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TEMA 5: PROPIEDADES DEL HORMIGÓN ESTRUCTURAL.

Clase 2: Propiedades del acero.

Objetivo: interpretar con claridad y mediante el trabajo en grupo las principales propiedades mecánicas del acero, así como algunas propiedades físicas y químicas en particular de las barras de acero cubanas según la NC-13-03: 1980.

Métodos: Exposición oral.
Elaboración conjunta.

Tipo declase: Teórica (clase de grupo)
Tiempo: 2 horas.
BME: láminas.
C/E 1: Propiedades del acero.

Introducción.

• Recibo el parte del Jefe de Pelotón.
• Controlo el porte y aspecto del pelotón.
• Reviso la tarea.
• Realizo una pregunta escrita:

¿Diga las propiedades del hormigón que usted conoce? Explique una de ellas.

Desarrollo.

Propiedades del acero.

Anteriormente se ha señaladoque el hormigón es un material que tiene una resistencia relativamente baja a las tensiones de tracción. Diseñar secciones de hormigón simple con esta limitante sólo se realiza para un pequeño número de elementos, pues en la mayoría de los casos donde existen tensiones de tracción, el diseñar sin exceder el valor resistente del hormigón determina escoñes muy grandes, con un excesivo consumo dehormigón.

Por lo que se creó el hormigón estructural, constituido por la unión integral de hormigón y acero, en el cual este último tiene como función principal resistir básicamente las tracciones que se originan en la masa de hormigón o crean pre-compresiones que contraen el efecto de éstas tensiones (en el hormigón pretensado), también en ocasiones se utiliza para ayudar al hormigón a resistircompresiones.

La forma más usada es en barras de acero en el hormigón armado y en cables en el hormigón pretensado, aunque en ciertas ocasiones se utilizan secciones laminadas (perfiles). El conjunto de barras de refuerzo constituye la armadura de refuerzo de un elemento o estructura. En la figura 2.1 se muestran algunos ejemplos de armaduras de refuerzo de barras de acero en distintos tipos deelementos.







Figura 2.1: Armaduras de refuerzo empleando barras de acero.

Es imprescindible, pues, conocer las propiedades mecánicas, físicas, químicas y otras del acero de refuerzo, para realizar y obtener un cálculo y diseño adecuado de los elementos de hormigón estructural.

Propiedades mecánicas del acero.

A) Acero para hormigón armado.

Como se ha señalado para elhormigón armado el acero de refuerzo más utilizado son las barras de acero. Éstas se fabrican tanto como de acero laminado en caliente, como de acero estirado en frío. Las primeras reciben el nombre de aceros naturales. El modo de fabricación determina características distintas tal como se refleja en las curvas de comportamiento tensión-deformación.


Figura 2.2: Curvas de tensión-deformaciónde aceros laminados en caliente.


Figura 2.3: Curvas de tensión-deformación de aceros estirados en frío.

Como se puede observar en las figuras anteriores, los aceros laminados en caliente tienen un escalón de fluencia bien definido mientras que los estirados en frío no presentan un límite de fluencia definido, además se puede señalar que los aceros laminados en caliente presentan una zonade fluencia plástica muy grande, determinando deformaciones unitarias límites mayores. Los aceros estirados en frío son comúnmente aceros de mayor resistencia que los laminados en caliente.

Las propiedades mecánicas del acero son:

a. Límite elástico.
b. Límite de rotura.
c. Alargamiento o deformación unitaria.
d. Módulo de elasticidad.

a. Límite elástico: máxima tensión que puedesoportar el material sin que se produzcan deformaciones plásticas o remanentes.

Para aceros naturales de características dúctiles, se encuentra entre los límites de proporcionalidad y de fluencia y muy próximos a los mismos, ver figura 2.4.

Figura 2.4: Límite elástico del acero laminado en caliente.

Como la determinación del límite elástico es difícil y como la diferencia de tensión es...
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