Todo sobre hierro y madera

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Todo sobre hierro y madera

  1. 1. SistemasConstructivos IIINoviembre de 2011U.M.GFredy Jonathan Max Mencos
  2. 2. Universidad Mariano Gálvez de Guatemala Centro Universitario Cobán, Alta Verapaz Facultad de Arquitectura Arq. Silvia Hernández Sistemas Constructivos 3 Texto PareleloFredy Jonathan Max Mencos0601-08-08101
  3. 3. Sistemas Constructivos III Noviembre de 2011 -2- U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  4. 4. Sistemas Constructivos III ÍndiceACERO (HOJA NO. 1) -1-DEFINICIÓN -1-USOS -1-VENTAJAS DEL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL: -2- ALTA RESISTENCIA. -2- UNIFORMIDAD. -2- DURABILIDAD. -2- DUCTILIDAD. -2- TENACIDAD. -2-CONCRETO -3-CARATERISTICAS -3-USOS -3-DEFINICIÓN -4-CONCRETO REFORZADO -4-DIFERENCIA ENTRE ACERO Y CONCRETO -5-ARQUITECTURA VERDE -5-HOJA DE TRABAJO -7-DEFINICION DE METALES (HOJA NO. 2) -8-METALES MÁS USADOS EN ARQUITECTURA -8-PROPIEDADES DE LOS METALES (SOLO 5) -8- IMETALES DÚCTILES: -8-GRAVIDEZ: -9-CALOR ESPECÍFICO: -9- U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  5. 5. Sistemas Constructivos IIICALOR LATENTE DE FUSIÓN: -9-CONDUCTIVIDAD CALORÍFICA: -9-DILATACIÓN: - 10 -TEMPLE: - 10 -PROPIEDADES MECANICAS DE LOS METALES - 10 -CLASIFICACION DE LOS METALES - 11 -SOLIDIFICACION - 12 -ALEACION - 12 -QUE SON METALES FERROSOS - 13 -METALES NO FERROSOS - 13 -PROPIEDADES TECNOLÓGICAS DE LOS METALES - 13 -DEFINICIÓN DE METAL. EJEMPLIFIQUE (HOJA NO.4) - 14 -INDIQUE LAS PROPIEDADES DE LOS METALES - 15 -INDIQUE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS METALES - 15 -INDIQUE LA DIFERENCIA ENTRE METAL Y ACERO. EJEMPLIFIQUE - 15 -DESCRIBA CUALES SON LAS PROPIEDADES DE LOS METALES DE ACUERDO A LAS SUSTANCIASQUE POSEEN. - 16 -COMO DEFINE LA MOLÉCULA MONOATÓMICA - 16 -CON QUE OTROS METALES PUEDE HACER ALEACIONES EL ACERO. EJEMPLIFIQUE - 16 -EJEMPLIFIQUE GRÁFICAMENTE ALEACIONES DE LOS METALES. - 17 - IIENUMERE Y DESCRIBA CADA UNA DE LAS PROPIEDADES DEL ACERO. - 17 -DESCRIBA QUE ES MALEABILIDAD DEL ACERO. EJEMPLIFIQUE. - 18 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  6. 6. Sistemas Constructivos IIIDESCRIBA QUE SON PROPIEDADES MECÁNICAS DEL ACERO - 18 -DEFINA RESISTENCIA AL DESGASTE - 19 -DEFINA TENACIDAD DEL ACERO - 19 -INDIQUE LAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES DEL ACERO - 19 -DEFINA LOS LINEAMIENTOS GENERALES DEL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL - 20 -INDIQUE CUAL ES LA FUNCIÓN PRINCIPAL DE UNA ESTRUCTURA - 20 -ENUMERE Y DESCRIBA POR SU ORIGEN COMO PUEDEN SER LAS CARGAS ESTRUCTURALES - 20 -1. CARGAS NATURALES - 20 -2. SOBRECARGA DE USO - 21 -3. CARGAS ACCIDENTALES - 21 -ENUMERE Y DESCRIBA COMO SE DIVIDEN LAS CARGAS DE ACUERDO A SU DISEÑO - 21 -1. CARGAS VIVAS - 21 -2. CARGAS MUERTAS - 21 -DEFINICIÓN DE CONCRETO (HOJA NO. 5) - 21 -DEFINICIÓN: - 21 -DEFINICIÓN DE AGREGADO FINO (EJEMPLO) - 23 -DEFINICIÓN DE AGREGADO GRUESO - 23 -CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DEL CONCRETO - 23 -DEFINICIÓN DE HIERRO (HOJA NO. 7) - 28 -CARACTERÍSTICAS FÍSICAS - 29 - IIICARACTERÍSTICAS QUÍMICAS - 29 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  7. 7. Sistemas Constructivos IIIHIERRO EN CONSTRUCCIÓN - 29 -DEFINICIÓN DE HIERRO (HOJA NO. 8) - 30 -DEFINIR EDAD DE HIERRO - 31 -TIPOS DE HIERRO - 31 -HIERRO COLADO: - 31 -HIERRO DULCE - 32 -DEFINIR FUNDENTES, FERROSOS, FUSIÓN - 32 -EL FUNDENTE - 32 -FUSIÓN: - 33 -FERROSOS - 34 -INDIQUE LOS MINERALES QUE FORMAN EL HIERRO, DESCRIBA - 34 -DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ARENADO. - 34 -PROCESO DE ARENADO. - 34 -PROCESO DE ARENADO CON RESINAS ARTIFICIALES (FURAN) - 35 -DEFINIR PROCESO DE FORJA - 35 -DEFINIR PROCESO DE SIDERURGIA - 36 -DEFINIR PROCESO DE PELETIZACIÓN - 37 -RECEPCIÓN DEL MATERIAL: - 37 -SECADO - 37 -SEPARADORES: - 38 -MEZCLADO: - 38 -DEFINIR PROCESO DE LAMINACIÓN - 38 - IVDEFINIR LAS ZONAS EN QUE SE DIVIDE EL ALTO HORNO - 39 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  8. 8. Sistemas Constructivos IIIZONA I O DE CARGA DE MATERIALES - 39 -ZONA II O DE SALIDA DE GASES RESIDUALES.- - 39 -ZONA III O DE DESHIDRATACIÓN - 39 -ZONA IV, O DE REDUCCIÓN INDIRECTA - 39 - V U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  9. 9. Sistemas Constructivos III ACERO (hoja No. 1)DefiniciónMaterial compuesto por unaAleación de Hierro y Carbono.Se denomina Acero a aquellosproductos ferrosos cuyoporcentaje de Carbono estácomprendido entre 0,05 y 1,7 %.El Acero es uno de los materialesde fabricación y construcción másversátil y adaptable. Ampliamenteusado y a un precio relativamentebajo, el Acero combina laresistencia y la trabajabilidad, loque se presta a fabricacionesdiversas. Asimismo suspropiedades pueden sermanejadas de acuerdo a las necesidades específicas mediante tratamientos con calor,trabajo mecánico, o mediante aleaciones.Usos En la construcción de puentes o de edificios: El acero puede tener múltiples papeles. Sirve para armar el hormigón, reforzar los cimientos, transportar el agua, el gas u otros fluidos. Permite igualmente formar el armazón de edificios, sean estos de oficinas, escuelas, fabricas, residenciales o polideportivos. Y también vestirlos (fachadas, tejados).En una palabra, es el elemento esencial de la arquitectura y de laestética de un proyecto. -1- U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  10. 10. Sistemas Constructivos IIIVentajas del acero como material estructural: Alta resistencia.La alta resistencia del acero por unidad de pesoimplica que será poco el peso de las estructuras,esto es de gran importancia en puentes de grandesclaros. Uniformidad.Las propiedades del acero no cambianapreciablemente con el tiempo como es el caso de lasestructuras 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 de soportar grandes deformacionessin fallar bajo altos esfuerzos de tensión. La naturaleza dúctil de los acerosestructurales comunes les permite fluir localmente, evitando así fallas prematuras. Tenacidad.Los aceros estructurales son tenaces,es decir, poseen resistencia yductilidad. La propiedad de un materialpara absorber energía en grandescantidades se denomina tenacidad. -2- U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  11. 11. Sistemas Constructivos IIICONCRETOEl hormigón, también denominado concretoen algunos países de Iberoamérica, es elmaterial resultante de la mezcla decemento (u otro conglomerante) con áridos(grava, gravilla y arena) y agua. La mezclade cemento con arena y agua se denominamortero.El cemento, mezclado con agua, seconvierte en una pasta moldeable conpropiedades adherentes, que en pocashoras fragua y se endurece tornándose enun material de consistencia pétrea.La principal característica estructural del hormigón es que resiste muy bien losesfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos deesfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.),Carateristicas Resistir muy bien los esfuerzos de compresión Resistencia a tracción: proporcionalmente baja, Tiempo de fraguado: dos horas, aproximadamente, Adoptar formas distintas Usos El concreto al igual que otros materiales, se diseña para utilizarse en elementos estructurales que soportaran esfuerzos de carga a la compresión y a la flexión, en el primero de los casos elementos como las cimentaciones, pavimentos, columnas, y en el segundo caso las vigas, o que soporte una combinación de estas cargas como las losas de piso. -3- U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  12. 12. Sistemas Constructivos IIIDefiniciónEl concreto es el producto resultante de la mezcla de un aglomerante (generalmentecemento, arena, grava o piedra machacada y agua) que al fraguar y endureceradquiere una resistencia similar a la de las mejores piedras naturales.El cemento junto a una fracción del agua del concreto componen la parte pura cuyaspropiedades dependen de la naturaleza del cemento y de la cantidad de agua utilizada.Esta pasta pura desempeña un papel activo: envolviendo los granos inertes y rellenandolos huecos de loa áridos, confieren al concreto sus características:- De resistencias mecánicas.- De contracción- De fisurabilidad. CONCRETO REFORZADOEl concreto reforzado es el más popular ydesarrollado de estos materiales, ya queaprovecha en forma muy eficiente lascaracterísticas de buena resistencia encompresión, durabilidad, resistencia al fuego ymoldeabilidad del concreto, junto con las de altaresistencia en tensión y ductilidad del acero,para formar un material compuesto que reúnemuchas de las ventajas de ambos materialescomponentes. Manejando de manera adecuada laposición y cuantía del refuerzo, se puede lograrun comportamiento notablemente dúctil enelementos sujetos a flexión. Por el contrario, el comportamiento es muy poco dúctil cuando la falla está regida por otros estados límite como cortante, torsión, adherencia y carga axial de compresión. Definición: La combinación de concreto simple con refuerzo de -4- acero, generalmente en forma de barras. U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  13. 13. Sistemas Constructivos IIICaracterísticas de buena resistencia en compresión, durabilidad, resistencia al fuegoy moldeabilidad del concreto, junto con las de alta resistencia en tensión y ductilidaddel acero, para formar un material compuesto que reúne muchas de las ventajas deambos materiales componentes. DIFERENCIA ENTRE ACERO Y CONCRETOEl acero es un material de refuerzo estructuralEl concreto es un hormigón que juntos forman un hormigón armado ARQUITECTURA VERDELa arquitectura sustentable, también denominada arquitectura sostenible,arquitectura verde, eco-arquitectura y arquitectura ambientalmente consciente, es unmodo de concebir el diseño arquitectónico de manera sostenible, buscando aprovecharlos recursos naturales de tal modo que minimicen el impacto ambiental de los edificiossobre el medio ambiente y sus habitantes. -5- U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  14. 14. Sistemas Constructivos IIILos principios de la arquitecturasustentable incluyen:La consideración de lascondiciones climáticas, lahidrografía y los ecosistemas delentorno en que se construyen losedificios, para obtener el máximorendimiento con el menor impacto.La eficacia y moderación en el usode materiales de construcción,primando los de bajo contenidoenergético frente a los de alto contenido energéticoLa reducción del consumo de energía para calefacción, refrigeración, iluminación yotros equipamientos, cubriendo el resto de la demanda con fuentes de energíarenovablesLa minimización del balance energético global de la edificación, abarcando las fases dediseño, construcción, utilización y final de su vida útil.El cumplimiento de los requisitos de confort higrotérmico, salubridad, iluminación yhabitabilidad de las edificaciones.Para que un edificio pueda considerarse como un edificio verde debe de cumplir conciertos objetivos, siempre de buscar una mejora ambiental, eficiencia del agua laenergía. -6- U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  15. 15. Sistemas Constructivos III HOJA DE TRABAJO -7- U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  16. 16. Sistemas Constructivos III DEFINICION DE METALES (hoja No. 2)Los metales son elementos simples que se caracterizanpor poseer un brillo especial, por una buenaconductividad del calor y de la electricidad, un ciertogrado de plasticidad y una tendencia clara a formarcationes (grupos de átomos con carga positiva). METALES MÁS USADOS EN ARQUITECTURALos metales más empleados en la construcción son:  HIERRO  ALUMINIO  PLOMO  COBRE  ESTAÑO PROPIEDADES DE LOS METALES (solo 5) Metales dúctiles: La ductilidad es una propiedad de un metal, una aleación o cualquier otro material que permite su deformación forzada, en hilos, sin que se rompa o astille. Cuanto más dúctil es un material, más fino es el alambre o hilo, que podrá ser estirado mediante un troquel para metales, sin riesgo de romperse. Decimos -8- entonces que un metal dúctil es todo aquel que permite sudeformación forzada, en hilos, sin que se rompa o astille. U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  17. 17. Sistemas Constructivos IIIGravidez:Todos los cuerpos están sometidos a la acción de la gravedad; por lo tanto sonpesados. Se denomina peso específico al peso de la unidad de volumen de un cuerpo.Comparando los metales se ve que a igualdad de volumen unos pesan más que otros,como si su masa fuera mas compacta.Calor específico:Es la cantidad de calor necesariapara aumentar la temperatura de launidad de masa de un cuerpo de 0hasta 1°C.Se expresa en calorías gramos y esmuy elevado en los metales. Suvalor es muy importante ya quepermite conocer la cantidad decalor necesaria para suministrar auna masa de metal para elevar sutemperatura hasta la transformación ofusión.Calor latente de fusión:Es la cantidad de calor que absorbe la unidad de masa de un metal al pasar del estadosólido al líquido. Se expresa en calorías gramo. Cuanto mas baja es la temperatura defusión de un metal, menor es su calor específico, menor su calor latente de fusión ymás económico su empleo para la fusión y el moldeado.Conductividad Calorífica:La conductividad calorífica o térmica es una propiedad de los metales que les permitetransmitir el calor a través de su masa. El coeficiente de conductividad térmica es lacantidad de calor, en calorías, capaz de atravesar en un segundo y perpendicularmenteuna placa metálica de un centímetro cuadrado de superficie y 1 cm de espesor, siendola diferencia entre las caras de la placa un grado. Se expresa en cal/seg/cm/grado. -9- U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  18. 18. Sistemas Constructivos III Dilatación: Es elaumento de volumen que experimentan los cuerpos al elevar su temperatura. Esta propiedad se suele expresar por el aumento unitario de longitud que sufre el metal al elevarse en un grado su temperatura, llamado coeficiente de dilatación lineal. Temple:Es la propiedad para la cual adquiere el acero una dureza extraordinaria al calentarlode 600 C y enfriándolo bruscamente en agua. PROPIEDADES MECANICAS DE LOS METALESLos metales son electropositivos (tienden a perder electrones), conducen fácilmenteel calor y la electricidad.En estado sólido losmetales tienenestructura cristalina (losátomos están situados enlos nudos de una redregular y definida)Los metales son isotrópicos(tienen iguales propiedadesen todas las direcciones)Los defectos de la red, queprovocan una disminución dela resistencia son:Vacancia: falta de átomosdentro de su distribución normalDislocaciones: se produce la falta o discontinuidad en la línea de átomos (alteracionesen el paralelismo de la estructura) - 10 -Atomos intersticiales: aparecen átomos de elementos de aleaciones con distintaestructura internaLa Fundición de Metales y Aleación U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  19. 19. Sistemas Constructivos IIILos metales en su mayoría se procesan primero fundiendo el metal en un horno queactúa como depósito del metal fundido, donde pueden añadirse los elementos de aleación Normalmente se obtienen lingotes de gran tamaño, y mediante la laminación de estos se producen las chapas y las placas, y mediante extrusión canales y perfiles estructurales. Las barras y alambres se fabrican de lingotes de sección circular Laminación en caliente y en frío de metales y aleaciones Con estos métodos se pueden producir chapas y placas de gran longitud y secciones transversales uniformes. A partir de los lingotes, primero se llevaa cabo una laminación en caliente, ya que es posible una mayor reducción del espesor acada pasada por el laminador.Los lingotes se precalientan a aprox. 1200°C, y se laminan hasta que la temperaturabaja tanto que resulta dificultosa, donde se recalientan y se continúa hasta que puedaenrollarse en forma de bobina. CLASIFICACION DE LOS METALESMetales férreos: Metales no férreos:- Color gris oscuro - Color rojo, amarillo oblanco- Elevada densidad excepto los alcalinotérreos - Elevada plasticidad- Elevado punto de fusión - Baja dureza- Dureza relativamente elevada - Puntos de fusiónrelativamente bajos- Muchos son polimórficos - No presenta polimorfismo- Ejemplo típico. Hierro - Ejemplo típico. Cobre - 11 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  20. 20. Sistemas Constructivos III SOLIDIFICACIONLa solidificación es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de lamateria de líquido a sólido producido por una disminución en la temperatura. Es elproceso inverso a la fusión. En general, los productos metálicos se originan en una primera etapa en estado liquido, luego del cual se pasa al estado sólido mediante moldes o por colada continua. El proceso desolidificación es determinante para la calidad del producto final, porque si el materialqueda defectuoso en esta etapa, será muy difícil efectuar las correcciones en elprocesamiento posterior. ALEACIONUna aleación es una mezcla sólida homogéneade dos o más metales, o de uno o más metalescon algunos elementos no metálicos. Se puedeobservar que las aleaciones están constituidaspor elementos metálicos en estado natural(estado de oxidación nulo), Fe, Al, Cu, Pb.Pueden obtener algunos elementos nometálicos por ejemplo P, C, Si, S, As. Para sufabricación en general se mezclan loselementos llevándolos a temperaturas talesque sus componentes se fundanSe conoce con el nombre de aleación a laadición de elementos, tanto metálicos como nometálicos, a un metal base con el fin de mejorar sus propiedades en el aspecto - 12 -deseado. U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  21. 21. Sistemas Constructivos III QUE SON METALES FERROSOS Es aquel cuyo mineral de origen es el óxido de hierro. Básicamente los metales ferrosos son los aceros que tienen un porcentaje de carbono en su composición. Según el porcentaje se dividen en dos grupos: Aceros (con un porcentaje menor al de 1,98 % de carbono) Fundiciones (con un porcentaje mayor al de 1,98 % de carbonoLos metales ferrosos son aquellos que están basados en el hierro, entre los de mayorimportancia son el hierro y el carbono. Estas aleaciones se dividen en dos grupos: losaceros y las fundiciones de hierro. METALES NO FERROSOSLos metales no ferrosos son aquellosque incluyen elementos metálicos yaleaciones que no se basan en elhierro. entro de los materiales noferrosos que se pueden hallar en losresiduos se destacan el aluminio,níquel, zinc, cobre y bronce, sinembargo el principal metal no ferrosoque se recupera de los residuosdomésticos es el aluminio.Propiedades tecnológicas de los metales Conformabilidad propiedad del metal que mide su maleabilidad - 13 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  22. 22. Sistemas Constructivos III Ductibilidad es la capacidad del metal de dejarse deformar o trabajar en frio Fusibilidad permite obtener piezas fundidas o coladas Colabilidad capacidad de un metal fundido para producir piezas fundidas completas y sin defecto para que un metal sea colabe debe poseer gran fluides. Soldabilidad es la actitud de un metal para soldarse con otro identico bajo presion ejercida sobre ambos en caliente. Templabilidad es la propiedad de un metal de sufrir transformaciones en su estructura cristalina producto del calentamiento y enfriamiento sucesivo y brusco. Maquinibilidad propiedad del metal de dejarse mecanizar mediante una herramienta cortante apropiada un material que presenta este material DEFINICIÓN DE METAL. EJEMPLIFIQUE (hoja No.4)Es un elemento distinguido por su habilidad para conducir CALOR Y ELECTRICIDAD. - 14 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  23. 23. Sistemas Constructivos III INDIQUE LAS PROPIEDADES DE LOS METALES . Fusibilidad Forjabilidad Maleabilidad Ductilidad Tenacidad Facilidad de corte Soldabilidad Oxidabilidad INDIQUE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS METALES Brillantes Alta densidad Dúctiles Maleables Tener punto de fusión alto Duros Conductores de electricidad y calor INDIQUE LA DIFERENCIA ENTRE METAL Y ACERO. EJEMPLIFIQUELa diferencia está en sus propiedades ya que ambos están compuestos por diferentesmateriales.Los metales son buenos conductores eléctricos y térmicos.en el caso de los acerosesque estan formados por una aleación es de hierro y carbono. - 15 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  24. 24. Sistemas Constructivos IIIDESCRIBA CUALES SON LAS PROPIEDADES DE LOS METALES DE ACUERDO A LAS SUSTANCIAS QUE POSEEN. Buena conuctividadtermica y electrica Moleculamonoatomica Brillo caracteristico llamado metálico Muy poco reactivo con el hidrogeno Se combina con el oxigeno Son ductiles o deformables Son solidos a temperatura normal excepto el mercurio que es liquido. COMO DEFINE LA MOLÉCULA MONOATÓMICASon aquellas que están formadas por un solo átomo y se representan poniendo elsímbolo del elemento únicamente y son: Al, S, Na,CoComo define que son dúctiles o deformables.EjemplifiqueLa ductilidad es una propiedad que presentanalgunos materiales, como las aleaciones metálicaso materiales asfálticos, los cuales bajo la acciónde una fuerza, pueden deformarsesosteniblemente sin romperse, permitiendoobtener alambres o hilos de dicho material. A losmateriales que presentan esta propiedad se lesdenomina dúctiles. CON QUE OTROS METALES PUEDE HACER ALEACIONES EL ACERO. EJEMPLIFIQUE - 16 - Aleaciones de aluminio: partes de aviones (alta resistencia en la relación con su peso) Aleaciones de magnesio: fundiciones para aviones (compite con el aluminio) U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  25. 25. Sistemas Constructivos III Aleaciones de cobre: alambres eléctricos (alta conductividad) Aleaciones de níquel: partes para turbinas de gas (alta resistencia a temperaturas elevadas).EJEMPLIFIQUE GRÁFICAMENTE ALEACIONES DE LOS METALES. ENUMERE Y DESCRIBA CADA UNA DE LAS PROPIEDADES DEL ACERO. 1. Resistencia a comprension y traccion 2. Dureza 3. Resistencia al desgaste 4. Ductibilidad 5. Densidad - 17 - 6. Dureza 7. Endurecimiento 8. Ductilidad U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  26. 26. Sistemas Constructivos III 9. Maleabilidad 10. Resistencia 11. Conductividad térmica 12. Conductividad electrica 13. Propiedades mecanicas 14. TenacidadDESCRIBA QUE ES MALEABILIDAD DEL ACERO. EJEMPLIFIQUE.MALEABILIDAD: Capacidad de un material para extenderse en laminas sin romperse.Ejemplo: aluminio, oro, etc. DESCRIBA QUE SON PROPIEDADES MECÁNICAS DEL ACERO Resistencia Al Desgaste Tenacidad Maquinabilidad Dureza - 18 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  27. 27. Sistemas Constructivos III DEFINA RESISTENCIA AL DESGASTEEs la resistencia que ofrece un material adejarse erosionar cuando esta en contacto defricción con otro material. DEFINA TENACIDAD DEL ACERO Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir Fisuras (resistencia al impacto) E acero tiene la capacidad de absorber grandes cantidades de energía en deformación (elástica e inelástica). INDIQUE LAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES DEL ACEROPor ser un material de producciónindustrializada y controlada, laspropiedades estructurales de acerotienen generalmente pocavariabilidad. Coeficientes devariación dele orden del 10% sontípico para la resistencia y las otraspropiedades.Otra ventaja del acero es que sucomportamiento es perfectamentelineal y elástico hasta fluencia, lo hace mas fácilmente predecible la respuesta de lasestructuras de este material. La alta ductilidad del material permite redistribuir - 19 -concentraciones de esfuerzos. U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  28. 28. Sistemas Constructivos III DEFINA LOS LINEAMIENTOS GENERALES DEL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL Para poder entender apropiadamente como podemos configurar espacios usando estructuras de acero, es necesario tener un conocimiento general de estructuras y su aplicación teórica en el desarrollo de proyectos de acero. Defina que es una estructura de acero. Elementos o conjuntos de elementos de acero que forman la parte resitente y sustentante de unaconstrucción.Una estructura de acero, siempre está sometida a los esfuerzos de tensión, flexióncortante, compresión, etc. por tal razón los aceros estructurales son tenaces, es decirposeen resistencia y ductilidad. INDIQUE CUAL ES LA FUNCIÓN PRINCIPAL DE UNA ESTRUCTURALa función principal de una estructura es transferir cargas. Aunque puedeconsiderarse que cada carga o conjunto de cargas actúa de forma independiente, losedificios están normalmente cargados con una combinación de varios tipos de cargas.ENUMERE Y DESCRIBA POR SU ORIGEN COMO PUEDEN SER LAS CARGAS ESTRUCTURALES - 20 - 1. Cargas NaturalesFuerza debido a la gravedad, el viento, la lluvia, empujes de tierra, empujes de agua,terremotos, temperatura y movimientos del terreno. U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  29. 29. Sistemas Constructivos III 2. Sobrecarga De UsoEstas cargas aparecen porque el edificio y la estructura se han diseñado para un usoespecifico. Estas cargas pueden ser elegidas en el diseño y pueden además serverticales y horizontales. 3. Cargas AccidentalesEstas cargas provienen de conceptos de seguridad, por ejemplo al decidir que ciertaestructura sea capaz de resistir accidentes entonces existirán elementos diseñadosespecialmente con ese fin. (Estaciones de trenes). ENUMERE Y DESCRIBA COMO SE DIVIDEN LAS CARGAS DE ACUERDO A SU DISEÑO 1. Cargas Vivas (la carga viva a utilizar en los cálculos dependerá por tanto del tipo y uso del edificio) 2. Cargas Muertas (constituida por los materiales usados en la construcción, piso, columnas y muros)DEFINICIÓN DE CONCRETO (hoja No. 5)Definición:El concreto es el producto resultante de lamezcla de un aglomerante (generalmente - 21 -cemento, arena, grava o piedra machacada yagua) que al fraguar y endurecer adquiereuna resistencia similar a la de las mejores U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  30. 30. Sistemas Constructivos IIIpiedras naturales. El cemento junto a una fracción del agua del concreto componen la parte pura cuyas propiedades dependen de la naturaleza del cemento y de la cantidad de agua utilizada. Esta pasta pura desempeña un papel activo: envolviendo los granos inertes y rellenando los huecos de loa áridos, confieren al concreto sus características: De resistencias mecánicas. De contracción De fisurabilidad. COMPONENTES: El concreto está constituido por una mezcla, en proporciones definidasde: Cemento. Agua. Áridos. Los áridos lo forman arenas, gravas generalmente no mayores de 5 cm; el cemento es de fraguado lento, generalmente Portland. El agua debe estar limpia y exenta de limos y sales. En el concreto, la grava y la arena constituyen el esqueleto, mientras que la pasta que se forma con el cemento, que fragua primero y endurece después, rellena los huecos uniendo y consolidando los granos de los áridos. Al concreto se le puede añadir aditivos para mejorar algunas de sus propiedades - 22 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  31. 31. Sistemas Constructivos III DEFINICIÓN DE AGREGADO FINO (ejemplo)El agregado fino consistirá en arena natural proveniente de canteras aluviales o dearena producida artificialmente. La forma de las partículas deberá ser generalmentecúbica o esférica y razonablemente libre de partículas delgadas, planas o alargadas. Laarena natural estará constituida por fragmentos de roca limpios, duros, compactos,durables.En la producción artificial del agregado fino no deben utilizarse rocas que se quiebrenen partículas laminares, planas o alargadas, independientemente del equipo deprocesamiento empleado. DEFINICIÓN DE AGREGADO GRUESOEl agregado grueso estará formado porroca o grava triturada obtenida de lasfuentes previamente seleccionadas yanalizadas en laboratorio, paracertificar su calidad. El tamaño mínimoserá de 4,8 mm. El agregado gruesodebe ser duro, resistente, limpio y sinrecubrimiento de materiales extraños ode polvo, los cuales, en caso depresentarse, deberán ser eliminadosmediante un procedimiento adecuado, como por ejemplo el lavado.La forma de las partículas más pequeñas del agregado grueso de roca o gravatriturada deberá ser generalmente cúbica y deberá estar razonablemente libre departículas delgadas, planas o alargadas en todos los tamaños. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DEL CONCRETOSu característica es la reacción que tiene el concreto con el agua y que cuando pierde - 23 -humedad adquiere mayor resistencia. U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  32. 32. Sistemas Constructivos III ENUMERE Y DESCRIBA LOS FACTORES DE RESISTENCIA Y DURABILIDAD DEL CONCRETOLos factores de resistencia son la calidad y la cantidad de los agregados del cementoy agua y la calidad del proceso de mezclado, colocación, curado, etc.Y los factores de durabilidad: son las características de los materiales en el concreto,Las condiciones a las que está expuesto el concreto las cargas transmitidas alconcreto los procedimientos constructivos y el tipo de estructura y las propiedadesfísicas del concreto endurecido DEFINICIÓN DE RESISTENCIALa resistencia a la compresión se puede definir como la máxima resistencia medida deun espécimen de concreto o de mortero a carga axial.1Generalmente se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2).Para determinar la resistencia a la compresión, se realizan pruebas especimenes demortero o de concreto. La resistencia del concreto a la compresión es una propiedadfísica fundamental, y es frecuentemente empleada en los cálculos para diseños depuentes, edificios y otras estructuras. El concreto de uso generalizado tiene unaresistencia a la compresión entre 210 y 350 kg/cm². Un concreto de alta resistenciatiene un aguante a la compresión de cuando menos 420 kg/cm².DEFINICIÓN Y EJEMPLO DE ALTA, MEDIA Y POCA RESISTENCIALa resistencia a la flexión2 del concreto se utiliza generalmente al diseñar pavimentosy otras losas sobre el terreno. La resistencia a la compresión se puede utilizar comoíndice de la resistencia a la flexión, una vez que entre ellas se ha establecido larelación empírica para los materiales y el tamaño del elemento en cuestión. Laresistencia a la flexión, también llamada modulo de ruptura, para un concreto de pesonormal se aproxima a menudo de1.99 a 2.65 veces el valor de la raíz cuadrada de laresistencia a la compresión.El valor de la resistencia a la tensión3 del concreto es aproximadamente de 8% a 12%de su resistencia a compresión y a menudo se estima como 1.33 a 1.99 veces la raízcuadrada de la resistencia a compresión. - 24 -La resistencia a la torsión4 para el concreto está relacionada con el modulo de rupturay con las dimensiones del elemento de concreto.La resistencia al cortante del concreto puede variar desde el 35% al 80% de la U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  33. 33. Sistemas Constructivos IIIresistencia a compresión. La correlación existe entre la resistencia a la compresión yresistencia a flexión, tensión, torsión, y cortante, de acuerdo a los componentes delconcreto y al medio ambiente en que se encuentre.El modulo de elasticidad, denotando por medio del símbolo E, se puede definir como larelación del esfuerzo normal la deformación correspondiente para esfuerzos detensión o de compresión por debajo del limite de proporcionalidad de un material. Paraconcretos de peso normal, E fluctúa entre 140,600 y 422,000 kg/cm², y se puedeaproximar como 15,100 veces el valor de la raíz cuadrada de la resistencia acompresión.Los principales factores que afectan a la resistencia son la relación agua– cemento y laedad, o el grado a que haya progresado la hidratación. Estos factores también afectana la resistencia a flexión y a tensión, así como a la adherencia del concreto con elacero.Cuando se requiera de valores mas precisos para el concreto se deberán desarrollarcurvas para los materiales específicos y para las proporciones de mezclado que seutilicen en el trabajo. ENUMERE Y DESCRIBA LOS FACTORES DE RESISTENCIA Y DURABILIDAD DEL CONCRETOResistencia La resistencia a la compresión se puede definir como la máxima resistencia medida deun espécimen de concreto o de mortero a carga axial. Generalmente se expresa enkilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) a una edad de 28 días se le designe conel símbolo f’ c. Para determinar la resistencia a la compresión, se realizan pruebasespecímenes de mortero o de concreto.DurabilidadLa durabilidad del concreto de cemento Portland, como: “La capacidad para resistir ala acción del tiempo, los ataques químicos, la abrasión o cualquier otro proceso dedeterioro, es decir, el concreto durable retendrá su forma original, su calidad y suservicio, cuando se exponga a su medio ambiente”. Ningún material es intrínsecamentedurable. Producto de la interacción entre su micro estructura y el ambiente que lorodea hace que sus propiedades cambien con el tiempo. - 25 -Se considera que un material alcanza el final de su vida de servicio cuando suspropiedades bajo ciertas condiciones de uso se han deteriorado a tal extremo, que el U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  34. 34. Sistemas Constructivos IIIcontinuar utilizándolo se le considera inseguro o antieconómico. Los procesos quepueden provocar una durabilidad insuficiente son variados y complejos y dependen,tanto de la concepción del elemento estructural realizado durante el proyecto, lacalidad de los materiales componentes, forma de dosificación, fabricación, y sumantenimiento. DEFINICIÓN DE RESISTENCIA La resistencia a la compresión se puede definir como la máxima resistencia medida deun espécimen de concreto o de mortero a carga axial. Generalmente se expresa enkilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) a una edad de 28 días se le designe conel símbolo f’ c. Para determinar la resistencia a la compresión, se realizan pruebasespecímenes de mortero o de concreto.DEFINICIÓN Y EJEMPLO DE ALTA, MEDIA Y POCA RESISTENCIA - 26 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  35. 35. Sistemas Constructivos III CONCEPTO Y EJEMPLO DE ADITIVOS DESCRIBA Y GRAFIQUE LOS ASPECTOS A TOMAR EN CUENTA CON EL USO DEL CONCRETO QUE ES DEFINICIÓN DE PATOLOGÍAS DEL CONCRETO ENUMERE LOS DAÑOS ESTRUCTURALES O LA PROBLEMÁTICA QUE PRESENTA EL CONCRETO DEFINICIÓN DE CONTRAFLECHA DEFINICIÓN DE DEFLEXIÓN DEFINICIÓN DE FISURASDEFINIR Y GRAFICAR DESCASCARAMIENTO, AGRIETAMIENTO, GRIETAS PASIVAS Y ACTIVAS, TROQUELADO, HORMIGUEROS, CORROSIÓN DE ACERO. DEFINIR EROSIÓN MECÁNICA Y QUÍMICA. DEFINICIÓN DE ESCALERA TIPOS DE ESCALERAS CLASES DE ESCALERAS (DE ACUERDO A SU FUNCIÓN) - 27 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  36. 36. Sistemas Constructivos IIIDEFINIR EL PROCESO CONSTRUCTIVO Y GRAFICAR LAS GRADAS DE CONCRETO - 28 - DEFINICIÓN DE HIERRO (hoja No. 7) U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  37. 37. Sistemas Constructivos IIIElemento químico metálico dúctil, maleable y muy tenaz, de color gris azulado,magnético y oxidable, muy usado en la industria y en las artes. Su símbolo es Fe, y sunúmero atómico, 26 CARACTERÍSTICAS FÍSICASTiene un peso específico de 7,85 kg/dm3,aproximadamente, y un punto de fusiónvariable entre 1.520 y 1.535 °C.De color negro lustroso o gris azulado,dúctil, maleable y muy tenaz, se oxida alcontacto con el aire y tiene propiedadesferro magnéticas. Es el metal más empleadoen la industria; aleado con el carbono formaaceros y fundiciones. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Estado de oxidación +3 Electronegatividad 1,8 Radio covalente 1,2.5 Radio iónico 0,64 Masa atómica (g/mol) 55,847 Densidad (g/ml) 7,86 Punto de ebullición (ºC) 3000 Punto de fusión (ºC) 1536 HIERRO EN CONSTRUCCIÓN Se utilizan en vehículos, tuberías, elementos estructurales, etcétera. - 29 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  38. 38. Sistemas Constructivos IIIAcero medio en carbono. Entre un 0.25% y un0.6% de C en peso. Para mejorar suspropiedades son tratados térmicamente. Sonmás resistentes que los aceros bajos encarbono, pero menos dúctiles; se emplean enpiezas de ingeniería que requieren una altaresistencia mecánica y al desgaste.Hacia finales del siglo XVIII y comienzos delXIX se comenzó a emplear ampliamente elhierro como elemento estructural (enpuentes, edificios, etcétera). Entre 1776 a1779 se construye el primer puente defundición de hierro, construido por JohnWilkinson y Abraham Darby. En Inglaterra seemplea por primera vez en la construcción deedificios, por Mathew Boulton y James Watt,a principios del siglo XIX. También son conocidas otras obras de ese siglo, por ejemploel "Palacio de Cristal" construido para la Exposición Universal de 1851 en Londres, delarquitecto Joseph Paxton, que tiene un armazón de hierro, o la Torre Eiffel, en París,construida en 1889 para la Exposición Universal, en donde se utilizaron miles detoneladas de hierro. DEFINICIÓN DE HIERRO (hoja No. 8) Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante. El núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad - 30 - de Hierro.Características de hierro U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  39. 39. Sistemas Constructivos IIIEs un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas;es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Esextremadamente duro y pesado.Se encuentra en la naturaleza formando parte denumerosos minerales, entre ellos muchos óxidos, y raramente se encuentra libre. DEFINIR EDAD DE HIERROLa Edad de Hierro es el período en el cual sedescubre y populariza el uso del hierro comomaterial para fabricar armas y herramientas.En algunas sociedades antiguas, lastecnologías metalúrgicas necesarias para podertrabajar el hierro aparecieron en formasimultánea con otroscambios tecnológicos y culturales, incluyendomuchas veces cambios en la agricultura,las creencias religiosas y los estilos artísticos,aunque este no ha sido siempre el caso.La Edad de Hierro es el último de los tresprincipales períodos en el sistema de las tresedades, utilizado para clasificar lassociedades prehistóricas, y está precedido porla Edad de Bronce. La fecha de su aparición,duración y contexto varía según la regiónestudiada. La primera aparición conocida de sociedades con el nivel cultural ytecnológico correspondiente a la Edad de Hierro se da en el siglo XII a. C. TIPOS DE HIERROHierro colado:Metal al que se da una determinada forma vertiéndolo, fundido, en un molde ydejándolo enfriar. También llamado hierro fundido. - 31 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  40. 40. Sistemas Constructivos IIIHierro dulceEl hierro más puro que aparece en la naturaleza es elllamado hierro dulce. Es bastante blando, y se usapara fabricar electroimanes. Pero la mayor parte delhierro se utiliza en formas que han pasado por untratamiento previo, como el hierro colado o lafundición.HIERRO PURGADOEs el hierro al que se le han quitado las impurezas y elementos no deseados (carbono,azufre, fósforo, sílice, etc.) mediante el fuego.En su tiempo el forjador sometía a la pieza a calentamientos y enfriamientosreiterados, que junto con el golpeo, conseguían desprender las impurezas yalimentaban la dureza.Hoy día la siderurgia se encarga de eliminar estas impurezas mediante los hornos dedepurado y un control exahustivo que ofrece una resistencia uniforme y constante entodo el material.Hierro batidoEl hierro batido ofrece una dureza mayor.Consiste en un proceso de eliminación deimpurezas que se consigue llevando a la pieza aun estado de incandescencia y golpeándolafuerte y rápidamente.En la actualidad, el hierro batido se obtiene através de un procesode laminación,comprimiendo el material y consiguiendo asíendurecerlo más. DEFINIR FUNDENTES, FERROSOS, FUSIÓNEl fundente - 32 -Es un producto químico usado en proceso de soldar y en la fabricación de placas yotros componentes electrónicos. Sirve para, entre otras funciones, aislar del contactodel aire, disolver y eliminar los óxidos que pueden formarse y favorecer el “mojado” U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  41. 41. Sistemas Constructivos III del material base por el metal de aportación fundido, consiguiendo que el metal de aportación pueda fluir y se distribuya en la unión. Se suelen suministrar en forma de polvo, pasta o líquido y son mezclas de muchos componentes químicos, entre los que están los boratos, fluoruros, bórax, ácido bórico y los agentes mojantes. Ferrosos: es aquel cuyo mineral de origen es el óxido de hierro.Básicamente los metales ferrosos son los aceros que tienen un porcentaje de carbono en su composición. Según el porcentaje se dividen en dos grupos: 1. Aceros (con un porcentaje menor al de 1,98 % de carbono) 2. Fundiciones (con un porcentaje mayor al de1,98 % de carbonoFusión:El proceso de fusión de hierro en el cubilote comienzaal encender el fuego sobre el fondo del horno y añadircoque en pequeña cantidad hasta alcanzar el nivel detoberas, el fuego asciende progresivamente hasta quetodo el coque este encendido avivado por el aire a tironatural a través de la puerta de encendido y losorificios de sangrado y de escoria que se mantienenabiertos.Cuando el coque está al rojo vivo, se cierra con arenala puerta de encendido, se añade más coque paraalcanzar la altura requerida del lecho, se añaden lascargas para llenar el horno hasta el nivel del tragante,se alternan las cargas de chatarra de hierro, coque yfundente.Cuando el cubilote esta lleno se comienza el soplado y - 33 -a los siete u ocho minutos debe verse pasar el metalfundido por delante de las toberas; se tapona con arcilla el orificio de sangrado y elhierro fundido se va acumulando en el crisol, en la parte superior de éste sobrenada la U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  42. 42. Sistemas Constructivos IIIescoria que se saca por el orificio de escoria en intervalos de unos 20 minutos osiempre que se considere que se ha acumulado en el horno demasiada escoria.En cubilotes con antecrisol el sangrado suele ser continuo, el metal y la escoria fluyencontinuamente al antecrisol por el orificio de sangrado y en él se separan pordensidades facilitando la eliminación de la escoria.Al finalizar la colada, se deja de cargar el cubilote manteniendo el aire hasta que porinspección a través de las toberas se vea que todo el metal ha fundido,inmediatamente se suprime el soplado; en los cubilotes de fondo móvil se abre éste yse descargan por caída libre todos los residuos que quedaron en el horno, enfriándoloscon agua.FerrososSon los materiales cuyo mineral de Origen es elOxido de Hierro.Son aquellos que están basados en el hierro entrelos mayor importancia son el hierro y el carbonaestas aleaciones se dividen en dos grupos, aceros yfundiciones de aceroINDIQUE LOS MINERALES QUE FORMAN EL HIERRO, DESCRIBA Los principales minerales de hierro de importancia industrial son: la hematites (Fe203), la magnetita (Fe30,,), la limonita (2Fe203-3H20) y la siderita (FeOC02). También está muy difundida la pirita (FeS2), pero no puede emplearse directamente en la industria siderúrgica. Definir proceso de fundición DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ARENADO. - 34 -Proceso de arenado. U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  43. 43. Sistemas Constructivos III La operación empieza con la separación de trozos de hierro mezclados en la arena a través de un separador magnético. Luego, estos son transportados a la máquina tamizadora y quebradora para romper los bloques de arena, y remover los granos de gran tamaño, no quebrados. La arena tamizada es enviada a una cabina de arena para su almacenamiento. La arena tomada en proporciones medidas desde la cabina de arena es añadida con aglutinantes, arena de sílice, aditivos, agua y mezclados homogéneamente. La mixtura tendrá un contenido suficiente de agua y será suficientemente resistente para la producción de los moldes. Los lingotes y los trozos de hierro después de haber sido fundidos, son vaciados dentro del molde a través de un canal o conducto. Después que se ha enfriado y solidificado, el fundido es liberado del molde. La arena puede ser reciclada y usada nuevamente.Proceso de arenado con resinas artificiales (Furan)DEFINIR PROCESODE FORJAEs un proceso deconformadopor deformaciónplástica que puederealizarse en caliente o enfrío y en el que ladeformación del material se - 35 -produce por la aplicación defuerzas de compresión. U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  44. 44. Sistemas Constructivos IIIEste proceso de fabricación se utiliza para dar una forma y unas propiedadesdeterminadas a los metales y aleaciones a los que se aplica mediante grandespresiones. La deformación se puede realizar de dos formas diferentes: por presión, deforma continua utilizando prensas, o por impacto, de modo intermitente utilizandomartillos pilones.Hay que destacar que es un proceso de conformado de metales en el que no seproduce arranque de viruta, con lo que se produce un importante ahorro de materialrespecto a otros procesos, como por ejemplo el mecanizado.Los principales tipos de forja que existen son: Forja libre Forja con estampa Recalcado DEFINIR PROCESO DE SIDERURGIA Técnica del tratamiento del mineral dehierro para obtener diferentes tipos de éste o de sus aleaciones. El proceso de transformación del mineral de hierro comienza desde su extracción en las minas. El hierro se encuentra presente en la naturaleza en forma de óxidos, hidróxidos, carbo natos, silicatos y sulfuros. Los más utilizados por la siderurgia son los óxidos, hidróxidos y carbona tos.Se produce en un proceso de dos fases. Primero el mineral de hierro es reducido o - 36 -fundido con coque y piedra pomex, produciendo hierro fundido que es moldeadocomo arrabio o conducido a la siguiente fase como hierro fundido. La segunda fase, lade aceración, tiene por objetivo reducir el alto contenido de carbono introducido al U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  45. 45. Sistemas Constructivos IIIfundir el mineral y eliminar las impurezas tales como azufre y fósforo, al mismotiempo que algunos elementos como manganeso, níquel, jierro o vanadio son añadidosen forma de ferro-aleaciones para producir el tipo de acero demandado. DEFINIR PROCESO DE PELETIZACIÓNEs un proceso que consiste en laaglomeración del mineral finamentemolido o un concentrado por la adiciónde aglomerantes como el caso de labentonita y determinada cantidad deagua para darle forma de partículasesféricas (Pellas verdes) las cualesson endurecidas por cocción en hornosrotatorios. La peletización tiene granaplicación en el caso de materiales enforma de partículas muy finas. Esfrecuente exigir que la granulometríade la materia prima sean inferiores a0.200mm y que el 70% sea inferior a0.075mm, ya que con partículas demayores tamaños, se obtiene pellasdefectuosas.Donde se realizan los siguientes procesos:Recepción del material: en esta etapa del proceso el mineral fino llega a la zona derecepción de material por la vía férrea desde la estación receptora o directamente ala planta mediante el uso de cintas transportadoras.Almacenamiento: Aquí el mineral a ser procesado se almacena en sitios ubicados en elinterior de la planta, de donde se suministra el material a los secadores.Secado: El proceso de secado del mineral de hierro se logra gracias a la aplicación deaire caliente hasta lograr un valor de humedad inferior al 1%, requerido para lamolienda. El aire es calentado haciéndolo fluir a través de la llama del quemador decombustión, por medio de un ventilador. El calor transferido al aire se controlamanteniendo constante la temperatura de los gases (esta temperatura representa el - 37 -nivel de secado deseado). El mineral que sale del secador rotatorio cae a una cintatransportadora que lo lleva a un elevador de cangilones y lo sube hasta los silos dealimentación de molino. U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  46. 46. Sistemas Constructivos IIISeparadores: La mezcla molida es llevada a los separadores donde se clasifican almaterial. El grueso es aquel mayor a 45 micrones es retornado nuevamente a losmolinos, y el material fino es depositado en sitios para posteriormente ser mezcladocon otros aditivos.Mezclado: Esta etapa consiste en mezclar el mineral hierro con sus respectivosaglomerantes (cal hidratada o Bentonita) en una composición preestablecida yprehumidificados con un contenido de humedad de aproximadamente el 8% en relacióna su peso. Este material base, el cual es a su vez una mezcla del mineral de hierro,aditivos (sílice, dolomita, piedra caliza, o carbón) y material subdimensionado delproceso de fabricación de pellas se extrae del silo de almacenamiento para serdistribuido a las líneas de mezclado y prehumedecidos. DEFINIR PROCESO DE LAMINACIÓNEl proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundidoa una temperatura que permita la deformación del lingote por un proceso deestiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado tren de laminación. Estos cilindros van conformando el perfil deseado hasta conseguir las medidas adecuadas. Las dimensiones del acero que se consigue no tienen tolerancias muy ajustadas y por eso muchas veces a los productos laminados hay que someterlos a fases de mecanizado para ajustar su tolerancia. Se reduce el espesor inicial delmaterial trabajado mediante las fuerzas de compresión que ejercen dos rodillos sobrela pieza/material de trabajo. Los rodillos giran en sentidos opuestos para que fluya elmaterial entre ellos, ejerciendo fuerzas de compresión al pasar entre ellos y de - 38 -cizallamiento originadas por el rozamiento que se produce entre los rodillos y el metal.Los procesos de laminado requieren gran inversión de capital, debido a ello los molinos U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  47. 47. Sistemas Constructivos IIIde laminado se usan para la producción de grandes cantidades de productos estándar(laminas, placas, etc.)Los procesos de laminado se realizan, en su granmayoría, en caliente por la gran deformaciónejercida sobre el material trabajado. Además,los materiales laminados en caliente tienenpropiedades isotrópicas y carecen de tensionesresiduales. Los principales inconvenientes quepresenta el laminado en caliente son que elproducto no puede mantenerse dentro detolerancias adecuadas, y que la superficie de lapieza queda cubierta por una capa de oxidocaracterística.DEFINIR LAS ZONAS EN QUE SE DIVIDE EL ALTO HORNOSegún el proceso de transformación, se diferencian las zonas siguientes:Zona I o de carga de materiales.-Es la parte más elevada y estrecha del horno, por laque se introducen las cargassucesivas de mineral, carbón de coque y fundenteZona II o de salida de gases residuales.-Está situada inmediatamente por debajo dela zona de carga y su función es recoger elgas del alto horno para su aprovechamientoposterior.Zona III o de deshidratación.-En esta zona se elimina el agua que acompaña lascargas, para poder procedera su precalentamiento, hasta una temperatura de unos400 ºCZona IV, o de reducción indirectaLa reducción indirecta, denominada así porque nose hace directamente por elcarbono, tiene lugar a una temperatura entre los 400 y 700°C - 39 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  48. 48. Sistemas Constructivos III EJEMPLIFIQUE GRAFIQUE C/TIPO DE HIERRO EN ARQUITECTURA USO DEL ALUMINIO EN ARQUITECTURA COMO SE EVITA LA OXIDACIÓN DE LOS METALES - 40 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  49. 49. Sistemas Constructivos III CONCEPTO DE MADERA (hoja No. 9) La madera se define como la sustancia vegetal más o menos dura, compacta y fibrosa que se extrae de las plantas leñosas. Es una agrupación de células de formas muy variadas. Es un material orto trópico encontrado como principal contenido del tronco de un árbol. La madera es utilizada desde tiempos remotos por los humanos para viviendas, para calentarse con fuego, para herramientas, etc. CARACTERISTICAS DE LA MADERACaracterísticas técnicas de las maderasLa madera ha sido a lo largo de los siglos el material más apreciado en carpintería yebanistería, para la construcción de los más variados productos: Muebles, Escaleras,Ventanas, Puertas, Frisos. etcLas características físicas de la madera.Dureza:La dureza es la aptitud de la madera de no ser atacada por un cuerpo que hace presióncontra la misma. Dada la estructura heterogénea del material esta característicavaría entre una y otra planta de la misma especie, así como entre las distintas partesdel tronco.La dureza se refiere a un estado seco con un grado de humedad normal, según la cualse distinguen en:- blandisimas: abeto blanco, álamPesoo, tilo, pino- blandas: abeto, pino, alerce, castaño de indias,aliso. - 41 -- medianamente duras: olmo, castaño, ciprés, plátano, pino negro.- duras: arce, acacia, cerezo, haya, encina, palisandro, olivo, peral, manzano, nogal, U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  50. 50. Sistemas Constructivos III caoba, roble. -muy duras: boj, espino, albar, ébano, roble americano. Peso: Tambíen el peso varía en la misma planta, pues depende de las condiciones de la madera. Por regla general se refiere a la madera seca y cortada. El peso va unido a la dureza, cuanto más dura y compacta es la madera en su estructura, más pesa. En condiciones normales un metro cúbico de madera seca pesa entre 400 y 1000 Kilogramos: pocas maderas, entreellas el ébano superan este valor.Flexibilidad:Es la capacidad de una madera de curvarse, conservando la deformación más allá dellímite de la elasticidad incluso cuando se deja de doblarla.Son plegables: el olmo y el fresno. En una medida inferior: el arce, el abeto, elcastaño, el haya, el chopo, el roble.Elasticidad:Es la aptitud de la madera de recobrar su forma primitiva, cuando cesa la accióndeformante.Son elásticos el fresno, el olmo, el arce, el abeto rojo, el abedul, el haya, el alerce y elálamo.Higroscopicidad:Es la capacidad de la madera de absorber el agua.Todas las maderas en mayor o menormedida absorben humedad y tienden a hincharse.Madurez:Por su naturalez y estructura fibriforme con anillos concéntricos, la madera seevapora y se seca de forma distinta de una zona a otra. Debido a esto en su interiorse crean tensiones que determinan fenómenos de hendidura, curvatura oabarquillamiento. - 42 -Estos fenómenos están más acentuados en la madera fresca y tienden a reducirse a lolargo del arco de madurez, que puede ocurrir de forma natural y que consiste en dejarla madera en sitio aireado y protegido de la intemperie, cuidando de que las piezas U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  51. 51. Sistemas Constructivos IIIamontonadas no se deformen.Otras caracteristicas:- La capcidad de la madera de brillar una vez lifjada y encerada, poco brillantes son elabedul, el roble turco, y el roble de hoja ancha.- La capacidad de la madera de absorber mordientes y barnices diversos.- La plasticidad. propiedad de la madera de mantener la deformación bajo presión.- La capacidad para ser serrada, que se relaciona con la dureza.-El grano, el dibujo, las nervaduras, que se refieren al color, al aspecto estético ydecórativo de la madera.Resistencia:La estructura fibrosa de la madera hace que la misma presente resistencias segun lainclinación con la que se ejercita la presión respecto al sentido de las fibras. Segun laspropiedades mecánicas las maderas se dividen en fuertes(roble, encina, nogal, castaño,haya, arce, plátano, olmo, fresno, manzano.etc) y suaves(álamo, abédul, aliso).La tresistencia a la tracción vaía considerablemte en relación al ángulo entre ladirección del esfuerzo y el eje de las fibras; resulta máxima si la tracción se ejerce alo largo del eje y se reduce según va aumentando la inclinación.El abeto por ejemplo, que puede oponer una resistencia límite de 650 Kg/cm2 paratracción a lo largo del eje; si se estira en sentido oblícuo se parte bajo un esfuerzo desolo 91 Kg/cm2.La resistencia a la comprensión alcanza valores que son la mitad de los respectivos dela tracción; tambíen para la comprensión es importante el ángulo de incidencia de lapresión, si bien en menor medida que en la tracción.La resistencia al corte tiene límites entre 40 y 120 Kg/cm2 para esfuerzos paralelos ala dirección de las fibras y entre 130 y 360 Kg/cm2 en el sentido normal de las fibras. - 43 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  52. 52. Sistemas Constructivos III TIPOS DE MADERA Existen muchos tipos de madera y subproductos de la madera, en el mercado, y tienen múltiples aplicaciones en la construcción y decoración, conocerlos nos permite elegir el tipo más adecuado a nuestra tarea. A grosso modo, existe una primera gran clasificación que distingue entre maderas macizas y aglomerados. Las primeras, proceden directamente del árbol, y se elaboran con el tronco. En elcaso de los aglomerados, la madera es sometida a unproceso industrial, pues se elaboran con serrines,colas, celulosa, chapas muy finas, etc.Madera maciza:Son piezas enteras de madera, naturales, sintratamientos. su precio es más elevado y su calidadmuy superior. La madera maciza requiere de unproceso de secado, reduciendo la humedad contenidahasta aproximadamente la quinta parte de sucontenido, para que sea trabajable y no se deforme oagriete, cuando naturalmente pierda el agua. Conesta madera se elaboran tablas, tableros y listones,y su calidad y resistencia, depende del árbol del queprocede la pieza.Clasificación según el uso:• Maderas blandas: son ligeras y más baratas. Son las másempleadas en mobiliario y estructuras. Provienen de árboles decrecimiento rápido, perennes o coníferas, como: ciprés, pino,abeto, cedro, etc. La denominación “blanda”, no siempre refiere ala dureza de la madera, algunas pueden serlo y otras no tanto. Serefiere a la facilidad de trabajarlas, su ductilidad.• Maderas duras: por lo general son más resistentes y máscaras. Son más complicadas para trabajar por su irregularidad y menor lisura, pero engeneral es más sencillo darles forma con máquina. Con esta madera se producenmuebles de calidad superior y excelente acabado. - 44 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  53. 53. Sistemas Constructivos IIILos tipos de maderas según su origen:Se clasifican en maderas europeas, son las procedentes del hemisferio norte o zonastempladas, en general Europa. Se subdividen en maderas frondosas, más empleadas enebanistería y revestimientos, siendo el roble una de las más nobles. También seencuentran en este grupo: haya, fresno, nogal, olmo, cerezo, encina. Las maderasresinosas son las más empleadas, principalmente en construcción y carpintería. Engeneral son blandas: pino, abeto, cedro.La otra es la de las maderas tropicales, que son exóticas y provienen de zonastropicales de América, África, Asia. Ofrecen colores diferentes y se encuentran enauge. Su gran resistencia, las hace codiciadas para ciertos usos, como la teca, que esideal para mobiliario de jardín. El ébano y la caoba, gozan de gran prestigio.Aglomerados:Los derivados de la madera, son unaopción económica y resistente parelaborar muebles u otros objetos. Sonobtenidos a partir de virutas, serrines,cortezas, ramas, en general tienenforma de paneles, las variedades máscomunes son los aglomerados,contrachapados y los de fibra.• Contrachapado: uno de losinconvenientes principales de lamadera es su vulnerabilidad a loscambios atmosféricos y la humedad,estos efectos pueden disminuirse, elaborando tableros conformados por varias chapasde madera, encoladas y prensadas, locuaz les da mayor resistencia. Para su elaboraciónse emplean el pino, el haya, el álamo. El contrachapado más común, está compuesto decinco chapas, es empleado en interiores, puede adaptarse al uso exterior con ciertosprocesos. Hay variedades revestidas de maderas nobles, para usos decorativos, yotras revestidas de PVC, que se emplean en baños y cocinas, por su calidadimpermeable.• Aglomerado: Empleando los restos de tipos de madera que se trituran (virutas,serrines, ramas), mezclan y calientan, y se convierten en tableros rígidos. Es unsistema que aprovecha los residuos de carpintería, es barato y fácil de trabajar, detextura irregular y porosa, que sirve para elaborar parqués y tarimas flotantes,tableros para carpintería. Hay aglomerados especiales para exteriores, pero losmuebles obtenidos de este material, son de baja calidad. - 45 -• Fibras: se elaboran con fibras de madera que se une con cola y es prensa,procedentes de la pasta de madera. Hay dos clases los paneles HDF fibras de U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  54. 54. Sistemas Constructivos IIIdensidad dura, y los MDF fibras de mediana densidad, y se diferencian en las fibrascon las que se fabrican, más o menos duras y densas. Su resistencia a la humedad esbaja. APLICACIÓN DE LA MADERA EN ARQUITECTURA La madera se emplea en construcción en carpintería de taller, de armar, encofrados para hormigón armado, postes, durmientes de ferrocarril, etc. Con ella se fabrica el papel, algodón, pólvora, seda artificial, extractos, etc. En la actualidad hay nuevas elaboraciones, como las maderasterciadas, maderas en forma plástica, maderas aislantes al calor, al frío y del ruido,resistentes al fuego, en forma laminada,comprimida y hasta en planchas muydelgadas y flexibles, aptas para emplearcomo revestimiento similar al papel, y, porúltimo, las planchas de maderasaglomeradas, de múltiples aplicaciones. - 46 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  55. 55. Sistemas Constructivos III El consumo de madera es un bien ambiental. Considerados todos los factores de su ciclo de vida, el comportamiento medioambiental de la madera es superior al de otros productos empleados en la construcción, dentro de estos factores se considera que, necesita menor gasto energético en su producción, es natural, biodegradable, reciclable, excelente aislante, no es tóxica, y además fija CO2 en su crecimiento. Abordar el temade madera y su utilización en la arquitecturasustentable, constituye hoy un reto, puestoque ha sido poco estudiada hasta el momentoy carece de estudios en tal sentido. COMO SE CONSIGUE LA MADERA EN EL MERCADO Una de las actividades más importantes para la economía de las familias rurales, es el aprovechamiento de madera de los bosques.Todos extraen madera en formaartesana e industrial, empleandomotosierra para la producción detablas, tablones y otrosproductos. Estos soncomercializados en el mercado,principalmente a personas yfabricas que se dedican a lacompra de madera y su transportehacia los diferentes mercados. - 47 -Los árboles de interés comercialcrecen de forma muy dispersa enla selva. U.M.G | Arq. Silvia Hernández
  56. 56. Sistemas Constructivos IIIPara la extracción de estosárboles gigantescos, serequiere hacer pistas quepermitan la entrada demaquinaria pesada.La tala de árboles centenariosde más de 50 m de alturaprovoca aclarados en elbosque, su caída arrastraconsigo otros muchos árboles,en parte por sus dimensiones, en parte por el marullo de plantas enredaderas que une unos árboles con otros. La extracción selectiva de maderas nobles conlleva además deforestaciónindirecta, la abertura de pistas y caminos favorece la llegada y el asentamientoincontrolado de colonos. La tala comercial es para la selva como una herida profundapara un ser humano. Si no se cura, ni se cicatriza, será la puerta de entrada deagentes patógenos que infectaran la zona afectada, y luego harán lo propio con todo elcuerpo. - 48 - U.M.G | Arq. Silvia Hernández

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