¡Descarga Propiedades de Diseño de Perfiles Estructurales: Nomenclatura IMCA y Normas ASTM y más Apuntes en PDF de Materiales solo en Docsity!
ÍNDICE
Pag.
1. NOMENCLATURA DEL IMCA………………………………..……………… …………
2. ACEROS UTILIZADOS PARA LA FABRICACIÓN DE PERFILES ESTRUCTURALES
(SEGÚN NORMAS ASTM)…………………………………………..……………………….
3. DESIGNACIÓN DE PERFILES ESTRUCTURALES ……………………………………..
4. PROPIEDADES DE DISEÑO DE LOS PERFILES ESTRUCTURALES ……… ………..
5. VIGAS SOLDADAS …………………………………………………………………… 20
6. SELECCIÓN DE PERFILES ………………………………………………… ………….
7. EJEMPLOS: …………………………………………………………………… …………
8.- BIBLIOGRAFIA …………………………………
PERFILES ESTRUCTURALES
1. NOMENCLATURA DEL IMCA
El Instituto Mexicano de la Construcción en Acero A.C. (IMCA) consideró conveniente designar los perfiles de acero con sólo dos letras, una ideográfica y la otra, abreviatura de su descripción, en lugar de las tres o más siglas tradicionales. En la figura 1 se indican las equivalencias: Figura 1. Designación de perfiles de acero
Figura 3. Designación de los aceros A- 36
Figura 4. Designación aceros estructurales de varios grados
A continuación se describen las características principales de los aceros estructurales más utilizados:
Las normas aprobadas por la ASTM para placas y perfiles laminados en caliente son A- 36 , A529, A- 242, A-588, A-709, A-514, A-852, A-913 Y A-992. La norma A-709 es especial, en ella se definen aceros convenientes para la construcción de puentes. ASTM A- 36 Esta norma es aplicable a una variedad de perfiles estructurales laminados en caliente y a placas de la misma calidad que están disponibles en el mercado mexicano. Tiene un esfuerzo de fluencia de 2530 kg/cm^2 (250 MPa, 36 ksi), y su soldabilidad es adecuada. Se desarrolló desde hace muchos años en Estados Unidos para la fabricación de estructuras remachadas, atornilladas y soldadas, mejorando el contenido de carbono de los aceros disponibles en aquella época, como el ASTM A-7. Con la innovación de este tipo de acero, las conexiones soldadas empezaron a desplazar a las remachadas que pronto desaparecieron. ASTM A-29. Se usa con mucha frecuencia en la construcción de edificios de acero, también es un grado de acero común en barras y perfiles (ángulos, canales de calidad estructural). El acero A529 básico incluye grado 50 para perfiles de los grupos 1 y 2 de la ASTM; placas hasta de una pulgada de grueso y 12 pulgadas de ancho (25x305 mm) y barras hasta de 2.5 pulg (64mm) de grueso. Las resistencias a la fluencia y máxima son de 42 y 60 ksi (2 950 y 4 220 a 5 975 kg/cm^2 ASTM A-992. El A-992 es la edición reciente (1998) de la lista de aceros estructurales en Estados Unidos. Se produjo para usarse en construcción de edificios, y está disponible solamente en perfiles tipo W (Vigas IPR, IMCA IR). Para propósitos críticos se trata de un esfuerzo de fluencia mínimo especificado de 354 MPa o 50 ksi (3 515 kg/cm^2 ) La relación entre la resistencia a la fluencia y la resistencia máxima no es mayor de 0.85 y el carbono equivalente no excede de 0.50%.Ofrecen características excelentes de soldabilidad y ductilidad En la fabricación de estructuras metálicas fabricadas con aceros de alta resistencia ASTM A529, 572 y 992 se recomienda utilizar electrodos E-7018 (Resistencia mínima a la ruptura en tensión del metal de soldadura, los dos primeros dígitos corresponden a una resistencia máxima de al menos 70 ksi= 4 920 kg/cm^2 , el 1 corresponde a electrodos adecuados para cualquier posición: plana, horizontal, vertical o sobrecabeza y el número 8 se refiere a las característica de la corriente que debe emplearse
Figura 5. Diagrama esfuerzo-deformación de ingeniería para los diferentes grados de aceros
estructurales
En la Tabla 1 se proporcionan las propiedades mecánicas de los aceros estructurales más utilizados:
Tabla 1. Propiedades mecánicas de algunos aceros estructurales
3. DESIGNACIÓN DE PERFILES ESTRUCTURALES
Los perfiles se designan en forma abreviada usando su altura o peralte y su peso por unidad de longitud, y, a pesar de que México es un país métrico desde el siglo XIX , muchas veces se utilizan unidades del sistema inglés para designar un determinado perfil para su uso en planos, designaciones y diseño, algunos ejemplos son:
- Perfil IPR 8x31 el cual es una sección IPR o IR con 8 pulgadas de peralte y con un peso de 31 libras por cada pie de longitud, con unidades en el sistema métrico se trataría de un perfil IPR 210x59.5 en donde su peralte es de 210 mm y un peso de 59.5 kilógramos por cada metro de longitud.
Tabla 2. Propiedades de perfiles estructurales IPR
Perfil IPS
La viga IPS (perfil “I” estándar) conocida por todos ya que se utiliza principalmente para la construcción de bóvedas caseras, la medida más usual es la de 5” y en esta viga la única variable es el peralte. Este perfil se maneja en largos de 12 o de 15 metros de largo según su procedencia. Figura 5. Perfil estructural IPS
Perfil canal o U
El perfil canal o perfil U de acero es un producto formado por acero estructural al carbono ordinario y acero estructural de baja aleación ordinario laminado en caliente. Comúnmente utilizados en la construcción de puentes, estructura arquitectónica, fabricación de vehículos y otras estructuras industriales. Figura 6. Perfil estructural canal
Tabla 4. Propiedades de perfiles estructurales canal C
Tabla 5. Propiedades de perfiles estructurales
Perfil angular
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.
