Quiz Sistemas Constructivos en Acero

¿Cuál es el propósito de la protección ignífuga en estructuras de acero?

• Evitar la corrosión

• Reducir costos de construcción

• Aumentar el peso de la estructura

• Mantener la resistencia a altas temperaturas

¿Qué tipo de uniones se utilizan en estructuras de acero?

• Ninguna de las anteriores

• Solo conectores mecánicos

• Solo soldaduras

• Conectores mecánicos y soldaduras

¿Qué se utiliza para proteger el acero de la corrosión?

• Cables de acero

• Perfiles estructurales

• Morteros ignífugos

• Pinturas antióxido

¿Qué método se utiliza para prevenir la corrosión en estructuras metálicas?

• Recubrimiento de zinc

• Soldadura a alta temperatura

• Uso de acero inoxidable

• Aplicación de pintura normal

Answer explanation

Soluciones para la corrosión:

Pinturas: su objetivo principal es preservar la superficie del material, evitando el contacto del acero con la humedad y condiciones atmosféricas adversas. En el caso de pinturas antióxido, los pigmentos son químicamente activos y reaccionan con el oxígeno antes de entrar en contacto con el acero. Esta capa de pintura antióxido debe ser protegida por otra de terminación (por ejemplo: pinturas exteriores).

Galvanizado: consiste en sumergir la barra de acero en Zn fundido a unos 500 °C, este proceso da una durabilidad mayor que la pintura (20 años).

Protección catódica (corrosión galvánica): previene la corrosión en estructuras metálicas enterradas y sumergidas. Evita la filtración de agua o humedad entre las piezas de acero. Es muy útil, por ejemplo, en los muelles por la corrosión del agua marina.

¿Cuál/cuales son propiedades del acero?

• Resistencia a la tracción

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• Ductilidad

• Soldabilidad

• Anticorrosivo

Answer explanation

• Resistencia a la tracción: El acero puede soportar grandes esfuerzos de tensión sin romperse, lo que lo hace ideal para estructuras que deben soportar cargas pesadas.

• Tenacidad y dureza: El acero tiene la capacidad de resistir impactos y absorber energía sin fracturarse, lo que le da durabilidad frente a cargas imprevistas o deformaciones.

• Ductilidad: El acero puede deformarse plásticamente sin romperse, lo que le permite ser moldeado en diferentes formas y adaptarse a diversas aplicaciones arquitectónicas.

• Soldabilidad: El acero tiene una buena capacidad para ser soldado, lo que permite unir diferentes piezas de forma eficiente, aunque algunos aceros con baja soldabilidad pueden presentar problemas de grietas.

• Maleabilidad: El acero puede ser fácilmente laminado o trabajado en frío o caliente, permitiendo crear diversas formas y productos estructurales.

• Alta conductividad eléctrica: El acero es buen conductor de electricidad, aunque esta propiedad no es la principal en su uso estructural.

• Contracción y dilatación térmica: El acero pierde resistencia a altas temperaturas, por lo que en incendios o exposiciones prolongadas a temperaturas elevadas puede perder sus propiedades estructurales

¿Cuáles son los tipos de sistemas Estructurales del acero?

• Marcos rígidos, bóvedas y estructuras colgantes

• Estructura geodésica, estructura triangulada

• Estructura tipo domo

• Estructura reticulada

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Marcos Rígidos: Sistema estructural cuyos elementos se unen entre sí, por medio de conexiones fijas capaces de trasmitir las cargas o fuerzas, sin que se produzcan desplazamientos entre sus extremos y las columnas en las que se apoya. Puede resistir por sí sola las cargas verticales y horizontales a las que sea sometida, sin el requisito de ningún otro tipo de elementos. Se compone de vigas y pilares, cimientos y barras.

Bóvedas: Corresponden a todas aquellas estructuras en las que se emplean bóvedas, cúpulas y arcos para repartir y equilibrar el peso de la estructura. Generalmente se utilizan para la elaboración de cubiertas parabólicas.

Estructura Colgante: Estas estructuras metálicas hacen uso de cables o tirantes (barras) que funcionan como tracción, unidos a cimientos y pilares de los que cuelgan para mantenerla y estabilizarla. Son muy comunes para la construcción de puentes largos, y permite hacerlo sin necesidad de tantos pilares intermedios.

Estructura Geodésica: Estas edificaciones poseen un diseño hexagonal o pentagonal, suelen utilizarse para la creación de cúpulas, y suelen ser muy resistentes y ligeras. Son estructuras que normalmente tienen forma de esfera o cilindro.

Estructura Triangulada: Formadas por elementos lineales (barras) que crean triangulaciones (pueden ser tridimensionales). Las uniones entre las barras no son rígidas, para permitir una posible deformación, pero son lo suficientemente fuertes ofreciendo gran resistencia estructural y ligereza.

Estructura Reticulada: Resuelve las exigencias estructurales de grandes distancias y arriostramiento de las edificaciones, utilizando vigas reticuladas (vigas de celosías o cerchas), utilizando perfiles de acero laminado, que conforman un cordón superior, inferior y un sistema de barras que unen toda la estructura. Se pueden utilizar para estructuras de cubierta, entrepisos, paramentos verticales y horizontales.

Estructura Híbrida: tiene 2 métodos principalmente.

1.Proveer un área estable en el centro, que generalmente contiene los ascensores, escaleras, áreas de servicio, los cuales se estructuran como una torre rígida, para ello se pueden usar métodos tales como: tirantes diagonales, paneles rígidos o conexiones que producen una estructura hiperestática (pj: pisos de la estructura - conectan el centro rígido con los sectores externos, y dan mayor rigidez)

2. 2.Hacer el perímetro de la edificación rígido usando para tales efectos elementos como los ya mencionados tirantes diagonales, paneles rígidos, etc.

¿Cuáles son desventajas del acero?

• Corrosión

• Ductilidad

• Sistemas estructurales

• Fuego/Incendios

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• Corrosión: El acero se oxida fácilmente en contacto con el agua o la humedad. Solución: Galvanizado o aplicación de pinturas antióxido.

• Fuego: El acero pierde resistencia a temperaturas superiores a los 500°C. Solución: Aplicación de pinturas intumescentes o morteros ignífugos

• Susceptibilidad al Pandeo: Es un tipo de colapso estructural debido a una gran flexión repentina causada por una carga de compresión. Las secciones de acero suelen consistir en una combinación de placas delgadas. Solución: El acero cuando se utiliza en pilares, se deben considerar elementos robustos o compuestos para aumentar la resistencia, por lo tanto, tiende a ser más costoso.

¿Qué es un pandeo estructural?

• Un tipo de unión

• Un colapso estructural por flexión

• Un método de construcción

• Un tipo de acero

¿Cuáles son soluciones a los incendios o altas temperaturas en el acero?

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Morteros ignífugos: Se utilizan en estructuras principales como vigas o pilares; se aplican con equipamientos de proyección neumática. Además, su composición aporta un elevado aislamiento térmico.

Pintura intumescente: evita que el acero alcance temperaturas críticas que comprometan su estabilidad estructural. Además, reacciona al exponerse a temperaturas sobre los 200 ºC, transformándose en una espuma aislante de baja conductividad térmica.

También el acero se reviste con volcanita (Yeso-Cartón) RF (resistente al fuego), en lugares con el requerimiento como pasillos protegidos, los muros cortafuego, las escaleras de emergencia, etc.

¿Cuál/ cuales son clasificación del acero?

• Acero estructural y para herramientas

• Acero inoxidable

• Acero al carbono, Acero con aleaciones

• Acero de alta resistencia

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Acero al carbono: Este tipo es el más utilizado de los cuatro grados de acero y representa el 90 % de la producción. Para los perfiles estructurales se utiliza el acero de bajo carbono, ya que es altamente maleable y puede fabricarse en una gran variedad de formas y tamaños.

Acero con aleaciones: Los aceros de aleación se crean añadiendo elementos como níquel, cobre, cromo y/o aluminio. La incorporación de estos elementos mejora la resistencia, ductilidad y resistencia a la corrosión del acero.

Acero inoxidable: Contienen un 10-20% de cromo como elemento de aleación. Posee una resistencia alta a la corrosión y tienen una mayor capacidad para soportar condiciones climáticas adversas. Si bien, se puede utilizar para la construcción tiene otros tipos de usos como; equipos médicos, tuberías, herramientas de corte y equipos de procesamiento de alimentos.