GUIA PARA LA ELECCION DEL TIPO DE ACERO EN ESTRUCTURAS* PARTE I
Este artículo presenta un análisis del acero como material estructural, concentrándose en las características que son más importantes para el ingeniero estructural. Además de las propiedades mecánicas, tales como el esfuerzo de fluencia y la resistencia a la tracción, es esencial considerar la ductilidad y resistencia a la fractura, así como la composición química, la metalurgia y soldabilidad. Hay una variedad de grados de acero disponibles en el mercado y es fundamental para la elección, que el acero cumpla con los requerimientos de los estados límite de falla y los estados límite de servicio. Al mismo tiempo, también es importante tener en cuenta la fabricación y los requisitos para la compra del material y las aplicaciones de campo.
GRADOS Y TIPOS DE ACEROS A CEROS ESTRUCTURALES ESTRUCTURALES Un gran número de grados de acero estructural están disponibles para los perfiles, placas y perfiles huecos estructurales y tuberías en el mercado. Los más importantes se discuten brevemente a continuación. Grados de acero para perfiles y placas (TABLA 1) La ASTM aprobó las normas para las placas y laminados en caliente que son A36, A572, A242, A588, A709, A852, A514, A913 y A992. El ASTM A709 es único, define los aceros aptos para la construcción de puentes, los distintos grados de acero por debajo delA709 tienen equivalentes como A36, etc. ASTM A36: El A36 ha sido uno de los grados de acero primarios para todos los tipos de estructuras. Se han especificado mínimos de Fy y Fu de 36 y 58 ksi (2,530 y 4,080 kg/cm2). Casi todos los tamaños y tipos de perfiles y placas están todavía disponibles en el A36 (excepto los perfiles IR, W ó H), aunque el esfuerzo de fluencia mínimo especificado baja a 32 ksi (2,250 kg/cm2) para espesores de placa de más de 8 pulgadas (203 mm). ASTM A529: El A529 es muy utilizado por la industria de la construcción metálica, también es un grado muy común para barras, perfiles como los ángulos, canales pequeño. El A529 básico incluye grado 50 para los perfiles de ASTM en los grupos 1 y 2, placas de hasta una pulgada de espesor y 12 pulgadas de ancho y barras hasta 2-1/2 pulgadas de diámetro. Fy y Fu y los mínimos son de 50 y 70 ksi (3,515 y 4,920 kg/cm2).
ASTM A572: A572: El A572 está disponible en varios grados, dependiendo del tamaño del perfil y el espesor de la placa. Grado 50, con Fy = 50 ksi y Fu = 65 ksi (3,515 y 4,570 kg/cm2 respectivamente) está disponible en todos los tamaños de perfiles y espesor de la placa hasta 4 pulgadas. Este es el grado de acero estructural más usado en el mercado de los EE UU actualmente, a pesar de que está siendo rápidamente reemplazado por A992 para perfiles W. ASTM A588: A588: Este acero para intemperie fue aprobado en 1968, también conocido como “patinable” está disponible en varios grados con pequeñas variaciones en su química. El límite de fluencia mínimo especificado y resistencia a la tracción en todos los grupos de ASTM de perfiles estructurales y de planchas en espesores de 4 pulgadas y menos de 50 y 70 ksi (3,515 y 4,920 kg/cm2) respectivamente. ASTM A992: A992: El ASTM A992 es el acero más reciente (1998) adicionalmente a la lista de los aceros estructurales. Está destinado para la construcción, y se aplica en perfiles W de patín ancho actualmente. Para todos los efectos prácticos, esto es A572 grado 50, con requisitos adicionales. Específicamente, además de hacer hincapié en un determinado límite de fluencia mínimo de 50 ksi (3,515 kg/cm2). El ASTM A992 también ofrece un límite superior para el límite de fluencia Fy de 65 ksi (4,600 kg/cm2). La relación de resistencias, Fy/Fu, no es mayor de 0,85, y el equivalente de carbono no supera los 0.50. Este acero ha sido efectivamente producido en los Estados Unidos desde mediados de 1997, y era entonces 9 conocido como " A572 Grado 50 Mejorado". El material también puede ser ordenado como "A572 con requisitos especiales, de conformidad con AISC el Boletín Técnico N ° 3" (AISC A 572-50). El ASTM
A992 ofrece una excelente características de ductilidad.
soldabilidad
y
las
Grados de acero para secciones estructurales huecas y tubos. Las especificaciones de acero estructural para las secciones huecas estructurales (HSS) son ASTM A500, A501, A618 y A847, para tubos de acero es ASTM A53. Los más importantes se discuten a continuación. ASTM A53: A53 está disponible en los tipos E y S, donde E designa a una resistencia a la soldadura y S a tubos sin costura. El grado B es apto para usos estructurales, con el esfuerzo de fluencia y la resistencia a la tensión de 35 y 50 ksi (2,460 kg/cm2 y 3,515 kg/cm2) ASTM 500: A500 está disponible para perfiles redondos formados en frío HSS en tres grados, y también en tres grados para cuadrados o rectangulares formados en frío HSS. Las propiedades de HSS cuadrados y rectangulares difieren de las del HSS redondos. El grado más común del esfuerzo de fluencia y resistencia a la tracción se encuentra en el orden de los 46 y 58 ksi (3,250 y 4,100 kg/cm2) ASTM A501: A501 es idéntico a la A36 para todos los efectos prácticos. Se utiliza para las secciones circulares, así como HSS cuadrados y rectangulares. Otros tipos de Acero. A veces es necesario el uso de los aceros con normas no nacionales. En estos casos es fundamental para el diseñador de cerciorarse de que todas las propiedades de los materiales satisfagan l as necesidades de diseño y de compras, incluyendo la química, la metalurgia, y las propiedades mecánicas equivalentes a los criterios pertinentes. Los aceros pueden incluir los grados de aceros producidos en Canadá, los cuales son producidos en una variedad bajo las Canadian Standards Association (CSA), los requisitos son generalmente muy cerca de las contrapartes de EE.UU. en la mayoría de los grados. Por ejemplo, CSA G40.21-350W es prácticamente idéntico al A572 (50); G40.21-350A es el mismo que A588. Los grados de acero que se producen fuera del mercado de América del Norte pueden tener una variedad de países, como su origen. Los requisitos que se aplican a las calidades de acero nacional y productos se aplican igualmente a e sos materiales.
*Artículo adaptado de un trabajo realizado por Reidar Bjorhvde, Presidente de The Bjorhovde Group
