intro

1nApuntes de Estructuras de Aceros
Capítulo 1
I. ACERO ESTRUCTURAL EN CHILE
1.

DESARROLLO DEL ACERO ESTRUCTURAL EN CHILE.
Se distinguen tres períodos bien marcados :
- Antes de la 1º Guerra Mundial
- Entre ambas Guerras
- Después de la 2º Guerra Mundial

1.1

Antes de la 1º Guerra Mundial
-

Se construyeron gran parte de la red ferroviaria del país.

-

Se construyenestructuras metálicas en grandes maestranzas que utilizaban
perfiles importados.

-

Se importaron estructuras que se armaron en el país.
En este período se construyeron:

a) La mayoría de los puentes ferroviarios, incluyendo el puente sobre el Bío Bío.
b) Las estaciones de ferrocarril Mapocho y Central.
c) Los puentes sobre el río Mapocho.
d) Las antiguas oficinas salitreras y los edificiosmás altos de la época.
1.2

Entre ambas Guerras
-

Toda la experiencia anterior se perdió casi completamente con el
advenimiento del concreto armado. El acero era un material importado que
no podía ni debía competir con un material nacional.
La pérdida de experiencia llegó a extremos tales que las escuelas
de ingeniería no daban cursos de diseño en acero, por considerarlas
innecesarias.1.3

Después de la 2º Guerra Mundial
1946- 1956

Se construye la Planta Huachipato de la Compañía de
Aceros del Pacífico (C.A.P.) en Concepción.

2
1950
1952

Se confeccionan las primeras tablas de perfiles.

1953

Se diseñan y se construyen los primeros puentes metálicos.

1959
2.

Se incluyen cursos de diseño en acero en las universidades.

Se publica el Manual de Diseñopara Estructuras de Acero
por el Instituto Chileno del Acero (ICHA).

TIPOS DE ACERO ESTRUCTURAL USADO EN CHILE.
(*) A 37 - 24 ES
A 42 - 27 ES
A 52 - 34 ES
Para un acero A 42 – 27 ES:
A:
42:
27:
E:
S:

3.

50

Acero
Resistencia a la rotura en Kg/mm2
Tensión de fluencia en Kg/mm2
Estructural
Soldable

CURVA TÍPICA DEL ENSAYO A TRACCIÓN DE UN ACERO A 42 - 27 ES

⎛ kg ⎞
f⎜2 ⎟
⎝ mm ⎠

E
C

40

D
30

Ff

A

B

20

10

o

α
0.13

1.3

13

22

ε

3
donde:

f

Tensión de trabajo (Kg/mm2)

=

ε =

Deformación unitaria porcentual

ε=

Δ
⋅ 100
Lo

Δ=
Lo =

Deformación longitudinal
Longitud primitiva de la probeta (barra)

OA:

Zona elástica (rige la Ley de Hooke).

A:

Límite de fluencia.

AB:

Zona defluencia (zona dúctil), en la cual la barra sufre una gran
deformación, aproximadamente 10 veces mayor que la deformación
elástica, sin ofrecer mayor resistencia.

BC:

Zona de endurecimiento del material.

CD:

Zona de estricción, en la cual el área original se reduce
considerablemente hasta producirse la ruptura en D.

OBSERVACION:

El descenso de la tensión de trabajo en la zonaCD, se debe al
hecho de referirla al área inicial Ao. Si se calculara en base al área
real A en cada momento, la curva de resistencia sería como se
indica con la línea de segmento CE en la figura.

4.

MÓDULO DE ELASTICIDAD (Ε)
Lo obtenemos con la tangente del ángulo que forma la recta OA
(zona elástica) con la horizontal. En este caso:

E = tgα =

f

ε

=

⎛ ton ⎞
2,7
=2.100⎜
⎜ 2⎟
⎟
0,0013
⎝ cm ⎠

II.

DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO

1.

CRITERIOS DE FALLA:

Se considera que una estructura ha fallado cuando deja de ser útil
para los fines que fue programada o proyectada.

4
En el diseño de estructuras de acero, las causas usuales por la cual
se considera que una estructura falla, son los siguientes:
1.1

Criterios generales:

-

La tensiónde trabajo alcanza el límite de fluencia en la fibra más solicitada.

-

La tensión de trabajo alcanza el límite de fluencia en la estructura, como

conjunto.
1.2

Criterios específicos:

-

Deformación excesiva

-

Inestabilidad

-

Fatigamiento del material
Rotura frágil

Los criterios definidos como "generales" dan origen a las teorías de
cálculo o diseño básico; la...