Carbono Equivalente 342z6i

TAREA 1. CONTENIDO EQUIVALENTE DE CARBONO, DUCTILIDAD Y ANGULARES BOBLES  Explique qué es el contenido de carbono en el acero y cómo se calcula. El carbono equivalente (Ceq) es un parámetro que parametriza la composición química del acero y permite evaluar el grado de soldabilidad de los aceros al carbono de baja aleación. De acuerdo con Zalazar (s.f.), el porcentaje de carbono equivalente indica cómo los elementos de aleación presentes en el acero afectan las transformaciones características, favoreciendo la formación de microestructuras susceptibles a fisuración por hidrógeno en la zona afectada por calor (ZAC). Así, permite establecer el tipo de microestructura esperada en la ZAC en función de la velocidad de enfriamiento desde una temperatura máxima. Existen diversas expresiones matemáticas para calcular el carbono equivalente. La ecuación desarrollada por el Instituto Internacional de Soldadura, es la más ampliamente aplicada, se expresa como: 𝐶𝑒𝑞 = %𝐶 +

%𝑀𝑛 %𝐶𝑢 + %𝑁𝑖 %𝐶𝑟 + %𝑀𝑜 + %𝑉 + + 6 15 5

En Japón, la siguiente fórmula se utiliza comúnmente para evaluar la capacidad de endurecimiento de aceros al carbono y de baja aleación: 𝐶𝑒𝑞 = %𝐶 +

%𝑆𝑖 %𝑀𝑛 %𝑁𝑖 %𝐶𝑟 %𝑀𝑜 %𝑉 + + + + + 24 6 40 5 4 14

En estas fórmulas, el carbono C, silicio Si, manganeso Mn, níquel Ni, cromo Cr, Molibdeno Mo, Vanadio V y boro B, representan el porcentaje en masa de cada elemento en la aleación. Como regla general, se establece que el acero es soldable cuando su contenido de carbono es menor al 0,4%, ello de acuerdo con la fórmula del Instituto Internacional de Soldadura (Zalazar, s.f.).  Defina ductilidad a nivel de material, elemento y estructura.

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La ductilidad se puede definir tanto para el material como para la sección de un elemento estructural, así como, a nivel global para toda la estructura. De este modo, según lo indicado por Bozzo y Barbat (2004): 

La ductilidad a nivel del material (𝜇𝑚𝑎𝑡 ) se entiende como la capacidad que posee éste de deformarse plásticamente sin romperse, es decir, un material dúctil es capaz de deformarse de manera permanente y apreciable en el rango inelástico antes de fallar. La ductilidad del material se mide como el área bajo la curva de esfuerzo deformación.

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La ductilidad a nivel del elemento (𝜇𝑒𝑙𝑒𝑚 ) corresponde a la capacidad de deformarse inelásticamente y de disipar energía a través de un comportamiento histérico, que posee una determinada sección, ya sea una viga, columna o pilar, ante la acción de carga y sin degradación importante de su resistencia.

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La ductilidad a nivel de estructura o ductilidad global (𝜇𝑒𝑠𝑡 ) indica la capacidad que posee la estructura para deformarse en el rango inelástico y mantener su capacidad resistente sin sufrir colapso, aunque con la posibilidad de sufrir deformaciones que dejen fuera de servicio a la edificación.

Cabe mencionar que, la demanda de ductilidad global para un edificio y para un determinado terremoto es, generalmente, menor que la demanda de ductilidad de sección y ésta es, usualmente, menor que la demanda de ductilidad a nivel de material. 𝜇𝑚𝑎𝑡 > 𝜇𝑒𝑙𝑒𝑚 > 𝜇𝑒𝑠𝑡  Indique que significan las siglas LLBB y SLBB en lo que a angulares dobles se refiere. De acuerdo con la nomenclatura para perfiles de acero, la identificación LLBB y SLBB en angulares dobles hace referencia, por sus siglas en inglés, a la longitud de las “patas” de angular y a la configuración geométrica de “L” espalda con espalda “_| |_”, la cual se aprecia en la siguiente figura. El significado de las siglas sería: 𝐿𝐿𝐵𝐵 = 𝑳𝑜𝑛𝑔 𝑳𝑒𝑔𝑠 𝑩𝑎𝑐𝑘 − 𝑡𝑜 − 𝑩𝑎𝑐𝑘 → “patas largas espalda con espalda” 𝑆𝐿𝐵𝐵 = 𝑺ℎ𝑜𝑟𝑡 𝑳𝑒𝑔𝑠 𝑩𝑎𝑐𝑘 − 𝑡𝑜 − 𝑩𝑎𝑐𝑘 → “patas cortas espalda con espalda”

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Patas del angular

Configuración “espalda con espalda”

Figura única. Angular doble 2L 5x3 – 1/2x3/8 LLBB Fuente: www.ingecivil.net, 2018

Referencias bibliográficas Anónimo. (2018). Dimensiones y propiedades de perfiles de acero AISC (Plantilla Excel). Recuperado

de

https://www.ingecivil.net/2018/01/17/dimensiones-y-propiedades-de-

perfiles-de-acero-aisc/ Bozzo, L. & Barbat, A. (2004). Diseño sismorresistente de edificios: técnicas convencionales y avanzadas. Barcelona: Editorial Reverté S.A. Zalazar, M. (s.f.). Soldabilidad de los aceros. Recuperado de https://metfusion.wordpress.com/ 2013/08/ 10/soldabilidad-de-los-aceros/

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