NTC 4005 Acero Estructural Para Puentes

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 4005 1995-11-29

SIDERURGIA. ACERO ESTRUCTURAL PARA PUENTES

E:

SIDERURGY. STRUCTURAL STEEL FOR BRIDGES

CORRESPONDENCIA:

esta norma es equivalente a la ASTM A 709/ A 709 M-93

DESCRIPTORES:

acero estructural; material de construcción; puentes; barra de acero; perfil metálico

I.C.S: 77.140:93.040 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. Tel. 6078888 Fax 2221435

Prohibida su reproducción

PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 4005 fue ratificada por el Consejo Directivo de 1995-11-29 Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 371001 Productos Laminados.

ALUMINIO DEL PACÍFICO LTDA. ARMADURAS HELIACERO S.A. ASOCIACIÓN COLOMBIANA INGENIERÍA ELÉCTRICA Y MECÁNICOS ASOCIACIÓN NACIONAL DE INDUSTRIALES ANDI CEMENTOS DIAMANTE S.A. COMPAÑÍA METALÚRGICA BERA DE COLOMBIA S.A. CONFEDERACIÓN DE LA INDUSTRIA Y COMERCIO DEL GAS CONSTRUCTODO LTDA. CONSTRUIMOS EL FUTURO DE COLOMBIA CORPORACIÓN DE ACERO "CORPACERO" MARCO Y ELIECER SREDNI DUNCAN S.A. EMPRESA ANDINA DE HERRAMIENTAS S.A. EMPRESA DE ENERGÍA DE BOGOTÁ ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA ESPECIALIDADES ELÉCTRICAS PETROLERAS FÁBRICA DE ESTRUCTURAS SADE ELÉCTRICAS LTDA.

FEDERACIÓN COLOMBIANA DE FABRICANTES DE ESTRUCTURAS METÁLICAS FEDERACIÓN COLOMBIANA DE INDUSTRIAS METALÚRGICAS FEPCO S.A. FORMAPLAC LTDA. HOJALATA Y LAMINADOS S.A. IMEGA LTDA. INDUSTRIA NACIONAL DE ACRÍLICOS INDUSTRIAS EL DORADO LTDA. INDUSTRIAS METÁLICAS ASOCIADAS S.A. INMETALCO AMADO & CÍA. S. EN C. INSPEQ INGENIERÍA LTDA. INTERCONEXIÓN ELÉCTRICA S.A. METÁLICAS MUNDIAL MICROPLAST ANTONIO PALACIO & CÍA S.A. PLASTILENE S.A. RESORTES HÉRCULES S.A. ROBERTO ROTHSTEIN L. PROMETAL ROY ALPHA S.A. SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA REGIONAL ANTIOQUIA

TALLERES GEN LTDA. TECNINTEGRAL LTDA.

TREFILADOS DE CALDAS S.A. UMCO S.A. UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA UNIVERSIDAD DEL VALLE

Además de las anteriores, en consulta pública el proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas:

ACERÍAS DE CALDAS (ACASA) S.A. ACERÍAS DE COLOMBIA S.A. ACERÍAS PAZ DEL RÍO S.A. CONSORCIO METALÚRGICO NACIONAL S.A. COLMENA DIACO LTDA. FÁBRICA DE TORNILLOS Y REMACHES GUTEMBERTO LTDA. MINISTERIO DE DESARROLLO ECONÓMICO

SIDERÚRGICA DE BOYACÁ S.A. SIDERÚRGICA DE MEDELLÍN S.A. SIDERÚRGICA DEL MUÑA S.A. SIDERÚRGICA DEL NORTE S.A. SIDERÚRGICA DEL PACÍFICO S.A. SIDERÚRGICA HORNOS NACIONAL S.A. SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO TUBOS DEL CARIBE S.A.

ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

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NTC 4005

SIDERURGIA. ACERO ESTRUCTURAL PARA PUENTES

1.

OBJETO

1.1 Esta norma se refiere a perfiles, placas y barras estructurales de acero al carbono de alta resistencia y baja aleación; y, acero de aleación templado y revenido para placas estructurales previstas para uso en puentes. Existen seis grados disponibles en cuatro niveles de resistencia a la fluencia:

Grado [S.I] U.S

250 345 345W 485W 690 690W

Resistencia a la fluencia, [MPa] ksi

[36] [50] [50W] [70W] [100] [100W]

250 345 345 485 690 690

[36] [50] [50] [70] [100] [100]

1.1.1 Los grados 250 [36], 345 [50], 345- W [50- W], 485- W [70-W], 690 [100], y 690-W [100W] también se incluyen en las normas A 36/A 36-M, A 572/A 572M, A 588/A 588-M, A 852/ A 852M, y A 514/A 514M, respectivamente. Cuando se especifican los requisitos suplementarios de esta norma, estos sobrepasan los requisitos de las normas A 36/A 36-M, A 572/A 572 M, A 588/A 588- M, A 852/A 852-M, y A 514/A 514 M. 1.1.2 Los grados [345-W] 50-W, 485 W [70-W], y 690-W [100-W] tienen corrosión atmosférica mejorada (véase el numeral 11.1.2). La disponibilidad del producto se presenta en la Tabla 1. 1.2 Los grados 485-W [70- W], 690 [100], ó 690-W [100-W] no se deben sustituir por los grados 250 [36], 345 [50], ó 345-W [50-W]. El grado 345-W [50-W] no se debe sustituir por los grados 250 [36], ó 50 W [345] sin acuerdo entre el comprador y el proveedor. 1.3 Cuando el acero va a ser soldado, se supone que se utiliza un procedimiento de soldado adecuado para el grado de acero y uso o servicio previsto. 1.4 Los requisitos suplementarios se encuentran a disposición pero se debe aplicar solamente cuando lo especifique el comprador en el momento del pedido. 1

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1.5 Los valores establecidos ya sea en unidades libra-pulgada o unidades del SI se consideran como normativos. Dentro del texto, las unidades pulgada-libra se presentan entre paréntesis. Los valores establecidos en cada sistema no son equivalentes exactos; por lo tanto, cada sistema se debe utilizar independientemente del otro. La combinación de valores puede dar como resultado no conformidad con esta norma. 2.

DOCUMENTOS DE REFERENCIA

2.1

NORMAS ASTM

A 6/A 6M Specification for General Requirements for Rolled Steel Plates, Shapes, Sheet Piling, and Bars for Structural Use. A 36/A 36-M Specification for Structural Steel A 370 Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products A 435/A 435-M Specification for Straight-Beam Ultrasonic Examination of Steel Plates A 514/A 514-M Specification for High-Yield-Strength, Quenched and Tempered Alloy Steel Plate, Suitable for Welding A 572/A 572-M Specification for High-Strength Low-Alloy Columbium-Vanadium Steels of Structural Quality A 588/A 588-M Specification for High-Strength Low-Alloy Structural Steel with 50 ksi (345 MPa) Minimum Yield Point to 4 in. (100 mm) Thick A 673/A 673-M Specification for Sampling Procedure for Impact Testing of Structural Steel A 852/A 852-M Specification for Quenched and Tempered Low-Alloy Structural Steel Plate with 70 ksi (485 MPa) Minimum Yield Strength to 4 in (100 mm) Thick. E 112 Test Methods for Determining the Average Grain Size G 101 Guide for Estimating the Atmospheric Corrosion Resistance of Low-Alloy Steels 3.

REQUISITOS GENERALES PARA ENTREGA

3.1 El material suministrado de acuerdo con esta norma debe cumplir los requisitos de la edición vigente de la norma A 6/A 6-M para el material ordenado, a menos que se presente conflicto, en cuyo caso esta norma debe prevalecer. 4.

FABRICACIÓN

4.1 El acero se debe fabricar mediante uno de los siguientes métodos: horno de solera abierta (Siemens-Martin), oxígeno básico u horno eléctrico. Se permite refinamiento adicional en la cuchara mediante refundición por electroescoria (REE) o refundición en horno con arco eléctrico y vacío (AEV).

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4.2. El acero de grados 250 [36] y 345 [50] se debe fabricar de un acero diferente al bloqueado o tapado. 4.3 El acero de grados 345W [50W] y 485W [70W] se debe fabricar mediante una práctica para obtener grano fino mediante calmado del acero. 4.4 El acero de grados 690 [100] y 690W [100W] debe ser calmado y debe cumplir con el requisito de tamaño de grano austenítico fino de la norma A6/A6M.

5.

TRATAMIENTO TÉRMICO

5.1 El acero de grados 485W [70W], 690 [100] y 690W [100W] se debe someter a un tratamiento térmico por el fabricante, para demostrar su conformidad con los requisitos de tracción y dureza de la Tabla 1, mediante calentamiento a mínimo 900 °C [1650 °F], templado en agua o aceite y revenido a mínimo 593 °C [1 100 °F] para grado 485W [70W] y mínimo 620 °C [1 150 °F] para grados 690 [100] y 690W [100W]. Las temperaturas del tratamiento térmico se deben reportar en los certificados de ensayo. 6.

REQUISITOS QUÍMICOS

6.1 El análisis de colada debe cumplir los requisitos del grado especificado de la Tabla 2 a la Tabla 6. 6.2 El acero debe cumplir, en el análisis de producto, con los requisitos establecidos de la Tabla 2 a la Tabla 6, sujeto a las tolerancias de análisis de producto de la norma A 6/A 6M, excepto como se especifica en el numeral 6.3. 6.3 El análisis de producto no se aplica a perfiles del tamaño de barras y a barras planas de 12,5 mm [1/5 pulgada] de espesor y menores.

7.

REQUISITOS DE TRACCIÓN

7.1 El material, como está representado por los especímenes de ensayo, excepto como se especifica en el numeral 7.2, debe cumplir los requisitos de propiedades de tracción establecidos en la Tabla 1. 7.2 Los perfiles grado 250 [36] de menos de 645 mm2 [1 pulgada2] en la sección transversal y barras no planas de menos de 1/2 pulgada [12,5 mm] de espesor o diámetro no necesitan someterse a los ensayos de tracción por parte del fabricante. 8.

REQUISITOS DE DUREZA BRINELL PARA GRADOS 690 [100] Y 690W [100W]

8.1 Para placas de 10 mm [3/8 pulgada] de espesor y menos, se puede utilizar un ensayo de dureza Brinell en lugar del ensayo de tracción a cada plancha, en cuyo caso se debe tomar un espécimen de una esquina de cada dos placas por lote. Un lote debe estar compuesto de placas de la misma colada y espesor, el mismo acondicionamiento anterior y tratamiento térmico y debe tener máximo 15 Mg [15 toneladas] de peso. El ensayo de dureza Brinell se debe llevar a cabo en cada plancha no sometida al ensayo de tracción y debe cumplir los requisitos presentados en la Tabla 1. 3

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 9.

NTC 4005

ESPECÍMENES DE ENSAYO NÚMERO DE ENSAYOS DE TRACCIÓN

9.1 Para los grados 250 [36], 345 [50] y 345W [50W], la ubicación y condición, número de ensayos y preparación de especímenes, deberán cumplir los requisitos de la norma A6/A 6M. 9.2 Los siguientes requisitos, adicionales a los de la norma A 6/A 6 M, se deben aplicar solamente para los grados 485W [70W], 690 [100] y 690W [100W]. 9.2.1 Cuando sea posible, todos los especímenes de ensayo se deben cortar de la plancha en su condición de tratado térmicamente. Si es necesario preparar los especímenes de ensayo de piezas separadas, todas ellas deben tener su espesor total y deben ser similar y simultáneamente tratadas térmicamente con el material. Todas estas piezas separadas deben ser de un tamaño tal, que los especímenes preparados estén libres de cualquier variación en las propiedades debido a los efectos de los bordes. 9.2.2 Después del tratamiento térmico final de las placas, se deben tomar un espécimen para el ensayo de tracción, de una esquina de cada plancha tratada térmicamente (excepto como se especifica en el numeral 8.1). Nota 1. El término "plancha" identifica la "placa tratada térmicamente".

10.

REENSAYOS

10.1 Los grados 250 [36], 345 [50] y 345W [50W] se deben reensayar de acuerdo con la norma A 6/A 6M. 10.2 Las placas de grados 690 [100] y 690W [100W] que se someten a los ensayos de dureza Brinell y no cumplen los requisitos de dureza, pueden, a opción del fabricante, someterse al ensayo de tracción; y deben ser aceptadas si los resultados cumplen los requisitos de la Tabla 1. 10.3 El fabricante puede tratar por recalentamiento placas de los grados 485W [70W], 690 [100] y 690W [100W] que no cumplen los requisitos de propiedades mecánicas de esta norma. Se deben repetir todos los ensayos de propiedades mecánicas cuando el material se someta nuevamente a inspección. 11.

RESISTENCIA A LA CORROSION ATMOSFÉRICA

11.1 Los aceros que cumplen esta norma brindan dos niveles de resistencia a la corrosión atmosférica: 11.1.1 Los grados de acero que no llevan sufijo brindan un nivel de resistencia a la corrosión atmosférica característica del acero al carbono sin cobre. 11.1.2 Los grados de acero con el sufijo "W" suministran un nivel de resistencia a la corrosión atmosférica sustancialmente superior al del acero estructural al carbono con cobre en la mayoría de ambientes (véase la Nota 2). Cuando se expone apropiadamente a la atmósfera, este acero se puede utilizar desnudo (sin pintar) para muchas aplicaciones. Nota 2. Para los métodos de estimación de la resistencia a la corrosión atmosférica de los aceros de baja aleación, véase la Guía ASTM G 101.

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Se advierte al usuario que la ecuación predictiva de la Guía ASTM G 101 para el cálculo de un índice de resistencia a la corrosión atmosférica sólamente se ha verificado para los límites de composición establecidos en esa guía.

12.

MARCADO

12.1 Además de los requisitos de marcación de la norma A 6/A 6M, la identificación del material también deberá incluir el tipo de composición para los grados 345W [50X], 690 [100] y 690W [100W].

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NTC 4005 Tabla 1. Requisitos de tracción y dureza

Nota. Para placas de más de [20 mm hasta 40 mm] 3/4 pulgadas hasta 1 1/2 pulgadas de espesor, se puede utilizar el espécimen rectangular con espesor completo que se presenta en la Figura 3 de la norma ASTM A 370, o el espécimen de [12,5 mm ] 1/2 pulgada de diámetro que se presenta en la Figura 4 de la norma ASTM A 370.

Grado

Espesor de la plancha mm[pulgada]

Grupos de perfiles estructurales

Resistencia del punto de B fluencia, min, MPa [ksi]

Resistencia a la tracción Mpa [ksi]

Elongación mínima, %

C,D

Placas y barras

[250] 36

Hasta [100] 4 inclus.

Perfiles

Reducción D,E del área min, %

Número de dureza Brinell

...

...

...

...

F

...

...

G

...

...

...

C

200mm ó 8 pulgadas

50 mm ó 2 pulgadas

200 mm ó 8 pulgadas

50 mm ó 2 pulgadas F

Hasta 634 kg/m 426 lib/pie (634 ) Más de (634 kg/m) 426 lb/pie

[250] 36

[400-550] 80-58

20

23

20

21

[250]36

[400] 58 mín

...

...

20

19

[345] 50

Hasta [100] 4 inclus.

todos

[345] 50

[450] 65 mín

18

21

18

21

[345 W] 50

Hasta [100] 4 inclus.

todos

[345] 50

[485] 70 mín

18

21

18

21

[485 W] 70 W

Hasta [100] 4 inclus.

...

[485] 70

B

[620-760] 90-110

...

19

...

...

...

[690] 100 [690 W] 100 W

Hasta [65] 2 1/2 inclus.

...

[690] 100

B

[760-895] 110-130

...

18

H

..

...

40 - 50

[690] 100 [690W] 100W

Más de [65 a 100] 2 1/2 a 4

...

[620] 90

B

[690-895] 100-130

...

16

H

..

...

I

50

J

235-293

K

J

Continúa...

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NTC 4005 Tabla 1. (Final)

A

Véase la orientación del espécimen en los ensayos de tracción de la norma ASTM A 6/A 6M.

B

Medida con una deformación de 0,2% o una extensión de 0,5% bajo carga, como se describe en el capítulo 13 de la norma ASTM A 370.

C

Para placas con un ancho mayor de 24 pulgadas [600 mm], el requisito de elongación se reduce dos puntos porcentuales. Véanse los ajustes al requisito de elongación en la sección ensayos de tracción de la norma A 6/A 6M.

D

Para planchas de pisos no es necesario determinar la elongación y reducción del área.

E

Para placas con un ancho mayor de 24 pulgadas [600 mm], la reducción del requisito de área, según sea aplicable, es de cinco puntos porcentuales.

F

Elongación en 2 pulgadas ó 50 mm: 19% para perfiles de más de 426 lb/pie [634 kg/m].

G

Para perfiles de ala ancha de más de 426 lb/pie [634 kg/m] se aplica la elongación en 2 pulgadas de 18% mínimo.

H

Cuando se mide sobre el espécimen de 1 1/2 pulgadas [40 mm] de ancho de la Figura 3 (véase la norma ASTM A 370) (véase la nota arriba de la tabla), la elongación se determina en una longitud de referencia de 2 pulgadas ó 50 mm, que incluye la fractura y presenta la mayor elongación.

I

Cuando se mide sobre el espécimen de 1 1/2 pulgadas [40 mm] de ancho de la Figura 3 (véase la norma ASTM A 370) (véase la nota en la parte superior de la tabla).

J

Cuando se mide sobre el espécimen redondo de 1/2 pulgada [12,5 mm] de la Figura 4 (véase la norma ASTM A 370) (véase la nota en la parte superior de la tabla).

K

Los requisitos Brinell se aplican solamente a material de 3/8 pulgada [10 mm] y más delgado.

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Tabla 2. Requisitos químicos (Análisis de colada) para Grado 36 [250]

Espesor del producto, pulgadas (mm)

Planchas

Barras

Hasta 20 [3/4] inclusive

Más de 20 a 40 [3/4 hasta 1 1/2] inclusive

Más de 40 a 65 [1 1/2 hasta 2 1/2] inclusive

Más de 65 a 100 [2 1/2 a 4 ] inclusive

Hasta 20 [3/4] inclusive

Más de 20 a 40 [3/4 hasta 1 1/2 inclusive

Más de 100 [1 1/2 hasta 4] inclusive

0,26

0,25

0,25

0,26

0,27

0,26

0,27

0,28

...

...

0,80-1,20

0,80-1,20

0,85-1,20

...

0,60-0,90

0,60-0,90

Fósforo, máx, %

0,04

0,04

0,04

0,04

0,04

0,04

0,04

0,04

Azufre, máx, %

0,05

0,05

0,05

0,05

0,05

0,05

0,05

0,05

0,40 máx.

0,40 máx.

0,40 máx

0,15-0,40

0,015-0,40

0,40 máx.

0,40 máx

0,40 máx

0,20

0,20

0,20

0,20

0,20

0,20

0,20

...

Carbono, máx, % Manganeso %

Silicio, % Cobre, min, % cuando se especifica acero al cobre

A

PerfilesA todos

Se requiere un contenido de manganeso de 0,85% a 1,35% y de silicio de 0,15% a 0,40% para perfiles de más de 634 kg/m [426 lb/pie ].

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NTC 4005

Tabla 3. Requisitos químicos para el Grado 345 [50] (Análisis de colada)

Nota. Cualquier contenido debe estar de acuerdo con uno de los siguientes tipos: Elementos

Análisis de colada, % A

B

Tipo 1. Columbio Tipo 2. Vanadio A C Tipo 3. Columbio (0,05 máx. %) más vanadio D Tipo 4. Nitrógeno (con vanadio)

0,005 - 0,05 0,01 - 0,15 0,02 - 0,15 0,015 Máx.

A

Cuando se agrega columbio solo o combinado con vanadio se debe restringir a placas, barras, barras en Z y uniones en T grado 345 [50] laminadas con un espesor de 20 mm [3/4 pulgada ] máximo y a los perfiles de la Tabla A, los grupos 1 y 2 de la norma A 6/A 6M a menos que se suministre acero calmado.

B

Límites para análisis de producto = 0,004% a 0,06%

C

Límites para análisis de producto = 0,01% a 0,16% cuando se usan columbio y vanadio en combinación.

D

Se debe reportar cuando se agrega nitrógeno (0,015 máx.) como suplemento al vanadio. La proporción mínima de vanadio a nitrógeno debe ser de 4 a 1.

C

Silicio Diámetro máximo, espesor o distancia entre caras papalelas, mm [pulgada]

4 [100]

Carbono máx, %

0,23

B

Manganeso máx, %

E

1,35

Fósforo máx, %

Azufre máx, %

0,04

0,05

Placas hasta de 40 mm [1 1/2 pulgadas] de espesor, perfiles hasta 634 kg/m 426 lb/pie [426 lb/pie], barras en Z y uniones en T laminadas, máx, D %,

Placas de más de 40 mm [1 1/2 pulgadas] de espesor y perfiles de más de 634 kg/m [426 lb/pie ], %

0,40

0,15-0,40

A

Cuando se especifica cobre, debe tener un contenido mínimo de 0,20% por análisis de colada (0,18 % análisis de producto).

B

Se debe exigir manganeso mínimo por análisis de colada de 0,80 % (0,75 % análisis de producto) para todas las placas de más de10 mm [3/8 de pulgada] de espesor; un mínimo de 0,45 % análisis de producto [0,50 %] se debe exigir para las placas de10 mm [3/8 de pulgadas] de espesor y menores y para todos los otros productos. La proporción de manganeso a carbono no debe ser menor de 2 a 1.

C

El contenido de silicio superior a 0,40 % por análisis de colada, se debe negociar.

D

Las barras de más de 40 mm [1 1/2 pulgadas] de diámetro, espesor o distancia entre caras paralelas, se debe fabricar mediante un proceso de acero calmado.

E

Es permisible un máximo de manganeso de 1,50 %, con una reducción asociada de carbono máximo de 0,03 %

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NTC 4005

Tabla 4. Requisitos químicos para grado 50W [345W] (Análisis de colada) Nota. Los tipos A, B y C son equivalentes a los grados A, B y C de la norma A 588/A 588M.

A

Elemento

Composición, % Tipo A

Carbono Manganeso Fósforo Azufre Silicio Níquel Cromo Molibdeno Cobre Vanadio

A

0,19 0,80 0,04 0,05 0,30 0,40 0,40 ... 0,25 0,02

máx -1,25 máx máx -0,65 máx -0,65 0,40 -0.10

Tipo B 0,20 0,75 0,04 0,05 0,15 0,50 0,40 ... 0,20 0,01

máx -1,35 máx máx -0,50 max -0,70 -0,04 -0,10

Tipo C 0,15 0,80 0,04 0,05 0,15 0,25 0,30 ... 0,20 0,01

máx -1,35 máx máx -0,40 -0,50 -0,50 0,20-0,50 0,10

Los datos de soldabilidad para estos tipos han sido calificados por la FHWA para uso en la construcción de puentes. Tabla 5. Requisitos químicos para grado 485W [70W] (Análisis de colada)

Nota. El grado 485 W [70W] es equivalente a la norma A 852/A 852M.

Elemento

Composición, % 0,19 máx 0,80-1,35 0,35 máx 0,04 máx 0,20-0,65 0,20-0,40 0,50máx 0,040-0,70 0,02-0,10

Carbono Manganeso Fósforo Azufre Silicio Cobre Níquel Cromo Vanadio

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NTC 4005 Tabla 6. Requisitos químicos para grado 690 [100] y 690W [100w] (Análisis de colada)

Nota. Los tipos A, B, C, E, F, H, J, M, P, y Q son equivalentes a los grados A, B, C, E, F, H, J, M, P y Q, respectivamente, de la norma A 514/A 514M. A

A

A

A

Tipo A, %

Tipo B, %

Tipo C, %

Tipo E , %

Tipo F , %

Tipo H, %

Tipo J, %

Tipo M, %

Tipo P , %

Tipo Q , %

32 [1 1/4]

32 [1 1/4]

32 [1 1/4]

100 [4]

65 [2 1/2]

50 [2]

32 [1 1/4]

50 [12]

100 [4]

100 [4]

Carbono

0,15-0,21

0,12-0,21

0,10-0,20

0,12-0,20

0,10-0,20

0,12-0,21

0,12-0,21

0,12-0,21

0,12-0,21

0,14-0,21

Manganeso

0,80-1,10

0,70-1,0

1,10-1,50

0,40-0,70

0,60-1,0

0,95 -1.30

0,45-0,70

0,45-0,70

0,45-0,70

0,95-1,30

Fósforo, máx

0,035

0,035

0,035

0,035

0,035

0,035

0,035

0,035

0.035

0,035

Azufre, max

0,035

0,035

0,035

0,035

0,035

0,035

0,035

0,035

0,035

0,035

Silicio

0,40-0,80

0,20-0,35

0,15-0,30

0,20-0,40

0,15-0,35

0,20-0,35

0,20-0,35

0,20-0,35

0,20-0,35

0,15-0,35

Níquel

...

...

---

...

0,70-1,0

0,30-0,70

...

1,20-1,50

1,20-1,50

1,20-1,50

Cromo

0,50-0,80

0,40-0,65

...

1,40-2,0

0,40-0,65

0,40-0,65

...

...

0,85-1,20

1,0-1,50

Molibdeno

0,18-0,28

0,15-0,25

0,15-0,30

0,40-0,60

0,40-0,60

0,20-0,30

0,50-0,60

0,45-0,60

0,45-0,60

0,40-0,60

Vanadio

...

0,03-0,08

...

B

0,03-0,108

0,03-0,08

...

...

...

0,03-0,08

Titanio

...

0,01-0,03

...

0,01-0,1

...

...

...

...

...

...

Zirconio

0,05-0,15

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

0,15-0,50

...

...

...

...

...

0,002 5 máx

0,005-0,005

0,001-0,005

0,001 - 0,005

0,000 5-0,006

0,000 5-0,005

0,001-0,005

0,001-0,005

0,001-0,005

...

Espesor máximo, mm [pulgadas]

Cobre Boro

C

A

Los tipos E, F, P y Q cumplen los requisitos de resistencia a la corrosión ambiental de acuerdo con el numeral 11.1.2.

B

Se puede sustituir por parte o todo del contenido de titanio, sobre base uno a uno.

C

El zirconio se puede reemplazar por el cerio. Cuando se agrega cerio, la proporción cerio/azufre debe ser aproximadamente de 1,5 a 1con base en el análisis de colada.

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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 4005

REQUISITOS SUPLEMENTARIOS Los requisitos suplementarios no se deben aplicar a menos que se especifiquen en la orden de compra. Los requisitos diferentes a los que se presentan en esta sección se pueden especificar mediante acuerdo entre comprador y vendedor. Además, los siguientes requisitos complementarios también son adecuados para su uso con esta norma. Los requisitos adecuados para uso con esta norma se presentan en seguida por título. S.2

FRECUENCIA DE LOS ENSAYOS DE TRACCIÓN

S2.1

El comprador puede especificar el ensayo de tracción adicional, como sigue:

S2.1.1 Plancha. Se debe llevar a cabo un ensayo sobre especímenes tomados de cada plancha como se laminó o trató térmicamente. S2.1.2 Perfiles estructurales. Se debe llevar a cabo un ensayo de tracción sobre especímenes tomados de cada 5 Mg [5 toneladas] de material producido en la misma fábrica, del mismo tamaño nominal, excepto la longitud, de cada colada de acero. Si las piezas individuales pesan más de 5 Mg [5 toneladas cortas], se debe ensayar cada pieza. Si los perfiles se han tratado térmicamente, se debe realizar un ensayo sobre los especímenes tomados de la misma colada del mismo tamaño nominal, excepto longitud, en cada lote retirado del horno. S2.1.3 Barras. Se debe realizar un ensayo de tracción sobre los especímenes tomados de cada 5 Mg [5 toneladas] de la misma colada, y el mismo diámetro o espesor si el material se suministra como se laminó o tratado térmicamente en un horno de tipo continuo. Para material tratado térmicamente en un horno no continuo, se debe hacer un ensayo de cada colada del mismo diámetro de barras o espesor de cada carga del horno. S83.

Aplicación crítica sin fractura, T, Material; Ensayos de tenacidad y rotulado

S83.1 Este requisito suplementario se debe especificar cuando el material se va a utilizar en una aplicación crítica sin fractura, como la define la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). La orden debe designar la zona de ensayo, como se determina en la Tabla S1.1. (Las zonas se encuentran en relación con la menor temperatura ambiente de servicio para la zona en la que se usa el material). S83.2 Los ensayos Charpy con entalla en V se deben llevar a cabo con la norma A 673/A 673M. Los resultados de los ensayos deben cumplir con los requisitos de la Tabla S1.2. S83.3 El material se debe marcar con la letra T y el número de la zona (1, 2, ó 3) de acuerdo con la designación de grado. S84.

Aplicación crítica con fractura, F, Material; Ensayos de tenacidad y rotulado

S84.1 Este requisito suplementario se debe especificar cuando el material se va a utilizar en una aplicación crítica con fractura, como la define la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). La orden debe designar la zona de ensayo, como se determina en la Tabla S1.1. (Las zonas se encuentran en relación con la menor temperatura ambiente de servicio para la zona en la que se usa el material).

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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 4005

S84.2 Los ensayos Charpy con entalla en V se deben llevar a cabo con la norma A 673/A 673M. Los resultados de los ensayos deben cumplir con los requisitos de la Tabla S1.3. S84.3 El material se debe marcar con la letra F y el número de la zona (1, 2, ó 3) de acuerdo con la designación de grado. S91.

TAMAÑO DE GRANO AUSTENÍTICO FINO

S91.1 El acero debe ser calmado y tener un tamaño de grano austenítico fino. S92.

RESISTENCIA A LA CORROSIÓN ATMOSFÉRICA

S92.1 Cuando se especifique, el fabricante del material debe suministrar evidencia de resistencia a la corrosión atmosférica, satisfactoria para el comprador. S92.2 Remítase al requisito suplementario S23 de la norma A 6/A 6M (aplicable sólo a los Grados 250 [36], 345 [50], y 690 [100]. S5.

EXAMEN DE ULTRASONIDO

S5.1 Remítase a la norma A 6/A 6M. S93.

LIMITACIÓN SOBRE REPARACIÓN POR SOLDADURA

S93.1 No se permite la reparación por soldadura del metal de base por parte del fabricante o proveedor del material. Los requisitos suplementarios normalizados para uso a opción del comprador, se presentan en la norma A 6/A 6M. S14.

ENSAYO DE FLEXIÓN

S18.

RESISTENCIA MÁXIMA A LA TRACCIÓN (Grados 345 [50] y 345W [50 W] Tabla S1.1 Zonas de temperatura para el ensayo de impacto Zona

Temperatura mínima de servicio, °C [°F]

1 2 3

0 [-18] por debajo de -18 hasta - 34 [0 hasta -30] por debajo de -34 hasta -51 [-30 hasta -60]

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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 4005 Tabla S1.2 Requisitos para ensayo de impacto crítico sin fractura

Grado

Energía promedio mínima, pies ⋅ libra [J]

Espesor, mm [pulgada] y método de unión Zona 1

A

Zona 2

27 [20] a -12 C [10 F]

0

0

20 [20] a 4 C [40 F]

0

0

27 [20] a -7 C [20 F]

0

0

27 [20] a -7 C [20 F]

0

0

34 [25] a -7 C [20 F]

27 [20] a 21 C [70 F]

Hasta 65 [2 1/2] inclusive, asegurados o soldados mecánicamente más de 65 a 100 [2 1/2 hasta 4] inclusive, asegurados mecánicamente más de 65 a 100 [2 1/2 ] inclusive, soldados

27 [20] a 10 C [50 F]

Hasta 2 1/2 [65] inclusive, asegurados o soldados mecánicamente más de 65 a 100 [2 1/2 a 4] inclusive, asegurados mecánicamente más de 65 a 100 [2 1/2 a 4] inclusive, soldados

34 [25] a .1 C [30 F]

C

0

20 [15] a 21 C [7 F]

Más de 50 a 100 4 [2 hasta 4] inclusive, soldados

690WT [100WT]

20 [15] a -12 C [70 F]

0

20 [15] a 21 C [70 F]

C,

0

0

Más de 2 hasta 4 [50 a 100] inclusive, asegurados mecánicamente

690T [100T]

15 [20] a -12 C [10 F]

20 [15] a 4 C [40 F]

20 [15] a 21 C [70 F]

[70WT]

0

0

Hasta 50 [2] inclusive, asegurados o soldados mecánicamente

C,D

0

0

A,B

485 WT

20 [15] a 12 C [10 F]

20 [15] a 4 C [40 F]

20 [15] a 21 C [70 F]

27 [20] a 10 C [50 F]

34 [25] a 10 C [50 F]

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

27 [20] a -23 C [-10 F]

0

0

34 [25] a -23 C [-10 F]

0

0

34 [25] a -34 C [-30 F]

0

0

34 [25] a -34 C [-30 F]

0

0

48 [35] a -34 C [-30 F]

0

0

34 [25] a -18 C [0 F]

0

0

27 [20] a -23 C [-10 C]

34 [25] a -18 C [0 F]

0

0

0

0

48 [35] a -1 C [30 F]

0

0

0

34 [25] a -1 C [30 F]

0

0

0

Hasta 100 [4] inclusive, asegurados o soldados mecánicamente

0

0

0

250 T [36 T]

345T [50 T] A,B 345 W T [5WT]

Zona 3

48 [35] a -18 C [0 F]

Continúa...

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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 4005 Tabla S1.2 (Final)

A

El ensayo de impacto Charpy con entalla en V debe ser el ensayo de frecuencia térmica "H', de acuerdo con la norma A 673/A 673 M.

B

Si el punto de fluencia del material supera los 450 MPa [65 MPa], la temperatura de ensayo para la mínima energía promedio requerida se debe reducir en 8 °C [15 °F] por cada incremento de 70 MPa [10 ksi] sobre 450 MPa [65 ksi]. El punto de fluencia es el valor presentado en el "Informe de ensayo de fábrica" certificado.

C

El ensayo de impacto Charpy con entalla en V debe ser el ensayo de frecuencia de plancha "P" de acuerdo con la norma A 673/A 673 M.

D

Si la resistencia a la fluencia del material supera 585 MPa [85 ksi], la temperatura de ensayo para la energía mínima requerida se debe reducir en 8 °C [15 °F] por cada incremento de 70 MPa [10 ksi] sobre 585 MPa [85 ksi]. La resistencia a la fluencia es el valor dado en el "informe de ensayo de fábrica" certificado.

DOCUMENTO DE REFERENCIA AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Specification for Structural Steel for Bridges. Philadelphia, 1993. 6 p. (ASTM A 709/A 709 M).

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