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Análisis Comparativo de Estructuras de Acero y Concreto Reforzado, Apuntes de Estructuras y Materiales

Se define como estructura de acero a los elementos o conjuntos de elementos de acero que forman la parte resistente y sustentante de una construcción

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 31/03/2021

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TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES
DE SAN FELIPE DEL PROGRESO
DIVISIÓN DE INGENIERÍA CIVIL
DISEÑO DE ELEMENTOS DE ACERO
“TRABAJO DE INVESTIGACIÓN”
DOCENTE: I.C. NÉSTOR LOPEZ SEGUNDO
INTEGRANTES:
FÉLIX ALBA SILVESTRE
SANTILLÁN ALCANTARA LIZBETH
VAZQUEZ FUENTES BENJAMIN
LEON VARGAS EMMANUEL OMAR
OCTAVO SEMESTRE GRUPO: 804
05 DE MARZO DE 2021
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¡Descarga Análisis Comparativo de Estructuras de Acero y Concreto Reforzado y más Apuntes en PDF de Estructuras y Materiales solo en Docsity!

TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES

DE SAN FELIPE DEL PROGRESO

DIVISIÓN DE INGENIERÍA CIVIL

DISEÑO DE ELEMENTOS DE ACERO

“TRABAJO DE INVESTIGACIÓN”

DOCENTE: I.C. NÉSTOR LOPEZ SEGUNDO

INTEGRANTES:

● FÉLIX ALBA SILVESTRE

● SANTILLÁN ALCANTARA LIZBETH

● VAZQUEZ FUENTES BENJAMIN

● LEON VARGAS EMMANUEL OMAR

OCTAVO SEMESTRE GRUPO: 804

05 DE MARZO DE 2021

INTRODUCCIÓN

En esta investigación analizaremos las características y propiedades de los elementos de acero, los cuales son generalmente utilizados en construcciones de gran magnitud como en edificaciones o puentes debido a la velocidad en la construcción y proceso constructivo además de que tienen la capacidad de carga y resistencia. También se elaborará una tabla comparativa de este elemento distinguiéndolo del elemento de concreto reforzado; dos elementos totalmente diferentes y a la misma ves con grandes ventajas en el mundo de las estructuras para la construcción, es importante desde mi punto de visto conocer las propiedades generales de ambos elementos para poder tomar la decisión del elemento a elegir en una obra de construcción en la que nosotros como ingenieros debamos ejecurtar.

¿QUÉ ES UNA ESTRUCTURA DE ACERO?

Es un elemento o conjuntos de elementos de acero que forman la parte resistente, rígida y sustentante de una construcción. Las obras consistirán en la ejecución de las estructuras de acero, y de las partes de acero correspondientes a las estructuras mixtas de acero y hormigón, comprendiendo una resistencia de estos elementos. Dentro de las características de las estructuras de acero tenemos que poseen una gran capacidad resistente por el empleo de acero. Esto le confiere la posibilidad de lograr soluciones de gran envergadura, como cubrir grandes claros. Al ser sus piezas prefabricadas, y con medios de unión de gran flexibilidad, se acortan los plazos de obra significativamente. TIPOS Y COMPOSICIÓN QUÍMICA ACEROS AL CARBONO Formados principalmente por hierro y carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero, cascos de buques, somieres y horquillas. ACEROS INOXDABLES Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes a al herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos. Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas. Se emplea para las tuberías y tanques de refinerías de petróleo o plantas químicas.

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL

Estas estructuras cumplen con los mismos condicionantes que las estructuras de concreto, es decir, que deben estar diseñadas para resistir acciones verticales y horizontales. Para el caso de estructuras de nudos rígidos, situación no muy frecuente, las soluciones generales a fin de resistir las cargas horizontales, serán las mismas que para Estructuras de concreto Armado. Pero si se trata de estructuras articuladas, tal el caso normal en estructuras de acero, se hace necesario rigidizar la estructura a través de triangulaciones (llamadas cruces de San Andrés), o empleando pantallas adicionales de hormigón armado. Las barras de las estructuras metálicas trabajan a diferentes esfuerzos de compresión. VENTAJAS DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO Una ventaja es su manejabilidad de los componentes estructurales en taller y campo, facilidad de transporte, así como ligereza, ductilidad, resistencia a la fatiga y gran capacidad de absorción de energía. En el aspecto económico, por su menor peso, se obtiene un ahorro en la cimentación y por su alta relación resistencia/peso se usa de manera intensiva en edificios altos y estructuras de grandes claros. En términos de espacio útil, el acero representa una gran eficiencia constructiva al permitir claros más grandes que con la construcción tradicional de concreto armado. Además de dimensiones mayores también existen las menores dimensiones de los miembros estructurales de acero respecto a las secciones de concreto permiten un uso eficiente del espacio. Esa característica, que da flexibilidad a los proyectos arquitectónicos, es también uno de los factores por los cuales los arquitectos se deciden por el uso del acero, que se adapta al trazado de grandes claros, vigas voladas, paredes oblicuas, aberturas en el piso y otros diseños especiales. Adicionalmente, la construcción con acero da la facilidad para hacer modificaciones, pues permite cambios de diseño para incorporar ascensores, escaleras y otros requerimientos mecánicos o arquitectónicos, y en obras terminadas las estructuras de acero pueden reforzarse para soportar cargas adicionales.

Estructuras Trianguladas: Las trianguladas se caracterizan como su propio nombre indica por disponer sus elementos de forma triangular, suelen ser muy ligeras y económicas. Suelen utilizarse para la construcción de puentes y naves industriales.

CUADRO COMPARATIVO

ESTRUCTURA DE ACERO ELEMENTOS DE CONCRETO

REFORZADO

Contiene componentes como ligereza, ductilidad, resistencia a la fatiga y gran capacidad de absorción de energía.

  1. Por la compresión y atracción se logra construcciones con estabilidad, que soportan sismos y terremotos. Por su alta relación resistencia/peso se usa de manera intensiva en edificios altos y estructuras de grandes claros. Utilizado para claros más cortos y no tan prolongados Comportamiento altamente satisfactorio ante fenómenos sísmicos. En construcciones de gran tamaño contiene gran peso y es mas costoso, Las menores dimensiones permiten un uso eficiente del espacio. El uso de dimensiones pequeñas requieren de un uso no eficiente de espacio.

Se adapta al trazado de grandes claros, vigas voladas, paredes oblicuas, aberturas en el piso y otros diseños especiales.

  1. Es una técnica que tiene adaptabilidad para conseguir diversidad de formas arquitectónicas. Facilidad para hacer modificaciones, permite cambios de diseño para incorporar ascensores, escaleras y otros requerimientos mecánicos o arquitectónicos.
  2. Requiere de muy poco mantenimiento. La rapidez constructiva a favor de la construcción
  3. El proceso constructivo es más tardado. Es un material ecológico, 100 por ciento reciclable.
  4. Técnica muy factible para conseguir diafragmas de mucha rigidez horizontal.

PERFILES COMERCIALES

ESTRUCTURA DE ACERO ELEMENTOS DE CONCRETO

REFORZADO

Canal C.P.S

zapata corrida

edificaciones de gran tamaño. Este tipo de viga se dispone horizontalmente con el fin de vincular columnas entre sí. Las vigas IPS son utilizadas para soportar las cargas de las losas o elementos colocados sobre ellas, además de distribuir la carga hacia las columnas > base > suelo. sobre el terreno la cual reparte el peso y las cargas del edificio sobre toda la superficie de apoyo. Las losas son un tipo de cimentación superficial que tiene muy buen comportamiento en terrenos poco homogéneos que con otro tipo de cimentación podrían sufrir asentamientos diferenciales. También en terrenos con muy poca capacidad portante. Las losas más sencillas son las losas de espesor constante, aunque también existen las losas nervadas que son más gruesas según la dirección de muros o filas de pilares.

HSS

El HSS (Hollow Structural Sections) es un perfil estructural cuadrado, rectangular o redondo hueco fabricado en frio, estos perfiles se utilizan atornillados o soldados para la construcción de estructuras. El perfil HSS tiene muchas ventajas sobre otros perfiles como mayo acabado estético, alta relación resistencia-peso, fuerza uniforme, mayor comportamiento en la torsión, facilidad para pintarse y perforarse.

columna de concreto reforzado

Las edificaciones de concreto reforzado son generalmente diseñadas para exhibir cierta ductibilidad durante la acción de sismo, confinamiento del corazón de concreto puede mejorar la ductibilidad de la columna de manera eficientemente. Los estribos proveen confinamiento efectivo en la región central de la sección.

losas macizas

La losa de concreto armado es un elemento estructural, tiene la intención de servir de separación entre pisos consecutivos de un edificio (por lo que a veces se llama losa de entrepiso) y al mismo tiempo, servir como soporte para las cargas de ocupación como son cargas vivas y cargas muertas.

Viga de concreto armado

Las vigas son elementos construidos de concreto armado, usualmente en forma horizontal, ocasionalmente podrían estar en pendiente sobre todo cuando hay techos inclinados. Son las que soportarán todo el peso del piso al que pertenecen (primer piso, segundo piso, y demás), incluyendo el peso del techo, de los muebles, de las personas, etc.

BIBLIOGRAFÍA

iiArquitectos (2010). Estructuras de Acero. México. Revisado el 05 de Marzo de 2021. Sitio web: http://www.iiarquitectos.com/2010/01/estructura- de-acero.html#:~:text=Se%20define%20como%20estructura%20de,y %20sustentante%20de%20una%20construcci%C3%B3n.&text=Los %20perfiles%20en%20forma%20de,60%2C%2061%20o%2062.5%20cm. INKA (2018). Elementos de Concreto Armado, Ventajas y Desventajas. México. Revisado el 05 de Marzo de 2021. Sitio web: http://www.cementosinka.com.pe/blog/ventajas-y-desventajas-del-concreto- armado/