EL MEDIO AMBUENTE TIENES GRAN CIMILTUFE N TODO ELAUGE MODRNO

1. EL ACERO
ESTUDIANTES : Carhuaricra Chávez, Marx Antony
Quispe Alanya, Alex Michael
Rodríguez Zuñiga, Johan Becker

2. Proceso siderúrgico

3. Normas técnicas nacionales
La Norma E.090 tiene como objetivo principal garantizar la seguridad, confiabilidad y calidad de las estructuras
metálicas utilizadas en la construcción.
1. Norma Técnica Peruana NTP 341.042: Esta norma establece los requisitos para los aceros
utilizados en estructuras metálicas. Incluye especificaciones sobre las propiedades mecánicas,
químicas y dimensionales del acero estructural, así como los métodos de ensayo correspondientes.
2. Norma Técnica Peruana NTP 341.030: Esta norma establece los requisitos para los aceros de
refuerzo utilizados en estructuras de concreto armado. Contiene especificaciones sobre las
propiedades mecánicas, químicas y dimensionales del acero de refuerzo, así como los métodos de
ensayo correspondientes.
3. Norma Técnica Peruana NTP 341.001: Esta norma establece los criterios generales para el diseño
de estructuras de acero. Incluye aspectos como los coeficientes de seguridad, los criterios de
resistencia y deformación, las consideraciones sobre cargas y solicitudes, entre otros.
4. Norma Técnica Peruana NTP 341.011: Esta norma establece los requisitos para la fabricación y
montaje de estructuras de acero. Contiene pautas sobre los procedimientos de soldadura,
inspección y calidad del trabajo, así como los requisitos para el transporte y almacenamiento de los
elementos estructurales.

4. Propiedades del acero
1. Resistencia a la tracción: La resistencia a la tracción del acero varía según el grado y el
tipo de acero utilizado. Sin embargo, para el acero estructural común, la resistencia a la
tracción suele estar en el rango de 400 a 550 megapascales (MPa).
2. Módulo de elasticidad: El módulo de elasticidad, también conocido como módulo de
Young, es una medida de la rigidez del material. Para el acero estructural, el módulo de
elasticidad típico es de aproximadamente 200 gigapascales (GPa).
3. Densidad: La densidad del acero estructural varía según el tipo y el grado de acero,
pero en general, la densidad promedio se sitúa alrededor de 7850 kilogramos por metro
cúbico (kg/m³) o 7.85 gramos por centímetro cúbico (g/cm³).
4. Coeficiente de dilatación térmica lineal: El coeficiente de dilatación térmica lineal es una
medida de la expansión o contracción del acero debido a los cambios de temperatura.
El coeficiente típico para el acero estructural es de alrededor de 12 x 10^-6 por grado
Celsius (°C).
5. Conductividad térmica: El acero es un buen conductor térmico. La conductividad
térmica del acero estructural es aproximadamente de 50 a 60 watts por metro Kelvin
(W/(m·K)).

5. Clasificación del acero
El acero se puede clasificar según su contenido de carbono en diferentes categorías. A
continuación, te presento una clasificación general del acero basada en su contenido de
carbono, junto con los rangos de porcentaje de carbono aproximados correspondientes:
1. Acero de bajo carbono: También conocido como acero suave o acero dulce,
este tipo de acero tiene un bajo contenido de carbono, generalmente en el
rango de 0,05% a 0,30%.
2. Acero de medio carbono: Este tipo de acero contiene un porcentaje moderado
de carbono, que oscila aproximadamente entre 0,30% y 0,60%.
3. Acero de alto carbono: El acero de alto carbono tiene un contenido de carbono
más elevado, normalmente entre 0,60% y 1,00%. Este tipo de acero tiende a ser
más duro y más resistente, pero también puede ser más quebradizo.
4. Acero de ultra alto carbono: Este tipo de acero contiene un porcentaje muy alto
de carbono, generalmente superior al 1,00%. Se utiliza en aplicaciones
especializadas donde se requiere alta resistencia y dureza, pero puede ser
extremadamente quebradizo.

6. Ensayos de prueba en el acero
Existen diversos ensayos de prueba que se realizan en los aceros para evaluar sus propiedades mecánicas, químicas y físicas. A
continuación, te mencionaré algunos de los ensayos más comunes realizados en los aceros:
1. Ensayo de tracción: Este ensayo evalúa la resistencia a la tracción, el límite elástico, la elongación y la reducción
de área de un material. Se aplica una fuerza axial al acero hasta que se produce la rotura, y se mide la carga y la
deformación resultante.
2. Ensayo de dureza: El ensayo de dureza mide la resistencia del acero a la penetración o deformación localizada.
Los ensayos de dureza más comunes son el ensayo de dureza Brinell, Rockwell y Vickers.
3. Ensayo de impacto: Este ensayo evalúa la tenacidad y resistencia al impacto del acero. Se realiza mediante una
máquina de ensayo de impacto que aplica una carga repentina en forma de golpe y se mide la energía absorbida
durante la fractura.
4. Ensayo de doblado: Este ensayo evalúa la ductilidad del acero. Consiste en doblar una muestra de acero a una
determinada curvatura sin que se produzca la fractura.
5. Ensayo de flexión: El ensayo de flexión se realiza para evaluar la resistencia y la rigidez del acero a la flexión. Se
somete una muestra a una carga de flexión y se mide la carga y la deformación resultante.
6. Análisis químico: Se realizan ensayos químicos para determinar la composición química del acero, incluyendo el
contenido de carbono, manganeso, fósforo, azufre, entre otros elementos.
7. Ensayo de metalografía: Este ensayo consiste en preparar muestras de acero, pulirlas y examinarlas bajo un
microscopio para evaluar la estructura y las características microscópicas del material.
8. Ensayo de corrosión: Se realizan ensayos de corrosión para evaluar la resistencia del acero a la corrosión en
diferentes ambientes, como el ensayo de niebla salina o el ensayo de inmersión en soluciones corrosivas.

7. Uso del acero grado 60
El acero de grado 60, también conocido como acero de refuerzo grado 60, es un tipo de acero utilizado comúnmente en
la construcción de estructuras de concreto armado. Este acero tiene propiedades mecánicas específicas que lo hacen
adecuado para resistir las tensiones y cargas en estructuras de hormigón. A continuación, te proporcionaré información
sobre el uso y las características del acero de refuerzo grado 60:
1. Resistencia: El acero de refuerzo grado 60 tiene una resistencia mínima a la tracción de 60,000 libras
por pulgada cuadrada (psi) o aproximadamente 414 megapascales (MPa). Esta resistencia a la tracción
es importante para soportar las cargas estructurales y proporcionar refuerzo al hormigón.
2. Ductilidad: El acero de grado 60 tiene una buena ductilidad, lo que significa que puede deformarse sin
romperse antes de llegar a su límite máximo de resistencia. Esto permite una redistribución de las
tensiones en la estructura y una mayor capacidad para resistir cargas sísmicas y cíclicas.
3. Soldabilidad: El acero de refuerzo grado 60 es soldable, lo que facilita su unión a otros elementos de
acero mediante soldadura. Esto es importante para la construcción de estructuras de hormigón armado,
donde se necesitan conexiones fuertes y seguras entre las barras de refuerzo.
4. Durabilidad: El acero de grado 60 está diseñado para resistir la corrosión y mantener su integridad
estructural a lo largo del tiempo. Sin embargo, es recomendable aplicar medidas de protección
adicionales, como recubrimientos de pintura o galvanización, para proteger el acero de la corrosión en
ambientes agresivos o exposición a la intemperie.
5. Aplicaciones: El acero de refuerzo grado 60 se utiliza en una amplia gama de aplicaciones de
construcción, como columnas, vigas, losas, cimentaciones y muros de contención. Es especialmente
adecuado para estructuras de concreto armado que requieren una resistencia superior y una buena
capacidad de deformación.

8. Ensayos mecánicos del acero
Los ensayos mecánicos son pruebas que se realizan en el acero para evaluar sus propiedades mecánicas. Estos ensayos
proporcionan información sobre la resistencia, ductilidad, tenacidad y otras características del acero. A continuación, te
mencionaré algunos de los ensayos mecánicos más comunes realizados en el acero:
1. Ensayo de tracción: Este ensayo evalúa la resistencia a la tracción del acero y su capacidad para resistir
fuerzas de tracción. Se aplica una fuerza axial gradualmente creciente al acero hasta que se produce la rotura.
Se mide la carga aplicada y la deformación resultante, y se obtienen parámetros como la resistencia a la
tracción, el límite elástico, la elongación y la reducción de área.
2. Ensayo de compresión: En este ensayo, se somete una muestra de acero a una carga de compresión axial.
Se mide la carga aplicada y la deformación resultante, y se obtienen parámetros como la resistencia a la
compresión y el módulo de elasticidad en compresión.
3. Ensayo de flexión: Este ensayo evalúa la resistencia y la rigidez del acero a la flexión. Se aplica una carga en
el centro de una viga de acero y se mide la carga aplicada y la deformación resultante. Se obtienen
parámetros como la resistencia a la flexión y el módulo de elasticidad en flexión.
4. Ensayo de dureza: El ensayo de dureza mide la resistencia del acero a la deformación localizada o
penetración. Los ensayos de dureza más comunes son el ensayo de dureza Brinell, Rockwell y Vickers. Se
obtiene un valor numérico que indica la dureza del acero.
5. Ensayo de impacto: Este ensayo evalúa la tenacidad y la resistencia al impacto del acero. Se realiza mediante
una máquina de ensayo de impacto que aplica una carga repentina en forma de golpe a una muestra de acero
y se mide la energía absorbida antes de la fractura.
6. Ensayo de doblado: Este ensayo evalúa la ductilidad del acero. Se dobla una muestra de acero a una
determinada curvatura sin que se produzca la fractura. Se evalúa si el acero mantiene su integridad y
capacidad de deformación sin romperse.
Estos son solo algunos de los ensayos mecánicos más comunes realizados en el acero. Existen otros ensayos especializados
según las propiedades específicas que se deseen evaluar.

9. Uso de acero en la construcción
El acero es ampliamente utilizado en la construcción debido a sus excelentes propiedades mecánicas, resistencia y
durabilidad. Se utiliza en una variedad de aplicaciones estructurales debido a su capacidad para soportar cargas pesadas y
resistir fuerzas externas. Aquí hay algunos usos comunes del acero en la construcción:
● Estructuras de acero: El acero se utiliza en la construcción de todo tipo de estructuras, desde edificios de varios
pisos hasta puentes y estadios. Las vigas, columnas, armaduras y marcos de acero proporcionan resistencia y
estabilidad a las estructuras.
● Revestimientos metálicos: Las láminas de acero se utilizan para revestir paredes y techos, proporcionando
protección contra el fuego, el agua y otros elementos. Estos revestimientos pueden ser utilizados en edificios
comerciales, residenciales e industriales.
● Elementos estructurales: El acero se utiliza en la fabricación de elementos estructurales como escaleras,
barandillas, pasamanos y estructuras de cubierta. Estos elementos brindan soporte, seguridad y estética a los
edificios.
● Puentes y estructuras de infraestructura: Los puentes, viaductos y otras estructuras de infraestructura a menudo se
construyen con acero debido a su alta resistencia y capacidad para soportar cargas pesadas. El acero estructural
se utiliza para construir los pilares, vigas y conexiones necesarios en este tipo de estructuras.
● Cimentaciones y pilotes: El acero se utiliza en la construcción de cimentaciones profundas, como pilotes, para
proporcionar estabilidad y resistencia en suelos difíciles o en áreas sujetas a movimientos sísmicos.
● Estructuras de refuerzo: El acero de refuerzo se utiliza en la construcción de hormigón armado, donde se coloca
dentro de las estructuras de hormigón para mejorar su resistencia a la tracción y resistir las fuerzas de compresión.
El uso del acero en la construcción ofrece numerosos beneficios, como la resistencia estructural, la flexibilidad de diseño, la
durabilidad y la capacidad de reciclaje. Además, las propiedades del acero permiten construir estructuras más livianas y
eficientes en comparación con otros materiales de construcción.

10. Acero LAF Y LAC
El acero laminado en caliente y el acero laminado en frío son dos procesos de fabricación diferentes que dan lugar a propiedades y
características distintas en el acero. Ambos tipos de acero tienen diferentes usos en la construcción debido a sus propiedades
específicas. A continuación, se describen brevemente cada uno de ellos y su uso en la construcción:
Acero laminado en caliente:
● Proceso de fabricación: El acero laminado en caliente se produce calentando el lingote de acero a alta
temperatura y luego pasándolo a través de rodillos para darle forma y reducir su espesor. Este proceso hace
que el acero tenga una estructura más densa y un mayor grado de plasticidad.
● Propiedades y características: El acero laminado en caliente es más fácil de deformar y tiene una mayor
resistencia y ductilidad en comparación con el acero laminado en frío. Debido a su proceso de fabricación, tiene
una superficie rugosa y una tolerancia dimensional menos precisa.
● Uso en la construcción: El acero laminado en caliente se utiliza comúnmente en la construcción de estructuras
de carga pesada, como vigas, columnas, perfiles estructurales y elementos estructurales de gran envergadura.
Debido a su resistencia y capacidad de soporte de carga, es ideal para aplicaciones que requieren altas cargas
y resistencia estructural.
Acero laminado en frío:
● Proceso de fabricación: El acero laminado en frío se produce a través de un proceso de laminación en el que el
acero se pasa a través de rodillos a temperatura ambiente o ligeramente superior. Este proceso produce una
mayor precisión dimensional y una superficie más lisa.
● Propiedades y características: El acero laminado en frío es más duro, más resistente y menos dúctil que el
acero laminado en caliente. Tiene una mayor precisión dimensional y una superficie más lisa y uniforme.
● Uso en la construcción: El acero laminado en frío se utiliza en aplicaciones donde se requiere una alta precisión
dimensional y una superficie más lisa, como paneles de cubierta, estructuras ligeras, perfiles estructurales de
menor tamaño, elementos de fijación, tuberías y componentes más pequeños en la construcción. También se
utiliza en aplicaciones no estructurales, como revestimientos, muebles y elementos decorativos.

11. Datos del acero estructural
CARGA VIVA(L)
Es la carga que soportará la estructura.
CARGA SÍSMICA(S)
Se considera 0.5*L
Se está considerando como carga muerta el peso propio de la estructura.
COMBINACIÓN DE CARGAS
La estructura y sus componentes fueron provistas de una Resistencia para soportar los efectos de las siguientes combinaciones:
U1=1.4D
U1=1.2D+1.6(L+S)
D: carga muerta (peso de la estructura)
L: carga viva (carga a la que estará expuesta la estructura)
S: carga sísmica
Estas combinaciones de carga se utilizan para determinar la resistencia y la capacidad de carga de la viga de acero en diferentes situaciones de carga.
El diseño estructural se basará en estas combinaciones para garantizar que la viga pueda soportar de manera segura los efectos de las diferentes
cargas a las que estará expuesta. Es importante tener en cuenta que las combinaciones de carga pueden variar según los códigos y las normas de
diseño aplicables en cada país o región.
El método ASD utiliza factores de seguridad directamente aplicados a las cargas de servicio para determinar la capacidad admisible de la estructura. En
el ejemplo, se utilizó un factor de seguridad de 1.2 para la carga viva (L) y un factor de seguridad de 1.6 para la carga sísmica (S). Estos factores de
seguridad se suman a la carga muerta (D) para obtener la combinación de carga U2.

12. Uso de los datos del acero
La resistencia a la tracción y la resistencia a la rotura se utilizan en varias fórmulas y ecuaciones en ingeniería estructural. A
continuación, te proporcionaré algunas de las fórmulas comunes donde se aplican estas propiedades:
● Cálculo del esfuerzo máximo en un material: El esfuerzo máximo (σ) en un material se puede calcular utilizando la
resistencia a la tracción (σt) del material. Esta fórmula se utiliza para determinar la capacidad de carga de un material bajo
tensión.
σ = F / A
Donde: σ = Esfuerzo máximo (en Pa o psi) F = Fuerza aplicada (en N o lb) A = Área transversal del material (en m² o in²)
● Cálculo de la tensión admisible en un material: La tensión admisible (σa) se utiliza para determinar el límite de carga
seguro en un material. Se basa en la resistencia a la tracción (σt) y se aplica un factor de seguridad (FS) para garantizar
la seguridad en el diseño.
σa = σt / FS
Donde: σa = Tensión admisible (en Pa o psi) σt = Resistencia a la tracción del material (en Pa o psi) FS = Factor de
seguridad (adimensional)
● Cálculo del factor de seguridad: El factor de seguridad (FS) se utiliza para garantizar la seguridad y confiabilidad en el
diseño estructural. Se relaciona la resistencia a la rotura (σr) del material con la resistencia a la tracción (σt).
FS = σr / σt
Donde: FS = Factor de seguridad (adimensional) σr = Resistencia a la rotura del material (en Pa o psi) σt = Resistencia a
la tracción del material (en Pa o psi)
Es importante tener en cuenta que estas fórmulas son ejemplos generales y que pueden variar según el contexto y las normas y
especificaciones utilizadas. Además, es esencial consultar las normas y regulaciones aplicables y trabajar con ingenieros
especializados para obtener cálculos y diseños precisos en proyectos específicos.

13. GRACIAS