Marcado europeo y Declaraciones Ambientales de Productos de la  Construcción (DAPc)

Las armaduras con las redes en V profundas eran necesarias para abarcar una línea de alcantarillado existente que drena el intercambio de la autopista Eisenhower y pasaba directamente por el medio del sitio hasta que se reubicó. Los equipos también tuvieron que solucionar y eliminar parcialmente un túnel de tranvía abandonado, directamente al este de los cimientos del edificio. También hay líneas ferroviarias subterráneas activas que entran y salen de Union Station al este del sitio.
 

“En realidad, diseñamos [las columnas del perímetro superior] como 65 ksi, 70 ksi y 80 ksi e incluimos los tres tamaños de sección en los documentos de construcción”, dice Tayabji. “Tuvimos conversaciones iniciales con los fabricantes y [proveedor de acero estructural] ArcelorMittal sobre el uso de 80 ksi, pero no fue un trato cerrado hasta que el acero se licitó realmente”.

Los dos productos de acero que hicieron esto posible son HISTAR / ASTM A913 Grado 80 de ArcelorMittal para las columnas perimetrales superiores y acero Grado 65 Web Tailor-Made (WTM) en las armaduras de abajo. Este es el primer uso de HISTAR / ASTM A913 Grado 80 para formas estructurales en los EE. UU.

"La ventaja que aportó el acero de 80 ksi al proyecto fue un mayor límite elástico, lo que permitió al equipo del proyecto reducir parte del peso del material de los elementos de la columna", afirma Shelley Finnigan, ingeniera técnica de ventas globales de ArcelorMittal. . "Luego, el material WTM les permitió crear las secciones de caja y simplificar la fabricación de esos elementos debido a las características metalúrgicas de ese material. Pudieron personalizar la sección según sus necesidades de rigidez".

Joe Dolinar, socio gerente de Goettsch y socio técnico del proyecto, agrega que con el núcleo de concreto manejando la mayoría de las cargas de viento, el acero de 80 ksi permitió al equipo aprovechar “lo que el mercado aporta en términos de impulsando la eficiencia, impulsando el costo, todos esos beneficios, en lugar de usar, digamos, acero de grado 50 ". Los elementos más pequeños tienen "beneficios adicionales que se filtraron", dice.

Las cerchas de 65 ksi en los primeros tres pisos permitieron a Goettsch crear un vestíbulo acristalado de sensación abierta. Son similares a un proyecto en el Riverwalk de Chicago que Goettsch hizo con Clark, 110 S. Wacker . En ese trabajo, las cerchas requirieron tres miembros en la red en los puntos, donde este diseño requirió solo dos.

"Realmente fueron muy pocas selecciones para establecer toda esta elevación [de cerchas]", dice Doug Beilke, superintendente asistente de Clark Construction. "Instalamos la plataforma en el nivel tres y las cerchas de transferencia eran de tres a cinco selecciones". Chicago Steel instaló “todo este armazón de cinturón” en aproximadamente dos semanas, agrega.

Tayabji dice que las vigas de transferencia de acero W14 horizontales en la parte superior de las armaduras de los cinturones se giran a sus lados, una sugerencia del fabricante Zalk Josephs, porque permitía conexiones más eficientes en los puntos del panel de la armadura.

Las secciones de acero de 80 ksi y 65 ksi se moldearon en las instalaciones de ArcelorMittal en Luxemburgo y se enviaron a la sede de Zalk Josephs en Janesville, Wis., Para el trabajo de detalle y la fabricación antes de enviarlas al sitio.

Con las secciones de 80 ksi, frente al acero de 50 o incluso de 65 ksi, "Pasamos por las hojas de sierra y las brocas a un ritmo más rápido de lo normal", dice Joseph Lammers, presidente de Zalk Josephs. "Ese fue realmente lo más grande de nuestro lado. Trabajar con él no es muy diferente desde el punto de vista de la soldadura ".

Fuente: https://www.enr.com/articles/50816-chicagos-union-station-tower-uses-first-80-ksi-steel-sections-in-the-us

ESPECIFICACIONES DE ACEROS MÁS UTILIZADAS EN LA INDUSTRIA

ASTM A36. Cubre las láminas de acero al carbono, placas, y barras de calidad estructural, para uso en construcciones de puentes y edificios remachados, apernados, y soldados, y para propósitos estructurales generales.  Los requerimientos de resistencia son de 58 a 80 ksi, y resistencias a la cedencia de 35 ksi mínimos.

ASTM A53. Cubre los tubos sin costuras y soldados negros y de acero galvanizado sumergido en caliente, en NPS 1/8 hasta 26, y espesores de pared de 0.068” hasta 2.344”.  Los requerimientos de resistencia a la cedencia oscilan desde 25 a 35 ksi mínimo, y de tensión de 45 a 60 ksi para tres tipos y dos grados.

ASTM A242 (Cor – Ten) cubre los perfiles de acero estructural HSLA, placas y barras para construcción soldadas, remachadas, o atornilladas.  El contenido máximo de carbono de estos aceros es 0.24%; el contenido típico es de 0.09 a 0.17%.  Los materiales producidos para esta especificación son proyectados principalmente para miembros estructurales donde son importantes la durabilidad y el peso liviano.

Algunos productores pueden suministrar aceros conteniendo cobre, (0.20% mínimo de cobre con cerca de dos veces la resistencia a la corrosión atmosférica de los aceros al carbono).  Los aceros que cumplen con los requerimientos de ASTM A242, aunque modificados para dar cuatro veces la resistencia a la corrosión atmosférica de los aceros estructurales, están también disponibles. 

Estos grados más recientes, algunas veces llamados, “aceros climatológicos o meteorológicos”, son usados para propósitos estructurales y arquitectónicos, donde se desee evitar la pintura por razones de estética o de economía.

Las características de soldadura varían de acuerdo al tipo de acero; los productores pueden recomendar el material más soldable y ofrecer asesoría en soldadura si son conocidas las condiciones bajo las cuales será hecha la soldadura.

ASTM A374 cubre las láminas y flejes rolados en frío con 45 ksi mínimos de resistencia a la cedencia.  Es similar en muchos aspectos a A242.

ASTM A375 cubre los flejes y láminas rolados en caliente con 50 ksi de resistencia mínima a la cedencia.  Es similar en muchos aspectos a A242.

ASTM A440 cubre los aceros HSLA de alta resistencia de manganeso intermedio conteniendo cobre, empleados principalmente para estructuras remachadas o apernadas.  Estos aceros no están generalmente recomendados para soldar, a causa de sus contenidos relativamente altos en carbono y manganeso.  ASTM A440 y su acompañante, A441, tienen las mismas propiedades mecánicas mínimas que el A242.

Los aceros A440 tienen cerca de dos veces la resistencia a la corrosión atmosférica de los aceros estructurales al carbono, y muy buena resistencia a la abrasión.  El alto contenido de manganeso, típicamente, cerca de 1.45%, tiende a causar un metal de soldadura que se endurece al aire, una condición que puede producir altas tensiones y grietas en la soldadura.  Si estos aceros deben ser soldados, es necesario un cuidadoso precalentamiento, más alto que para el A441.

ASTM A441 cubre los aceros HSLA de manganeso intermedio, que son fácilmente soldables con los procedimientos apropiados.  La especificación exige adiciones de vanadio y un contenido de manganeso más bajo, 1.25% máximo, que el ASTM A440.  Las propiedades mecánicas mínimas son las mismas que las de los aceros A242 y A440, excepto que los perfiles en  i  y barras de 4 a 8” de espesor son cubiertas por A441.

La resistencia a la corrosión atmosférica de este acero es aproximadamente dos veces aquella de los aceros estructurales al carbono.  Otra propiedad de los aceros ASTM A441 es, su tenacidad superior a bajas temperaturas.  Solamente los perfiles, placas y barras son cubiertas por la especificación, aunque los flejes y láminas soldables pueden ser suministradas por algunos fabricantes con aproximadamente las mismas propiedades mínimas mecánicas.

ASTM A500 cubre las tuberías estructurales redondas, cuadradas, rectangulares, y de formas especiales, conformadas en frío, soldadas y sin costuras, para construcciones soldadas, remachadas, y apernadas, de puentes y edificios y para propósitos generales estructurales. 

Este tubo es producido en tamaños, tanto soldados como sin costuras, con una periferia máxima de 64” y un espesor máximo de pared de 0.625”.  Las propiedades mínimas de resistencia, oscilan entre 33 ksi de cedencia y 45 ksi de tracción para los Grado A, a 46 ksi de cedencia y 62 ksi de tracción para el grado C.

ASTM A501 cubre las tuberías estructurales redondas, cuadradas, rectangulares, y de formas especiales, conformadas en caliente, soldadas y sin costuras, para construcciones soldadas, remachadas, y apernadas, de puentes y edificios y para propósitos generales estructurales.  Las tuberías cuadradas y rectangulares pueden ser suministrados en tamaños desde 1” hasta 10” de lados anchos planos, y espesores de pared de 0.095” hasta 1.00”.  Los requerimientos mínimos de resistencia a la tracción son de 58 ksi, y de cedencia de 38 ksi.

ASTM A514 cubre las placas de acero aleado templados y revenidos de calidad estructural en espesores de 6” e inferiores, proyectados principalmente para uso en puentes y otras estructuras soldadas.  Los requerimientos de resistencia a la tracción que oscilan de 100 a 130 ksi y de cedencia de 90 a 100 ksi.

ASTM A516 cubre las placas de acero al carbono proyectadas principalmente para servicio en recipientes a presión soldadas donde la mejorada tenacidad con entalla es importante.  Estas placas son suministradas en cuatro grados con requerimientos de resistencia a la tracción oscilando desde 55 hasta 90 ksi, y a la cedencia de 30 a 38 ksi.

ASTM A517 cubre las placas de acero aleado de alta resistencia, templadas y revenidas, proyectadas para uso en calderas y otros recipientes a presión soldados por fusión.  Las placas están disponibles en 12 grados oscilando en espesores desde 1.25” hasta 6”, con requerimientos de resistencia a la tracción de 115 a 135 ksi, y de cedencia de 10 ksi máximo.

ASTM A529 cubre las placas y barras de acero al carbono menores a ½” en espesor o diámetro y en perfiles del Grupo 1 mostrados en la Tabla A de la Especificación ASTM A6/A6M de calidad estructural para uso en el sistema de estructuras de edificios, armaduras y estructuras relacionadas para construcciones soldadas, remachadas, o apernadas.  Los requerimientos de resistencia a la tracción son de 60 a 85 ksi, y de cedencia de 42 ksi mínimos.

ASTM A570 cubre los flejes y láminas de acero al carbono laminados en caliente de calidad estructural en longitudes cortas o bobinas.  Disponible en espesores hasta 0.229” y siete grados.  Los requerimientos mínimos de resistencia a la tracción oscilan entre 49 ksi y de 30 ksi de cedencia para Grado 30, hasta 70 ksi de tracción y 55 ksi de cedencia para el Grado 55.

ASTM A572 incluye seis grados de aceros estructurales de baja aleación de alta resistencia en perfiles, placas y barras.  Estos aceros ofrecen una opción de niveles de resistencia oscilando desde 42 hasta 65 ksi de cedencia.  Aceros HSLA patentados, de este tipo, con 70 y 75 ksi de puntos de cedencia, también están disponibles.  Se requiere incrementar los cuidados para soldar estos aceros cuando se incrementa el nivel de resistencia.

Los aceros A572 están distinguidos de los otros aceros HSLA por su contenido de columbio, vanadio, y nitrógeno.  Las adiciones de cobre por encima de un mínimo de 0.20% pueden especificarse para resistencia a la corrosión atmosférica cerca del doble de aquella de los aceros estructurales al carbono.

Un requerimiento suplementario está incluido en la especificación, que permite designar los elementos de aleación específicos requeridos en el acero. Algunos ejemplos son, la designación Tipo 1, para el columbio, Tipo 2 para el vanadio, Tipo 3 para el columbio, Tipo 4 para vanadio y nitrógeno.  Las designaciones de los grados específicos deben acompañar este tipo de requerimientos.

ASTM A588 proporciona un acero similar del acero meteorológico, A242, excepto que el punto de cedencia de 50 ksi, está disponible en espesores hasta al menos 4”.

ASTM A606 cubre los flejes y láminas de alta resistencia y baja aleación, laminados en caliente y en frío, en longitudes cortas o bobinas, proyectadas para uso en propósitos estructurales y misceláneos donde el ahorro en peso y durabilidad son importantes.  Ellos tienen realzada resistencia a la corrosión atmosférica y son suministrados en dos tipos: Tipo 1 conteniendo 0.02% de cobre mínimo, Tipo 4, proporciona un nivel de resistencia a la corrosión sustancialmente mejor que aquella de los aceros al carbono, con o sin cobre.

ASTM A607 cubre los flejes y láminas de alta resistencia, de baja aleación con columbio o vanadio laminados en caliente, o láminas roladas en frío, o combinación de esos, en longitudes cortas o bobinas para aplicaciones donde las resistencias más altas y el ahorro de peso sean importantes.  Los aceros están disponibles en dos clases similares en el nivel de resistencia.  La Clase 2 ofrece soldabilidad y conformabilidad mejoradas sobre la Clase 1.  Cuando el cobre es especificado, la resistencia a la corrosión atmosférica es dos veces aquella del acero simple al carbono.

ASTM A618 cubre los grados de tuberías cuadradas, rectangulares, redondas, o de formas especiales, de baja aleación de alta resistencia, conformadas en frío, soldadas y sin costuras, para la construcción de puentes y edificios soldados, remachados, o apernados, y para propósitos estructurales generales.  Los Grados 1a y 1b tienen sustancialmente mejor resistencia a la corrosión atmosférica que los Grados II.

ASTM A633 cubre las placas de acero estructural de baja aleación de alta resistencia normalizadas, para construcciones soldadas, remachadas o apernadas.  Es apropiado para uso a temperaturas hasta -50° F y a temperaturas más altas, donde se espera una tenacidad con entalla más alta de lo normal.  Cuatro grados, A, C, D, y E, cubren un rango de resistencia a la cedencia de 42 hasta 60 ksi.

ASTM A709 cubre las barras, perfiles, y láminas de acero estructural al carbono y de baja aleación de alta resistencia, y de los aceros aleados templados y revenidos para placa estructural proyectadas para uso en puentes.  Seis grados están disponibles en cuatro niveles de resistencia a la cedencia de 36, 50, 70, y 100 ksi.  Los Grados 50W, 70W, y 100W tiene realzada resistencia a la corrosión atmosférica.

ASTM A710 cubre las placas de acero de bajo carbono endurecibles por envejecimiento, al níquel-cobre-cromo-molibdeno-columbio, níquel-cobre- columbio, y placas de acero aleado al níquel-cobre-manganeso-molibdeno-columbio para aplicaciones generales.  Tres diferentes grados y tres diferentes condiciones proporcionan resistencias mínimas a la cedencia desde 50 a 90 ksi.

ASTM A808 cubre las placas de acero aleado laminado en caliente de alta resistencia y baja aleación con tenacidad a la entalla mejorada en la condición rolada.  El máximo espesor es de 2 ½”.  Los requerimientos de propiedad de resistencia a la tracción oscilan de 60 hasta 65 ksi mínimos, y de 42 hasta 50 ksi de cedencia.