1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN-TARAPOTO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
“Identificación de los diferentes perfiles de armaduras y estructuras de acero en
la ciudad de Tarapoto”
AUTORES
Segundo Hidalgo Saldaña.
Michael Reyes Rituay
Jessica Mirey Garay Mego
CURSO:
Diseño en Acero y Madera
DOCENTE:
Dr. Ing. Serbando Soplopuco Quiroga
Tarapoto – Perú
2021
2. 2
INDICE
I. PROBLEMA. .....................................................................................................................3
II. OBJETIVOS. ..................................................................................................................4
2.1. OBJETIVO GENERAL. .............................................................................................4
2.2. OBJETIVO ESPECÍFICOS........................................................................................4
III. MARCO TEORICO........................................................................................................5
3.1. VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL.........................5
3.2. DESVENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL .................7
3.3. PERFILES DE ACERO..............................................................................................8
3.4. UNIDADES MÉTRICAS .........................................................................................13
3.5. ACEROS ESTRUCTURALES MODERNOS .........................................................13
IV. METODOLOGÍA.........................................................................................................15
V. RESULTADOS.............................................................................................................16
VI. CONCLUSIONES........................................................................................................17
VII. RECOMENDACIONES...............................................................................................17
VIII. BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................18
IX. ANEXOS. .....................................................................................................................19
9.1. VISITA A LA FERRETERIA MADEC......................................................................19
9.2. VISITA A LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA “SANTA ROSA”. .............................22
9.3. VISITA AL PUENTE DE TARAPOTO .....................................................................25
9.4. VISITA AL PUENTE COLOMBIA............................................................................28
9.5. VISITA AL PUENTE GERA ......................................................................................33
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I. PROBLEMA.
Según el blog Estructuralia, 2020, nos menciona que “El uso de materiales metálicos en la
construcción se remonta a los tiempos de la Antigua Grecia, donde se utilizaban vigas de hierro
forjado para la construcción de algunos templos. Sin embargo, no es hasta después de la
Revolución Industrial cuando las estructuras metálicas toman verdadera importancia. Así,
durante el siglo XIX el uso del hierro para la construcción se generaliza debido entre otras
cosas a la fabricación de piezas en serie y a la aparición de los perfiles doble T. A causa de
estos avances y a mentes como la de Gustave Eiffel, se pudieron llevar a cabo proyectos como
el que lleva su nombre, la Torre Eiffel”.
Una persona que viaje por Estados Unidos podría concluir que el acero es el material estructural
perfecto; vería un sinfín de puentes, edificios, torres y otras estructuras de este material
.Después de ver estas numerosas estructuras metálicas, se sorprendería al saber que el acero no
se fabricó económicamente en Estados Unidos sino hasta finales del siglo xix, y que las
primeras vigas de patín ancho no se laminaron sino hasta 1908.La supuesta perfección de este
metal, tal vez el más versátil de todos los materiales estructurales, parece más razonable cuando
se considera su gran resistencia, poco peso, facilidad de fabricación y otras propiedades
convenientes. Éstas y otras ventajas del acero estructural se analizarán con más detalle en los
párrafos siguientes. (McCORMAC & CSERNAK, 2012, pág. 14)
Actualmente en nuestro país sucede lo mismo que Estados Unidos, pero en menor escala, ya
que también se puede visualizar armaduras y estructuras de acero tales como en puentes y
edificaciones que de una u otra manera ayudan al desarrollo económico de nuestro país.
Los pobladores de la región de San Martín, actualmente prefieren el uso de armaduras y
estructuras metálicas, ya que son materiales con mayor vida útil y además que requieren menor
tiempo de trabajo a comparación de otros materiales, por la cual existen diversos lugares de
abastecimiento de materiales para la ejecución del diseño de estructuras de acero.
En los distritos de Tarapoto, Morales y la Banda de Shilcayo, existen diversos centros de
abastecimiento de materiales para estructuras de acero, tal como por ejemplo la ferretería
“MADEC”; lugar donde hicimos la visita de campo, donde conocimos una gran parte de los
perfiles de acero estudiados en clase en base a la norma AISC-01.
4. 4
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA:
¿De qué manera identificaremos los diferentes perfiles de armaduras y estructuras de acero en
la ciudad de Tarapoto?
II. OBJETIVOS.
2.1. OBJETIVO GENERAL.
Identificar los diferentes perfiles de armaduras y estructuras de acero en la ciudad de
Tarapoto.
2.2. OBJETIVO ESPECÍFICOS.
Conocer las características de los diferentes perfiles de acero mediante la ayuda de
textos relacionados al tema.
Identificar y comparar los diferentes perfiles de acero en la visita de campo.
Reconocer los perfiles estudiados en estructuras y armaduras en la ciudad de
Tarapoto.
5. 5
III. MARCO TEORICO.
3.1.VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL
3.1.1. ALTA RESISTENCIA
La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que será relativamente bajo el
peso de las estructuras; esto es de gran importancia en puentes de grandes claros, en
edificios altos y en estructuras con condiciones deficientes en la cimentación.
(McCormac y Csernak, 2012, p.01)
3.1.2. UNIFORMIDAD
Las propiedades del acero no cambian apreciablemente con el tiempo, como es el caso
de las estructuras de concreto reforzado. (McCormac y Csernak, 2012, p.01)
3.1.3. ELASTICIDAD
El acero se acerca más en su comportamiento a las hipótesis de diseño que la mayoría
de los materiales, debido a que sigue la ley de Hooke hasta esfuerzos bastante altos.
Los momentos de inercia de una estructura de acero se pueden calcular exactamente,
en tanto que los valores obtenidos para una estructura de concreto reforzado son
relativamente imprecisos. (McCormac y Csernak, 2012, p.01)
3.1.4. DURABILIDAD
Si el mantenimiento de las estructuras de acero es adecuado durarán indefinidamente.
Investigaciones realizadas en los aceros modernos, indican que bajo ciertas condiciones
no se requiere ningún mantenimiento a base de pintura. (McCormac y Csernak, 2012,
p.02)
3.1.5. DUCTIBILIDAD
La ductilidad es la propiedad que tiene un material para soportar grandes deformaciones
sin fallar bajo esfuerzos de tensión altos. Cuando se prueba a tensión un acero dulce o
con bajo contenido de carbono, ocurre una reducción considerable de la sección
transversal y un gran alargamiento en el punto de falla, antes de que se presente la
6. 6
fractura. Un material que no tenga esta propiedad por lo general es inaceptable y
probablemente será duro y frágil y se romperá al someterlo a un golpe repentino.
(McCormac y Csernak, 2012, p.02)
3.1.6. TENACIDAD
Los aceros estructurales son tenaces, es decir, poseen resistencia y ductilidad. Un
miembro de acero cargado hasta que se presentan grandes deformaciones será aun
capaz de resistir grandes fuerzas. Ésta es una característica muy importante porque
implica que los miembros de acero pueden someterse a grandes deformaciones durante
su fabricación y montaje, sin fracturarse, siendo posible doblarlos, martillarlos,
cortarlos y taladrarlos sin daño aparente. La propiedad de un material para absorber
energía en grandes cantidades se denomina tenacidad. (McCormac y Csernak, 2012,
p.02)
3.1.7. AMPLIACIONES DE ESTRUCTURAS
Las estructuras de acero se adaptan muy bien a posibles ampliaciones. Se pueden añadir
nuevas crujías e incluso alas enteras a estructuras de acero ya existentes, y con
frecuencia se pueden ampliar los puentes de acero. (McCormac y Csernak, 2012, p.03)
3.1.8. PROPIEDADES DIVERSAS
Algunas otras ventajas importantes del acero estructural son: a) gran facilidad para unir
diversos miembros por medio de varios tipos de conexión simple, como son la
soldadura y los pernos; b) posibilidad de prefabricar los miembros; c) rapidez de
montaje; d) capacidad para laminarse en una gran cantidad de tamaños y formas; e) es
posible utilizarlo nuevamente después de desmontar una estructura; y f) posibilidad de
venderlo como chatarra, aunque no pueda utilizarse en su forma existente. El acero es
el material reciclable por excelencia. (McCormac y Csernak, 2012, p.03)
7. 7
3.2.DESVENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL
3.2.1. CORROSIÓN
La mayor parte de los aceros son susceptibles a la corrosión al estar expuestos al aire y
al agua y, por consiguiente, deben pintarse periódicamente. Sin embargo, el uso de
aceros intemperizados para ciertas aplicaciones, tiende a eliminar este costo.
(McCormac y Csernak, 2012, p.03)
3.2.2. COSTO DE LA PRODUCCIÓN CONTRA EL FUEGO
El acero es un excelente conductor del calor, de manera que los miembros de acero sin
protección pueden transmitir suficiente calor de una sección o compartimiento
incendiado de un edificio a secciones adyacentes del mismo edificio e incendiar el
material presente. En consecuencia, la estructura de acero de un edificio debe
protegerse mediante materiales con ciertas características aislantes, y el edificio deberá
acondicionarse con un sistema de rociadores para que cumpla con los requisitos de
seguridad del código de construcciones de la localidad en que se halle. (McCormac y
Csernak, 2012, p.03)
3.2.3. SUSCEPTIBILIDAD AL PANDEO
Cuanto más largos y esbeltos sean los miembros a compresión, tanto mayor es el peligro
de pandeo. En la mayoría de las estructuras, el uso de columnas de acero es muy
económico debido a sus relaciones elevadas de resistencia a peso. Sin embargo, en
forma ocasional, se necesita algún acero adicional para rigidizarlas y que no se pandeen.
Esto tiende a reducir su economía. (McCormac y Csernak, 2012, p.04)
3.2.4. FATIGA
Otra característica inconveniente del acero es que su resistencia se puede reducir si se
somete a un gran número de inversiones del sentido del esfuerzo, o bien, a un gran
número de cambios en la magnitud del esfuerzo de tensión. (Se tienen problemas de
fatiga sólo cuando se presentan tensiones.) (McCormac y Csernak, 2012, p.04)
8. 8
3.2.5. FRACTURA FRÁGIL
Bajo ciertas condiciones, el acero puede perder su ductilidad y la fractura frágil puede
ocurrir en lugares de concentración de esfuerzos. Las cargas que producen fatiga y muy
bajas temperaturas agravan la situación. Las condiciones de esfuerzo triaxial también
pueden conducir a la fractura frágil. (McCormac y Csernak, 2012, p.04)
3.3.PERFILES DE ACERO
Perfil C
Perfiles fabricados en acero de calidad estructural mediante el proceso de perfilado
Rollforming cuya característica estructural asegura resistencias mecánicas y soldables. Su
uso versátil para el armado de estructuras de cargas livianas y luces cortas
en soporte, correas de revestimientos verticales y techos. (TUPEMESA,2021)
Fuente: TUPEMESA
Perfil ANGULO
Producto de acero laminado en caliente cuya sección transversal está formada por dos alas de
igual longitud, en ángulo recto. En la fabricación de estructuras de acero para plantas
industriales, almacenes, techados de grandes luces, industrial naval, carrocerías, torres de
transmisión. También se utiliza para la fabricación de puertas, ventanas, rejas, etc. (ACEROS
AREQUIPA, 2021)
9. 9
Fuente: ACEROS AREQUIPA
Perfil U
Producto laminado en caliente con sección en forma de "U" (con alas paralelas), de calidad
dual porque cumple con las normas ASTM A36 y ASTM A572 Grado 50 simultáneamente.
En la fabricación de estructuras metálicas, puertas grandes, rejas y cercos de mayor tamaño,
etc. (ACEROS AREQUIPA, 2021)
Fuente: ACEROS AREQUIPA
Perfil Z
Perfiles fabricados en acero de calidad estructural mediante el proceso de perfilado
Rollforming cuya característica estructural asegura resistencias mecánicas y soldables. Su uso
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versátil para el armado de estructuras de cargas livianas y luces cortas en soporte, correas de
revestimientos verticales y techos. (TUPEMESA,2021)
Fuente: TUPEMESA
Perfil PLATINAS
Producto de acero que ha sido laminado en caliente en sus cuatro superficies, con una sección
transversal rectangular. Tiene las superficies lisas. En la fabricación de estructuras metálicas,
puertas, ventanas, rejas, piezas forjadas y otros. (ACEROS AREQUIPA,2021)
Fuente: ACEROS AREQUIPA
Perfil TEES
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Producto de acero laminado en caliente de sección en forma de T. En la fabricación de
estructuras metálicas para la construcción civil, torres de transmisión, tijerales, carpintería
metálica, etc. (ACEROS AREQUIPA, 2021)
Fuente: ACEROS AREQUIPA
Perfil H
Producto de sección transversal en forma de H, que se obtiene por Laminación de Tochos
precalentados hasta una temperatura de 1250’C. Estructuras metálicas, puentes, edificios,
grúas. (ACEROS CP S.A.C, 2016)
Fuente: ACEROS CP S.A.C
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Perfil BARRAS REDONDAS LISAS
Producto laminado en caliente de sección circular, de superficie lisa y pulida (según
requerimiento). ASTM A36: Estructuras metálicas, puertas, ventanas, rejas, cercos, barras de
transferencia para pavimento rígido, etc. También para recalcado y mecanizado. SAE 1045:
Pernos y tuercas por recalcado en caliente o mecanizado, ejes, pines, pasadores, etc.
(ACEROS AREQUIPA, 2021)
Fuente: ACEROS AREQUIPA
PLANCHAS ESTRIADAS
Planchas de acero estructural laminadas en caliente con relieves uniformes en una
superficie Para la fabricación de estructuras de acero en pisos, pasos de escaleras,
carrocerías y carpintería metálica en general. (TUPEMESA, 2021)
Fuente: TUPEMESA
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3.4.UNIDADES MÉTRICAS
El AISC en Estados Unidos ha eliminado casi por completo el problema de trabajar con
unidades métricas al realizar el diseño de acero estructural. Casi todas sus ecuaciones
están escritas en una forma aplicable a ambos sistemas. Además, los equivalentes
métricos de los perfiles americanos estándar se suministran en la Sección 17 del
Manual. Por ejemplo, una sección W36 * 302 se muestra como W920 × 449, donde el
920 está en mm y el 449 está en kg/m. (McCormac y Csernak, 2012, p.11)
3.5. ACEROS ESTRUCTURALES MODERNOS
Las propiedades del acero pueden cambiarse en gran medida variando las cantidades
presentes de carbono y añadiendo otros elementos como silicio, níquel, manganeso y
cobre. Un acero que tenga cantidades considerables de estos últimos elementos se
denominará acero aleado. Aunque estos elementos tienen un gran efecto en las
propiedades del acero, las cantidades de carbono y otros elementos de aleación son muy
pequeños. (McCormac y Csernak, 2012, p.19)
3.5.1. ACEROS AL CARBONO
Estos aceros tienen como principales elementos de resistencias al carbono y al
manganeso en cantidades cuidadosamente dosificadas. Los aceros al carbono tienen sus
contenidos limitados a los siguientes porcentajes máximos: 1.7% de carbono, 1.65% de
manganeso, 0.60% de silicio y 0.60% de cobre. Estos aceros se dividen en cuatro
categorías, dependiendo del porcentaje de carbono:
1. Acero de bajo contenido de carbono: 6 0.15%.
2. Acero dulce: 0.15 a 0.29%. (Los aceros estructurales al carbono quedan dentro de
esta categoría.)
3. Acero medio al carbono: 0.30 a 0.59%.
4. Acero con alto contenido de carbono: 0.60 a 1.70%. (McCormac y Csernak, 2012,
p.21)
14. 14
3.5.2. ACEROS DE ALTA RESISTENCIA Y BAJA ALEACIÓN
Estos aceros obtienen sus altas resistencias y otras propiedades por la adición, aparte
del carbono y manganeso, de uno a más agentes de aleación como el columbio, vanadio,
cromo, silicio, cobre y níquel. Se incluyen aceros con esfuerzos de fl uencia
comprendidos entre 40 klb/plg2 y 70 klb/plg2. Estos aceros generalmente tienen mucha
mayor resistencia a la corrosión atmosférica que los aceros al carbono. El término baja
aleación se usa arbitrariamente para describir aceros en los que el total de elementos de
aleación no excede el 5% de la composición total del acero. (McCormac y Csernak,
2012, p.21)
15. 15
IV. METODOLOGÍA.
1. Conocer los diferentes perfiles de acero, mediante las clases brindadas por el docente y
complementadas con el libro Mc.Cormac-Stephen F.Csernak, para así tener los
conocimientos necesarios para el futuro profesional.
2. Resaltar los perfiles más usados en la región San Martín, de tal manera que en nuestra
región la aplicación de las estructuras metálicas es muy poco utilizable debido a que los
proyectos no son los adecuados para la aplicación, en nuestra ciudad se está
comenzando a trabajar con este material por lo tanto dependerá de nosotros los
ingenieros que se desarrolle una buena era de estructuras con acero estructural.
3. Realizar una visita de campo para identificar los diferentes perfiles en distintos lugares
de Tarapoto, como por ejemplo; la ferretería “MADEC”, de las cuales comercializan
de ACEROS AREQUIPA, la estructura del techo de la institución educativa Santa
Rosa, la estructura del puente Tarapoto, del puente Colombia y del puente Gera.
4. Al realizar lo mencionado anteriormente estamos aptos para calcular y diseñar
estructuras y armaduras con los diferentes perfiles de acero más comercializados en
nuestra región.
16. 16
V. RESULTADOS
Mediante la visita de campo, tanto el docente y nosotros como alumnos del curso de diseño en
acero y madera, hemos identificado la mayor parte de perfiles de acero para estructuras y
armaduras en el lugar de abastecimiento; la ferretería “MADEC”, lugar donde apreciamos los
distintos perfiles más comerciables de “ACEROS AREQUIPA”, donde aprendimos que todos
los perfiles comerciales de acero son de 6 metros, excepto el acero corrugado son de 9 metros
la varilla, en aquel lugar venden acero A36 por ser más comercial, los tubos electros son los
tubos livianos, donde para la venta miden el diámetro de extremo a extremo de la cara exterior,
venden a partir de 1.5mm como máximo de espesor de acero del tubo, después también venden
los tubos estructurales las cuales para la venta miden interiormente el diámetro del tubo. Luego
visitamos el colegio Santa Rosa para identificar los perfiles en la estructura del techo de su losa
deportiva, pero nos dimos con la sorpresa que nos encontramos con las puertas cerradas, luego
visitamos al puente de Tarapoto,; lugar donde también identificamos los distintos perfiles de
acero para la estructura de aquel puente, donde apreciamos los perfiles tipo H en los soporte de
postes de las barandas, los perfiles tubulares circulares en las barandas de los puentes, los
perfiles tubulares cuadrangulares en los arcos de la estructura del puente y también en las vigas
principales del puente.
17. 17
VI. CONCLUSIONES.
Al conocer la teoría de los diferentes perfiles de acero para el diseño de estructuras y armaduras,
estamos en las condiciones de identificarlos y reconocerlos en la respectiva visita de campo a
los siguientes lugares específicos; en primer lugar a la ferretería “MADEC”, donde nos dieron
la bienvenida y donde nos brindaron amablemente información de todos los perfiles de acero
que tenían en venta en ése momento, también visitamos a la institución educativa “ Santa
Rosa”; lugar donde queríamos apreciar la estructura del techo de su losa deportiva, donde nos
encontramos con la sorpresa de que el lugar estaba cerrado, así que teníamos que visualizar
desde la parte externa de la institución, es decir desde la calle. Como último lugar de visita de
campo con el docente, visitamos al puente de Tarapoto, la cual mide 95 metros de longitud;
estructura en la cual visualizamos o identificamos los distintos perfiles de las cuales el perfil
tipo H; en los postes de las barandas, los perfiles tubulares circulares en los pasamanos de las
barandas y también en los templadores que va desde los arcos hasta las vigas principales, los
perfiles tubulares cuadrangulares en los arcos y también en las vigas principales.
VII. RECOMENDACIONES.
Para un diseño adecuado de estructuras y armaduras mediante sus respectivos perfiles de acero,
primero debemos tener conocimiento sobre las características y propiedades de estos, las cuales
nos facilitaran el cálculo respectivo.
Es necesario identificar y reconocer los distintos perfiles de acero de las armaduras y
estructuras, las cuales te ayudarán a saber cuáles son los perfiles más comercializados y
utilizados tanto para elementos estructurales (columnas y vigas) y elementos livianos.
18. 18
VIII. BIBLIOGRAFÍA.
McCORMAC & CSERNAK, 2012, “DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO”, Quinta
edición; Alfaomega Grupo Editor, México, diciembre 2012.
Structuralia, 2020, “Introducción al análisis de estructuras metálicas y de hormigón”.
Recuperado de: https://blog.structuralia.com/introduccion-al-analisis-de-estructuras-
metalicas-y-de-hormigon
TUPEMESA, 2021, “Perfiles estructurales”. Recuperado de:
https://www.tupemesa.com.pe/productos/industria-y-construccion/perfiles-
estructurales/
ACEROS AREQUIPA, 2021, “Perfiles de acero”. Recuperado de:
https://www.acerosarequipa.com/categorias/2/perfiles-de-acero
ACEROS CP S.A.C, 2016, “VIGAS H”. Recuperado de:
http://www.aceroscpsac.com/producto/vigas-h/
19. 19
IX. ANEXOS.
9.1. VISITA A LA FERRETERIA MADEC.
Variedad de perfiles que se encuentra en la ferretería.
20. 20
Explicación de los materiales del lugar por parte del docente y
encargado.
Perfiles planos, circulares, cuadrado y “C”.
Integrantes del grupo N° 3.
21. 21
Integrante del grupo N° 3: Segundo Hidalgo
Saldaña
Integrante del grupo N° 3: Jessica Mirey
Garay Mego
Integrante del grupo N° 3: Michel Reyes
Rituay
22. 22
9.2. VISITA A LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA “SANTA ROSA”.
Columnas y vigas de perfil “H” ancladas al
concreto.
23. 23
Estructuras de techo con diferentes perfiles de acero.
En toda la estructura se logra observar columnas y vigas
con perfiles “H” y ancladas con pernos postinstalados.
Integrantes del grupo N° 3: Segundo Hidalgo Saldaña – Michel
Reyes Rituay
25. 25
9.3. VISITA AL PUENTE DE TARAPOTO
Vigas principales con perfiles rectangular con pernos entre ellos.
Perfiles “H”, circular, planos y rectangulares
utilizados en la parte superior del puente
27. 27
Integrante del grupo N° 3: Jessica Mirey Garay Mego
Integrante del grupo N° 3: Segundo Hidalgo Saldaña
28. 28
9.4. VISITA AL PUENTE COLOMBIA.
Puente “Colombia”, longitud 90m.
Armadura total del puente Colombia
29. 29
Uniones empernadas de los perfiles H y L de la
armadura.
Uniones empernadas de los perfiles H
30. 30
Uniones empernadas de los perfiles L en barandas.
Uniones empernadas de los perfiles H con conexión a la
plataforma.
31. 31
Unión de perfiles H mediante placas y pernos
Unión de perfiles H con perfiles L
32. 32
Estructura de la plataforma con perfiles H
y L
Integrantes del grupo N°03 en el puente
Colombia
33. 33
9.5. VISITA AL PUENTE GERA
Puente “GERA”, longitud 70m.
Armadura principal con perfiles “H”
Barandas con perfil “L”
34. 34
Templadores empernados a la estructura con perfiles tubulares
cuadrangulares.
Uniones empernadas de perfiles “H” de la estructura principal del puente
Gera.
Armadura empernada con respecto a la base del
puente
35. 35
Vista de la armadura empernada con perfil “H” del
puente
Estructura de la plataforma con perfiles “H”
empernados.
Integrante del grupo
N°03
