UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAFACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE CIVILMATERIALES DE CONSTRUCCION

Deformaciones de la Madera, Acero yDeformaciones de la Madera, Acero y ConcretoConcreto

Nombre: Ricardo Andrés López Martínez

Carné: 201021061

Profesor: Ing. Yefry Valentín Rosales Juárez

Fecha: 9 de Agosto de 2013

INTROCUCCION

La deformación es  el   cambio  en  el   tamaño  o   forma de  un   cuerpo  debido  a esfuerzos 

internos producidos   por   una   o  más fuerzas aplicadas   sobre   el  mismo   o   la   ocurrencia 

de dilatación   térmica. Las deformaciones   del   material de   construcción  pertenecen   al 

grupo de las denominadas lesiones mecánicas. Son consecuencia de procesos mecánicos, 

a partir de fuerzas externas o internas que afectan a las  características mecánicas de los 

elementos constructivos. En el caso de las deformaciones, son una primera reacción del 

elemento a una fuerza externa,  al   tratar  de adaptarse a ella.  Pueden considerarse  las 

siguientes: Desplome, Flecha, Pandeo y Alabeo.

DEFORMACIONES EN LOS MATERIALES

DE CONSTRUCCION

MADERA:

La madera no es un material fabricado a propósito por el hombre, sino que es un material obtenido del tronco y las ramas de los árboles y por tanto es propenso a sufrir de transformaciones y enfermedades. La madera en su estrado natural ofrece limitaciones que se refieren principalmente a la susceptibilidad de ser atacada por organismos vivos que la pueden destruir.

Se llaman deformaciones a los cambios del aspecto exterior de la madera, las alteraciones en la integridad de los tejidos y membranas celulares, en la irregularidad de su estructura y los deterioros de la madera que reducen su calidad y limitan las posibilidades de su empleo. Las deformaciones de la madera de procedencia mecánica que surgen en ella durante la tala, el transporte, la clasificación y el maquinado, se llaman deformaciones por daño.

Entre las deformaciones que puede presentar la madera estan:

Nudos

Fendas 

Forma del Tronco

Estructura de la Madera

Coloración Química

Ataques Producidos por los Hongos

Ataques Producidos por los Insectos

etc

NUDOS: Son las bases de las ramas encerradas entre la madera del tronco. La madera de los nudos se destaca por su color más oscuro y tiene un sistema independiente de capas anales.   Estos   nudos   hacen   difícil   el   trabajo   de   la   madera,   y   son   sueltos,   puede desprenderse dejando huecos.

Según la disposición mutua los nudos se clasifican en:

Dispersos

Agrupados

Ramificados

Nudos Dispersos: Nudos que están situados separadamente y a una distancia entre ellos a lo largo del surtido que supera su ancho.

Nudos Afgrupados: Nudos redondos, ovalados y de arista que se encuentran en cantidad de dos o más en un mismo trozo del surtido

Nudos Ramificados:  Dos nudos oblongos de un mismo verticilo o un nudo oblongo en combinación con otro nudo ovalado independientemente que no presente entre ellos el tercero

FENDAS: Las fendas representan rupturas de la madera a lo largo de las fibras. Las fendas se subdividen en fendas de:

Corazón Partido (estrellado)

Heladura (atronadura)

Desecación o De Merma y en Acebolladuras (colainas)

Fendas de Corazon Partido: Son las grietas internas de dirección radial en el duramen o la madera razonada que parte de corazón y tiene gran extensión a lo largo del surtido.

Estas fendas surgen en el árbol creciente y aumentan en el tronco talado en el proceso de su desecado. Las fendas de corazón estrellado en la madera en rollo sólo las hay en los topes, en la madera aserrada puede encontrarse tanto en los topes, como en la superficie lateral.

Fendas de Heladura: Son grietas exteriores dirigidas radialmente que pasan de la madera de albura al  duramen y tienen una extensión considerable a  lo  largo de surtido. En la madera  aserrada  se  encuentra  en   forma de  grietas   radiales   larga  cerca  de   la  cual   se ensanchan   y   se   encorvan   las   capas   anuales;   estas   fendas  tienen   las  paredes  oscuras cubiertas de resina.

Fendas de Desecación:  Son grietas de dirección radial que surgen en la madera cortada bajo la acción de las tensiones internas en el proceso de su desecación. Se diferencian de las fendas de heladura de corazón partido por una menor extensión a lo largo del surtido y una menor profundidad.

Todas   las   variedades  de   fendas,   sobre   todo   las   pasantes,   alteran   la   integridad  de   la madera, y en algunos casos reducen su, resistencia mecánica.

FORMA DEL TRONCO: Son defectos de la forma del tronco el descenso demasiado del grosor; el aumento brusco del coz, las excrecencias y la curvatura. El descenso demasiado grosor es la disminución paulatina del espesor de la madera aserrada no es cuadrada en toda su longitud. El descenso demasiado grosor aumenta la cantidad de desechos durante el aserrado y desenrollo de la madera.

ESTRUCTURA DE LA MADERA: Cualquier   irregularidad  en   la  madera  que  afecte  a   su resistencia   o   durabilidad   es   un   defecto.   A   causa   de   las   características   naturales   del material,   existen   varios   defectos   inherentes   a   todas   las  maderas,   que   afectan   a   su resistencia, apariencia y durabilidad

Entre los defectos de la estructura de la madera figuran: 

inclinación de las fibras

excentricidad del corazón

madera de tiro

fibra torcida

rizos

ojos u ocelos

bolsas de resina

corazón doble

hijuelo

madera seca

sector intermedio

cáncer

manchas

etc.

Estos defectos dificultan el maquinado (aserrado y él desenrollo), de la madera y aumenta la cantidad de desechos, reduce la resistencia a la flexión y la resistencia a la tracción; aumenta la desecación a lo largo de las fibras, provocando con esto el agrietamiento y disminuye la absorción de agua por la madera y con esto dificulta su impregnación, así como empeora el aspecto exterior de la madera.

CORAZON DESCENTRADO: Defecto  que se  encuentra  en  los  árboles  que crecieron en acusadas pendientes, en un terraplén o en límites de bosques con fuertes vientos.

LA CORTEZA INTERMEDIA: Se produce en aquellos troncos que se sueldan entre sí, o al nivel de las horcaduras. (La corteza intermedia debe eliminarse al serrarse).

FIBRA TORCIDA: Se   dice   que   un   árbol   tiene   fibra   torcida,   cuando   presenta   esa característica y tiende a alabearse con cierta facilidad. Seguramente su causa habrá sido el estar sometido el árbol a fuertes vientos que obligaron a su tronco a torcerse.

FIBRAS CORROIDAS: Es  aquella  que  presenta   ciertas   rayas  blancas  provocadas  por   la presencia de hongos que se han infiltrado a través de alguna grieta en el tronco y que tiene por consecuencia la decadencia del árbol.

DESCOLORIDO: Se produce por la excesiva madurez de la madera y también provoca la decadencia de la misma. Se nota por la aparición de manchas rojas o pardas.

ALABEO:  Representa   un   encorvamiento   de   la   madera   aserrada   durante   su   labra, secamiento o almacenamiento. El alabeo altera la forma de la madera aserrada, dificulta su uso según la destinación, el maquinado y el corte a medida.

CONCRETO

Se ha indicado que el objeto principal del estudio del comportamiento del concreto es  la  obtención de  las  relaciones acción-respuesta del  material,  bajo  la  gama total  de solicitaciones a que puede quedar sujeto. Estas características acción-respuesta pueden describirse   claramente   mediante   curvas   esfuerzo-   deformación   de   especimenes ensayados   bajo   distintas   condiciones.   En   el   concreto,   es   tan   importante   conocer   las deformaciones   como   los   esfuerzos.   Esto   es   necesario   para   estimar   la   pérdida   de preesfuerzo en el  acero y para tenerlo en cuenta para otros efectos del  acortamiento elástico. Tales deformaciones pueden clasificarse en cuatro tipos:

Deformaciones Elásticas

Deformaciones Laterales

Deformaciones Plásticas

Deformaciones por Contracción 

Deformaciones Elásticas: El término deformaciones elásticas es un poco ambiguo, puesto que la curva esfuerzo-deformación para el concreto no es una línea recta aun a niveles normales   de   esfuerzo,   ni   son   enteramente   recuperables   las   deformaciones.   Pero, eliminando las deformaciones plásticas de esta consideración,   la porción inferior  de  la curva   esfuerzo-deformación   instantánea,   que   es   relativamente   recta,   puede   llamarse convencionalmente   elástica.   Entonces   es   posible   obtener   valores   para   el  módulo   de elasticidad  del   concreto.   El  módulo   varía   con  diversos   factores,   notablemente   con   la resistencia   del   concreto,   la   edad   del  mismo,   las   propiedades   de   los   agregados   y   el cemento, y la definición del módulo de elasticidad en sí, si es el módulo tangente, inicial o secante. Aún más, el módulo puede variar con la velocidad de la aplicación de la carga y con el tipo de muestra o probeta, ya sea un cilindro o una viga. Por consiguiente, es casi imposible   predecir   con   exactitud   el   valor   del   módulo   para   un   concreto   dado. 

Del  solo estudio de  las  curvas de esfuerzo-deformación resulta  obvio que el  concepto convencional de módulo de elasticidad no tiene sentido en el concreto. Por lo tanto, es necesario recurrir a definiciones arbitrarias, basadas en consideraciones empíricas. Así, se puede definir el módulo tangente inicial o tangente a un punto determinado de la curva esfuerzo-deformación   y   el   módulo   secante   entre   dos   puntos   de   la   misma. El módulo secante se usa en ensayes de laboratorio para definir la deformabilidad de un concreto dado. La ASTM (Referencia 16) recomienda la pendiente de la línea que une los 

puntos de la curva correspondiente a una deformación de 0.00005 y al 40% de la carga máxima. 

Se han propuesto muchas relaciones que expresan el módulo de elasticidad en función de la resistencia del concreto. Para concreto tipo I de peso volumétrico : (f´c en kg/cm2) (Referencia 4, artículo 11.3.3)   Una de las ecuaciones empíricas más empleadas y adoptada por la NSR-98 es la siguiente: Ec=0.034Wc1.5f´c Donde: Ec = modulo de elasticidad del concreto en MPa Wc = Peso unitario del concreto en Kg/m3 f´c = resistencia del concreto en Mpa 

esta ecuación es valida para concretos cuyos Wc esta comprendido entre 1.450 y 2.450 Kg/m3. 

Sin embargo como se hablo anteriormente este modulo varia según las características del agregado que se use, de esta manera la norma NSR-98 recomienda las siguientes formulas según su agregado para concretos de peso normal: 

Para agregado grueso de origen ígneo Ec = 5500f´c 

Para agregado grueso de origen metamórfico Ec = 4700f´c 

Para agregado grueso de origen sedimentario Ec = 3600f´c 

El valor medio de toda la información experimental para Colombia, sin distinguir por tipo de agregado es Ec = 3900f´c 

Deformaciones Plásticas: La plasticidad en el concreto es definida como deformación dependiente del tiempo que resulta de la presencia de un esfuerzo. 

Así definimos al flujo plástico como la propiedad de muchos materiales mediante la cual ellos continúan deformándose a través de lapsos considerables de tiempo bajo un estado constante de esfuerzo o carga. La velocidad del incremento de la deformación es grande al principio, pero disminuye con el tiempo, hasta que después de muchos meses alcanza un valor constante asintóticamente. Se ha encontrado que la deformación por flujo plástico en el concreto depende no solamente del tiempo, sino que también depende de las proporciones de la mezcla, de la humedad, de las condiciones del curado, y de la edad del concreto a la cual comienza a ser cargado. La deformación por flujo plástico es casi directamente proporcional a la intensidad del esfuerzo. Por lo tanto es posible relacionar a la deformación por flujo plástico con la deformación elástica inicial mediante un coeficiente de flujo plástico definido tal como sigue: 

Cll= EcllEci

*Dónde Eci es la deformación inicial elástica y Ecll es la deformación adicional en el concreto, después de un periodo largo de tiempo, debida al flujo plástico.   

Deformaciones Laterales:  Cuando al concreto se le comprime en una dirección, al igual que ocurre con otros materiales, éste se expande en la dirección transversal a la del esfuerzo aplicado. La relación entre la deformación transversal y la longitudinal se conoce como relación de Poisson. La relación de Poisson varía de 0.15 a 0.20 para concreto.

Deformaciones por Contracción:Las mezclas para concreto normal contienen mayor cantidad de agua que la que se requiere para la hidratación del cemento. Esta agua libre se evapora con el tiempo, la velocidad y la terminación del secado dependen de la humedad, la temperatura ambiente, y del tamaño y forma del espécimen del concreto. El secado del concreto viene aparejado con una disminución en su volumen, ocurriendo este cambio con mayor velocidad al principio que al final. De esta forma, la contracción del concreto debida al secado y a cambios químicos depende solamente del tiempo y de las condiciones de humedad, pero no de los esfuerzos. La magnitud de la deformación de contracción varía por muchos factores. Por un lado, si el concreto es almacenado bajo el agua o bajo condiciones muy húmedas, la contracción puede ser cero. Puede haber expansiones para algunos tipos de agregados y cementos. Por otro lado, para una combinación de ciertos agregados y cemento, y con el concreto almacenado bajo condiciones muy secas, puede esperarse una deformación grande del 

orden de 0.001. La contracción del concreto es algo proporcional a la cantidad de agua empleada en la mezcla. De aquí que si se quiere la contracción mínima, la relación agua cemento y la proporción de la pasta de cemento deberá mantenerse al mínimo. La calidad de los agregados es también una consideración importante. Agregados más duros y densos de baja absorción y alto módulo de elasticidad expondrán una contracción menor. Concreto que contenga piedra caliza dura tendrá una contracción menor que uno con granito, basalto, y arenisca de igual grado, aproximadamente en ese orden. La cantidad de contracción varía ampliamente, dependiendo de las condiciones individuales. Para propósitos de diseño, un valor promedio de deformación por contracción será de 0.0002 a 0.0006 para las mezclas usuales de concreto empleadas en las construcciones presforzadas. El valor de la contracción depende además de las condiciones del ambiente. 

Algunas características de la deformación: 

Para conocer el comportamiento del concreto simple es necesario determinar las curvas esfuerzo-deformación correspondientes a los distintos tipos de acciones a que puede estar sometido. En el caso más general, sería necesario analizar todas las combinaciones de acciones a que puede estar sujeto un elemento. Para esto se han hecho estudios experimentales sobre el comportamiento del concreto sujeto a estados uniaxiales de compresión y tensión, a estados biaxiales de compresión y tensión, y a estados triaxiales de compresión. A partir de estos estudios se han obtenido expresiones para determinar las deformaciones que producen estados combinados de esfuerzos. 

Efecto de la edad:

Debido al proceso continuo de hidratación del cemento, el concreto aumenta su capacidad de carga con la edad. Este proceso de deformación puede ser más o menos efectivo, bricados de un mismo concreto y ensayado según sean las condiciones de intercambio de agua con el ambiente, después del colado. Por lo tanto, el aumento de capacidad de carga del concreto depende de las condiciones de curado a través del tiempo. El aumento de resistencia con la edad depende también del tipo de cemento, sobre todo a edades tempranas

Las deformaciones por contracción se deben esencialmente a cambios en el contenido de agua del concreto a lo largo del tiempo. El agua de la mezcla se va evaporando e hidrata el cemento. Esto produce cambios volumétricos en la estructura interna del concreto, que a su vez producen deformaciones. 

Los factores que más afectan la contracción son la cantidad original de agua en la mezcla y las condiciones ambientales especialmente a edades tempranas. 

Flujo Plástico: es un fenómeno relacionado con la aplicación de una carga. Se trata esencialmente de un fenómeno de deformación bajo carga continua, debido a un reacomodo interno de las partículas que ocurre al mismo tiempo que la hidratación del cemento. Las deformaciones por flujo plástico son proporcionales al nivel de carga, hasta niveles del orden del 50 por ciento de la resistencia. Para niveles mayores la relación ya no es proporcional. Como el flujo plástico se debe en gran parte a deformaciones de la pasta de cemento, la cantidad de ésta por unidad de volumen es una variable importante. Las deformaciones unitarias a largo plazo producidas por el flujo plástico, se pueden estimar a partir de las deformaciones elásticas instantáneas producidas por un cierto esfuerzo en el concreto, denominado coeficiente de flujo plástico, cuyo valor varía entre 2 y 4, con un valor promedio en condiciones comunes de 2.35. Es interesante mencionar que, como el flujo plástico aumenta con el nivel de carga, este fenómeno tiende a aliviar las zonas de máximo esfuerzo y, por lo tanto, a uniformar los esfuerzos en un elemento. 

Se han hecho diversos estudios sobre elementos de concreto sujetos a repeticiones de carga. Cuando un elemento falla después de un número muy grande de repeticiones de carga, se dice que ha fallado por fatiga. Este tipo de solicitación tiene importancia práctica, ya que elementos como vigas de puente, durmientes de ferrocarril o cimentaciones de maquinaria están sujetos a muchas repeticiones de carga. Se mencionó anteriormente que un elemento de concreto en compresión no puede soportar indefinidamente fracciones de su resistencia estática mayores que 70 por ciento Cuando a un elemento de concreto se le aplican compresiones del orden de la mitad de su resistencia estática, falla después de aproximadamente diez millones de repeticiones de carga. Se ha encontrado también que si la carga se aplica intercalando periodos de reposo, el número de ciclos necesario para producir la falla aumenta considerablemente. Los estudios experimentales se han hecho aplicando los ciclos de carga y descarga a velocidades bastante más rápidas que las que se presentan en la práctica y, por lo tanto, sus resultados en general son conservadores. Se puede estimar que el concreto simple en compresión, toma diez millones o más de repeticiones de carga al 50 por ciento de su resistencia estática. En flexión, el mismo número de aplicaciones puede alcanzarse con ciclos de carga y descarga con valor máximo del orden de 35-50 por ciento de su resistencia estática. Se han hecho estudios limitados de fatiga en torsión, que tienen un interés práctico menor 

Debido a la baja resistencia a la tensión del concreto, los elementos de este material tienden a agrietarse. Son diversas las causas que conducen al agrietamiento del concreto, siendo las fundamentales las deformaciones debidas a cambios volumétricos y los esfuerzos ocasionados por fuerzas de tensión, por momentos flexionantes, o por las fuerzas cortantes. Los cambios volumétricos ocasionados por variaciones en la temperatura y por contracción producen esfuerzos de tensión en los elementos estructurales cuando existe algún tipo de restricción. Cuando estos esfuerzos son superiores a los que soporta el concreto se presentan agrietamientos. Estos agrietamientos pueden controlarse ya sea por medio de refuerzo apropiadamente distribuido, generalmente especificado por los reglamentos con bases empíricas, o ya sea disponiendo juntas de control que hacen que el agrietamiento aparezca en lugares definidos. 

Agrietamiento: Las fuerzas axiales de tensión, los momentos flexionantes o las combinaciones de estas acciones producen grietas normales a los ejes de los elementos estructurales. Este tipo de agrietamiento puede ser crítico cuando se utiliza acero de refuerzo con valores del esfuerzo de fluencia iguales o superiores a 4000 kg/cm2 o cuando las cuantías de acero son excepcionalmente altas. Aunque el agrietamiento no puede eliminarse por completo, en estructuras adecuadamente diseñadas con un detallado conveniente del refuerzo, las grietas son de ancho pequeño, generalmente del orden de 0.1 mm y raras veces superiores a 0.5 mm, de manera que no afectan a la resistencia ni a la durabilidad de los elementos. 

La presencia de fuerzas cortantes y de las tensiones diagonales ocasionadas por éstas da origen a grietas inclinadas. El desarrollo excesivo de estas grietas se contrarresta por medio de refuerzo en el alma dimensionado de acuerdo con los principios establecidos. El agrietamiento por tensión diagonal ha sido menos estudiado que el debido a flexión o a fuerzas de tensión, y aún no se cuenta con métodos prácticos para estimar el ancho y la separación de grietas. 

Son dos las razones por las que se requiere controlar el agrietamiento: la apariencia y el riesgo de corrosión del refuerzo. El tratamiento del problema en el diseño de estructuras de concreto tiene un doble aspecto. Por una parte, debe contarse con métodos para predecir la separación y, en particular, el ancho de las grietas. Este aspecto, como podrá apreciarse en incisos posteriores, parece estar satisfactoriamente resuelto para efectos prácticos. Por otra parte, es necesario establecer límites aceptables del ancho de grietas. Esto presenta 

dificultades por los factores subjetivos que intervienen en la determinación de anchos aceptables desde un punto de vista estético y las incertidumbres existentes en cuanto a la influencia del ancho en la corrosión del refuerzo. 

Las dos causas básicas por las que se producen grietas en el concreto son (1) esfuerzos debidos a cargas aplicadas y (2) esfuerzos debidos a contracción por secado o a cambios de temperatura en condiciones de restricción. La contracción por secado es una propiedad inherente e inevitable del concreto, por lo que se utiliza acero de refuerzo colocado en una posicion adecuada para reducir los anchos de grieta, o bien juntas que predetermine y controlen la ubicación de las grietas. Los esfuerzos provocados por las fluctuaciones de temperatura pueden causar agrietamientos, especialmente en edades tempranas. Las grietas por contracción del concreto ocurren debido a restricciones. Si no existe una causa que impida el movimiento del concreto y ocurren contracciones, el concreto no se agrieta. Las restricciones pueden ser provocadas por causas diversas. La contracción por de secado siempre es mayor cerca de la superficie del concreto; las porciones húmedas interiores restringen al concreto en las cercanías de la superficie con lo que se pueden producir agrietamientos.

ACERO:

Según  la  norma DIN 17014,  el   término deformación se define como el  cambio dimensional y de forma de un pieza del producto de un tratamiento térmico. El cambio dimensional se refiere únicamente a un cambio de tamaño, más no a un cambio en la forma.   Los   cambios   dimensionales   y   los   cambios   en   la   forma   pueden   ocurrir separadamente, pero en general, ocurren simultáneamente y se sobreponen los unos a los otros. Ellos representan un factor muy importante en los costos de producción ya que la   deformación   durante   el   tratamiento   térmico   puede   dañar   el   éxito   de   un   costoso proceso de manufactura en las últimas etapas de producción.

Deformación Inevitable: es el resultado de cambios volumétricos producidos por cambiosestructurales durante el calentamiento y el enfriamiento, así como por tensiones térmicas causadas por variaciones de temperatura al interior de la pieza (diferencias de dilatación entre la superficie y el núcleo durante el calentamiento y contracción diferente durante el enfriamiento).  La deformación puede compensarse o controlarse si   los factores que la gobiernan han sido precisamente considerados en las etapas de diseño y producción.Deformación Evitable: es el resultado de un tratamiento térmico inapropiado o de una equivocada selección de materiales.

Cambios Volumetricos Causados Por Cambios Estructurales: La  expansión térmica  hace que   las   piezas   aumenten   su   tamaño   durante   las   fases   ferrítica   y   austenítica.   La transformación   de   la   ferrita   en   asténica   provoca   una   contracción.   En   caso   de   un enfriamiento   lento,   el   cambio   durante   el   calentamiento   (curva   a)   prácticamente   se cancelará por el  cambio durante el  enfriamiento (curva b).  Los cambios dimensionales permanentes   causados   por  cambios   estructurales,   solamente   ocurren   a   elevadas velocidades de enfriamiento (curva c).

A medida que el  contenido de martensita aumenta,  el  volumen y el   largo de  la pieza aumentarán acordemente. Contenidos crecientes de austenita residual harán disminur el cambio positivo en el largo de la pieza e incluso pueden producir una contracción.El mayor volumen obtenido durante el temple depende del tipo de acero utilizado. Los valores que se  indican en la gráfica a continuación se aplican para un temple a fondo completo. A medida que aumenta el espesor de una pieza, se alcanza un límite despues del   cual   no   es   posible   el   temple   a   fondo.La   transformación   de   la  martensita   y   los incrementos  en el  volúmen afectan únicamente  la  zona exterior  y  el   incremento y  el crecimiento volumétrico total es menor.

En otras palabras, el cambio dimensional depende de la  profundidad de transformación de un tipo de acero y de su composición química típica. La influencia de la temperatura de temple puede diferir de caso a caso. En aceros con bajasprofundidades   de   transformación,   la   profundidad   del   temple   y   en   consecuencia   el aumento   en   volumen,   crecerán   a  medida   que   crece   la   temperatura   de   temple.   Al contrario, en aceros con una gran profundidad de transformación, el  incremento de la temperatura de temple producirá  un menos crecimiento volumétrico debido al  mayor contenido de austenita residual.

Cambios En La Forma Causados Por Formaciones Termicas: Durante el calentamiento y en particular durante el enfriamiento rápido requerido por las operaciones de temple, se producen  tensiones   térmicas  al   interior   de   la   pieza   causadas   por   la   diferencia   de temperatura entre la superior y el núcleo. Esto conduce a cambios en la forma.Durante   el   enfriamiento,   la   temperatura   de   la   zona   superficial   disminuye   más rápidamente   que   en   el   nucleo.   La   menor   contracción   del   núcleo   impide   mayores contracciones  en   la   zona   superficial.   Este  hecho  produce   tensiones  de   tracción  en   la superficie y tensiones de compresión en el núcleo. Si el material fuese capaz de sumir una deformación   elástica,   la   pieza   quedaréa   libre   de   tensiones   en   el   punto   en   que   la temperatura del núcleo se iguala a la temperatura superficial. En general, la resistencia a altas temperaturas de un material no es lo suficientemente alta para lograr tal estado libre de tensiones. Si se excede el limite elástico en caliente, ocurrirá una deformación plástica que conduce a una reducción de las tensiones de tracción en la zona superficial y -por razones  de  equilibrio-   a  una   reducción   Similar   de   las   tensiones  de   compresión  en  el núcleo. El tamaño de la deformación plástica se indica por el área marcada con flechas entre la curva a y c. cuando se alcanza el punto de la mas alta diferencia de temperaturas, la contracción en el núcleo es mayor que en la zona superficial (después de un periodo U) 

hasta que desaparecen. Como consecuencia de la contracción que sigue sucediendo en el n&250;cleo   ya   que   éste   está   aún  mas   caliente,   la   zona   superficial   esta   sometida   a tensiones de compresión que permanecen en forma de tensiones residuales.

Efecto Combinado: Como consecuencia de las diferentes condiciones de enfriamiento en la superficie y en el  núcleo,  el  crecimiento volumétrico causado por  la transformación estructural no ocurre simultáneamente sobre toda la sección transversal.  Esto produce tensiones de transformación que actúan en dirección opuesta a las tensiones térmicas.

El efecto de las tensiones térmicas será denominante y los cuerpos cilíndricos asumirán la forma de barril descrita anteriormente, si la austenita se transforma:- tanto en la superficie como en el núcleo, antes del momento de las mayores tensiones térmicas- tanto en la superficie como en el núcleo, después del momento de las mayores tensiones térmicas o-   en   la   superficie   después   y   en   el   núcleo   antes   de   este  momento   (P.   ej.   aceros   de cementación).En el caso de una transformación en la zona superficial que suceda antes o durante el momento de lasmayores tensiones térmicas y en el caso de una transformación en el núcleo, después de éste momento, un cuerpo que haya tenido forma cilíndrica en estado recocido asume una forma   parecida   a   un  carrete  En   este   caso,   las   tensiones   de   tracción   superficiales producidas durante el enfriamiento se disminuyen por el incremento volumetrico debido a la transformacion estructural. Otros factores como las propiedades del material, diseño y condiciones de tratamiento térmico deben ser tomados en cuenta.

En el  caso de aceros de herramienta con altos contenidos de cromo y carbono,  debe considerarse  que  el   cambio  dimensional  puede  variar  por  el  efecto  de  las  bandas  de carburo en dirección longitudinal y transversal.Es por ésta razón que el cambio dimensional también está influenciado por la escogencia inicial delMaterial.

Deformación Evitable: La   razón   de   éste   cambio   dimensional   normalmente   es   la distribución asimétrica de las tensiones que, cuando son eliminadas por la deformación plástica durante el calentamiento, conducen a un cambio en los radios y ángulos. Estas tensiones asimétricas pueden encontrarse incluso en el material de partida en forma de tensiones   residuales   producidas   por   operaciones   de   enfriamiento,   deformación, maquinado o soldadura.  Estas  pueden ser   tambien producidas  durante el   tratamiento térmico o causadas por inhomogeneidades al interior del material o por un inapropiado diseño de la pieza.

Tensiones Residuales: Un típico ejemplo de esto es el cambio en la forma producido por el relevo de tensiones después del enderezado o después de operaciones de mecanizado 

extensivas. En todos estos casos, es necesario hace un tratamiento de relevo de tensiones antes de efectuar el tratamiento térmico.

Tensiones del Tratamiento Térmico: Siempre se debe tratar de evitar un calentamiento o un   enfriamiento   no   uniforme   (calentamiento   lento   o   por   etapas   con   igualación   de temperatura; calentando piezas delgadas se doblen enfriando únicamente a la velocidad necesaria para obtener las propiedades requeridas, evitando operaciones unilaterales de temple).

Inhomogeneidades al Interior del Material: Evitar la descarburación o la carburación no uniforme mecanizando el acero por ambos lados (asegurarse de observar las tolerancias de mecanizado). Al seleccionar los materiales de trabajo es necesario poner atención a posibles   diferencias   en   la   composición   química   sobre   la   sección   transversal (segregaciones).   La   presencia   de   segregaciones   puede   evitarse   mediante   el   uso   de procesos especiales de producción.

Geometría de las Piezas: Siempre que sea posible,  las piezas deben ser diseñadas con forma   simétrica.   La   deformación   tambien   puede   ser   contrarrestada   conformando   las piezas  en  la  dirección opuesta  a   la  deformación esperada o  utilizando dispositivos  de sujeción adecuados.

CONCLUSIONES

Las defornmaciones en los materiales influyen desde un inicio en la resistividad que va a obtener la estructura a construir ya que estos limitan al material utilizado 

y afectan el resultado final de la construccion, por ello hay que tomar en cuenta las propiedades mecanicas y elasticas de los materiales al  igual que las fisicas para obtener un resultado optimo.

El pandeo es la Deformación lateral curva de un elemento estructural comprimido por un exceso de carga.

El alabeo es la Curvatura de un tablero producido por el giro de sus bordes en direcciones opuestas. También se lo denomina torsión.

BIBLIOGRAFIA

E. Torroja M. “Las deformaciones del hormigón por efectos de las cargas”  J.F. García Balado. “La Plasticidad del Hormigón como factor de proyecto y análises 

de las estructuras” http://www.construmatica.com/construpedia/Deformaciones_del_Material Deformación del Acero.pdf – ACEROS BOEHLER DEL PERU S.A. Calculo de Estructuras I – Estructuras de Madera, Deformaciones.