrio - por lo tanto, showrooms, por ejemplo, casi siempre prefieren una estructura de acero.

Este es donde uno de los beneficios de las estructuras de acero se hace realmente conocida.

Porque las construcciones de acero prefabricadas pueden proveer vastas áreas de espacio sin la necesidad de estructuras de columnas para sostener el techo. Es posible un alcance de 300 pies sin soportes de columna - dejándolo con una gran área de espacio de piso ininterrumpido.

Y como la longitud de su construcción es bastante ilimitada - sólo agregue estructuras y pasadizos hasta que esté a la longitud que necesita. Esta habilidad de proveer grandes expansiones de espacio de piso - más, podríamos agregar, alturas de techo de hasta 40 pies - significa que hangares de aviones, instalaciones deportivas, cobertizos agrícolas, centros ecuestres - y una completa gama de otros tipos de construcciones - se hacen normalmente de acero.

Disponibilidad

Ambos materiales están fácilmente disponibles y están incluso bajo esa calificación.

La única vez que podría haber una notable escasez de concreto sería después de un desastre natural. El acero se recicla rápidamente en el mercado por lo tanto en general el abastecimiento no cambia.

Mientras que el concreto no se puede reusar después que se ha dañado por lo tanto se deben crear nuevos suministros. Podría haber una escasez de concreto temporal - acompañado de un aumento de precio.

Seguridad

El concreto es pesado y fuerte - aguanta los vientos. Resiste bien el fuego y es inmune a las pestes. El equipo de desarrollo de la Zona Cero hizo uso del peso del concreto al encerrar los ejes de elevación en dos pies de concreto - suficiente, creen, para ofrecer resistencia fuerte a las explosiones o actividad terrorista.

Pero la desventaja básica de la seguridad del concreto es en áreas de actividad sísmica - Aquí, se puede desmoronar y caer causando daño severo a ambas la propiedad y a sus desafortunados habitantes.

La resistencia del acero al viento, lluvia, pestes, moho y otros desafíos que nos manda la naturaleza están bien documentados. Tiene resistencia decente al fuego - pero es fácil agregar material resistente al fuego para el acero. Y maneja la actividad sísmica de forma mucho más segura que cualquier otro material. El acero por sí mismo tiene la habilidad de absorber la energía de un terremoto. Y el acero permite el uso de métodos de construcción particular que significa que puede manejar una cierta cantidad de movimiento de tierra sin efectos adversos - como un colapso.

Costo

Como un material el concreto es bastante barato y está hecho de materiales fácilmente disponibles. El acero, por otra parte, disfruta de una relación fuerza-peso superior y le da más rendimiento a la misma cantidad de concreto. El acero es más rentable que el concreto en general.

El costo de las construcciones en curso varía de acuerdo con los materiales usados. En muchos de los proyectos de construcción, el tiempo es indiscutiblemente dinero por lo tanto con los materiales que son más rápidos para la creación de construcciones ofreceremos una atractiva ventaja sobre las opciones más lentas.

Puede prefabricar su construcción de acero mientras el trabajo se está llevando a cabo para preparar el terreno que la sostendrá. Por lo tanto, demolición, nivelación, postura de una base de concreto puede estar todo en progreso mientras el fabricante de acero está trabajando en la construcción. Tan pronto como el terreno está listo el acero se puede entregar y ensamblar. Esto representa ahorro de tiempo valioso.

Si su construcción está hecha de concreto sólo se puede hacer una vez que es terreno esté preparado. Entonces el tiempo de inicio a fin es más largo que el del acero. Todo tiene que esperar hasta que el trabajo de terreno se complete - y luego una vez que vaya a construir tenga el lugar para el concreto y los tiempos de secado en sus planes.

Hablando del terreno, el incremento del peso del concreto significa que necesitará bases más gruesas para mantenerlo firme. Lo que puede significar tener que reforzar cualquiera sea la base ya existente o, si se construye desde cero, tener que hacer bases más pesadas que quisiera con una construcción de acero. La construcción de acero también necesita menos trabajadores en terreno: el ensamblaje de una construcción pre diseñada es sencilla por lo tanto no se necesita una labor de altas habilidades. Recuerde que para estructuras de acero más pequeñas el dueño del negocio a veces la ensambla él o ella misma. ¡No lo podrían hacer con una construcción de concreto!

Mantenimiento

El concreto es pesado y ayuda a mantener las temperaturas y reducir corrientes. Que a su vez hace más barato mantener el calor o el frío. El concreto por sí mismo, sin embargo, requiere mantención permanente contra el moho y el clima.

Las construcciones de acero no tienen propiedades aislantes fuertes. Por lo tanto, mantener una temperatura interna en su construcción de acero prefabricada es importante para luego necesitar un material aislante adecuado, o usar panel de metal con aislamiento térmico. Esto se hace fácilmente y le material reducirá la oscilación de la temperatura y encerrará el calor o frío que su unidad de aire acondicionado está generando.

Medio ambiente

Alrededor de la mitad de todo el concreto se recicla - aunque el material reciclado no se puede usar más para la construcción. Sin embargo, se usa durezas en trabajos de subestructura o construcción de camino.

Mientras que casi todo - cerca del 100% - lo del acero estructural se recicla y re usa. Mejor aún, el material no pierde nada de sus propiedades de fuerza después de reciclarse.

Vale la pena notar que el fabricante de cemento contribuye una cantidad significante a las emisiones globales de gases de efecto invernadero.

Flexibilidad/Versatilidad

Puede extender su construcción de acero con facilidad si el crecimiento futuro significa que necesita más espacio. La incorporación de más estructuras y corredores extienden la construcción a lo requerido.

Si alguna vez considera que su construcción no necesita más acero se puede vender a un distribuidor en efectivo. Mientras que, tendría que pagar para que alguien demuela i remueva su construcción de concreto.

Conclusión

El concreto es un material confiable y antiguo usado a través del mundo en millones de construcciones. Su peso le da la fuerza y puede construir casi cualquier forma imaginable con él. Pero el acero se muestra a sí mismo como proveedor de ventajas significantes en casi todas sus formas medibles: fuerza, flexibilidad, costo, durabilidad, funcionabilidad.

Usted lo nombra, Acero gana.

Si quiere saber exactamente como Allied Steel lo puede aconsejar y trabajar con usted en su próximo proyecto, entonces contáctese. Decidir en el diseño de una construcción es significantemente más fácil de lo que podría pensar - y nuestros especialistas lo guiarán en cada paso.

Puede completar su formulario de contacto

O nos puede llamar ahora 1.877.997.8335 y estaremos complacidos de ayudarle.

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Acero versus concreto: ¿con cuál debería construir?

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Dos de los materiales más comunes de construcción en América son el concreto y el acero. A veces, tiene una opción de material para su proyecto. Cuál debería elegir? ¿Cuál es mejor material para sus propósitos específicos? Esta guía describirá: Las principales diferencias entre el acero y el concreto y sus relativos pros y contras.

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Se denomina Perfil IPE, o doble T de caras paralelas, al producto cuya sección tiene forma de I, denominada doble T.

Las caras exteriores e interiores de las alas son perpendiculares al alma, por lo que aquéllas tienen espesor constante (caras paralelas).