El acero estructural es uno de los
materiales básicos utilizados en la construcción, ya sea para edificios
industriales y comerciales, así como también para puentes y muelles. De hecho,
el acero es uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil,
más adaptable y más ampliamente usado, de modo que combina la resistencia y la
posibilidad de ser trabajado, lo que se presta para fabricaciones de muchos
métodos, ya que sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las
necesidades específicas mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico o
mediante aleaciones, según Leopoldo Garrido (1970): los aceros son aleaciones de hierro y carbono, en las cuales el porcentaje de carbono está comprendido entre el 0.01% y 1.7%. Cada uno de estos porcentajes, unido a la presencia de otros porcentajes de otros metales y metaloides, les confiere al acero propiedades perfectamente diferenciadas (p.55). Así pues, es preciso destacar su importancia y de allí
desarrollar un conjunto de premisas que permiten destacar y seguir promoviendo
el acero como materia estructural, puntualizando sus características más
sobresalientes y las ventajas o beneficios que estas arrojan.
Características
del acero estructural
El acero, debido a sus propiedades, es
una de las alineaciones más utilizadas por el hombre en diferentes campos, como
por ejemplo, en la construcción. Al mismo tiempo, los materiales que lo
componen son muy abundantes en el planeta, lo cual es un aspecto bastante
relevante para optimizar su utilización y además evaluar cada una de sus
propiedades, reflexionando sobre ellas.
·
Su densidad
media es de 7.850 kg/m-3.
·
Su punto
de fusión depende del tipo de aleación. El acero presenta frecuentemente
temperaturas de fusión alrededor de los 1375 °C (2500 °F). En particular, el
acero rápido funde a 1650 °C.
·
Su punto
de ebullición esta alrededor de los 3000 °C (5400 °F).
·
En cuanto su tenacidad, podemos decir que es bastante especial, ya que resulta
muy optimo en aleaciones usadas para fabricar herramientas. La tenacidad a la
fractura del acero define su capacidad a soportar cualquier solicitación
exterior sin que se origine ningún tipo de fractura en el interior del
material.
·
Ductilidad: Es
la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin fallar
bajo altos esfuerzos de tensión.
·
La
dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se
puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos.
Como dato importante, los ensayos tecnológicos para medir la dureza son
Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros con escalas definidas.
·
Tenacidad: Es
la propiedad de un material para absorber energía en grandes cantidades. El
acero estructural es notablemente tenaz.
·
La
corrosión: Se puede decir que es la mayor desventaja de los aceros
ya que el hierro se oxida con suma facilidad incrementando su volumen y
provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidación
hasta que se consume la pieza por completo. Tradicionalmente, los aceros se han
venido protegiendo mediante tratamientos superficiales diversos. Si bien, existen
aleaciones con resistencia a la corrosión mejorada como los aceros de
construcción aptos para interperie o los aceros inoxidables.
·
Conductividad: El
acero posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición
que es aproximadamente de 3x106 S m-1.
·
Su
elasticidad, es muy alta. En un ensayo de tracción, el
acero al estirarse antes de llegar a su límite elástico vuelve a su condición
original.
·
Alta
resistencia mecánica: Los aceros son materiales con alta
resistencia mecánica al someterlos a esfuerzos de tracción y comprensión y lo
soportan por la contribución química que poseen.
·
Soldabilidad: El
acero es un material que se puede unir por medio de soldadura y gracias a esto
se pueden componer una serie de estructuras con piezas rectas.
·
Forjabilidad:
Significa que al calentarse y al darle martillazos, se les puede dar cualquier
forma deseada.
·
Trabajabilidad: El
acero tiene la propiedad de cortarse y perforarse a pesar de que es muy
resistente y aun así, sigue manteniendo su eficacia.
Por otra parte, es de vital importancia
señalar y definir la utilización
del acero estructural en el ámbito de la construcción. Así tenemos:
El acero estructural es uno de los
materiales más usados para la construcción de estructuras en el mundo. Se
produce en una amplia gama de formas y grados, lo que permite una gran
flexibilidad en su uso. Por lo cual, efectivamente, es el material más fuerte y
más versátil disponible para la industria de la construcción. Además, posee una
alta resistencia/peso, posee uniformidad ya que sus propiedades no cambian
apreciablemente, y también posee facilidad en la construcción y para la
modificación de estructuras ya que se adaptan bien a las posibles ampliaciones,
lo cual, permite optimizar su uso en tipos de construcciones como: edificios
industriales y comerciales, puentes de grandes claros, muelles y en estructuras
con malas condiciones de cimentación.
Para finalizar, es preponderante acotar
los beneficios y/o ventajas que proporciona el acero en la construcción y sus
principales concepciones.
·
Tiene
una gran firmeza: La gran firmeza del acero por la unidad de
peso significa que el peso de las estructuras se hallara al mínimo, esto es de
mucha eficacia en puentes de amplios claros.
·
Su
durabilidad permite que las estructuras posean mayor
solidez y firmeza, mientras que el mantenimiento de esta sea el más adecuado.
·
La naturaleza dúctil de los aceros estructurales comunes les permite fluir
localmente, evitando así fallas prematuras.
·
Los aceros estructurales son tenaces, es decir, poseen resistencia y
ductilidad, lo cual es una gran ventaja para o en la construcción.
·
El acero estructural posee resistencia a la fatiga del concreto.
·
Preserva
una gran facilidad para unir diversos miembros por
medio de varios tipos de conectores como son la soldadura, los tornillos y los
remaches.
·
Tiene la posibilidad
de prefabricar los miembros de una estructura.
·
Contiene rapidez
de montaje.
·
Su capacidad
de laminación es considerable y en gran
cantidad de tamaños y formas.
·
Proporciona su reutilización después de desmontar una estructura.
·
Otras de sus ventajas es la gran resistencia a tensión y compresión y costo razonable. Del mismo modo, el acero estructural puede laminarse económicamente en una variedad
de formas y tamaños sin un cambio apreciable de sus propiedades físicas. Además,
resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción, formando un material
compuesto que se denomina hormigón
armado.
El acero durante los últimos tiempos de desarrollo ha logrado hasta incrementar su consumo y cantidad de usos, esto por sus características que le permiten ser un material óptimo para campos como la construcción, industria de maquinaria en general y la industria bélica entre otras. Principalmente las características que lo han llevado a este éxito como material de uso en la construcción son las relativamente altas capacidades de transmitir calor, corriente, su bajo peso, y las capacidades ante la aplicación de esfuerzos de tensión (tracción), compresión y cortante. Además de esto el acero acumula dentro de sus ventajas que la mayoría de propiedades se mantienen constantes con los años siempre y cuando se le brinde los cuidados adecuados. Además el acero en la construcción generalmente se combina con otros materiales para obtener los mejores resultados en cuanto a capacidad se refiere tanto como a acabados arquitectónicos (Rojas, 2007).
El acero durante los últimos tiempos de desarrollo ha logrado hasta incrementar su consumo y cantidad de usos, esto por sus características que le permiten ser un material óptimo para campos como la construcción, industria de maquinaria en general y la industria bélica entre otras. Principalmente las características que lo han llevado a este éxito como material de uso en la construcción son las relativamente altas capacidades de transmitir calor, corriente, su bajo peso, y las capacidades ante la aplicación de esfuerzos de tensión (tracción), compresión y cortante. Además de esto el acero acumula dentro de sus ventajas que la mayoría de propiedades se mantienen constantes con los años siempre y cuando se le brinde los cuidados adecuados. Además el acero en la construcción generalmente se combina con otros materiales para obtener los mejores resultados en cuanto a capacidad se refiere tanto como a acabados arquitectónicos (Rojas, 2007).
Para concluir, es de vital importancia
resaltar que el acero y su optima utilización en las estructuras y la
construcción, revela un avance necesario en dichos campos, promoviendo así
nuevas y mejores técnicas que aumentan su auge en Venezuela y en todo el mundo,
siendo un material verdaderamente sugestivo a utilizar.
Referencias:
Garrido, L. (1970). Diseño de estructuras de acero. MERIDA: MERIDA,
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES,
FACULTAD DE INGENIERÍA, CONSEJO
DE PUBLICACIONES, VENEZUELA.
Rojas, G. (2007). Estructuras de acero. Escuela de Ingeniería en Construcción / Instituto Tecnológico de Costa Rica. Recuperado de: http://estructurasacero.blogspot.com.