DAC

ESCUELA: ING. MECÁNICA

NOMBRE: SEGUNDO QUISHPILLO

CODIGO: 6868

PROFESOR: ING. EDWIN POZO

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ACERO ASTM; A36 COMO MATERIAL ESTRUCTURAL

VENTAJAS:

Alta resistencia.- la alta resistencia del acero por unidad del peso implica que sera poco el peso de las estructuras, esto es de gran importancia en puentes de grandes claros.

Uniformidad.- las propiedades del acero no cambian apreciablemente con el tiempo como es el caso de las estructuras de concreto reforzado.

Durabilidad.- si el mantenimiento de las estructuras de acero es adecuado duraran indefinidamente.

Ductilidad.- la ductilidad es la propiedad que tiene un material para soportar grandes deformaciones sin fallar bajos altos esfuerzos de tensión. La naturaleza ductil de loa aceros estructurales comunes les permite fluir localmente, evitando asi las fallas prematuras.

Tenacidad.- los aceros estructurales son tenaces, es decir, poseen resistencia y ductilidad. La propiedad de un material para absorver energia en grandes cantidades se denomina tenacidad.

Gran facilidad para unir diversos miembros por medio de varios tipos de conectores como son la soldadura, los tornillos y los remaches.

Posibilidad de prefabricar los miembros de una estructura. Rapidez de montaje. Gran capacidad de laminarse y en gran cantidad de tamaños y formas. Resistencia a la fatiga. Posible reuso después de desmontar una estructura.

DESVENTAJAS:

Costo de mantenimiento.- la mayor parte de los aceros son susceptibles a la corrosión al estar expuestos al agua y al aire y por consiguiente deben pintarse periodicamente.

Costo de la protección contra el fuego.- aunque alfunos miembros extructurales son incombustibles, su resistencia se reducen considerablemente durante los incendios.

Susceptibilidad al pandeo.- entre mas largos y esbeltos sean los miembros a compresión, mayor es el peligro de pandeo, el acero tiene una alta resistencia por unidad de peso, pero al utilizarse como columnas no resulta muy economico ya que debe usarse bastante material.

Este acero, cuando queda expuesto a los elementos ambientales, se oxida y se forma óxido de hierro polvoriento en la superficie. Si no se combate la oxidacción sigue adelante hasta que el acero este completamente corroído.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ACERO INOXIDABLE COMO MATERIAL ESTRUCTURAL

VENTAJAS:

Una carrocería de acero inoxidable mantiene su resistencia original durante toda la vida.

en un bus mantienesu apariencia atractiva durante muchos años de operación. El costo de mantenimiento es bajo. La carroceria es facil de reparar. Las carrocerias de acero inoxidable tiene un alto valor de segunda mano. El cromo que contiene posee un agran afinidad por el oxigeno y reacciona con

él formando una capa que evita la corrosión del hierro contenido en la aleación.

Todo los aceros inoxidables contiene el cromo suficiente para darles caracteristicas de inoxidables. Muchas aleaciones inoxidables contienen ademas niquel para reforzar aún más la resistencia para la corrosión.

En el acero inoxidable no hay nada que se pueda pelar, ni desgastar, ni saltar y desprenderse.

Los acreos inoxidables ofrecen una adecuada relación resistencia mecánica peso propiedades higiénicas, resistencia a temperaturas elevadas y criogénicas y valor a largo plazo. Son totalmente reciclables y amigables con el medio ambiente.

Los aceros inoxidables son ampliamente utilizados en varios sectores, desde la má sostificada ampliación industrial hasta los utensillos domesticos. Contribuyen de manera indirecta, a satisfacer las necesidades humanes baiscas tales como la alimentación, salud, contrucción, medio ambiente, transporet y energiA.

DESVENTAJAS:

El costo de adquisición del acero inoxidable es muy alto en comparación con los aceros convencionales.

Su disponibilidad en el mercado nacional hace que su empleo en los procesos de fabricación sea también limitado.

La tecnologia ecuatoriana actual convierte al proceso de soldadura del acero inoxidable en un proceso bastante costoso debido a la sofisticación del equipo que se necesita para este proposito.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ALUMINIO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL

VENTAJAS:

Los nuevos autobuses con carroceria de aluminio son aproximadamente 46 por ciento más livianos que los autobuses tradicionales y en consecuencia requieren menos combustible, y emiten una cantidad mucho menor de gases de efecto invernadero.

Los vehiculos construido con aluminio, requerirán menos potencia o fuerza para moverse.

Para el transporte, elaluminio es un elemento ideal gracias a que es ligero, fuerte y fácil de moldear. El gasto inicial en energia es totalmente recuperable ya que el vehiculo ahorrará mucha gasolina.

La utilización de este metal reduce ruido y vibración. Gracias al aluminio muchas partes de los vehiculos son recicladas. El aluminio absorve energia cinética lo cual evita, que en un accidente lo

reciban los pasajeros. El alumino no se oxida como el acero; esto significa que los vehiculos, en zonas

climatológicas de gran humedad tengan una vida mas larga. Los autos con cuerpo de aluminio duran tres o cuatro veces más que los que

tienen un chasis de acero. Los beneficios en una disminución del 40% en el peso contra una carroceria

convencional de acero, la propiedad de autoprotegerse de la oxidación mediante la creación de una capa de óxido de aluminio y su alta rigidez, conjuntamente con una adecuada absorción de energia hacen de él un material sumamente noble para la fabricación de un vehículo.

DESVENTAJAS:

El costo de adquisición del aluminio es muy alto en la comparación con los materiales convencionales.

Su limitada disponibilidad en el mercado nacional hace que su empleo en los procesos de fabricación sea también limitado.

La tecnología ecuatoriana actual convierte al proceso de soldadura del aluminio en proceso bastante costoso debido a la sofisticación del equipo que se necesita para este propósito.

ESFUERZO REAL - DEFORMACIÓN REAL

Cuando los metales y las aleaciones estructurales se someten a esfuerzos superiores a sus límites elásticos, estos límites se elevan y se consume la ductilidad. Este proceso se ilustra esquemáticamente en la figura 3.32. La línea continua (1) representa una curva ordinaria de esfuerzo - deformación, correspondiente a un material metálico ficticio. Si se elimina la carga de una muestra en tensión de este material, sujeto a esfuerzo Y1, la deformación ejercida en la barra se relajará hasta X1. Aplicando de nuevo la carga a la misma muestra, se tendrá una nueva curva de esfuerzo - deformación, indicada por la línea punteada (2), que encuentra a (1), la línea continua, a un esfuerzo Y1. Al quitar la carga en Y2, se permite la relajación de la deformación a X2. Si se vuelve a aplicar la carga, se genera por tercera vez una curva de esfuerzo - deformación, que principia en X2 y se une con (1), al esfuerzo Y2. En los dos ciclos de carga, puede observarse que el límite elástico se ha aumentado para cada uno de ellos, es decir, de Yo a Y1 y de Y1 a Y2. El primer ciclo consumió también una ductilidad equivalente a la deformación OX1 y el segundo otra equivalente a X1X2. El aumento en el límite elástico se conoce como endurecimiento de trabajo. El consumo de ductilidad está siempre relacionado con el endurecimiento de trabajo. Este endurecimiento sigue aumentando hasta el punto de ruptura; pero las gráficas ordinarias de esfuerzo y deformación de materiales dúctiles

no presentan esta tendencia, sobre todo por encima de la carga máxima. Dicho inconveniente proviene del hecho de que, en las determinaciones ordinarias de esfuerzo y deformación, el esfuerzo (llamado a veces esfuerzo aparente o ingenieril) se calcula dividiendo la carga entre la sección transversal inicial Ao. El esfuerzo real se puede encontrar dividiendo la carga entre la sección transversal real que existe en el momento en que se mide la carga, es decir.

σ" = F / Areal

Esfuerzo y Deformación reales, comparados con la curva normal de Esfuerzo - deformación.

La diferencia entre la deformación real y la ingenieril puede apreciarse claramente después de una deformación de aproximadamente el diez por ciento. Una deformación real del 70 por ciento es casi equivalente al 100 por ciento de la deformación ingenieril.

Se pueden producir desviaciones de la relación esfuerzo real - deformación real, cuando los datos se obtienen de una muestra ordinaria de tensión, más allá del punto en el que se aprecia la formación de un cuello. Estas desviaciones resultan del hecho de que los cambios en la longitud y el área de la sección transversal no son uniformes a todo lo largo de la muestra y, en consecuencia, los esfuerzos reales y las deformaciones reales tampoco son uniformes. Es más, una vez que la muestra comienza a adelgazarse y adquirir forma de cuello, los esfuerzos ya no pueden tratarse como si fueran esfuerzos axiales. Las constricciones en la región adelgazada producen un patrón de esfuerzos mucho más complicado que el de esfuerzos axiales, y el esfuer-zo real que existe incluso es mayor que el calculado. Por tanto, los resultados de este experimento son sólo aproximados; pero aun así, los resultados deben demostrar que el metal se hace más fuerte, hasta el punto de ruptura.

Si la gráfica del esfuerzo real en función de la deformación real, correspondiente al intervalo plástico, se hace en coordenadas log - log, se obtendrá una línea recta.

en donde m y k son constantes. Para evaluar las constantes, tome primero ε = 1, para la que log e = 0 y log σ E=1 = log k, o σ ε =1 = k. Por tanto, k es el esfuerzo real en una deformación real ε = 1. Si un valor de 8 y otro correspondiente de (1 se substituyen en la ecuación arriba mostrada por encima del valor de m, éste se puede calcular sin dificultad. El valor de m se conoce como coeficiente de endurecimiento de trabajo. Cuando el material tiene un valor grande de m. significa que se endurece más, debido a una cantidad dada de trabajo en frío o deformación plástica, que cuando el valor de m es pequeño.

En el rango elástico σ = S y ε = e, y, por tanto, puesto que S = Ee, entonces σ = Eε. La representación gráfica del esfuerzo real en función de la deformación real, en el rango elástico, hecha en coordenadas log-log, da por resultado una línea recta, con una pendiente de 45 grados, es decir,