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• Carlos Daniel Aguirre Sanchez

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Departamento Académico de Construcción

“Año de la lucha contra la corrupción y la impunidad”

INFORME N° 03 VIGAS DE ACERO Integrantes: AGUIRRE SANCHEZ, Carlos FLORES CORDOVA, Luis MONTES FALCON, Daniel VASQUEZ MEDINA, Harold

20172072D 20172055B 20174064I 20142562C

Docente(s): Ing. Pavel CHUQUIVILCA LÓPEZ Ing. Rafael CACHAY HUAMÁN Sección: Fecha:

CO-621 “H” 24 de octubre del 2019

GRUPO 7

INTRODUCCIÓN Desde tiempos remotos, la viga ha sido uno de los principales elementos constructivos. Por ejemplo, los primeros puentes que se construyeron se hacían con vigas de madera puesto que pueden soportar grandes esfuerzos de tracción, lo que no sucede con otros materiales tradicionales pétreos y cerámicos, como el ladrillo. Por miles de años se elaboró solo con este material, pero gracias a diversos avances tecnológicos, se pudo elaborar de hierro y a partir de la revolución industrial, se fabricaron las vigas de acero. El acero es un material isotrópico y tiene la ventaja de ser un material con una relación resistencia/peso superior a la del hormigón, es decir, respecto del hormigón una mayor resistencia, pero menor peso, y puede resistir tanto tracciones como compresiones mucho más elevadas. A continuación, haremos un estudio a profundidad de las vigas de acero, viendo así su definición, tipos, características, proceso constructivo, casos aplicativos, etc.

DEFINICIÓN Viga consistente en la unión de varias chapas y/o perfiles de acero. Las vigas son elementos estructurales diseñados para sostener cargas lineales, concentradas o uniformes, en una sola dirección. La viga soporta cargas de compresión, también soportan esfuerzos cortantes hacia los extremos por tanto es conveniente, reforzar los tercios de extremos de la viga.

FUNCIONES Estos elementos se utilizan para soportar los techos y las aberturas. Una viga puede actuar como elemento primario en marcos rígidos de vigas y columnas, aunque también pueden utilizarse para sostener losas macizas. Constituyen uno de los principales elementos para sustituir ciertas partes de estructuras realizadas en hormigón, debido a que cuentan con algunas ventajas frente a este. Además es ideal para puentes, un gran ejemplo puede ser el puente de Brooklyn en Nueva York y el Golden Gate de San Francisco. Por tal motivo, a la hora de elaborarlos o armarlos se debe comprobar que soporten a la perfección los esfuerzos de tracción y de compresión de modo simultáneo, como sucede al doblarse la pieza.

MATERIALES USADOS EN LA FABRICACION DE VIGAS DE ACERO Para poder fabricar un acero estructural, la industrias siderúrgicas necesitan hierro más metaloide como lo es el Carbon metalúrgico (C), Azufre (S), Fosforo (P) y Silicio (Si), ademas de metales variables como el Manganeso (Mn), Cromo (Cr) y Niquel (Ni); estos últimos metales son los que le dan sus grandes propiedades. Las industrias de acero tienen sus propios yacimientos o también compran pre-recursos del acero a una industria minera.

La cantidad de carbono dependerá del grado del acero estructural que se desea fabricar (a mayor cantidad de carbono el acero será más frágil). La cantidad de carbono debe ser superior al 0.03% pero menor de 2% para obtener un acero de grado estructural (Manual de construcción en Acero IMCA, 1987). El acero conserva un 98% de las características del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas dando lugar a un material dúctil, tenaz y resistente para soportar cargas de diseño. SISTEMA CONSTRUCTIVO SEGÚN EL ACERO DECK En respuesta a los requerimientos económicos y funcionales que nos exige la ingeniería en el diseño y la construcción, se introdujo en el Perú el sistema estructural para la elaboración de losas y entrepisos en general, conocido mundialmente como STEEL DECK, conformado por planchas preformadas hechas de acero estructural con protección galvánica, las cuales después del proceso de preformado logran inercias considerables, permitiendo soportar cargas muy altas durante el proceso de construcción; cumpliendo tres funciones principalmente: Plataforma de trabajo para todas las instalaciones de la futura losa; refuerzo de acero positivo y encofrado perdido del concreto. El sistema cuenta también con conectores de corte, y una malla de temperatura, que al fraguar forman una unidad (sistema compuesto acero-concreto) denominado losa con placa colaborante.

Sistema de fabricación: Usos: El sistema constructivo de acero-deck puede aplicarse básicamente para construir cualquier tipo de losas de entrepisos y sus variaciones; podemos nombrar algunos usos que se da al sistema en la actualidad:        

Edificios Centros Comerciales Estacionamientos Mezanines Últimos techos y techos inclinados Plataformas para muelles Losas para puentes peatonales y vehiculares Losas de entrepisos en general

Funciones: Dentro del sistema constructivo, la placa colaborante cumple con tres funciones principales: 

 

Actuar como ACERO DE REFUERZO de refuerzo para contrarrestar los esfuerzos detracción generados en las fibras inferiores de la losa producidas por las cargas de servicio. Servir de ENCOFRADO para recibir el concreto en estado fresco y las cargas de servicio producidas durante el vaciado del concreto. Actuar como PLATAFORMA DE TRABAJO, permitiendo tener una superficie de tránsito libre y seguro para poder realizar las labores necesarias sobre la placa colaborante, como la instalación de tuberías, perforaciones de la placa colaborante, armado del refuerzo o de las mallas de temperatura, soldadura de los conectores, etc.

Ventajas: El sistema ofrece muchas ventajas respecto a los sistemas tradicionales de construcción, siendo idóneo en proyectos donde el tiempo de ejecución de la obra es reducido. Entre las principales ventajas del sistema tenemos:      

Variedad de aplicaciones: Se usa sobre estructuras metálicas, de concreto y mixtas Eliminación del encofrado tradicional Limpieza y seguridad en obra Fácil de instalar, liviano y apilable Fabricación a medida y entrega inmediata Ahorro significativo de materiales, mano de obra y Tiempo, que se traduce en dinero

Elementos del sistema: El sistema constructivo Acero- Deck tiene Tres elementos:   

Placa Colaborante Acero-Deck. Concreto Malla de temperatura

Para utilizar el sistema con vigas metálicas, tenemos un CUARTO ELEMENTO: 

Conector de corte

Sistemas con vigas metálicas:

CONCLUSIONES 

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Las vigas de acero son generalmente más eficaces que las vigas hechos por otros tipos de material ya que tiene la ventaja de ser un material con una relación resistencia/peso superior, es decir, una mayor resistencia, pero menor peso, y puede resistir tanto tracciones como compresiones mucho más elevadas. La demanda en el ámbito de la ingeniera estructural hizo que se pueda emplear al acero en el proceso constructivo y esto nos da a conocer de que el acero sigue empleándose más en este área y en un futuro mejore aún más sus propiedades y funciones en la ingeniería estructural.

BIBLIOGRAFÍA 

Arquitectura, Construcción & Diseño. Las Vigas. Extraído de https://joelrequejo.wordpress.com/2014/07/14/vigas/ el 21 de octubre del 2019.  Hierros Vélez. ¿Qué son las Vigas de Acero?. Extraído de http://www.hierrosvelez.com/blog/que-son-vigas-de-acero/ el 21 de octubre del 2019.  Arcus Globlal. ¿Qué son las vigas y para qué sirven?. Extraído de https://www.arcus-global.com/wp/que-son-las-vigas-y-para-que-sirven/ el 21 de octubre del 2019.  Procedimiento de fabricación de estructuras de hacer. Extraído de https://es.slideshare.net/XexarDiaz/procedimiento-de-fabricacion-de-lasestructuras-de-acero el 21 de octubre del 2019.