¿Porqué en Acero? Resistencia

  • Al asegurarse propiedades mecánicas y químicas, por el cumplimiento de normas, el acero se comporta de manera predecible cuando se ve sometido a cargas estructurales debido a cargas extremas sean fuertes vientos o a eventos sísmicos. Adicionalmente puede ser rápidamente reparado y adaptados a requerimientos estructurales cambiantes.
  • El acero llega a la obra con toda su resistencia especificada mientras que esto no es así en el caso del concreto o la madera.
  • En el caso del concreto, si bien se especifica su resistencia en los contratos y se especifica una mezcla, esta tarda 28 días en alcanzar o exceder la tensión de diseño.  Durante este período, la construcción tiene un mayor grado de vulnerabilidad a acontecimientos extremos.
  •  La madera es todavía más problemática ya que la resistencia de una misma variedad de madera varía en forma importante con su contenido de humedad, los patrones de crecimiento y el alineamiento de los elementos con la dirección de la fibra. Esta impredictibilidad se refleja en el gran número de factores de reducción aplicados a la resistencia de la madera durante el diseño.
  • Con el acero usted obtiene la capacidad que fijó.
  • El acero es el más resistente de los materiales estructurales comúnmente usados. La resistencia de diseño de la mayoría de los perfiles de acero laminados en caliente es de 340 mega-pascales tanto en compresión como en tracción, mientras que en algunas calidades especiales llegan a 480 mega-pascales.
  • La resistencia a la compresión del concreto es de 21 a 34 mega-pascales, mientras en concretos especiales pueden llegar a 105 mega-pascales. Sin embargo, la resistencia a la tracción del concreto es del orden de los 3 a 4 mega-pascales, o sea un 10 % del de compresión. La debilidad del concreto a la tracción requiere la adición de las barras de refuerzo de acero en las columnas y vigas de un edificio.
  • La resistencia a la compresión de la madera varía con el contenido de humedad y si la carga es aplicada en forma paralélela o perpendicular a la fibra. Incluso las maderas duras tienen una resistencia paralela a la fibra de 48 a 68 mega-pascales mientras que en forma perpendicular solo tienen 7 mega-pascales.
  • El hecho que la resistencia a la compresión y tracción del acero estructural es idéntica, es un factor decisivo en la habilidad del acero de responder a eventos extremos. En estos casos hay cargas no previstas que se aplican a la estructura, pero no son solo un aumento de las cargas consideradas en el cálculo, sino que las estructuras experimentan transiciones inesperadas que llevan a sus elementos al pasar de la compresión a la tracción. La habilidad pareja del acero de manejar tanto tracción como compresión ayudan a mitigar cualquier falla. Adicionalmente las resistencias reales del acero estructural superan las resistencias de diseño, proveyendo así a la resistencia adicional a cargas extremas no previstas.

Fuente: AISC: The Impact of Material Selection on the Resilience of Buildings

Por ejemplo, 20/06/2021
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