RESISTENCIA AL FUEGO 84 A continuación, se muestra cómo evaluar algunas de estas propiedades a distintas temperaturas: • El caso del límite elástico (valor de las tensiones de trabajo a partir del cual las deformaciones son permanentes y no recuperables una vez cesada la actuación de la carga) ocurre algo similar: al incrementarse la temperatura del perfil, el límite elástico desciende notablemente. En la figura 4 se puede consultar la variación de las principales características mecánicas de los aceros estructurales con el incremento de la temperatura [4]. En dicha figura, se representa la variación de los siguientes coeficientes: • Ky, T = fy, T / fy: este coeficiente expresa el cociente entre el límite elástico del acero (fy, T) para la temperatura (T) que se desee conocer, y el límite elástico del acero a 20 °C (fy) tabla 2. • KE, T = ET / E: cociente entre el módulo de elasticidad longitudinal del acero o módulo de Young para la temperatura (ET) objeto de estudio, y el módulo de elasticidad del acero a 20 °C (E). El Módulo de Elasticidad a 20 °C, para el cálculo y diseño de estructuras de acero en el rango elástico, se utiliza de forma convencional 210.000 MPa, aunque su valor real puede variar con la temperatura según la ecuación (1) ver la figura 4: Tipo de acero Espesor nominal t [mm] t ≤ 40 t ≤ 40 fy fu fy fu S 235 235 360 - 510 215 360 – 510 S 275 275 430 – 580 255 410 – 560 S 355 355 490 - 680 335 470 - 630 Tabla 2. Límite elástico fy y resistencia a tracción fu [MPa]. E = 2,1 x 105 [-17,2 · 10-12 · T4 + 11,8 · 10-9 · T3 - 34,5 · 10-7 · T2 + 15,9 · 10-5 · T + 1] [MPa] (1) • Kp, T = fp, T / fy: este coeficiente expresa el cociente entre el límite de proporcionalidad (fp, T) para la temperatura ( T) que se desee conocer, y el límite elástico del acero a 20 °C (fy). En la figura 5, se muestra de forma gráfica el comportamiento de los coeficientes que definen las características mecánicas de los aceros estructurales, en la medida que se incrementa la temperatura [4]. Un incremento en la temperatura de un perfil metálico está asociado con un aumento en su longitud. La dilatación lineal térmica del acero puede valorarse utilizando la expresión (2): δL = α · δ · T · L (2) siendo a el coeficiente de dilatación, que para el acero es aproximadamente 1,2 · 10-5 Si se tiene holgura suficiente para que se produzca la dilatación del perfil, no existirían grandes problemas secundarios, pero si esta dilatación se ve impedida, en mayor o menor medida, por el resto de los componentes de la estructura, pueden aparecer esfuerzos complementarios que se han de considerar. En relación con la densidad del acero, se puede apuntar que su valor es independiente de la temperatura y su valor medio alcanza los 7.850 kg/m3. Alambre de acero de alto límite elástico para fabricar membranas flexibles Como es conocido, para la fabricación de elementos flexibles de interposición de las barreras o en los paramentos flexibles para los sistemas de estabilización de taludes (redes anulares o espirales y mallas romboidales tejidas), Geobrugg utiliza alambres que tras ser trefilados consiguen muy elevados valores de resistencia a la tracción, como regla general por encima de los 1700MPa. Fig. 4 Representación gráfica de la evolución del módulo de elasticidad con la temperatura [7]. Fig. 5 Variación de las principales características mecánicas de aceros con la temperatura.
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