estructuras metalicas en ingenieria civil

1. ESTRUCTURAS
METALICAS
EDWARD DIAZ CAICEDO 1111080
ELIANA MARIA CARRILLO 1111115
LEYMER TAMI BOTELLO1110708

2. GENERALIDADES

Las Estructuras Metálicas constituyen un sistema
constructivo muy difundido en varios países, cuyo
empleo suele crecer en función de la industrialización
alcanzada en la región o país donde se utiliza.

Las estructuras metálicas poseen una gran capacidad
resistente por el empleo de acero.

Al ser sus piezas prefabricadas, y con medios de unión
de gran flexibilidad, se acortan los plazos de obra
significativamente.

3. HISTORIA DE ESTRUCTURAS
METALICAS

El uso de hierro en la construcción se remonta a los
tiempos de la Antigua Grecia; se han encontrado algunos
templos donde ya se utilizaban vigas de hierro forjado.

Pero, en verdad, comienza a usarse el hierro como
elemento estructural en el siglo XVIII; en 1706 se fabrican
en Inglaterra las columnas de fundición de hierro para la
construcción de la Cámara de los Comunes en Londres

Exposición de París de 1889, el ingeniero Ch. Duter
presenta su diseño la Galerie des Machine, un edificio que
descubre las ventajas plásticas del metal con una
estructura ligera y mínima que permite alcanzar grandes
luces con una transparencia nunca lograda antes.

4. Galerie des Machine

5. 
Otra obra ejecutada con hierro, protagonista que
renueva y modifica formalmente la arquitectura antes
de despuntar el siglo XX es la famosa Torre Eiffel
(París, Francia).

El metal en la construcción precede al hormigón; estas
construcciones
poseían
autonomía
propia
complementándose
con
materiales
pétreos, cerámicos, cales, etc. Con la aparición del
concreto, nace esta asociación con el metal dando
lugar al hormigón armado.

ingeniero francés Gustave Eiffel Inicialmente presento
este proyecto en Barcelona pero desistieron al ver que
era una construcción costosa y rara que no encajaría
con la ciudad.

7. VENTAJAS DE LAS
ESTRUCTURAS METÁLICAS

Construcciones a realizar en tiempos reducidos de
ejecución.

Construcciones en zonas muy congestionadas como
centros urbanos o industriales en los que se prevean
accesos y acopios dificultosos.

Edificios con probabilidad de crecimiento y cambios
de función o de cargas.

Edificios en terrenos deficientes donde son previsibles
asientos diferenciales apreciables; en estos casos se
prefiere los entramados con nudos articulados.

Construcciones donde existen grandes espacios
libres, por ejemplo: locales públicos, salones.

8. VENTAJAS AMBIENTALES
 Material
reciclable y respetuoso
con el medio ambiente
 no
contaminan el entorno durante
todo su ciclo de vida útil o al final
de este
 menor
tasa de polución ambiental
como resultado del transporte y
durante la construcción

9. DESVENTAJAS DEL ACERO
Corrosión: Debe recubrirse siempre con esmaltes
anticorrosivos , exceptuando a los aceros especiales
como el inoxidable.
 Calor , fuego: En incendios, el calor se propaga
rápidamente por las estructuras haciendo disminuir su
resistencia hasta alcanzar temperaturas donde el acero
se comporta plásticamente.
 Pandeo
elástico:
debido
a
su
alta
relación
resistencia/peso , el empleo de perfiles esbeltos sujetos a
compresión, los hace susceptibles al pandeo elástico, por
lo que en ocasiones no son económicos las columnas de
acero.
 Fatiga : la resistencia del acero puede disminuir cuando se
somete aun gran número de inversiones de carga o a
cambios
frecuentes
de
magnitud
de
esfuerzos(Alternancia y Variabilidad de tensiones).


10. EN DONDE NO CONSTRUIR
ESTRUCTURAS METÁLICAS

Edificaciones con grandes acciones dinámicas.

Edificios
ubicados
en
zonas
de
atmósfera
agresiva, como marinas, o centros industriales, donde
no resulta favorable su construcción.

Edificios donde existe gran preponderancia de la
carga
del
fuego,
por
ejemplo
almacenes, laboratorios, etc.

11. COMPORTAMIENTO
ESTRUCTURAL

Estas estructuras cumplen con los mismos condicionantes que
las estructuras de hormigón, es decir, que deben estar
diseñadas para resistir acciones verticales y horizontales.

En el caso de estructuras de nudos rígidos, situación no muy
frecuente, las soluciones generales a fin de resistir las cargas
horizontales, serán las mismas que para Estructuras de
Hormigón Armado.

Las barras de las estructuras metálicas trabajan a diferentes
esfuerzos de compresión y flexión.

13. CADA ESTRUCTURA
METÁLICA ESTÁ FORMADA
POR:

Estructura metálica principal

La estructura metálica principal
está formada por marcos
portantes
y
elementos
estabilizadores que garantizan
la
estabilidad
de
las
instalaciones y que transfieren
las cargas a cimientos de
hormigón
reforzado.
Está
protegida con un revestimiento
básico y el revestimiento final se
aplica en el proceso de
producción
o
durante
el
montaje.

14. 
Estructura metálica secundaria

La estructura metálica secundaria es la subestructura
de los cerramientos (fachada y cubierta) y se coloca
sobre la principal bien sea metálica o de hormigón.

15. PERFILES ESTRUCTURALES

16. PERFILES HUECOS

17. PERFILES CONFORMADOS

18. Perfil normal (IPN)
Se
denomina sección I
con alas inclinadas
, perfil I normal o doble T
normal IPN al producto
cuya sección tiene
forma de I
, denominada doble T.

19. PERFIL NORMAL (IPN)

20. Perfil (IPE)

21. PERFIL (HE)

22. PERFIL (HE)

23. EXISTEN TRES SERIES DE
PERFILES (HE)

24. Perfiles (HE)

25. Perfil u normal (UPN)

26. PERFIL U NORMAL (UPN)

27. ANGULAR DE LADOS
IGUALES (L)

28. ANGULAR DE LADOS
IGUALES (L)

29. REDONDO Rd O Ø
Se
denomina redondo
al producto
suministrado en forma
recta cuya seccion
recta transversal
constante circular.

30. REDONDO Rd O Ø

31. REDONDO Rd O Ø

32. RECTANGULAR

33. RECTANGULAR

34. PROTECCIÓN SUPERFICIAL
DE LAS ESTRUCTURAS
METÁLICAS
Todos los aceros deben ser protegidos de la
corrosión, a excepción del acero inoxidable y de
los
aceros
patinables
(en
los
ambientes
adecuados).
El ataque de los fenómenos atmosféricos y ciertos
agentes contaminantes producen corrosión en el
acero en forma de herrumbre u orín (óxido de
hierro hidratado).

35. FACTORES QUE INCIDEN
EN LA CORROSIÓN
Los grados y tiempos de deterioro por efecto de la
corrosión varían según diferentes factores:
Según el ambiente : industrial o rural, marino, húmedo
o seco, etc.
Según exposición de la estructura : con cubierta, sin
cubierta, total o parcialmente a la intemperie, etc.
según diseño de la estructura.

36. PROTECCIÓN CONTRA
FUEGO EN ESTRUCTURAS
METÁLICAS
Dentro de los sistemas de protección de las
estructuras metálicas existen distintas formas de
protección de las superficies indicadas para
atenuar el efecto del calor sobre el material.
Cuando los materiales metálicos se encuentran
cerca de focos de calor, rápidamente incrementan
su temperatura provocando una alteración de su
comportamiento mecánico.
Ante el calor se produce un incremento de su
deformabilidad, una reducción del módulo de
elasticidad y una disminución de su resistencia
(apreciable con temperaturas de más de 500ºc).

37. FORMAS DE PROTECCIÓN SUPERFICIAL CONTRA EL
FUEGO:
PINTURAS INTUMESCENTES
Estas pinturas se aplican como capa intermedia entre la
primera de imprimación y la de acabado. es una
solución que no modifica las dimensiones ni la
geometría
de
los
elementos
protegidos,
no
obstante, presenta el problema de no ser muy eficaz ya
que las estructuras sometidas al fuego por más de 50
minutos, pierden su estabilidad. por esta razón su uso es
muy limitado.

39. MORTEROS IGNÍFUGOS
Estos morteros son proyectables compuestos por
ligantes hidráulicos, áridos ligeros del tipo de
vermiculita o lana mineral, y aditivos especiales.
permiten una estabilidad al fuego llegando hasta
cuatro horas de exposición al calor de las llamas.
El espesor del revestimiento se realiza según el
tiempo de estabilidad al fuego que se considere; la
superficie de acabado puede hacerse alisada o
rugosa.

41. PLACAS RÍGIDAS DE REVESTIMIENTO
Esta protección se basa en paneles de silicato
cálcico; son livianos y fácil de manejar, permiten
crear alojamientos estancos en su interior donde
queda el perfil.
El espesor y la cantidad de capas de los paneles
determinan el tiempo de estabilidad al calor de las
llamas.
El tiempo máximo comprobado se encuentra
alrededor de las 3 horas de exposición al fuego.

42. GRACIAS