Estructuras de Acero
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CURSO DE PRE GRADO: PATOLOGÍA Y REPARACIÓN DE ESTRUCTURAS EN INGENIERÍA CIVIL Primera Unidad Ing. Edwin Arteaga Chavez TEMA : PATOLOGÍA DE LA EDIFICACIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS:
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CURSO DE PRE GRADO:
PATOLOGA Y REPARACIN DE ESTRUCTURAS EN INGENIERA CIVIL
Primera Unidad
Ing. Edwin Arteaga Chavez
TEMA : PATOLOGA DE LA EDIFICACIN DE ESTRUCTURAS METLICAS:
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INTRODUCCION
Los metales reaccionan con los elementos no metlicos que se encuentran en
sus proximidades, produciendo compuestos qumicos, ya sean xidos o
sales, los cuales son usualmente conocidos como productos de la corrosin.
Estas sustancias pueden acelerar, impedir o no ejercer ninguna influencia
sobre el curso de la corrosin.
As por ejemplo, si tales sustancias son muy insolubles y se depositan como
pelcula impermeable en contacto ntimo con la superficie metlica, la reaccin de
corrosin puede retraerse o detenerse
si tan slo una parte de la superficie est recubiertas con productos de la corrosin,
la accin corrosiva puede acelerarse en las zonas descubiertas, dando lugar a las
llamadas picaduras.
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JUSTIFICACIN
La investigacin de patologa de elementos metlicos sirve para conocer las
causas, factores y procesos que intervienen en el deterioro de dichos
elementos y la importancia de saber el tratamiento indicado para cada
alteracin. Este estudio puede ser de gran utilidad para los estudiantes de
Ingeniera, personas e ingenieros que se dedican a la construccin con
estructuras metlicas
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OBJETIVO
El control de la corrosin se basa en la inhibicin de las reacciones
qumicas que conducen a la destruccin del estado metlico. El carcter y
extensin de las medidas preventivas adoptadas dependen de la naturaleza
del metal y del ambiente al que estn expuestas. Hay otros mtodos de
control de la corrosin que se basan en la interposicin de una pelcula
protectora entre el metal y el medio en el cual se encuentra.
Conocer las causas y consecuencias de las alteraciones que sufren los
elementos metlicos usados en la construccin, con el fin de evitar daos en
estructuras metlicas que pongan en riesgo el factor humano
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Que es el Acero
El trmino acero sirve comnmente para denominar, en ingeniera metalrgica,
a una mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y
el 2,14 % en masa de su composicin, dependiendo del grado.
Si la aleacin posee una concentracin de carbono mayor al 2,14 % se
producen fundiciones que en oposicin al acero, son mucho ms frgiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas
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Deformaciones o lesiones que presenta el acero
a) Lesiones formales
Dado que la deformacin es inherente a todos los elementos constructivos, lo
que entendemos por deformacin excesiva se refiere a la deformacin de los elementos metlicos cuando sta es superior a lo seguro o permisible
Las deformaciones de los elementos suelen estar causadas por dos tipos de acciones
Acciones MECNICAS:
la deformacin viene producida por
una carga que, si incide sobre un
elemento que trabaja a FLEXIN,
producir flecha excesiva.
Si afecta a un elemento que trabaja
a COMPRESIN, producir pandeo excesivo
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Deformaciones o lesiones que presenta el acero
Acciones Trmicas
la deformacin es el resultado de someter al elemento metlico a elevadas
temperaturas. Las causas de estas elevadas temperaturas pueden ser desde la radiacin solar al fuego.
Tanto las acciones mecnicas como las trmicas producirn deformaciones
que, siempre que se siten por debajo del lmite elstico del metal en cuestin, podrn ser reversibles
Sin embargo, tanto cargas de
gran magnitud como las
exposiciones al fuego
prolongadas pueden producir
deformaciones irreversibles que
en ocasiones el edificio no
puede asumir sin la necesaria reparacin
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Los arquitectos del World
Trade Center fueron
protagonistas annimos de
la tragedia vivida en Nueva
York ese martes 11 de setiembre del 2001.
Segn un grupo de
ingenieros civiles, la solidez
de los edificios, que
soportaron el fuerte impacto
de los aviones, salv miles
de vidas al permanecer de pie por mucho tiempo.
Sin embargo, reconocieron
que el colapso de las torres gemelas fue inevitable
El fuego producido por el combustible usado por los
aviones alcanz una temperatura de 800 centgrados derritiendo las estructuras del edificio.
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Rotura dctil
La rotura de la mayora de los elementos metlicos por procesos
comunes, a excepcin de la fundicin, viene precedida de un estado de
deformacin previa que, por lo general, permite la deteccin del
problema con suficiente antelacin y la acometida oportuna de medidas paliativas.
Aun as, en ciertos elementos, la combinacin de grandes cargas y
secciones escasas produce rpidos procesos de deformacin y rotura. Suele ser el caso de chapas y conectores
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Rotura Frgil
Desgarro Laminar: rotura o fisuracin en el sentido de laminacin de
estructuras de acero laminado que produce un dibujo escalonado con tramos
longitudinales mucho mayores a los transversales. Afecta al acero por su limitada resistencia en
Los casos ms comunes de este tipo de rotura son:
Rotura por fatiga o figuracin: bsicamente es resultado de una
modificacin permanente y localizada del metal.
Este proceso se ve favorecido cuando la estructura del metal presenta
cristalizacin, que puede venir causada por un sobrecalentamiento excesivo, por ejemplo, durante el proceso de soldado.
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Erosin
Desgaste o prdida de seccin producidas por el arrastre de materiales de un
lquido que circula a grandes velocidades y sufre turbulencias.
La erosin en estos casos supone un doble proceso, Mecnico Y Qumico al
actuar conjuntamente con el proceso de oxidacin.
El movimiento del fluido en el interior produce el desprendimiento de las
partculas de xido, con menor resistencia, y favorecen la aparicin de un nuevo proceso de oxidacin
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Deformaciones o lesiones que presenta el acero
b) Lesiones Sustanciales
Oxidacin
Reaccin de la superficie de un metal
con el oxgeno del aire o del agua
produciendo una capa superficial de
xido metlico (vuelta al estado
natural ms estable de los metales no
preciosos), sin capacidad portante,
que puede derivar en una prdida de
capacidad resistente del elemento al
verse reducida su seccin. Todos
aquellos factores que faciliten la
acumulacin de agua o humedad se
establecern como causas que la favorezcan
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Oxidacin Corrosin
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Oxidacin Corrosin
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Corrosin Qumica
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Corrosin Qumica
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el agente agresor es otro metal de diferente potencial elctroqumico puesto
en contacto con el metal corrodo a travs de un medio acuoso (electrolito) que
induce entre ellos un par elctrico.
Entre los elementos del par se producir una corriente elctrica,
concretamente desde el nodo (ms negativo) al ctodo (ms positivo),
perdiendo el primero electrones, con la consiguiente descomposicin del material, y acumulando el segundo los productos insolubles de la corrosin.
Corrosin electroltica:
El proceso se favorece cuando en el agua aparecen sales contaminantes y es
mayor cuanto mayor es la intensidad de corriente, bien por una elevada diferencia
de potencial entre los metales o por la presencia de corrientes parsitas (por ello se recomienda la puesta a tierra de las instalaciones elctricas).
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Tratamientos para evitar fallas del Acero
En contra la Corrosin:
1.- Eliminacin la causa de la lesin, sellando las posibles vas de entrada del
agua o humedad con algn material como la silicona.
2.- Seguidamente se actuar sobre la pieza, para lo cual se puede proponer una serie de intervenciones generalizadas.
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Tratamientos para evitar fallas del Acero
En contra la Corrosin:
Preparacin de la superficie de metales con chorro de arena
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Tratamientos para evitar fallas del Acero
En contra la Corrosin:
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Pintura base a estruturas metlicas pintura epxica
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Tratamientos para evitar fallas del Acero
En contra la Corrosin:
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MUCHAS GRACIAS !!
