REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICADE LA FUERZA ARMADA NACIONAL

NÚCLEO PORTUGUESASEDE-GUANARE

INTEGRANTES: C.I.

María Pimentel Yense Azuaje Gleidymar ZerpaRamón ValladareLimber OcantoThomas López 24.506.293 5to Semestre en Ing. Civil “a”

PERFILES DE

ACERO

Introducción

En el presente trabajo vamos a ver algunos conceptos que integran la materia de; materiales y ensayo, los cuales nos servirán para poder tener en claro algunas ideas que nos ayudara para tener una comprensión más clara de dicha materia, así mismo nos permitirá familiarizarnos con la industria del acero sus tratamientos y aplicaciones a la industria y a la vida diaria, algunos de los conceptos que trataremos será: Acero, Perfiles de Acero, Alguna De los Perfiles Más Usados En Construcción, Perfiles de alas paralelas. Ya que este trabajo tratara de darnos esas ideas para ser más consciente y asimismo para mejorar nuestro conocimiento, debido a que no podemos quedarnos ausentes de los cambios que en nuestra industria se generan momento a momento, es de gran importancia el conocimiento de dichas tecnologías, aunque estas no estén presentes en nuestra vida de manera inquebrantable; esperamos que este material sea de provecho y utilidad para de uno u otro modo mejorar nuestra cultura de la industria y del uso adecuado y consciente de la materia prima, que de algún modo debemos de ser cuidadosos en el uso que pretendamos darle a este recurso.

Acero

Son productos ferrosos con aleaciones de hierro y carbono, con porcentajes de carbono que varían ente un 0,03% y un 2% normalmente y algunos aceros especiales pueden alcanzar valores por encima del 4%. Los aceros son una combinación de una gran cantidad de elementos que pueden perjudicar o beneficiar el producto final, es por esta razón que las fundidoras actuales son tan cuidadosas en la composición química de sus productos. Los aceros están conformados por conglomerados de átomos unidos por enlaces covalentes por lo que tiene un comportamiento físico que se puede explicar a nivel atómico. Si un elemento es cargado y puede recuperar su forma inicial se conoce como deforma elástica la cual se da cuando no se rompe el equilibrio de las fuerzas internas entre átomos y estas pueden regresan a su punto de equilibrio. El módulo de elasticidad a nivel atómico está directamente relacionado con la separación máxima entre átomos, siendo los materiales con enlaces fuertes los que presentan módulos elásticos con mayor capacidad.

El término acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería metalúrgica, a una mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 2,14 % en masa de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,14 % se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.

Perfiles de Acero

El acero que sale del horno alto de colada de la siderurgia es convertido en acero bruto fundido en lingotes de gran peso y tamaño que posteriormente hay que laminar para poder convertir el acero en los múltiples tipos de perfiles comerciales que existen de acuerdo al uso que vaya a darse del mismo.

El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado tren de laminación.

Estos cilindros van conformando el perfil deseado hasta conseguir las medidas adecuadas. Las dimensiones del acero que se consigue no tienen y7tolerancias muy ajustadas y por eso muchas veces a los productos laminados hay que someterlos a fases de mecanizado para ajustar su tolerancia.

Tipo de perfil de las vigas de acero, y las cualidades que estas tengan, son determinantes a la elección para su aplicación y uso en la ingeniería y

arquitectura. Entre sus propiedades están su forma o perfil, su peso, particularidades y composición química del material con que fueron hechas, y su longitud.

Entre las secciones más conocidas y más comerciales, que se brinda según el reglamento que lo ampara, se encuentran los siguientes tipos de laminados, se enfatiza que el área transversal del laminado de acero influye mucho en la resistencia que está sujeta por efecto de fuerzas.

Todas las dimensiones de las secciones transversales de los perfiles están normalizadas de acuerdo con Códigos Técnicos de la Edificación.

A Continuación Alguna De los Perfiles Más Usados En Construcción:

Ángulo

Características:

Son perfiles de acero angular de lados iguales cuya sección tiene forma de L.

Aplicaciones:

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.

Solera

Características:

La solera es un producto laminado en caliente y se suministra en tramos de 6 mts.

Redondo:

Características:

Estas barras de acero tienen una sección redonda. Coloquialmente se le suele llamar “redondo” a secas. La denominación de las dimensiones va en función del diámetro.

Aplicaciones:

Generalmente se usa para aplicaciones industriales como puedan ser ejes motrices, o rodillos impresores, pilares redondos (forjados) para estructuras metálicas del sector de la construcción.

Perfil Tubular Rectangular (PTR)

Características:

Fabricado mediante reducción en caliente y formado en frío, cumple con estrictos controles de calidad que comprenden pruebas que garantizan la resistencia estructural requerida por las normas y estándares nacionales e internacionales.

Perfil Tubular Galvanizado

Características

Fabricado mediante reducción en caliente y formado en frío, cumple con estrictos controles de calidad que comprenden pruebas que garantizan la resistencia estructural requerida por las normas y estándares nacionales e internacionales.

Perfiles y Tubos

Presentación

Normalmente los perfiles de acero se pueden clasificar según el tipo de proceso de producción que le da origen, según se detalla a continuación.

Perfiles Laminados:

Los perfiles laminados se producen a partir de la laminación en caliente de palanquillas o tochos hasta darle la conformación deseada. Entre sus características destaca su uniformidad estructural pues no presentan soldaduras o

costuras y tienen un bajo nivel de acumulación de tensiones residuales localizadas. Se distinguen, básicamente en dos grandes familias:

Perfiles de alas paralelas:

Los perfiles de ala paralela se producen en secciones tipo “I” y “H”, también denominadas doble T y los perfiles H de al. Se caracterizan por tener alas perpendiculares al alma, de caras paralelas, rectilíneas y de espesor constante que dejan ángulos redondeados en los encuentros interiores entre el ala y el alma.

Son muy utilizados en la fabricación de estructuras, ya que su geometría paralela y rectilínea facilita las uniones, conexiones y encajes.

Perfiles de alas inclinadas o Normales americanos:

Los perfiles normales americanos o de alas inclinadas se producen básicamente en secciones tipo “I”, “U” y “L” y se caracterizan por tener los exteriores de las alas perpendiculares al alma, mientras las caras interiores de las alas presentan una inclinación de hasta un 14% respecto de la cara exterior, por lo que los espesores de las alas son decrecientes. Las uniones entre las caras exteriores e interiores de las alas, así como las uniones entre las alas y el alma, son redondeadas.

Perfiles conformados en frío:

Los perfiles conformados en frío o doblados se obtienen por la conformación de planchas planas en forma de chapas o flejes sin cambiar su temperatura. El proceso se puede hacer mediante plegado, en cuyo caso su longitud está limitada por el largo de la plegadora, (usualmente de entre 3.000 y 6.000mm) y los espesores mayores se sitúan alrededor de los 12mm, también dependiendo de la potencia de la plegadora. Se pueden hacer mediante proceso continuo en una línea perfiladora o “roll former”, en cuyo caso, el largo de fabricación es continuo y la longitud es teóricamente indefinida, aunque limitada normalmente a medidas comerciales o a limitaciones del transporte. Los espesores máximos en las líneas perfiladoras, difícilmente superan los 6mm. Su característica geométrica principal es que los cantos y vértices que presentan son redondeados. Se producen usualmente en secciones tipo “U”, “C” (o canal atiesado), “L” y algunas variantes según cada productor (Omega, Sigma, etc.). A

diferencia de los tubos, esta familia de perfiles conformados suele denominarse también como perfiles abiertos.

Perfiles soldados:

Una alternativa frecuentemente utilizada para enfrentar las limitaciones de disponibilidad de perfiles laminados y responder a exigencias de diseño específicas es la producción de perfiles soldados, fabricados a partir de planchas planas de acero que son sometidas a corte, armado y soldadura. Esta estrategia permite obtener una casi ilimitada variedad de formas, geometrías y espesores de perfiles a partir de las secciones o flejes que son empalmados mediante soldadura, normalmente de arco sumergido. Una de las características de los perfiles soldados es que permiten la producción de perfiles de sección variable.

El proceso de producción permite desarrollar esta actividad desde instalaciones semi-artesanales a complejas instalaciones industriales. La soldadura produce deformaciones térmicas en las alas, que deben ser compensadas previamente o corregidas luego de su producción.

Perfiles electro soldado:

La producción de perfiles soldados mediante electrosoldadura por resistencia eléctrica (o electro fusión) permite altas productividades de perfiles en secciones que varían entre 100 y 500mm y espesores entre 3 y 12mm.

Perfiles tubulares con costura:

La fabricación de perfiles tubulares de sección redonda, cuadrada o rectangular, tanto para transporte de fluidos, gases o para efectos estructurales se realiza a partir de procesos continuos o de cilindrado de planchas, según los requerimientos de dimensión y espesor del producto esperado. Estos perfiles, cuando tienen cierto tamaño y resistencia (espesores superiores a 3mm) se denominan secciones huecas estructurales, siendo su denominación en inglés: HSS.

De producción continua con soldadura por resistencia eléctrica:

El acero plano en bobinas es previamente seccionado en flejes de acuerdo al desarrollo del perfil tubular a producir, siendo cargado en una línea de

conformado en frío que, en sus etapas previas a la conformación, tiene una etapa de preparación de los bordes para luego ser conformado hasta la formación del tubo. En el extremo final se sitúa la estación de soldadura en la que mediante una corriente eléctrica de alta frecuencia se produce la fusión de los cantos en contacto. Los excedentes de la soldadura son eliminados por raspadores antes de que se enfríen. La producción de secciones cuadradas o rectangulares se logra posteriormente por deformación por presión lateral del tubo circular.

Producción continúa con soldadura helicoidal por arco sumergido:

Otra forma de producir tubos soldados en forma continua es mediante soldadura helicoidal por arco sumergido, que permite la construcción de tubos de mayores diámetros (entre 406 y 2540mm) y mayores espesores (entre 4,4mm y 12,6mm) en largos de entre 6 y 12m.

Cilindrados de grandes dimensiones y espesores:

La producción de tubos es posible a partir del cilindrado de chapas en cilindradoras que varían en sus características, existiendo las que actúan tanto manualmente como en forma mecánica, neumática o hidráulica. La deformación de la plancha o chapa se produce en un equipo de tres o cuatro cilindros que ejercen presión entre sí  conformando un aro llamado virola. Este proceso, que permite la obtención de variados espesores y diámetros, está limitado en la longitud de los cilindros deformadores de la cilindradora, por lo que se deben empalmar longitudinalmente los tramos de plancha cilindrada o virola. El diámetro mínimo de cilindrado depende del espesor de la plancha y del material. Hay procesos hidráulicos que permiten cilindrar hasta planchas de 50mm de espesor y diámetros internos de hasta 840mm, mientras cilindradoras pequeñas están limitadas a espesores máximos de 6mm.

Perfiles tubulares sin costura:

El proceso de producción de tubos sin costura se realiza por laminación en caliente de palanquillas redondas (esbozos) mediante un mandril de expansión en un proceso también conocido como extrusión. Y se producen en espesores variables entre  2,9 y 20,6mm y en secciones entre 26,7 y 355,6mm.

Anexos

Perfiles de alas paralelas

Perfiles de alas inclinadas o Normales americanos 

Perfiles electro soldado

Perfiles soldados

De producción continua con soldadura por resistencia eléctrica

Perfiles conformados en frío

Conclusión

Conclusión

Sin duda alguna podemos afirmar que el acero es de gran importancia para realizar cualquier estructura que en el ámbito de la construcción por eso se puede decir que el Son productos ferrosos con aleaciones de hierro y carbono, con porcentajes de carbono que varían ente un 0,03% y un 2% normalmente y algunos aceros especiales pueden alcanzar valores por encima del 4%. Los aceros son una combinación de una gran cantidad de elementos que pueden perjudicar o beneficiar el producto final, es por esta razón que las fundidoras actuales son tan cuidadosas en la composición química de sus productos. Los aceros están conformados por conglomerados de átomos unidos por enlaces covalentes por lo que tiene un comportamiento físico que se puede explicar a nivel atómico.

Bibliografía

Jacqueline Martínez Juárez