TÍTULO 3.º PROPIEDADES TECNOLÓGICAS DE LOS MATERIALES Y DURABILIDAD
TÍTULO 3.º PROPIEDADES TECNOLÓGICAS DE LOS MATERIALES Y DURABILIDAD
CAPÍTULO VI
MATERIALES
En el ámbito de aplicación de esta Instrucción, podrán utilizarse productos de construcción que estén fabricados o comercializados legalmente en los Estados miembro de la Unión Europea y en los Estados firmantes del Acuerdo sobre el Espacio Económico Europeo y siempre que dichos productos, cumpliendo la normativa de cualquier Estado miembro de la Unión Europea, aseguren en cuanto a la seguridad y el uso al que están destinados un nivel equivalente al que exige esta Instrucción.
Dicho nivel de equivalencia se acreditará conforme a lo establecido en el artículo 4.2 o, en su caso, en el artículo 16 de la Directiva 89/106/CEE del Consejo, de 21 de diciembre de 1988, relativa a la aproximación de las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas de los Estados miembros sobre los productos de construcción.
Lo dispuesto en los párrafos anteriores será también de aplicación a los productos de construcción fabricados o comercializados legalmente en un Estado que tenga un Acuerdo de asociación aduanera con la Unión Europea, cuando ese Acuerdo reconozca a esos productos el mismo tratamiento que a los fabricados o comercializados en un Estado miembro de la Unión Europea. En estos casos el nivel de equivalencia se constatará mediante la aplicación, a estos efectos, de los procedimientos establecidos en la mencionada Directiva.
Artículo 25 Generalidades
Este Capítulo prescribe los requisitos que deben cumplir los materiales utilizables en las estructuras xx xxxxx. El Artículo 26 define las características de composición química, mecánicas y tecnológicas que deben cumplir, así como los métodos de ensayo para su determinación. Los Artículos 27 y 28 se refieren, respectivamente, a los tipos xx xxxxx y a los diferentes productos (perfiles y chapas) utilizables.
El Artículo 29 especifica los medios de unión utilizables, y el Artículo 30 se refiere a los sistemas de protección necesarios.
Artículo 26 Características de los aceros
26.1. Composición química
La composición química de los aceros utilizables para la fabricación de perfiles y chapas para estructuras xx xxxxx será la especificada en el apartado que corresponda, según el tipo xx xxxxx, en el Artículo 27.
26.2. Características mecánicas
A los efectos de esta Instrucción, las características fundamentales que se utilizan para definir la calidad de los aceros son las siguientes:
a) Diagrama tensión-deformación (carga unitaria-deformación).
b) Carga unitaria máxima a tracción o resistencia a tracción (fu).
c) Límite elástico (fy).
d) Deformación correspondiente a la resistencia a tracción o deformación bajo carga máxima (εmáx).
e) Deformación remanente concentrada de rotura (εu).
f) Módulo de elasticidad (E).
g) Estricción (Z) expresada en porcentaje.
h) Resiliencia (KV).
i) Tenacidad de fractura.
Los fabricantes deberán garantizar, como mínimo, las características indicadas en b), c), d), e), f) y h).
26.3. Requisitos de ductilidad
Los aceros utilizables deberán cumplir los siguientes requisitos, al objeto de garantizar una ductilidad suficiente:
fu/fy ≥ 1,10
εu ≥ 0,15 εmáx ≥ 15 εy
siendo εu la deformación remanente concentrada de rotura medida sobre una base de
longitud 5,65
Ao , donde Ao es la sección inicial, εmáx es la deformación correspondiente a
la resistencia a tracción o deformación bajo carga máxima y εy la deformación correspondiente al límite elástico, dada por εy = 0,002 + fy/E, siendo E el módulo de elasticidad xxx xxxxx, para el que puede tomarse el valor convencional de 210.000 N/mm2, salvo que se disponga de resultados procedentes de ensayos xxx xxxxx.
26.4. Características tecnológicas
La soldabilidad es la aptitud de un acero para ser soldado mediante los procedimientos habituales sin que aparezca fisuración en frío. Es una característica tecnológica importante, de cara a la ejecución de la estructura. Según ISO 581/80 “Un acero se considera soldable en un grado prefijado, por un procedimiento determinado y para una aplicación específica, cuando mediante una técnica adecuada pueda conseguirse la continuidad metálica de la unión, de tal manera que ésta cumpla con las exigencias prescritas con respecto a sus propiedades locales y a su influencia en la construcción de la que forma parte integrante”.
La resistencia al desgarro laminar xxx xxxxx se define como la resistencia a la aparición de fisuras en piezas soldadas sometidas a tensiones de tracción en dirección perpendicular a su superficie. Para evitar el desgarro laminar, se deberá reducir en lo posible dichas tensiones mediante un proyecto adecuado de los detalles constructivos correspondientes y analizar si es preciso emplear aceros poco susceptibles a este defecto, tales como los aceros con resistencia mejorada a la deformación en la dirección perpendicular a la superficie del producto, indicados en 27.2.5.
La aptitud al doblado es un índice de la ductilidad del material, y se define por la ausencia o presencia de fisuras en el ensayo xx xxxxxxx. La aptitud al doblado es una característica opcional que debe verificarse sólo si lo exige el pliego de prescripciones técnicas particulares del proyecto o si lo indica el pedido.
26.5. Determinación de las características de los aceros
26.5.1. Composición química
En cuanto a la composición química xxx xxxxx, los contenidos más importantes son los de los elementos que aparecen en la expresión del valor del carbono equivalente (definido en 26.5.5), así como los contenidos en fósforo y azufre, cuya limitación obedece a la necesidad de minimizar las inclusiones.
La determinación de la composición química se efectuará mediante los métodos especificados en la norma UNE correspondiente al tipo xx xxxxx.
26.5.2. Características de tracción
La determinación de las características mecánicas de tracción (fu, fy, εmáx, εu, E) se efectuará mediante el ensayo de tracción normalizado en UNE-EN ISO 6892-1.
La determinación de la estricción (Z) se realizará a partir de las secciones rectas, inicial y de rotura, de la probeta sometida al ensayo de tracción, mediante la expresión:
Z = Ai − Au 100 .
Ai
26.5.3. Resiliencia
La determinación de la resiliencia se efectuará mediante el ensayo de flexión por choque sobre probeta Charpy normalizado en UNE 7475-1.
26.5.4. Tenacidad de fractura
La determinación rigurosa de la tenacidad de fractura se efectuará, en los casos especiales en que se requiera, mediante ensayos específicos de Mecánica de Fractura, que deberán realizarse en laboratorios especializados.
26.5.5. Soldabilidad (carbono equivalente)
El parámetro fundamental de los aceros desde el punto de vista de la soldabilidad es el valor del carbono equivalente (CEV) que se establece para cada tipo xx xxxxx.
El valor del carbono equivalente se define mediante la siguiente expresión en la que los contenidos de los elementos químicos indicados se expresan en tanto por ciento:
CEV
= C + Mn + Cr + Mo + V + Ni + Cu
6 5 15
No obstante, se considerará que se cumple el requisito de soldabilidad en un acero cuyo valor del carbono equivalente supere al establecido en esta Instrucción para el mismo, si el procedimiento de soldeo del mismo está cualificado según UNE-EN ISO 15614-1 (o UNE-EN ISO 15613 si precisa utilizar un cupón de prueba no normalizado).
26.5.6. Características xx xxxxxxx
La determinación de la aptitud al doblado se efectuará comprobando la ausencia de fisuras en el ensayo xx xxxxxxx simple, normalizado en UNE-EN ISO 7438.
26.5.7. Resistencia al desgarro laminar
La comprobación de que un acero es resistente al desgarro laminar se efectuará mediante la obtención de la estricción en el ensayo de tracción, debiendo cumplirse lo especificado en la tabla 27.2.5.
Artículo 27 Tipos xx xxxxx
Esta Instrucción contempla los siguientes tipos xx xxxxx utilizables en perfiles y chapas para estructuras xx xxxxx:
⎯ Aceros no aleados laminados en caliente. Se entiende por tales los aceros no aleados, sin características especiales de resistencia mecánica ni resistencia a la corrosión, y con una microestructura normal de ferrita-perlita.
⎯ Aceros con características especiales. Se consideran los siguientes tipos:
- Aceros soldables de grano fino, en la condición de normalizado.
- Aceros soldables de grano fino, laminados termomecánicamente.
- Aceros con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica (aceros patinables).
- Aceros de alto límite elástico, en la condición de templado y revenido.
- Aceros con resistencia mejorada a la deformación en la dirección perpendicular a la superficie del producto.
A los efectos de esta Instrucción, los aceros normalizados en las normas indicadas en la tabla 27 se consideran equivalentes a los tipos de aceros mencionados anteriormente:
Tabla 27. Aceros equivalentes a los tipos xx xxxxx expresados
TIPO DE ACERO | NORMA UNE-EN |
Aceros no aleados laminados en caliente. | UNE-EN 10025-2 |
Aceros soldables de grano fino, en la condición de normalizado. | UNE-EN 10025-3 |
Aceros soldables de grano fino, laminados termomecánicamente. | UNE-EN 10025-4 |
Aceros con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica (aceros patinables). | UNE-EN 10025-5 |
Aceros de alto límite elástico, en la condición de templado y revenido. | UNE-EN 10025-6:2007+A1 |
Aceros con resistencia mejorada a la deformación en la dirección perpendicular a la superficie del producto. | UNE-EN 00000 XXX-XX 10025-1 |
Los apartados 27.1 y 27.2 establecen las características y propiedades para los aceros descritos basadas en las contempladas en las normas xx xxxxx para productos laminados en caliente UNE-EN 10025-2, UNE-EN 10025-3, UNE-EN 10025-4, UNE-EN
10025-5 y UNE-EN 10025-6:2007+A1 y son compatibles con los tipos xx xxxxx y las características mecánicas de los aceros contemplados en las normas UNE-EN 10210-1 y UNE-EN 10219-1 de perfiles se sección hueca y UNE-EN 10162 de perfiles de sección abierta.
Para el límite elástico característico fyk se tomará el valor nominal indicado en la norma UNE-EN correspondiente al tipo xx xxxxx de que se trate, en función del tipo y xxxxx xx xxxxx y del espesor nominal de producto o, alternativamente, como simplificación, cuando el acero disponga de unas garantías adicionales según el Artículo 84, el valor nominal establecido en este Artículo para el tipo xx xxxxx de que se trate. Igualmente se procederá con el resto de las características y propiedades que figuran en los distintos apartados de este Artículo.
27.1. Aceros no aleados laminados en caliente
Los aceros no aleados laminados en caliente utilizables a los efectos de esta Instrucción son los que corresponden a los tipos y grados recogidos en la tabla 27.1.a
Tabla 27.1.a. Aceros no aleados laminados en caliente
Tipo Grado | S 235 | S 275 | S 355 |
JR | S 235 JR | S 275 JR | S 355 JR |
J0 | S 235 J0 | S 275 J0 | S 355 J0 |
J2 | S 235 J2 | S 275 J2 | S 355 J2 |
K2 | - | - | S 355 K2 |
Se admiten los estados de desoxidación FN (no se admite acero efervescente), en el caso de los grados JR y J0, y FF (acero calmado), en el caso de los grados J2 y K2.
El valor del carbono equivalente (CEV) basado en el análisis de colada deberá cumplir la tabla 27.1.b.
Tabla 27.1.b. CEV máximo
Tipo | Espesor nominal de producto t (mm) | |||
≤ 30 | 30 < t ≤40 | 40 < t ≤150 | 150 < t ≤000 | |
X 000 | 0,35 | 0,35 | 0,38 | 0,40 |
S 275 | 0,40 | 0,40 | 0,42 | 0,44 |
S 355 | 0,45 | 0,47 | 0,47 | 0,49 |
Los porcentajes de fósforo y azufre, en el análisis de producto, deberán cumplir la tabla 27.1.c.
Tabla 27.1.c. Contenidos máximos en P y S
Tipo | P (% máx) | S (% máx) |
X000 XX, X000 XX, X000 JR | 0,045 | 0,045 |
S235 J0, S275 J0, S355 J0 | 0,040 | 0,040 |
S235 J2, S275 J2, S355 J2, S355 K2 | 0,035 | 0,035 |
En la tabla 27.1.d se recogen las especificaciones correspondientes a límite elástico fy y resistencia a tracción fu para los distintos tipos xx xxxxx.
Tabla 27.1.d. Límite elástico mínimo y resistencia a tracción (N/mm2)
Tipo | ||||
t ≤ 40 | 40 < t ≤80 | |||
fy | fu | fy | fu | |
S 235 | 235 | 360<fu<510 | 215 | 360<fu<510 |
S 275 | 275 | 430<fu<580 | 255 | 410<fu<560 |
S 355 | 355 | 490<fu<680 | 335 | 470<fu<630 |
Espesor nominal t (mm)
En la tabla 27.1.e se detallan las especificaciones de resiliencia de los distintos xxxxxx xx xxxxx.
Tabla 27.1.e. Resiliencia (J), según el espesor nominal de producto t (mm)
Grado | Temperatura de ensayo (ºC) | Resiliencia (J) | ||
t ≤ 150 | 150< t ≤ 250 | 250< t ≤ 400 | ||
JR | 20 | 27 | 27 | - |
J0 | 0 | 27 | 27 | - |
J2 | -20 | 27 | 27 | 27 |
K2 | -20 | 40 (*) | 33 | 33 |
(*) Equivale a una resiliencia de 27J a –30ºC.
Para t ≤ 12 mm se aplicará lo indicado en UNE-EN 10025-1.
Todos los tipos y xxxxxx xx xxxxx de la tabla 27.1.a son, generalmente, aptos para el soldeo por todos los procedimientos, siendo creciente la soldabilidad desde el grado JR hasta el K2.
27.2. Aceros con características especiales
27.2.1. Aceros soldables de grano fino, en la condición de normalizado.
Los aceros soldables de grano fino, en la condición de normalizado, utilizables a los efectos de esta Instrucción corresponden a los tipos y grados recogidos en la tabla 27.2.1.a
Tabla 27.2.1.a. Aceros soldables de grano fino, en la condición de normalizado
Tipo Grado | S 275 | S 355 | S 420 | S 460 |
N | S 275 N | S 355 N | S 420 N | S 460 N |
NL | S 275 NL | S 355 NL | S 420 NL | S 460 NL |
El valor del carbono equivalente (CEV) basado en el análisis de colada deberá cumplir la tabla 27.2.1.b.
Tabla 27.2.1.b. CEV máximo
Tipo | Espesor nominal t (mm) | ||
t ≤ 63 | 63 < t ≤ 100 | 100 < t ≤ 000 | |
X 000 X/XX | 0,40 | 0,40 | 0,42 |
S 355 N/NL | 0,43 | 0,45 | 0,45 |
S 420 N/NL | 0,48 | 0,50 | 0,52 |
S 460 N/NL | 0,53 | 0,54 | 0,55 |
Los porcentajes de fósforo y azufre, en el análisis de producto, deberán cumplir la tabla 27.2.1.c.
Tabla 27.2.1.c. Contenidos máximos en P y S
Tipo | P (% máx) | S (% máx) |
S275 N, S355 N, S420 N, S460 N | 0,035 | 0,030 |
X000 XX, X000 XX, X000 XX, X000 XX | 0,030 | 0,025 |
En la tabla 27.2.1.d se recogen las especificaciones correspondientes a límite elástico fy y resistencia a tracción fu para los distintos tipos xx xxxxx.
Tabla 27.2.1.d. Límite elástico mínimo y resistencia a tracción (N/mm2)
Tipo | Espesor nominal t(mm) | |||
t ≤ 40 | 40 < t ≤ 80 | |||
fy | fu | fy | fu | |
S 275 N/NL | 275 | 370<fu<510 | 255 | 370<fu<510 |
S 355 N/NL | 355 | 470 <fu<630 | 335 | 470<fu<630 |
S 420 N/NL | 420 | 520<fu<680 | 390 | 520<fu<680 |
S 460 N/NL | 460 | 540<fu<720 | 430 | 540<fu<720 |
En la tabla 27.2.1.e se detallan las especificaciones de resiliencia de los distintos xxxxxx xx xxxxx.
Tabla 27.2.1.e. Resiliencia (J) según la dirección, longitudinal (L) o transversal (T), de ensayo
Grado | Dirección | Temperatura de ensayo (ºC) | ||||||
20 | 0 | -10 | -20 | -30 | -40 | -50 | ||
N | L T | 55 31 | 47 27 | 43 24 | 40(*) 20 | - - | - - | - - |
NL | L T | 63 40 | 55 34 | 51 30 | 47 27 | 40 23 | 31 20 | 27 16 |
(*) Equivale a una resiliencia de 27J a –30ºC.
En esta tabla, la verificación de valores se efectuará, salvo que el pliego de prescripciones técnicas particulares disponga otra cosa, sobre ensayos efectuados en la dirección longitudinal, y a una temperatura de –20ºC, o –50ºC, para los grados N y NL, respectivamente.
Todos los tipos y xxxxxx xx xxxxx de la tabla 27.2.1.a deben ser aptos para el soldeo por los procedimientos habituales.
27.2.2. Aceros soldables de grano fino, laminados termomecánicamente
Los aceros soldables de grano fino, laminados termomecánicamente, utilizables a los efectos de esta Instrucción corresponden a los tipos y grados recogidos en la tabla 27.2.2.a.
Tabla 27.2.2.a. Aceros soldables de grano fino, laminados termomecánicamente
Tipo Grado | S 275 | S 355 | S 420 | S 460 |
M | S 275 M | S 355 M | S 420 M | S 460 M |
ML | S 275 ML | S 355 ML | S 420 ML | S 460 ML |
El valor del carbono equivalente (CEV) basado en el análisis de colada deberá cumplir la tabla 27.2.2.b.
Tabla 27.2.2.b. CEV máximo
Tipo | Espesor nominal t(mm) | |||
t ≤ 16 | 16 < t ≤ 40 | 40 < t ≤ 63 | 63 < t | |
S 275 M/ML | 0,34 | 0,34 | 0,35 | 0,38 |
S 355 M/ML | 0,39 | 0,39 | 0,40 | 0,45 |
S 420 M/ML | 0,43 | 0,45 | 0,46 | 0,47 |
S 460 M/ML | 0,45 | 0,46 | 0,47 | 0,48 |
Los porcentajes de fósforo y azufre, en el análisis de producto, deberán cumplir la tabla 27.2.2.c.
Tabla 27.2.2.c. Contenidos máximos en P y S
Tipo | P (% máx) | S (% máx) |
S275 M, S355 M, S420 M, S460 M | 0,035 | 0,030 |
S275 ML, S355 ML, S420 ML, S460 ML | 0,030 | 0,025 |
En la tabla 27.2.2.d se recogen las especificaciones correspondientes a límite elástico fy y resistencia a tracción fu para los distintos tipos xx xxxxx.
Tabla 27.2.2.d. Límite elástico mínimo y resistencia a tracción (N/mm2)
Tipo | Espesor nominal t(mm) | |||
t ≤ 40 | 40 < t ≤ 80 | |||
fy | fu | fy | fu | |
S 275 M/ML | 275 | 370<fu<530 | 255 | 360<fu<520 |
S 355 M/ML | 355 | 470<fu<630 | 335 | 450<fu<610 |
S 420 M/ML | 420 | 520<fu<680 | 390 | 500<fu<660 |
S 460 M/ML | 460 | 540<fu<720 | 430 | 530<fu<710 |
En la tabla 27.2.2.e se detallan las especificaciones de resiliencia de los distintos xxxxxx xx xxxxx.
Tabla 27.2.2.e: Resiliencia (J) según la dirección, longitudinal (L) o transversal (T), de ensayo
Grado | Dirección | Temperatura de ensayo (ºC) | ||||||
20 | 0 | -10 | -20 | -30 | -40 | -50 | ||
M | L T | 55 31 | 47 27 | 43 24 | 40(*) 20 | - - | - - | - - |
ML | L T | 63 40 | 55 34 | 51 30 | 47 27 | 40 23 | 31 20 | 27 16 |
(*) Equivale a una resiliencia de 27J a –30ºC.
En esta tabla, la verificación de valores se efectuará, salvo que el pliego de prescripciones técnicas particulares disponga otra cosa, sobre ensayos efectuados en la dirección longitudinal, y a una temperatura de –20ºC, o –50ºC, para los grados M y ML, respectivamente.
Todos los tipos y xxxxxx xx xxxxx de la tabla 27.2.2.a deben ser aptos para el soldeo por los procedimientos habituales.
27.2.3. Aceros con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica (aceros patinables)
Los aceros con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica (también llamados aceros patinables o aceros auto-protectores) utilizables a los efectos de esta Instrucción corresponden a los tipos y grados recogidos en la tabla 27.2.3.a.
Tabla 27.2.3.a. Aceros con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica
Tipo Grado | S 235 | S 355 |
J0 | S 235 J0 W | S 355 J0 W |
J2 | S 235 J2 W | S 355 J2 W |
K2 | S 355 K2 W |
El valor del carbono equivalente (CEV) basado en el análisis de colada deberá ser menor o igual que 0,44 para el tipo S235, y que 0,52 para el tipo S 355.
Los porcentajes de fósforo y azufre, en el análisis de producto, deberán cumplir la tabla 27.2.3.b.
Tabla 27.2.3.b. Contenidos máximos en P y S
Tipo | P (% máx) | S (% máx) |
S235 J0 W, S355 J0 W | 0,040 | 0,040 |
S235 J2 W | 0,040 | 0,035 |
S355 J2 W, S355 K2 W | 0,035 | 0,035 |
En la tabla 27.2.3.c se recogen las especificaciones correspondientes a límite elástico fy y resistencia a tracción fu para los distintos tipos xx xxxxx.
Tabla 27.2.3.c. Límite elástico mínimo y resistencia a tracción (N/mm2)
Tipo | Espesor nominal t (mm) | |||
t ≤ | 40 | 40 < t ≤ 80 | ||
fy | fu | fy | fu | |
S 235 J0W S 235 J2W | 235 | 360<fu<510 | 215 | 360<fu<510 |
S 355 J0W | ||||
S 355 J2W | 355 | 490<fu<680 | 335 | 470<fu<630 |
S 355 K2W | ||||
En la tabla 27.2.3.d se detallan las especificaciones de resiliencia de los distintos xxxxxx xx xxxxx.
Tabla 27.2.3.d. Resiliencia (J)
Grado | Temperatura de ensayo (ºC) | Resiliencia (J) | ||
J0 | 0 | 27 | ||
J2 | -20 | 27 | ||
K2 | -20 | 40 (*) | ||
(*) Equivale a una resiliencia de 27 J a –30ºC. Para t ≤ 12 mm se aplicará lo indicado en UNE-EN 10025-1. Todos los tipos de aceros indicados son soldables, pero su soldabilidad no es ilimitada para los diferentes procesos de soldadura. Por ello, el suministrador deberá facilitar a la dirección facultativa los procedimientos recomendados para realizar, cuando sea necesario, las soldaduras. En todo caso, debe eliminarse antes de la soldadura la pátina autoprotectora que se haya formado en la zona próxima (a menos de 20 mm) de los bordes de la unión. Debe asegurarse que la soldadura sea también resistente a la corrosión atmosférica. 27.2.4. Aceros de alto límite elástico, en la condición de templado y revenido Los aceros de alto límite elástico, en la condición de templado y revenido utilizables a los efectos de esta Instrucción corresponden a los tipos y grados recogidos en la tabla 27.2.4.a. Tabla 27.2.4.a. Aceros de alto límite elástico, en la condición de templado y revenido Tipo S 460 Grado Q S 460 Q QL S 460 QL XX0 X 000 XX0 Los porcentajes de fósforo y azufre, en el análisis de producto, deberán cumplir la tabla 27.2.4.b. Tabla 27.2.4.b. Contenidos máximos en P y S Tipo P (% máx) S (% máx) S460 Q 0,030 0,017 X000 XX, X000 XX0 0,025 0,012 En la tabla 27.2.4.c se recogen las especificaciones correspondientes a límite elástico mínimo fy y resistencia a tracción fu para estos aceros. Tabla 27.2.4.c. Límite elástico mínimo y resistencia a tracción (N/mm2) Tipo Espesor nominal t(mm) | ||||
t ≤ 40 | 40 < t ≤ 80 | |||||
fy | fu | fy | fu | |||
S 460 Q S 460 QL S 460 QL1 | 460 | 550<fu<720 | 440 | 550<fu<720 | ||
En la tabla 27.2.4.d se detallan las especificaciones de resiliencia de los distintos xxxxxx xx xxxxx. Tabla 27.2.4.d. Resiliencia (J) según la dirección, longitudinal (L) o transversal (T), de ensayo En esta tabla, la verificación de valores se efectuará, salvo que el pliego de prescripciones técnicas particulares disponga otra cosa, sobre ensayos efectuados en la dirección longitudinal, y a una temperatura de –20ºC, -40ºC o –60ºC, para los grados Q, QL y QL1 respectivamente. Dada su composición química, y al objeto de garantizar la soldabilidad xxx xxxxx, el suministrador deberá informar a la dirección facultativa de los elementos de aleación que se han incorporado al acero que se suministra, y de los procedimientos recomendados para realizar, cuando sea necesario, las soldaduras. 27.2.5. Aceros con resistencia mejorada a la deformación en la dirección perpendicular a la superficie del producto Los aceros con resistencia mejorada a la deformación en la dirección perpendicular a la superficie del producto utilizables a los efectos de esta Instrucción son aceros tipificados en alguno de los apartados de este Artículo 27, que cumplen, además, los valores mínimos de estricción de la tabla 27.2.5, obtenida en ensayo de tracción en la dirección del espesor. Tabla 27.2.5. Grados y valores mínimos de estricción | ||||||
Grado | Dirección | Temperatura de ensayo (ºC) | |||
0 | -20 | -40 | -60 | ||
Q | L T | 40 30 | 30 27 | - - | - - |
QL | L T | 50 35 | 40 30 | 30 27 | - - |
QL1 | L T | 60 40 | 50 35 | 40 30 | 30 27 |
Grado | Estricción (%) | |
Valor mínimo medio de 3 ensayos | Valor mínimo individual | |
Z 15 | 15 | 10 |
Z 25 | 25 | 15 |
Z 35 | 35 | 25 |
Artículo 28 Productos xx xxxxx
En las estructuras xx xxxxx se utilizarán exclusivamente los perfiles y chapas contemplados en este Artículo, con las dimensiones y tolerancias que en cada caso se indican.
Los perfiles y chapas deben ser elaborados con los aceros especificados en el Artículo 27.
28.1. Perfiles y chapas de sección llena laminados en caliente
Perfiles y chapas de sección llena laminados en caliente, a los efectos de esta Instrucción, son los productos obtenidos mediante laminación en caliente, de espesor mayor o igual que 3 mm, de sección transversal llena y constante, empleados en la construcción de estructuras o en la fabricación de elementos xx xxxxx estructural.
Deberán corresponder a alguna de las series indicadas en la tabla 28.1.
Tabla 28.1. Series de perfiles y chapas de sección llena laminados en caliente
Serie | Norma de producto | |
Dimensiones | Tolerancias | |
Perfil IPN | UNE 36521 | UNE-EN 10024 |
Perfil IPE | UNE 36526 | UNE-EN 10034 |
Perfil HEB (base) | UNE 36524 | UNE-EN 10034 |
Perfil HEA (ligero) | UNE 36524 | UNE-EN 10034 |
Perfil HEM (pesado) | UNE 36524 | UNE-EN 10034 |
Perfil U Normal (UPN) | UNE 36522 | UNE-EN 10279 |
Perfil UPE | UNE 36523 | UNE-EN 10279 |
Perfil U Comercial (U) | UNE 36525 | UNE-EN 10279 |
Angular de lados iguales (L) | UNE-EN 10056-1 | UNE-EN 10056-2 |
Angular de lados desiguales (L) | UNE-EN 10056-1 | UNE-EN 10056-2 |
Perfil T | UNE-EN 10055 | UNE-EN 10055 |
Redondo | UNE-EN 10060 | UNE-EN 10060 |
Cuadrado | UNE-EN 00000 | XXX-XX 10059 |
Rectangular | UNE-EN 10058 | UNE-EN 00000 |
Xxxxxxxxx | XXX-XX 10061 | UNE-EN 10061 |
Chapa (*) | UNE 36559 | UNE 36559 |
(*) La chapa es el producto laminado plano de anchura mayor que 600 mm, utilizado principalmente como material xx xxxxxxx para la fabricación de elementos planos. Según su espesor t se clasifica en chapa media (3 mm ≤ t ≤ 4,75 mm) y chapa gruesa (t > 4,75 mm).
28.2. Perfiles de sección hueca acabados en caliente
Perfiles de sección hueca acabados en caliente, a los efectos de esta Instrucción, son los perfiles huecos estructurales de sección transversal constante, de espesor igual o mayor que 2 mm, conformados en caliente, con o sin tratamiento térmico posterior, o conformados en frío con tratamiento térmico posterior, empleados en la construcción de estructuras.
Deberán corresponder a alguna de las series indicadas en la tabla 28.2.
Tabla 28.2. Series de perfiles de sección hueca acabados en caliente
Serie | Norma de producto | |
Dimensiones | Tolerancias | |
Sección circular | UNE-EN 10210-2 | UNE-EN 10210-2 |
Sección cuadrada | ||
Sección rectangular | ||
Sección elíptica | ||
28.3. Perfiles de sección hueca conformados en frío
Perfiles de sección hueca conformados en frío, a los efectos de esta Instrucción, son los perfiles huecos estructurales soldados conformados en frío sin tratamiento térmico posterior, de espesor mayor o igual que 2 mm, de sección transversal constante, empleados en la construcción de estructuras.
Deberán corresponder a alguna de las series indicadas en la tabla 28.3.
Tabla 28.3. Series de perfiles de sección hueca conformados en frío.
Serie | Norma de producto | |
Dimensiones | Tolerancias | |
Sección circular | UNE-EN 10219-2 | UNE-EN 10219-2 |
Sección cuadrada | ||
Sección rectangular | ||
28.4. Perfiles de sección abierta conformados en frío
Perfiles de sección abierta conformados en frío, a los efectos de esta Instrucción, son los perfiles de sección constante, con formas diversas, producidos por conformado en frío xx xxxxxx planas laminadas en caliente o en frío, empleados en la construcción de estructuras.
Deberán corresponder a alguna de las secciones siguientes:
- Perfil L.
- Perfil U.
- Perfil C.
- Perfil Z.
- Perfil Omega.
- Perfil Tubular con bordes rejuntados.
La norma UNE-EN 10162 establece las dimensiones y tolerancias de los perfiles de sección abierta conformados en frío.
28.5. Perfiles y chapas no normalizados
Además de los perfiles y chapas considerados en los apartados 28.1 a 28.4, que corresponden a series normalizadas, podrán emplearse en la construcción de estructuras perfiles y chapas no normalizados, bien sean de formas abiertas especiales, o variantes de series normalizadas, siempre que se cumplan las siguientes condiciones:
− Los perfiles y chapas están elaborados con aceros especificados en el Artículo 27.
− El fabricante garantiza las dimensiones y tolerancias, dimensionales y de forma, de los perfiles y chapas.
− El fabricante suministra los valores de los datos de la sección necesarios para el proyecto (área de la sección transversal, momentos de inercia, módulos resistentes, radios de giro, posición del centro de de gravedad).
Artículo 29 Medios de unión
29.1. Generalidades
Los medios de unión que contempla esta Instrucción son los constituidos por tornillos, tuercas y arandelas, para uniones atornilladas, y el material de aportación, para uniones soldadas.
29.2. Xxxxxxxxx, tuercas y arandelas
Los tornillos utilizables a los efectos de esta Instrucción en uniones de estructuras xx xxxxx corresponden a los grados recogidos en la tabla 29.2.a, con las especificaciones de límite elástico fyb, y resistencia a tracción fub que en la misma se indican.
Tabla 29.2.a. Límite elástico mínimo fyb y resistencia a tracción mínima fub de los tornillos (N/mm2)
Tipo | Tornillos ordinarios | Tornillos de alta resistencia | |||
Grado | 4.6 | 5.6 | 6.8 | 8.8 | 10.9 |
fyb | 240 | 300 | 480 | 640 | 900 |
fub | 400 | 500 | 600 | 800 | 1000 |
No se utilizarán tornillos de grado inferior a 4.6 o superior a 10.9 sin justificación experimental documentada de que son adecuados para la unión a la que se destinan.
Los tornillos normalizados en las normas recogidas en la tabla 29.2.b se consideran tornillos utilizables a los efectos de esta Instrucción. En la tabla se indican, para cada grupo normalizado de tornillos, las normas relativas a las tuercas y arandelas que pueden utilizarse con aquéllos. Esta tabla aplica a tornillos, tuercas y arandelas para conjuntos no pretensados, de acuerdo con UNE-EN 15048.
Tabla 29.2.b. Compatibilidad de uso de tornillos, tuercas y arandelas
Tornillos normalizados | Tuercas hexagonales normalizadas | Arandelas planas normalizadas |
UNE-EN ISO 4014 UNE-EN ISO 4016 UNE-EN ISO 4017 UNE-EN ISO 4018 | UNE-EN ISO 4032 UNE-EN ISO 4033 UNE-EN ISO 4034 | UNE-EN ISO 7089 UNE-EN ISO 7090 UNE-EN ISO 7091 UNE-EN ISO 7092 UNE-EN ISO 7093-1 UNE-EN ISO 7093-2 UNE-EN ISO 7094 |
Las arandelas de la serie normal son las normalizadas en las UNE-EN ISO 7089, 7090 y 7091; las de la serie estrecha son las normalizadas en UNE-EN ISO 7092; las de la serie ancha son las normalizadas en UNE-EN ISO 7093-1 y 7093-2; finalmente, las de la serie extra ancha son las normalizadas en UNE-EN ISO 7094.
Podrán pretensarse únicamente los tornillos de grados 8.8 y 10.9. normalizados según UNE-EN 14399-1. En este caso, los conjuntos seguirán las partes aplicables de UNE-EN 14399: para tornillo y tuerca, partes 3, 4, 7, 8 y 10; para arandelas, partes 5 y 6.
29.3. Tipos especiales de tornillos
Esta Instrucción contempla la utilización, como tipos especiales, de los tornillos de cabeza avellanada, los tornillos calibrados y los tornillos de inyección.
Deben ser fabricados con materiales que cumplan lo establecido en 29.2. Pueden utilizarse como tornillos sin pretensar o tornillos pretensados (en este último caso, deben cumplir los requisitos establecidos al respecto en 29.2).
29.3.1. Tornillos de cabeza avellanada
Son tornillos cuya forma y tolerancias dimensionales hacen que, una vez instalados, deben quedar enrasados nominalmente con la cara exterior de la chapa externa.
29.3.2. Tornillos calibrados
Los tornillos calibrados se instalan en agujeros que, cuando están previstos para ser escariados in situ, deben pretaladrarse mediante taladro o punzón con un diámetro, al menos, 3 mm inferior al diámetro definitivo. Cuando el tornillo debe unir varias chapas, deben mantenerse firmemente unidas estas durante el escariado.
El escariado debe realizarse con un dispositivo de husillo fijo, no debiendo emplearse lubricantes ácidos.
29.3.3. Tornillos de inyección
Los tornillos de inyección son tipos especiales de tornillos que disponen de una perforación en la cabeza por donde se inyecta resina para rellenar toda la holgura existente entre su espiga y el agujero.
La cabeza del tornillo de inyección debe presentar un agujero con diámetro mínimo 3,2 mm, al que se acopla la cánula del dispositivo de inyección. Debajo de la cabeza del tornillo debe usarse una arandela especial, cuyo diámetro interior debe ser como mínimo 0,5 mm mayor que el diámetro real del tornillo y que debe tener un lado mecanizado. Debajo de la tuerca debe emplearse una arandela especial ranurada.
El apriete del tornillo debe realizarse antes de iniciar el procedimiento de inyección. Esta consistirá en una resina de dos componentes, cuya temperatura debería estar comprendida entre 15ºC y 25ºC. En el momento de la inyección la unión debe estar limpia de agua.
29.4. Bulones
En la norma UNE-EN 10083-1 se define la calidad de los aceros para los bulones utilizables a los efectos de esta Instrucción en uniones de estructuras xx xxxxx, con las especificaciones de límite elástico fyb, y resistencia a tracción fub que se indican a continuación en la tabla 29.4.
Tabla 29.4.Límite elástico mínimo y resistencia a tracción xxx xxxxx utilizable para bulones (N/mm2)
Estado | Temple y revenido | Normalizado |
d≤16 mm | 16 mm<d≤ 40 mm | 40 mm<d≤ 100 mm | d≤16 mm | 16mm<d≤100mm | ||||||||
Designación | fyb | fub | fyb | fub | fyb | fub | fyb | fub | fyb | fub | ||
C 22 | 340 | 500 a 650 | 290 | 470 a 620 | -- | -- | 240 | 430 | 210 | 410 | ||
C 25 | 370 | 550 a 700 | 320 | 500 a 650 | -- | -- | 260 | 470 | 230 | 440 | ||
C 30 | 400 | 600 a 750 | 350 | 550 a 700 | 300 (*) | 500 a 550(*) | 280 | 510 | 250 | 480 | ||
C 35 | 430 | 630 a 780 | 380 | 600 a 750 | 320 | 550 a 700 | 300 | 550 | 270 | 520 | ||
C 40 | 460 | 650 a 000 | 000 | 000 a 000 | 000 | 000 a 750 | 320 | 580 | 290 | 550 | ||
C 45 | 490 | 700 a 850 | 430 | 650 a 800 | 370 | 630 a 780 | 340 | 620 | 305 | 580 | ||
C 50 | 520 | 750 a 900 | 460 | 700 a 850 | 400 | 650 a 800 | 355 | 650 | 320 | 610 | ||
C 55 | 550 | 800 a 950 | 490 | 750 a 900 | 420 | 700 a 850 | 370 | 680 | 330 | 640 | ||
C 60 | 580 | 852 a 1000 | 520 | 800 a 950 | 450 | 750 a 000 | 000 | 000 | 340 | 670 | ||
(*) Aplicable sólo hasta d = 63 mm. 29.5. Material de aportación El material de aportación utilizable para la realización de soldaduras (alambres, hilos y electrodos) deberá ser apropiado para el proceso de soldeo, teniendo en cuenta el material a soldar y el procedimiento de soldeo; además deberá tener unas características mecánicas, en términos de límite elástico, resistencia a tracción, deformación bajo carga máxima y resiliencia, no inferiores a las correspondientes del material de base que constituye los perfiles o chapas que se pretende soldar. En el caso de soldar acero con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica, el material de aportación deberá tener una resistencia a la corrosión equivalente a la del metal base, salvo que permita otra cosa el pliego de prescripciones técnicas particulares del proyecto. Artículo 30 Sistemas de protección Este Artículo establece principalmente los tipos de pintura y sistemas de pintura que pueden utilizarse para la protección de estructuras xx xxxxx, así como las prescripciones técnicas que deben cumplir, según la durabilidad requerida del sistema de pintura protector. Otros sistemas de protección de las construcciones en acero de probada eficacia y amplia utilización, como son la “proyección térmica de cinc” o la “galvanización en caliente”, se tratan a continuación y en los apartados 79.3.1 y 79.3.2. 30.1. Tipos de pintura Pueden emplearse los siguientes tipos de pintura: - Pinturas de secado al aire. | ||||||||||||
- Pinturas de curado físico.
- Pinturas en base disolvente.
- Pinturas en base agua.
- Pinturas de curado químico.
- Pinturas epoxídicas de dos componentes.
- Pinturas de poliuretano de dos componentes.
- Pinturas de curado por humedad.
30.2. Sistemas de pintura
Los sistemas de pintura están constituidos por un conjunto de capas de imprimación (1 ó 2, según los casos), y de capas de acabado (entre 1 y 4, según los casos) de pintura con espesores nominales de película seca definidos que, aplicados sobre una superficie xx xxxxx con un grado de preparación preestablecido, conducen a una durabilidad determinada del sistema de pintura protector.
La durabilidad de un sistema de pintura protector depende del tipo de sistema de pintura, del diseño de la estructura, del estado de la superficie xx xxxxx (a su vez función de la condición previa de la superficie y del grado de preparación de la misma), de la calidad de la aplicación, de las condiciones durante la aplicación y de las condiciones de exposición en servicio.
Por ello, el grado de durabilidad de un sistema de pintura es un concepto técnico útil para seleccionar el sistema a emplear en un caso concreto y para definir el programa de mantenimiento correspondiente, pero no puede, en ningún caso, tomarse como un período de garantía.
Se establecen tres grados de durabilidad de los sistemas de pintura:
- Durabilidad baja (L): de 2 a 5 años.
- Durabilidad media (M): de 5 a 15 años.
- Durabilidad alta (H): más de 15 años.
30.3. Prescripciones y ensayos de los sistemas de pintura
Los sistemas de pintura que se utilicen para las estructuras xx xxxxx deben cumplir las prescripciones de la tabla 30.3.a, en la cual, para cada clase de exposición de la estructura indicada en 8.2.2 y grado de durabilidad del sistema de pintura, se fija la duración en horas de ensayo que debe resistir el sistema de pintura. La tabla 30.3.b establece las prescripciones de adherencia de los sistemas de pintura aplicados sobre acero recubierto de cinc.
En dichas tablas, los ensayos referidos son los siguientes:
- Ensayo de resistencia química, según UNE-EN ISO 2812-1.
-Ensayo de inmersión, según UNE-EN ISO 2812-2, en agua (clase Im1) o en solución acuosa de cloruro sódico al 5 % (clases Im2 e Im3).
- Ensayo de condensación continua de agua, según UNE-EN ISO 6270-1.
- Ensayo xx xxxxxx xxxxxx xxxxxx, según UNE-EN ISO 9227.
Tabla 30.3.a. Prescripciones relativas a los sistemas de pinturas aplicados sobre acero
Clase de exposición | Grado de durabilidad | Ensayo de resistencia química h | Ensayo de inmersión h | Ensayo de condensación de agua h | Ensayo xx xxxxxx xxxxxx xxxxxx h |
C2 | Baja Media Alta | - - - | - - - | 48 48 120 | - - - |
C3 | Baja Media Alta | - - - | - - - | 48 120 240 | 120 240 480 |
C4 | Baja Media Alta | - - - | - - - | 120 240 480 | 240 480 720 |
C5-I | Baja Media Alta | 168 168 168 | - - - | 240 480 720 | 480 720 1 440 |
C5-M | Baja Media Alta | - - - | - - - | 240 480 720 | 480 720 1 440 |
Im1 | Baja Media Alta | - - - | - 2 000 3 000 | - 720 1 440 | - - - |
Im2 | Baja Media Alta | - - - | - 2 000 3 000 | - - - | - 720 1 440 |
Im3 | Baja Media Alta | - - - | - 2 000 3 000 | - - - | - 720 1 440 |
Tabla 30.3.b. Prescripciones relativas a la adherencia de los sistemas de pintura aplicados sobre acero recubierto de cinc
Clase de exposición | Grado de durabilidad | Ensayo de condensación de agua |
h | ||||
C2 | Baja Media Alta | 240 240 240 | ||
C3 | Baja Media Alta | 240 240 240 | ||
C4 | Baja Media Alta | 240 240 480 | ||
C5-I | Baja Media Alta | 240 480 720 | ||
C5-M | Baja Media Alta | 240 480 720 | ||
Las probetas para la realización de los ensayos deben ser del mismo tipo xx xxxxx que se vaya a emplear (y, en su caso, con el mismo recubrimiento de cinc que se vaya a utilizar), con un tamaño mínimo de 150 x 70 mm y un espesor, dependiente del ensayo, pero en todo caso no menor que 2 mm. Las probetas cumplirán las condiciones de preparación y estado superficial prescritas en UNE-EN ISO 12944-6. Un ensayo de una probeta se considera que cumple una determinada prescripción de las tablas 30.3.a o 30.3.b cuando: - Antes del ensayo, la clasificación obtenida por la probeta de acuerdo con UNE-EN ISO 2409 es 0 ó 1. Cuando el espesor de la película seca del sistema de pintura es mayor que 250 μm, este requisito debe sustituirse por la inexistencia de desprendimiento de la pintura del substrato (A/B) en el ensayo de adherencia según UNE-EN ISO 4624, a menos que los valores de la tracción sean mayores o iguales que 5 N/mm2. - Después del ensayo, con la duración en horas indicada en la tabla 30.3.a o en la 30.3.b, según sea el caso, para la clase de exposición y grado de durabilidad exigidos, la probeta no presenta defectos según los métodos de evaluación de las UNE-EN ISO 4628-2 a UNE-EN ISO 4628-5 y la clasificación obtenida de acuerdo con UNE-EN ISO 2409 es 0 ó 1. Cuando el espesor de la película seca del sistema de pintura es mayor que 250 μm, se utiliza la misma sustitución de este último requisito indicada en el párrafo anterior. La evaluación de la condición tras el ensayo según UNE-EN ISO 2409 o según el ensayo sustitutivo se efectúa tras 24 h de reacondicionamiento de la probeta. Se considera que la probeta no presenta defectos según los métodos de evaluación de las UNE-EN ISO 4628-2 a UNE-EN ISO 4628-5 cuando cumple los siguientes requisitos: - Según UNE-EN ISO 4628-2: ampollamiento 0 (S0). - Según UNE-EN ISO 4628-3: óxido Ri 0. - Según UNE-EN ISO 4628-4: agrietamiento 0 (S0). | ||||
- Según UNE-EN ISO 4628-5: descamación 0 (S0).
Además de estos requisitos, que se evalúan de manera inmediata, debe cumplirse, después del envejecimiento artificial prescrito en UNE-EN ISO 9227, que no existe ningún avance de corrosión del sustrato, a partir de la incisión, calculado según UNE-EN ISO 12944-6, mayor que 1 mm.
En la evaluación de defectos, no debe tenerse en cuenta ninguno que se produzca a menos de 10 mm de los bordes de la probeta.
30.4. Prescripciones para los sistemas de protección con proyección térmica de cinc y de galvanización en caliente.
Las duraciones mínimas y máximas (en años) de los recubrimientos de cinc hasta el primer mantenimiento, para las diferentes categorías de corrosividad de la norma ISO 9223, se incluyen en la norma UNE-EN ISO 14713.
Así, por ejemplo, para el caso de recubrimientos de galvanización en caliente (realizada conforme a UNE-EN ISO 1461) de 85 micrometros de espesor (que es el valor mínimo del espesor medio de recubrimiento exigible sobre elementos estructurales xx xxxxx de espesor superior a 6 mm), en la norma UNE-EN ISO 14713 se indican duraciones de la protección (en años) que van desde 40/>100 (para ambientes de categoría C3), 20/40 (para ambientes C4) y 10/20 (para ambientes C5).