tomo 4 itea construccion

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Diseño, selección de materiales, rentabilidad, Optimizan estructural, Acero, Estructuras metálicas, Soldadura, Perfiles, Vigas, Losas, Forjados, Correas.ITEA - INSTITUTO TÉCNICO DE LA ESTRUCTURA EN ACEROAcero, Estructuras metálicas, soldadura pernos, Perfiles, Vigas, Columnas, Planchas, Edificaciones. TIPOS DE ACERO, ASTM, SAE, AFNOR, UNE, JIS

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  • 5/25/2018 TOMO 4 ITEA CONSTRUCCION

    1/133

    Construccin

    Instituto Tcnicode la Estructura

    en Acero

    I T E A

    4

  • 5/25/2018 TOMO 4 ITEA CONSTRUCCION

    2/133

    NDICE DEL TOMO 4

    CONSTRUCCIN

    Leccin 4.1.1: Fabricacin general de estructuras de acero I ............. 1

    1 INTRODUCCIN.............................................................................................. 4

    2 TIPOS DE CONTRATO Y ORGANIZACIN ................................................... 5

    2.1 General .................................................................................................... 5

    2.2 Procedimientos contractuales .............................................................. 5

    2.3 Plan.......................................................................................................... 5

    2.4 Delineacin ............................................................................................. 5

    3 PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIN ......................................................... 73.1 Organizacin del taller........................................................................... 7

    3.2 Manipulacin y preparacin de materiales ......................................... 8

    3.3 Plantillas y marcaje................................................................................ 8

    3.4 Lneas de corte y perfiles laminados................................................... 8

    3.5 Taladrado y lneas de vigas................................................................... 9

    3.6 Cizallas, Guillotinas y Punzonado........................................................ 10

    3.7 Oxicorte de chapa .................................................................................. 10

    3.8 Prensado y conformado ........................................................................ 113.9 Mtodos de soldeo................................................................................. 11

    3.10 Plan de soldeo y control de la distorsin............................................ 12

    3.11 Misin del ingeniero soldador .............................................................. 12

    3.12 Produccin en serie de vigas armadas ............................................... 13

    3.13 Operaciones de mecanizado................................................................. 13

    3.14 Tolerancias de fabricacin .................................................................... 13

    3.15 Premontaje en el taller........................................................................... 143.16 Inspeccin y Control de Calidad .......................................................... 14

    I

    NDICE

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    4 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 15

    5 BIBLIOGRAFA ADICIONAL........................................................................... 15

    Leccin 4.1.2: Fabricacin general de Estructuras de Acero II ........... 17

    1 INTRODUCCIN .............................................................................................. 20

    2 FACTORES ECONMICOS............................................................................. 21

    2.1 Material.................................................................................................... 21

    2.2 Fabricacin ............................................................................................. 22

    2.3 Proteccin de las estructuras de acero............................................... 23

    2.4 Transporte............................................................................................... 23

    2.5 Factores comerciales............................................................................. 24

    3 EJEMPLOS DE CMO SE MEJORA EL PROYECTO................................... 25

    4 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 27

    5 BIBLIOGRAFA ADICIONAL........................................................................... 27

    Leccin 4.2.1: Montaje I ........................................................................... 29

    1 INTRODUCCIN .............................................................................................. 32

    2 ESPECIFICACIN TCNICA .......................................................................... 33

    3 ORGANIZACIN DE LA OBRA ...................................................................... 34

    3.1 Tareas principales en la obra................................................................ 34

    3.2 Estimacin de necesidades .................................................................. 34

    3.3 Instalaciones bsicas y condiciones de la obra................................. 34

    3.4 Mano de obra directa............................................................................. 353.5 Gras, herramientas y otros equipos .................................................. 35

    4 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 36

    5 BIBLIOGRAFA ADICIONAL........................................................................... 36

    Leccin 4.2.2: MONTAJE II....................................................................... 37

    1 INTRODUCCIN .............................................................................................. 40

    2 PROCEDIMIENTOS DE MONTAJE................................................................. 41

    II

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    2.1 Recepcin, descarga y manipulacin del material de construccin.... 41

    2.2 Cimientos y placas de asiento (nivelado, medicin, etc.) ................. 42

    2.3 Armado y montaje.................................................................................. 422.4 Uniones atornilladas en la obra............................................................ 43

    2.4.1 Tornillos ordinarios.................................................................... 44

    2.4.2 Tornillos de alta resistencia (HSFG)......................................... 44

    2.4.2.1 Mtodo de torsin regulada......................................... 44

    2.4.2.2 Mtodo de giro parcial.................................................. 44

    2.4.2.3 Indicadores de carga .................................................... 45

    2.4.2.4 Colocacin..................................................................... 45

    3 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 46

    4 BIBLIOGRAFA ADICIONAL........................................................................... 46

    Leccin 4.2.3: Montaje III ......................................................................... 47

    1 INTRODUCCIN .............................................................................................. 50

    2 UNIONES SOLDADAS EN OBRA................................................................... 513 CONTROL DE CALIDAD................................................................................. 52

    3.1 Manual de garanta de calidad.............................................................. 52

    3.2 Programa de control de calidad ........................................................... 52

    3.3 Programa de inspeccin........................................................................ 52

    4 SEGURIDAD EN EL MONTAJE ...................................................................... 53

    5 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 54

    6 BIBLIOGRAFA ADICIONAL........................................................................... 54

    Leccin 4.3: Principios de soldadura ..................................................... 55

    1 INTRODUCCIN .............................................................................................. 58

    2 TIPOS DE UNIN ............................................................................................ 59

    3 MTODOS PARA HACER UNA UNIN SOLDADA ....................................... 60

    4 ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LAS SOLDADURAS.......................... 62

    5 PREPARACIN DE BORDES PARA SOLDADURA A TOPE........................ 64

    III

    NDICE

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    5/133

    6 PROCEDIMIENTO DE SOLDEO ..................................................................... 66

    6.1 Corriente ................................................................................................. 66

    6.2 Posicin de la soldadura....................................................................... 666.3 Medio ambiente ...................................................................................... 66

    7 RETRACCIN.................................................................................................. 67

    8 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 68

    9 BIBLIOGRAFA ADICIONAL........................................................................... 68

    Leccin 4.4: Procesos de soldadura ...................................................... 69

    1 INTRODUCCIN-FUENTES DE CALOR Y MTODOS DE COBERTURA...... 72

    2 SOLDEO MANUAL DE METALES AL ARCO................................................. 73

    3 SOLDEO DE METAL CON GAS NOBLE (MAG) ............................................ 75

    4 SOLDEO CON ARCO SUMERGIDO (SAW)................................................... 77

    5 SOLDADURA DE CONECTORES................................................................... 78

    6 ELECCIN DEL PROCESO............................................................................ 79

    7 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 80

    8 BIBLIOGRAFA ADICIONAL........................................................................... 80

    Leccin 4.5: Fabricacin y montaje de edificios................................... 81

    1 INTRODUCCIN-FABRICACIN.................................................................... 84

    2 ESTRUCTURA DEL COSTE ........................................................................... 85

    3 RED DE PRODUCCIN................................................................................... 86

    3.1 Produccin primaria y secundaria ....................................................... 863.2 Organizacin del taller-Preparacin del material................................ 86

    3.3 Organizacin del taller-Montaje y acabado ......................................... 87

    4 PROYECTO/ECONOMA DE LOS DETALLES ............................................... 89

    5 GENERALIDADES-MONTAJE ........................................................................ 91

    5.1 Planificacin de la obra......................................................................... 91

    5.2 Organizacin de la obra ........................................................................ 91

    5.3 Comienzo ................................................................................................ 91

    5.4 Operaciones............................................................................................ 92

    IV

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    5.5 Edificios de una planta.......................................................................... 92

    5.6 Edificios de varias plantas .................................................................... 93

    5.7 Tiempo..................................................................................................... 945.8 Seguridad................................................................................................ 95

    6 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 96

    7 BIBLIOGRAFA ADICIONAL........................................................................... 96

    Leccin 4.6: Inspeccin/Garanta de Calidad ........................................ 97

    1 INTRODUCCIN Y DEFINICIONES................................................................ 100

    2 OBJETIVOS...................................................................................................... 102

    3 MRGENES DE SEGURIDAD ........................................................................ 103

    3.1 Variaciones del proceso........................................................................ 103

    3.2 Grandes errores ..................................................................................... 103

    4 RESPONSABILIDADES .................................................................................. 104

    4.1 Intervencin............................................................................................ 104

    4.2 Evolucin mediante la experiencia ...................................................... 1044.3 Causas de los fallos y su prevencin.................................................. 104

    4.4 Programacin ......................................................................................... 105

    4.5 Especializacin....................................................................................... 105

    4.6 Registros................................................................................................. 105

    5 TIPOS PRINCIPALES DE INSPECCIN......................................................... 106

    5.1 Proyecto .................................................................................................. 106

    5.2 Fabricacin ............................................................................................. 106

    6 FASES DE LA INSPECCIN........................................................................... 107

    7 MTODOS DE INSPECCIN, PROPSITO Y CRITERIOSDE ACEPTACIN............................................................................................. 108

    7.1 Identificacin .......................................................................................... 108

    7.2 Anlisis qumico..................................................................................... 108

    7.3 Ensayos mecnicos ............................................................................... 109

    7.4 Anlisis dimensional.............................................................................. 109

    8 RESUMEN FINAL ............................................................................................ 111

    9 BIBLIOGRAFA ADICIONAL........................................................................... 111

    V

    NDICE

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    Problema resuelto N: 4.1 (i) y (ii): Garanta de Calidad/Controlde Calidad y Sistemas de Garantade Calidad ........................................................... 113

    1 GARANTA DE CALIDAD/CONTROL DE CALIDAD...................................... 116

    1.1 Propsito................................................................................................. 117

    1.2 Definiciones ............................................................................................ 117

    1.3 Responsabilidades................................................................................. 117

    1.4 Descripcin............................................................................................. 117

    1.4.1 Sistemas de garanta de calidad............................................... 117

    1.4.2 Manual de garanta de calidad .................................................. 1171.4.3 Procedimientos........................................................................... 118

    1.4.4 Subcontratistas y proveedores................................................. 118

    1.4.5 Auditoras de calidad ................................................................. 118

    1.4.6 Plan de calidad ........................................................................... 118

    1.4.7 Sistema de garanta de calidad mediante anlisispor parte de la direccin ........................................................... 119

    1.5 Referencias ............................................................................................. 119

    2 SISTEMA DE GARANTA DE CALIDAD......................................................... 1202.1 Introduccin............................................................................................ 121

    2.2 Bases del sistema de calidad ............................................................... 121

    2.3 Programa de garanta de calidad.......................................................... 121

    2.4 Manual de garanta de calidad.............................................................. 121

    2.5 Procedimientos de Tabajo Generales .................................................. 121

    2.6 Plan de calidad ....................................................................................... 122

    2.7 Procedimientos de Proyecto Especficos............................................ 122

    2.8 Definiciones ............................................................................................ 122

    2.9 Referencias ............................................................................................. 123

    2.10 Matriz de referencia de la ISO 9001...................................................... 124

    2.11 Muestra del desglose de los Procedimientos de Trabajo Generales ... 125

    DIAPOSITIVAS COMPLEMENTARIAS ........................................................... 127

    VI

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    ESDEP TOMO 4CONSTRUCCIN

    Leccin 4.1.1: Fabricacin generalde estructuras de acero I

    1

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    3

    OBJETIVOS/CONTENIDO

    OBJETIVOS/CONTENIDO

    Dar una descripcin somera del proceso

    de fabricacin de estructuras de acero; sealarlos factores que influyen en los costes de fabri-cacin y destacar la importancia de que el pro-yectista tenga en mente el proceso de fabrica-cin al redactar el proyecto.

    CONOCIMIENTOS PREVIOS

    No hay ninguno esencial.

    Las siguientes lecciones pueden ser tiles:Leccin 3.1: Caractersticas de las alea-

    ciones de hierro y carbono

    Leccin 3.2: Procesos de fabricacin yconformado

    Leccin 3.3: Propiedades fsicas de losmetales

    Leccin 3.4: Calidades y tipos de acero

    Leccin 3.5: Seleccin de la calidad delacero

    LECCIONES AFINES

    Leccin 4.3: Principios de soldadura

    Leccin 4.4: Procesos de soldadura

    Leccin 4.5: Fabricacin y montaje deedificios

    Leccin 5.1: Corrosin general

    Leccin 17.8: Estructuras petrolferas: Fa-bricacin

    Leccin 18.10: Introduccin a la construccinde puentes

    RESUMEN

    La leccin resume brevemente los tiposde contrato y organizacin habituales en la fabri-cacin de estructuras de acero. Examina los pro-cesos de fabricacin, con descripciones brevesde las operaciones principales.

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    4

    1. INTRODUCCIN

    El objeto de esta leccin es dar a conocer los

    aspectos de la fabricacin de estructuras de acero.Slo se puede lograr que el proyecto de una estruc-tura de acero sea ptimo considerando su fabrica-cin y montaje al mismo tiempo que las necesida-des funcionales, arquitectnicas y estructurales.

    Para reducir el coste total y producir unproyecto ptimo de la estructura de acero, impor-ta que las distintas especialidades que intervie-nen trabajen coordinadamente en forma de equi-po en todas las fases del proyecto.

    El coste de fabricacin no depende slode la fabricacin misma, tambin influyen elalcance del contrato, el procedimiento de con-

    tratacin y la organizacin. La mano de obraque interviene en la fabricacin tiene granefecto en los costes. Un buen proyecto se cen-tra en reducir la manipulacin y preparacindel material; se hace notar al respecto que enlos procedimientos y secuencias de fabricacininfluye la proteccin superficial que requiere laobra de acero. Tambin debe prestarse aten-cin cuidadosa a otros aspectos, como lascaractersticas de los materiales, la distorsin ylas tolerancias.

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    5

    TIPOS DE CONTRATO Y ORGANIZACIN

    2. TIPOS DE CONTRATOY ORGANIZACIN

    2.1 General

    El tipo de contrato y la organizacin depen-den mucho de la clase de obra, de la propiedad ydel fabricante. Es prctica comn que el contratocon la empresa de construcciones metlicas com-prenda la fabricacin y montaje y la confeccin delos planos de detalle; esto favorece mucho la com-petencia, ya que en el coste de fabricacin de unaestructura de acero influye mucho la preocupacin

    por el coste al resolver los detalles de ingeniera.Las obras grandes, como rascacielos,

    puentes y estructuras marinas, suelen ser pro-yectadas por firmas consultoras de ingenieraespecializada con un contrato aparte; sin embar-go, no es raro que el proyecto total de estructurasms comunes (prticos, etc.) lo realice el fabri-cante bajo un contrato conjunto con la propiedad.

    2.2 Procedimientos contractuales

    Despus de recibir el encargo y acordarlas condiciones, se pasan copias de los docu-mentos principales a la oficina de proyectos.Estos documentos suelen ser los siguientes:

    Planos de ingeniera.

    Condiciones del contrato.

    Especificacin tcnica.

    Programa del contrato.

    2.3 Plan

    El buen fin de un contrato suele dependerdel cumplimiento con los requisitos del programadel proyecto; las desviaciones del programa pue-den tener efectos muy serios sobre el coste y losretrasos podran perjudicar mucho a los otros ofi-cios participantes y posteriormente a la propiedad.

    El programa se suele confeccionar en un

    formato de barras fundado en las tcnicas dered, entre ellas el anlisis de camino crtico.

    Los elementos esenciales son:

    Secuencia de montaje;

    Compra de materiales a la acera; Elaboracin de planos de taller;

    Preparacin de los materiales;

    Fabricacin;

    Armado;

    Tratamiento de proteccin;

    Entrega a pie de obra.

    Todos los elementos se planean a plazos

    fijos y coordinados con las actuaciones paralelasde otros contratos que se realicen al mismotiempo. Si el programa de montaje impone exi-gencias de trabajo en taller superiores a la capa-cidad del fabricante, se hace necesario subcon-tratar trabajos en conjuncin con los requisitosde garanta y control de calidad (GC y CC).

    2.4 Delineacin

    nicamente se pueden confeccionar losplanos con rapidez y economa si el ingenieroconsultor proporciona toda la informacin preci-sa acerca de la geometra de la estructura,dimensiones de los elementos y los esfuerzos ymomentos de las uniones. Sin la informacinoportuna, habr retrasos muy caros, no solo endelineacin de proyectos, sino en toda la cadenade produccin. Las variaciones del proyecto unavez acabados los planos ocasionan gastosextra. Y peor an, habr ms gastos extra si hayque modificar el trabajo ya realizado en el taller;

    las modificaciones hechas en obra suelen sermuy costosas, en particular si producen retrasosen el programa.

    La delineacin de los planos se divide entres fases:

    Preparacin y comienzo del trabajo.

    Dibujo de los detalles.

    Revisin de los planos.

    El tiempo y dinero dedicado a la confec-cin de los planos depende mucho del grado de

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    repeticin y de la complejidad del proyecto; unaatenta consideracin de estos extremos antesde empezar a trabajar en detalle produce planos

    que comuniquen eficazmente y sin ambigeda-des las condiciones de la estructura a los opera-rios del taller y al personal de montaje.

    En un centro de trabajo provisto demquinas trazadoras modernas, manejadas por

    delineantes bien formados, el ritmo de produc-cin de planos es mayor. Tambin producen pla-nos de mejor calidad y es ms fcil incorporar

    modificaciones. Es posible la transmisin telef-nica a distancia. Estos equipos tienen adems laventaja de producir automticamente listas demateriales y cintas de control numrico (CN)para fabricacin.

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    3. PROCEDIMIENTOSDE FABRICACIN

    3.1 Organizacin del taller

    Los fabricantes de estructuras van desdepequeas empresas generalistas hasta grandesfbricas especializadas que disponen de distin-tos equipos. En todo caso, la fabricacin debeorganizarse siempre de modo que el material cir-cule por el taller en un solo sentido desde queentra hasta que sale (diapositiva 1). Un diagra-ma de circulacin, como el de la diapositiva 2,

    muestra las principales actividades de un tallermoderno; las actividades concretas de la fabri-cacin de una estructura sencilla tambin sepueden organizar mediante un diagrama de cir-culacin (diapositiva 3).

    La mayor parte de los talleres estn dota-dos de puentes gras mviles, a veces con con-

    trol a distancia desde el suelo. En talleres gran-des son comunes los sistemas de cintastransportadoras. Se reducen as mucho los cos-tes de acarreo.

    Se deben prever instalaciones especialespara almacenar materiales inflamables, e insta-larse tuberas para gas y oxgeno. Las reas desoldadura requieren un elevado suministro deenerga elctrica y pantallas para proteger lavista contra la luz ultravioleta. Ciertas operacio-

    nes, como el desbastado mecnico y el corte porarco, causan mucho polvo y ruido. Por lo tanto,

    7

    PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIN

    Diapositiva 1

    Diapositiva 2

    Diapositiva 3

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    siempre que sea posible, deben separarse de lasdems zonas de trabajo.

    3.2 Manipulacin y preparacinde materiales

    El material se almacena temporalmentede modo que sea fcil identificarlo y moverlo.Algunas empresas apilan el material de modoque se facilite el acceso y traslado con gras concadenas y ganchos. En otras se maneja el mate-rial con mucha automatizacin, mediante gras ytransportadores de izado magntico; en la dia-

    positiva 4, por ejemplo, se ve una gra mvilmagntica Goliath capaz de izar chapas y perfi-les (la diapositiva 5 muestra una operacin simi-lar). Los datos de dimensin, longitud, peso ycalidad del acero perteneciente a una marca deidentificacin se registran por medios informti-cos.

    Si es necesario, se granalla el acero, yasea a mano o mecnicamente. Algunas instala-ciones automatizadas pueden detectar las medi-das de los elementos. Puede seguir la pinturacon pistola (a mano o automtica), pero en fun-cin del programa de produccin; por ejemplo, sihay que soldar, se debe pintar posteriormente.

    3.3 Plantillas y marcaje

    El acero se puede marcar directamentetrazando a mano lneas de corte y ejes de tala-

    dros; pero actualmente casi todos los talleres tie-nen mquinas automticas programables.Tradicionalmente se hacan plantillas a tamaonatural de madera o cartn grueso para trazarlas lneas de corte y los ejes de los taladros quedeban hacerse en el acero.

    A veces se producen piezas repetidas pormedio de una plantilla de acero taladrada paraevitar el desgaste. An se trabaja con plantillas,en especial para chapas y cartelas de uninpequeas, pero las propias plantillas se trazanpor mtodos automticos una vez trazados en lasala de dibujo con ordenador. Esta tcnica redu-ce mucho el trabajo del trazador de plantillas tra-dicional.

    3.4 Lneas de corte y perfileslaminados

    8

    Diapositiva 4

    Diapositiva 5

    Diapositiva 6

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    En casi todos los casos los perfiles lami-nados se sierran a su longitud, siendo otras posi-bilidades el corte mecnico o a el oxicorte. Elfabricante dispone de tres tipos de sierra:

    Sierra circular;

    Sierra de cinta;

    Sierra oscilante a motor.

    Sin duda, la sierra con ms ventajas es lacircular en fro, porque su rendimiento es mayorque el de la sierra de cinta o la oscilante. Enmuchos casos estas sierras van montadas enlneas automatizadas, dotadas de transportado-res longitudinales y laterales y sistemas de medi-cin, como se ve en las diapositivas 6 y 7.

    La precisin de la sierra es de una frac-cin de milmetro en longitud y del 0,2% delcanto en escuadra. El tipo ms exacto est pro-

    visto de un brazo giratorio que hace descenderla hoja sobre el perfil. La velocidad de la hoja seajusta automticamente al atravesar la pieza. Unsistema de sierra totalmente automtico se diri-ge por medio de control numrico.

    3.5 Taladrado y lnea de vigas

    El mtodo de taladrado tradicional consis-te en tres operaciones:

    Marcar la posicin de los taladros que hande realizarse;

    Llevar la pieza al taladro con gra, trans-portador u otro medio;

    Taladrar el orificio mediante, por ejemplo,un taladro radial (radio: alrededor de 1,5metros).

    Los talleres actuales mejor equipados tie-nen lneas automticas para trabajar vigas en

    serie (diapositiva 8), generalmente enlazados alos elementos de transporte de la lnea de corte.Un transportador longitudinal mueve la viga (dia-positiva 9) a lo largo del eje Y, llamado V y X acada ala, y las brocas que taladran el alma setrasladan en el sentido del eje Z.

    Este sistema, como la lnea de corte, sedirige por programas informticos; algunasmquinas estn provistas de cabezas taladrado-ras mltiples que les permiten taladrar varios ori-

    ficios simultneamente en cada eje (diapositivas10 a 12).

    9

    PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIN

    Diapositiva 7

    Diapositiva 8

    Diapositiva 9

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    Existen unas brocas espirales nuevas,capaces de alcanzar mayores velocidades y ren-dimientos, a saber:

    Brocas refrigeradas que triplican la veloci-dad de perforacin.

    Brocas forradas de nitruro de titanio quesextuplican la velocidad de perforacin.

    Brocas con punta de carburo con velocida-des de perforacin excepcionales.

    3.6 Cizallas, Guillotinasy Punzonado

    Los perfiles pequeos de reducido espe-sor se pueden cortar con cizalla.

    Las chapas de hasta 25 mm de espesorse pueden cortar con guillotina, pero la fuerte

    presin de contacto de la hoja inferior sueledeformar la chapa y por tanto slo puede hacer-se si lo permite la especificacin. Sin embargo,

    las punzonadoras modernas que funcionan agran velocidad deforman menos el material.

    Es mucho ms rpido punzonar el aceroque taladrarlo, y por lo tanto menos costoso; peroel punzonado se reduce generalmente a las estruc-turas de poco espesor con carga predominante-mente esttica o elementos secundarios, salvo quelas uniones sean con tornillera de alta resistenciao los taladros se escarien a mayor dimetro. Elmximo espesor al que se puede aplicar el punzo-

    nado depende de la clase y calidad del material.

    3.7 Oxicorte de chapa

    El biselado y oxicorte de chapas es prc-tica general en muchos talleres. El oxgeno y elpropano se suelen guardar a granel en depsi-tos exteriores y alimentan al taller por tuberas.El equipo para cortar a la llama va desde elsoplete manual hasta multilanzas con controlnumrico (diapositiva 13). Para cortar chapasanchas se disponen varios cabezas a fin de ase-gurar la misma temperatura a cada lado, evitn-dose as la deformacin. Se puede dotar inclusoel tren de corte de tres sopletes para producircantos con doble bisel.

    Las mquinas de una sola cabeza pue-den operar dirigidas por un cabezal ptico,siguiendo un perfil trazado en papel a escala

    10

    Diapositiva 10

    Diapositiva 11 Diapositiva 12

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    1:10 o tamao natural. El perfilado lo suelen rea-lizar mquinas con control numrico que tambinpueden marcar la posicin de los agujeros yestampar marcas de identificacin.

    Si no se considera esencial la precisin delos bordes, hay otros mtodos con mayor velocidadde corte, como corte con plasma bajo agua o bajopolvo inerte. El corte con lser empieza a introdu-cirse, pero por ahora se reduce a chapas finas; noobstante, la poca precisin del borde resultante lohace inadecuado para ciertas aplicaciones.

    El fabricante debe estar al tanto de que eloxicorte siempre causa contraccin, por las mis-mas razones que el soldeo.

    El oxicorte simtrico de las chapas reducela distorsin. El mecanizado de un solo lado pro-duce deformacin debido la tensin residual.

    3.8 Prensado y Conformado

    Para el fabricante moderno, la aplicacin

    ms importante del prensado y conformado dechapas es aumentar la gama disponible de perfi-les laminados. Un buen ejemplo es la viga arte-sa trapezoidal con la que se rigidizan tableros depuente (diapositiva 14). Otro ejemplo son lassecciones tubulares de dimensiones mayoresque las normalizadas (diapositiva 15).

    3.9 Mtodos de soldeo

    Son tres los procesos de soldeo ms utili-zados en los talleres modernos:

    Soldeo manual con arco para piezas auxi-liares y ciertas soldaduras de perfiles yposicionales (diapositiva 16);

    11

    PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIN

    Diapositiva 13

    Diapositiva 15

    Diapositiva 16Diapositiva 14

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    Soldeo de metales con gas activo (MAG) ysoldadura con varilla forrada, con y sin gas(diapositiva 17);

    Soldeo con arco sumergido (diapositiva 18)en procesos totalmente automticos; parti-cularmente til para soldadura pesada enposicin horizontal o vertical y cordones lar-gos en vigas armadas.

    Soldeo de conectores al arco elctrico, prin-cipalmente en estructuras mixtas de acero yhormign.

    3.10 Plan de soldeo y controlde la distorsin

    Como la soldadura de penetracin comple-ta es ms difcil de hacer que la de resistencia total,

    slo debe soldarse a penetracin completa dondesea preciso, como las uniones donde pueden pro-ducirse grandes tensiones de fatiga. Un correcto

    diseo de soldeo refleja los aspectos econmicos yventajas de los distintos tipos de soldeo, eligiendolos adecuados a las necesidades del proyecto.

    La soldadura de resistencia total se lografcilmente soldando en ngulo; soldaduras conpenetracin completa sin inclusiones en el cen-tro, slo se consigue preparando bordes por laparte posterior antes de soldar el otro lado. Elriesgo de fallos en la soldadura de penetracincompleta es mucho mayor y la distorsiones son

    mucho ms difciles de evitar.Las distorsiones se reducen pretensando

    los elementos antes de soldarlos o aplicandocalor por igual a cada lado del eje del perfil.Tambin deben calcularse las tolerancias deacuerdo a la contraccin total debida a la solda-dura. La calidad de los ajustes es muy importan-te pues las holguras excesivas influyen en la dis-torsin y aumentan la contraccin.

    Es difcil mantener la calidad de la solda-dura al final del cordn. En la soldadura a tope elproblema se resuelve soldando chapas en cadaextremo, que se quitan al terminar la soldadura.

    3.11 Misin del ingeniero soldador

    Los procedimientos de soldadura son res-ponsabilidad del ingeniero soldador, quien

    12

    Diapositiva 17

    Diapositiva 18 Diapositiva 19

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    redactar una hoja con procedimientos paracada tipo de soldadura. Tambin comprobarque el soldador est calificado segn la norma

    exigida.

    Igualmente debe supervisar los ensayosno destructivos (END) que se realicen pormedios radiogrficos, ultrasnicos, partculasmagnticas o lquidos penetrantes.

    3.12 Produccin en seriede vigas armadas

    Las vigas armadas soldadas son unamanera de suplementar la gama de perfiles lami-nados existente. La secuencia de produccintpica es como sigue:

    Las chapas para las vigas se ensayan conensayos no destructivos por si hubierahojas procedentes de la laminacin u otrosdefectos; luego se oxicortan a la medidaprecisa y se chorrean con granalla.

    Las vigas se fijan firmemente en posicin yse sueldan por puntos; sigue el soldeo conarco sumergido, movindose las cabezaspor las lneas de soldadura (diapositivas 19y 20). Los rigidizadores que hagan falta sesueldan por puntos y luego, generalmente,con soldadura MAG.

    La soldadura simultnea de ambas alasreduce la distorsin.

    3.13 Operaciones de mecanizado

    Casi todos los talleres disponen de cepilla-doras, fresadoras radiales y mquinas para meca-nizar la superficie de la chapa (diapositiva 21).

    Las asperezas de los bordes de la chapa,a menudo debidas al oxicorte, se suprimen cepi-llndolas.

    Los bordes de las piezas se cepillan paraconseguir una escuadra mejor que la que producela sierra. El eje de la pieza se alinea con la cabezade corte mediante mtodos de rayo lser ptico.

    Slo es necesario mecanizar las superfi-cies de apoyo especiales, y a veces, la placa deasiento de los pilares sobre el forjado.

    3.14 Tolerancias de fabricacin

    Los talleres modernos regulan con preci-sin las dimensiones de las piezas fabricadas yno tienen dificultad para cortar el material lamina-

    do a su tamao. El mayor problema estriba en lainexactitud de los perfiles y planchas que sirve la

    13

    PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIN

    Diapositiva 20

    Diapositiva 21

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    acera. Las Euronormas (EN) y las normas ISOestablecen las tolerancias dimensionales de losperfiles, chapas y pletinas, perfiles huecos y angu-lares laminados. Las alas de los tramos de vigaen los puntos de unin crticos se enderezan conplegadora. Como se ha dicho, reducir la distorsindebida a la soldadura es un factor importante paraproducir con precisin perfiles soldados.

    Los detalles y las uniones han de proyec-

    tarse de modo que se respeten las toleranciasdentro de los lmites de la buena ejecucin. Seda un ejemplo en la diapositiva 22.

    3.15 Premontaje en el taller

    A veces es preciso comprobar las correc-tas dimensiones del producto premontando unaparte de la estructura en el taller.

    Es probable que lo requieran las partes dela estructura de un puente, en especial las desti-

    nadas al extranjero, o que pertenezcan a instala-ciones complejas.

    El premontaje es caro y debe evitarse si esposible incorporando al proyecto medios de ajus-te en obra y con perfecta control de las medidas.

    3.16 Inspeccin y Controlde Calidad

    El control de calidad debe empezar en elproyecto y seguir durante la elaboracin de losplanos y el acopio de materiales; el manteni-

    miento de la calidad en todo el proceso de pro-duccin depende mucho de los detalles de fabri-cacin y de los materiales que se acopien.

    Los fabricantes grandes tienen un controlde calidad propio que crea y mantiene un manualde Calidad describiendo el mtodo de trabajo entodo el proceso de fabricacin. El departamentode control de calidad se integra con la direccindel taller para asegurar que todos los trabajado-res poseen la formacin que exige el trabajo ylos soldadores la homologacin para ejecutar losprocedimientos de soldadura prescritos.

    Es necesario realizar revisiones peridi-cas que aseguren que:

    Todos los materiales coinciden con los especi-ficados.

    Se examine el material por si hubiese hojas odefectos de laminacin.

    Los electrodos de soldadura sean identificables. Los electrodos de soldar se almacenen en las

    condiciones exigidas. Se sigan los procedimiento de soldadura.

    Se inspeccionen las soldaduras mientras seejecutan.

    Se han implantado procedimientos correctospara apretar los tornillos de alta resistencia

    Las marcas de identificacin son claras y visibles. Todo el equipo se conserva en perfecto estado.

    Debe mantenerse siempre un enlace

    estrecho entre el personal de control de calidady el de delineacin.

    14

    Diapositiva 22

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    4. RESUMEN FINAL1. Un buen proyecto aprovecha eficazmente

    los materiales y prev debidamente las

    tolerancias de fabricacin y montaje.2. Es indispensable la buena colaboracin

    entre el taller y la delineacin para que lafabricacin y montaje sea econmico y efi-caz.

    3. Los operarios deben trabajar con toda laeficacia posible para reducir los costes demano de obra. Debe recurrirse a procesosautomticos cuando sea posible y apropia-do.

    4. El control de calidad es esencial.

    5. BIBLIOGRAFA ADICIONAL

    1. Davies, B. J. y Crawley, E. J., StructuralSteelwork Fabrication, British ConstructionalSteelwork Association (BCSA), Londres, 1980.

    2. Arch, W. H., Structural Steelwork - Erection,British Constructional Steelwork Association(BCSA), Londres, 1989.

    3. Firkins, A., Fabrication Cost of StructuralSteelwork, Steel Construction, Vol. 24, No. 2,Australian Institute of Steel Construction, 1990.

    4. Wardenier, J., Design and Fabrication of SteelStructures, Engineering Design of WeldedConstruction, IIW 1992, Houdremont lecture,Pergamon Press, 1992.

    5. Varios autores, Steel Construction Today, Vol.

    5, No 3, Steel Construction Institute, Mayo 1991.6. Eurocode 3: Design of Steel Structures:ENV 1993-1-1: Part 1.1: General Rules andRules for Buildings, CEN, 1992.

    15

    BIBLIOGRAFA ADICIONAL

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    ESDEP TOMO 4CONSTRUCCIN

    Leccin 4.1.2: Fabricacin generalde Estructuras de Acero II

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    OBJETIVOS/CONTENIDO

    OBJETIVOS/CONTENIDO

    Esta leccin debe considerarse un suple-

    mento de la leccin de introduccin 4.1.1.

    Trata de la gestin general de la fabrica-cin en el taller con relacin al coste del trabajoterminado. Tambin contiene algunos ejemplosde cmo se evitan las complicaciones durante lafabricacin.

    CONOCIMIENTOS PREVIOS

    Esencial:Leccin 4.1.1: Fabricacin general de

    estructuras de acero I

    Tambin pueden ser de utilidad lassiguientes lecciones:

    Leccin 3.1: Caractersticas de las alea-ciones de hierro-carbono

    Leccin 3.2: Procesos de fabricacin yconformado

    Leccin 3.3: Propiedades fsicas de losmetales

    Leccin 3.4: Clases y calidades del acero

    Leccin 3.5: Seleccin de la calidad delacero

    LECCIONES AFINES

    Leccin 4.3: Principios de soldadura

    Leccin 4.4: Procesos de soldadura

    Leccin 4.5: Fabricacin y montajede edificios

    Leccin 17.8: Estructuras petrolferas:Fabricacin

    Leccin 18.10: Introduccin a la cons-truccin de puentes

    RESUMEN

    Esta leccin trata del desglose del costede la estructura metlica suministrada en obra.Se refiere a los costes bajo los epgrafes demateriales, fabricacin, tratamiento superficial,transporte y factores comerciales. Se dan ejem-plos sobre cmo mejorar cada partida para dis-minuir los costes.

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    1. INTRODUCCIN

    Esta leccin es una continuacin de la

    leccin 4.1.1 y se centra ms en los costes rela-cionados con la manipulacin de los materiales yel equipo de fabricacin; ofrece varias sugeren-cias para mejorar los proyectos y facilitar unafabricacin ms econmica.

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    21

    FACTORES ECONMICOS

    2. FACTORES ECONMICOS

    Los programas modernos de clculo de

    costes determinan el de las estructuras de aceropartiendo de las partes que las componen.Calculan el coste del material, manipulacin,preparacin, soldadura, tornillera, etc., de cadaelemento.

    Pero el precio de la construccin metlicase oferta a menudo por tonelada de materialempleado, fabricacin, pintura y suministro enobra. En una construccin sencilla, el coste delmaterial es a menudo igual al de elaboracin de

    los planos, la fabricacin, la pintura y el suminis-tro. Slo en estructuras complejas, el coste de lafabricacin supera en mucho el valor del material.

    Los tipos clsicos de las estructuras deacero en orden ascendente de coste por tonela-da son los siguientes:

    Estructuras simples de viga y pilar de perfi-les laminados;

    Estructuras de prtico de una planta de per-files universales;

    Puentes simplemente apoyados de perfileslaminados:

    Estructuras de varias plantas con algunosperfiles armados;

    Estructuras con tramos de vigas armadas ysecciones en cajn;

    Estructuras de perfiles tubulares;

    Estructuras de tolvas y silos;

    Puentes con vigas armadas o en cajn de

    construccin mixta; Puentes trapezoidales con losa orttropa;

    Estructuras especiales con gran cantidadde soldaduras;

    Estructuras de plataformas petrolferasmarinas.

    El desglose del coste de construccionesmedias puede ser el siguiente:

    Material 38% Fabricacin 32%

    Delineacin 6%

    Tratamiento de proteccin 10%

    Entrega 4%

    Factores comerciales 10%

    Todos estos captulos se examinan en lossiguientes apartados, excepto la delineacin deplanos, de lo que se trat en una leccin anterior.

    2.1 Material

    El acero puede comprarse directamente

    al fabricante o a un almacenista. En general, lospedidos grandes, si el plazo lo permite, convienecomprarlos al fabricante, puesto que los preciosson del 10 al 15% ms bajos que en el almacn.Sin embargo, las cantidades pequeas (de unas10 toneladas) podra ser ms interesante com-prrselas al almacenista.

    Al preparar el programa de construccindebe considerarse el plan de produccin de laacera, ya que ciertos perfiles se laminan conmenor frecuencia que los ms habituales.

    El constructor de estructuras encarga elacero procurando que los despuntes sean mni-mos. Suele asignar a despuntes alrededor del2,5%, que luego se venden como chatarra.

    El precio fijado por los fabricantes estbasado en partidas de 20 toneladas o ms deacero dulce y longitudes de hasta 15 metros,cortados con una tolerancia de 50 milmetros.

    Los precios por tonelada son ms altospara pequeas cantidades de perfiles y paraaceros de ms calidad con especificaciones msestrictas.

    La chapa se pide por espesores y envarios anchos y largos, con suficiente margenpara cortar y cantear, reduciendo el despunte loms posible.

    Las secciones tubulares circulares y las

    rectangulares se compran a un precio fijo portonelada. Se aadirn unos cargos por peque-

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    22

    as cantidades y por menor tolerancia de longi-tud.

    El precio del acero depende tambin de lacertificacin que se requiera. Tienen un cargoextra las exigencias adicionales respecto a lacomposicin qumica y las propiedades mecni-cas y de ductilidad, p. ej.: uniformidad en direc-cin transversal (grado Z) supone extracoste.

    Teniendo en mente estos puntos, el fabri-cante hace un anlisis de todo el material quenecesita para realizar el trabajo para que losextras por pedidos pequeos sean mnimos. Por

    la misma razn, el ingeniero experimentadoevita hacer el proyecto con demasiadas perfilesdiferentes.

    El coste de materiales debe incluir losartculos de almacn, como tornillos y consumi-bles de soldeo, etc.

    2.2 Fabricacin

    La fabricacin depende de los medios yequipos de que disponga el taller. El trabajo bajotecho aumenta el rendimiento al ser indepen-diente del tiempo atmosfrico. El fabricante engran escala monta cadenas de produccin efica-ces con control numrico (no hay que marcar elacero) para corte, sierra, cizallado, taladrado,punzonado y soldadura. El rendimiento de estasmquinas es muy alto cuando se producen gran-des cantidades. Puede que los fabricantes

    pequeos todava hagan plantillas o marquen elacero directamente para cortarlo o taladrarlo.

    Las fbricas modernas utilizan mucho lastransportadoras de rodillos motorizadas; lacapacidad de carga de los puentes-gra y de losrodillos multirruedas limitan el peso de los con-juntos armados. En ltimo caso, el piso del tallerha de tener suficiente capacidad portante.

    Algunas fbricas tienen instalaciones degranallado y pintura a pistola automticas.

    A veces hay que precalentar el material

    (diapositiva 1) o darle un tratamiento trmicodespus de soldar (diapositiva 2), por ejemplosi el material es de gran espesor, pero a menu-do puede evitarse especificando debidamentela calidad del acero y el procedimiento de sol-dadura.

    Diapositiva 1 Diapositiva 2

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    2.3 Proteccin de las estructurasde acero

    El coste de la proteccin superficial varasegn el sistema elegido; los sistemas siguien-tes estn ordenados por orden ascendente deprecio:

    La estructuras interiores cubiertas sin trata-miento;

    Cepillado e imprimacin como preparacinpara pintura posterior;

    Galvanizado por inmersin;

    Granallado y metalizacin;

    Granallado y cuatro manos de tratamientode pintura.

    Aunque aumente considerablemente el

    coste del transporte, es muy importante manipularel material con sumo cuidado despus de pintarlo.

    Tambin ocasiona costes extra tener quedejar partes sin pintar, como las superficies quedeben estar sin pintar para unirlas con tornillosde alta resistencia, o para soldarlas en obra.

    2.4 Transporte

    Generalmente es ms caro transportarconjuntos armados que piezas sueltas de laestructura. El peso o las dimensiones que exce-dan de las dimensiones de los vehculos nor-males originan gastos extra. La normativa varaentre los pases. Las diapositivas 3 y 4 muestranlas normas en vigor establecidas por elMinisterio de Transportes del Reino Unido.

    El coste de embarcar una estructura deacero al extranjero es a veces ms del 10% del

    coste total de suministro. El precio del transpor-te se basa en el peso o en el volumen de la

    23

    FACTORES ECONMICOS

    Diapositiva 3 Diapositiva 4

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    estructura. Se aconseja tener en cuenta los cos-tes desde el principio. No es raro que el pesode embarque (coeficiente de estiba) de una

    estructura quintuplique el peso real (diapositiva5). Para reducir dichos costes es deseable rea-lizar la mayor parte posible del montaje en laobra.

    2.5 Factores comerciales

    Los costes de fabricacin deben incluirfactores comerciales tales como los seguros,riesgo y beneficio industrial, y podran incluir

    tambin los de liquidez, avales bancarios y losque originen las retenciones de garanta.

    En muchos contratos la propiedad secompromete a pagar por fases; las condicionespueden estipular pagos al acopiar el material, alfinalizarse los planos, durante la construccin,despus del suministro en obra o del montaje, loque ayuda a financiar el trabajo. No obstante, elfabricante ha de calcular el coste de los intere-ses de sus pagos diferidos y el de las retencio-nes, que la propiedad puede mantener duranteuno o dos aos.

    24

    Diapositiva 5

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    3. EJEMPLOS DE CMO SEMEJORA EL PROYECTO

    El fabricante que se preocupa del costehar una valoracin del proyecto con arreglo alos siguientes criterios:

    a. Fabricacin,

    b. Transporte,

    c. Montaje,

    d. Inspeccin,

    e. Mantenimiento,

    f. Gastos generales.

    a. La chapa de la seccin HE que semuestra en la diapositiva 6a no sepuede soldar con doble cordn enngulo. Debe hacerse con un solo cor-dn o una soldadura de penetracinparcial o total por una cara.

    Las dimensiones mostradas en laDiapositiva 6a son demasiado peque-as para soldar debidamente por elinterior. Debe hacerse una sola sol-dadura en ngulo de penetracin par-cial o total con un cordn ortogonal ydar otra solucin para la cartela rigidi-zadora.

    Es muy importante el acceso para sol-dar (diapositiva 7). Las uniones sola-padas de las celosas de elementostubulares (diapositiva 8) son menos

    flexibles cuando se requieren toleran-cias dimensionales para hacer ajustes.Si hay que soldar las zonas inaccesi-bles entre los tirantes y cordones, laspiezas verticales no se pueden colocara menos que se hagan en dos piezas,que cada una de las cuales exigirms corte, soldadura e inspeccin.

    Estas complicaciones no surgiranhaciendo uniones con holgura. Unadiagonal excntrica servira en estecaso, si de otro modo la excentricidadexcediese de lo permitido.

    b. Las dimensiones de los conjuntos pre-armados vienen limitadas por:

    la anchura y glibo de puentes y via-ductos y el lmite de carga y las nor-

    25

    EJEMPLOS DE COMO SE MEJORA

    Diapositiva 6a y 6b

    Diapositiva 7

    Diapositiva 8

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    mas de trfico si se transportan porcarretera.

    la capacidad de las gabarras (cargay estabilidad), el calado, el glibo yanchura de vano de los puentes,capacidad de las esclusas, etc., si setransportan por va acutica.

    la capacidad portante de la playa y elpuerto, la marea durante la descarga,etc., en el caso de que la gabarra car-gue o descargue en el taller o la obra.

    En general, hay que considerar lascargas que origine el sistema de trans-porte sobre la estructura, como esfuer-zos, apoyos, estabilidad del conjuntointegrado, etc.

    c. Deben examinarse los mtodos demontaje e instalacin respecto a la

    existencia en la obra de los equiposde izado necesarios, tales como gras

    mviles, cabrias de tijera, gras flotan-tes, etc.

    Es importante considerar las capaci-dades netas, teniendo en cuentaradios de giro, altura de izado y pesototal del equipo de elevacin, incluyen-do grilletes y eslingas.

    d. La inspeccin de uniones soldadasinaccesibles, tales como la que mues-tra la diapositiva 8, presenta una seriadificultad. Esta es otra razn para estu-diar otra solucin alternativa, como se

    ha dicho en el apartado a).e. Deben evitarse con vistas al manteni-

    miento, las esquinas y las formas quepermitan la entrada de agua y polvo. Elproyecto estructural debe prever elgranallado, la pintura y otros tratamien-tos de proteccin.

    f. Deben evitarse rigidizadores en vigasde tablero, como se ve en la diapositi-va 9, reduce el coste considerable-mente.

    En muchas especificaciones el mtodo deinspeccin se relaciona con el tipo de soldeo sinconsiderar su importancia estructural. En muchoscasos una soldadura de penetracin total, queexige una inspeccin rigurosa, se puede sustituirpor otra en ngulo ms econmica.

    La eleccin del espesor de la chapa tieneun efecto considerable sobre la calidad del acero,

    la temperatura de precalentamiento, los electro-dos para soldar y las inspecciones requeridas.

    26

    Diapositiva 9

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    4. RESUMEN FINAL

    1. El ingeniero proyectista debe pensar en los

    procedimientos de fabricacin y montaje yevitar gastos innecesarios.

    2. El material acopiado en grandes cantida-des es ms barato. Han de evitarse en loposible las cantidades pequeas de perfi-les distintos.

    3. El nmero de piezas que hayan de mani-pularse debe reducirse al mnimo y evitar-se el exceso de rigidizadores.

    4. Deben disminuirse las deformaciones cau-

    sadas por la soldadura y las tolerancias defabricacin.

    5. Las tcnicas de fabricacin automticareducen los costes.

    6. Un proyecto cuidadoso reduce el coste delenvo, especialmente al extranjero.

    7. Es esencial un buen control de la calidad,pero las especificaciones no deben serms estrictas de lo necesario puesto queencarecen la obra.

    5. BIBLIOGRAFA ADICIONAL

    1. Davies, B. J. y Crawley, E. J., Structural

    Steelwork Fabrication, British ConstructionalSteelwork Association (BCSA), Londres, 1980.

    2. Arch, W. H., Structural Steelwork - Erection,British Constructional Steelwork Association(BCSA), Londres, 1989.

    3. Firkins, A., Fabrication Cost of StructuralSteelwork, Steel Construction, Vol. 24, No. 2,Australian Institute of Steel Construction, 1990.

    4. Wardenier, J., Design and Fabrication of SteelStructures, Engineering Design of WeldedConstruction, IIW 1992, Houdremont lecture,Pergamon Press, 1992.

    5. Varios autores, Steel Construction Today, Vol.5, No 3, Steel Construction Institute, Mayo 1991.

    6. Eurocode 3: Design of Steel Stuctures: ENV1993-1-1: Part 1.1: General Rules and Rules forBuildings, CEN, 1992.

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    BIBLIOGRAFA ADICIONAL

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    ESDEP TOMO 4CONSTRUCCIN

    Leccin 4.2.1: Montaje I

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    OBJETIVOS/CONTENIDO

    OBJETIVO/CONTENIDO

    Dar a los estudiantes, ingenieros jvenes

    y directivos una introduccin a la industria demontaje de construcciones en acero.

    CONOCIMIENTOS PREVIOS

    No es esencial ninguno.

    Pueden ser de utilidad las siguientes lec-ciones:

    Lecciones 4.1.1 y 4.1.2: Fabricacin gene-ral de estructurasde acero

    Leccin 4.3: Principios de sol-dadura

    Leccin 4.4: Procedimientos desoldadura

    LECCIONES AFINES

    Lecciones 4.2.2 y 4.2.3: Montaje

    Leccin 4.4: Fabricacin y mon-taje de edificios

    Leccin 17.8: Estructuras marti-mas: Fabricacin

    Leccin 18.10: Introduccin a laconstruccin depuentes

    RESUMEN

    Esta leccin destaca la importancia deconsiderar el montaje en todas las fases del pro-yecto. Describe los requisitos principales de unaespecificacin tcnica y trata tambin de losaspectos de la organizacin de la obra.

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    1. INTRODUCCIN

    Es muy importante considerar el montaje

    de la construccin metlica desde las primerasfases del proyecto. Tanto el ingeniero autor delproyecto como el fabricante deberan considerarlo siguiente:

    Uniones en obra: las uniones hechas enobra deben hacerse con pernos, no solda-das.

    Prearmado: el fabricante debe reducir lasuniones en obra al nmero indispensable

    para minimizar el coste del proyecto. Eltamao y peso de los conjuntos de aceroestructural est limitado por la capacidad dela obra y el taller, el peso permitido y losglibos del transporte disponible y las con-diciones de la obra.

    Dimensiones: todas las medidas necesa-rias para el montaje en obra deben acotar-se en los planos.

    Programa: el orden del montaje debe con-siderarse parte integral del proyecto y fijar-se y documentarse desde el principio.

    Marcado: las marcas hechas en todas laspiezas deben ser claras y uniformes en todoel proyecto.

    Recursos: es esencial asegurar que se dis-pone de los recursos apropiados con arre-glo al mtodo de montaje en obra.

    El equipo de montadores en la obra debeasegurar que:

    los trabajadores conozcan las normas yreglamentos sobre la materia y los cum-plan.

    los cambios de procedimiento que se hagannecesarios durante el montaje se conven-gan con el ingeniero y se corrijan los docu-

    mentos tcnicos en concordancia. se disponga de equipo de elevacin ade-

    cuado para los conjuntos prearmados quedeban izarse.

    se instalen medios de auxiliares de monta-je, tales como andamios, escaleras y plata-formas, que permitan atornillar y soldarsatisfactoriamente.

    Por lo tanto, el montaje de construccionesmetlicas es una actividad que exige un estudiodetallado tanto en el proyecto de ingenieracomo en la organizacin. Los apartados 2 y 3 deesta leccin tratan estos aspectos bajo el ttulode Especificacin tcnica y Organizacin de laobra.

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    ESPECIFICACIN TCNICA

    2. ESPECIFICACIN TCNICA

    La especificacin tcnica del montaje

    debe redactarse lo antes posible y ha de descri-bir las condiciones que debe tener la obra y lasnormas tcnicas en vigor. La documentacindebe tratar los siguientes aspectos:

    Orden bsico del montaje.

    Especificaciones de montaje, (vase abajo).

    Normas en vigor.

    Organizacin de la obra. Espacio disponible en la obra.

    Estimacin del nmero de horas-hombre.

    Personal de montaje.

    Herramientas principales de la obra.

    Programa de montaje.

    Planos de montaje.

    Plan de seguridad.

    Programa de control de calidad.

    Especificaciones de montaje

    Las especificaciones de montaje debencontener con el mayor detalle posible, la infor-macin siguiente:

    1. Necesidades para la descarga, acopio ymanipulacin.

    2. Detalles de los conjuntos que deban lle-varse prearmados a la obra.

    3. Tolerancias de dimensin y nivel, inclusolas exigidas a la cimentacin y placasbase.

    4. Especificacin de las actividades del mon-taje mismo, como tornillera, soldaduras yensayos.

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    3. ORGANIZACIN DE LA OBRA

    3.1 Tareas principales en la obraLa organizacin que necesite la obra

    depender especialmente de la magnitud delproyecto; tratndose de un proyecto grande,podra dividirse, por ejemplo, en las siguientessecciones:

    Oficina tcnica. Programacin y planificacin. Ejecucin y produccin. Administracin.

    Seguridad. Control de calidad. Gestin laboral.

    3.2 Estimacin de necesidades

    La Figura 1 es un ejemplo de organigra-ma para el caso extremo de un proyecto de mon-taje de una estructura de acero de gran tonelaje.El grfico es aplicable a una plantilla de montajedirecto de unas 125 personas.

    3.3 Instalaciones bsicasy condiciones de la obra

    La empresa de montaje debe disponer delos servicios bsicos en la obra para su perso-nal, incluyendo oficina adecuada, servicios sani-tarios y reas de almacn. Tambin debe ase-gurarse que la obra tenga los suministrosnecesarios para el montaje, tales como electrici-dad, gas, aire comprimido, etc. Estas instalacio-nes y suministros deben cumplir las siguientesrequisitos:

    1. Estar situados, en lo posible, prximos al

    lugar de trabajo, con fcil acceso a la obrasin estorbar de ningn modo el progresodel trabajo;

    2. Estar bien construidas cumpliendo almenos los mnimos requisitos legales;

    3. Tener medios de comunicacin;

    4. Ser mantenidos en buen estado durantetodo el trabajo y retirarlos a la finalizacin.

    Figura 1 Organizacin en obra para el montaje de una gran estructura de acero

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    3.4 Mano de obra directa

    Para programar correctamente el proceso

    de montaje y prever exactamente el plazo de ter-minacin y los costes, es esencial calcular losrecursos humanos directos necesarios.

    La mano de obra se calcula normalmentesobre el nmero de horas-hombre necesariopara montar la construccin metlica. Se lograuna estimacin suficiente desglosando el pesodel montaje por unidades (pilares, vigas, riostras,forjados, etc.) y asignndoles distintos valorespor peso (en horas) con arreglo a la experiencia

    anterior.Para un clculo ms exacto, se puede

    valorar cada actividad, adems de en trminosde tiempo, en cuanto al personal necesario paraejecutarla. El producto de multiplicar el tiempo(en horas) por el nmero de trabajadores porequipo, arroja las horas-hombre de cada activi-dad, que sumadas, dan las horas-hombre direc-tas que requiere la ejecucin de todo el trabajo.

    3.5 Gras, herramientasy otros equipos

    Una vez decidido el proceso de montaje,se pueden definir las herramientas y equiposnecesarios para ejecutarlo, ello debe incluir:

    Gras de varios tipos.

    Equipo de transporte.

    Equipo especial para el montaje, tales comotornapuntas, etc.

    Cabrestantes (elctricos y neumticos). Equipo para tornillera, como llaves dinamo-

    mtricas, de trinquete, torsiomtricas, etc...

    Equipo para soldar, incluyendo mangueras,sopletes y estufas.

    Compresores de aire.

    Grupos electrgenos.

    Gatos hidrulicos.

    Instrumentos de medicin, comotaqumetros, niveles, cintas, y equi-pos lser.

    Equipos varios, como poleas, vigasseparadoras, etc..

    Cables, eslingas, grilletes, etc..

    Herramientas para manipulacin.

    El elemento ms pesado, el quevaya a montarse ms alto, o la piezaque requiera la mxima capacidad deizado (radio y peso) marca la capaci-dad mxima de la gra que se utilice.

    En la Figura 2 se muestran lascapacidades de carga de una gratorre.,

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    ORGANIZACIN DE LA OBRA

    Figura 2 Gra torre

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    4. RESUMEN FINAL1. El ingeniero y el fabricante por igual deben

    estudiar las necesidades del montaje

    desde el primer momento del proyecto.2. La especificacin tcnica del montaje

    debe describir las condiciones que debehaber en la obra y las normas tcnicas envigor; debe tambin describir en detallecmo ha de montarse la estructura; esdecir, descarga, prearmado, tolerancias,uniones, etc.

    3. Debe estudiarse atentamente la organiza-cin de la obra en trminos de mano de

    obra, herramientas e instalaciones y servi-cios en la obra.

    5. BIBLIOGRAFA ADICIONAL1. Arch, H., Erection, Chapters 33 - SteelDesigners Manual, Oxford, Blackwell ScientificPublications, 1992.

    2. Thornton, W. A., Design for Cost EffectiveFabrication and Construction, Chapter 7.1Constructional Steel Design, Londres, Elsevier

    Applied cience, 1992.

    3. Miller, E. W., Erection of Steel Structures,Chapter 7.2 Construction Steel Design, Londres,Elsevier Applied Science, 1992.

    4. Potter, P. D., Fast Steel Erection: SteelFabrication Journal, No. 46, Febrero 1983,Australian Institute of Steel Construction.

    5. The Steel Construction Industry Code of

    Practice for Sage Erection of Building Steelwork:Part 2 - Multi-storey Buildings and Structures,Australia, Australian Institute of SteelConstruction, 1989.

    6. Eurocode 3: Design of Steel Structures ENV1993-1-1: Part 1.1: General Rules and Rules forBuildings, CEN, 1992.

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    ESDEP TOMO 4CONSTRUCCIN

    Leccin 4.2.2: Montaje II

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    OBJETIVOS/CONTENIDO

    OBJETIVO/CONTENIDO

    Informar ms detalladamente de los

    aspectos tcnicos relacionados con el montajede construcciones metlicas introducidos en laleccin 4.2.1

    CONOCIMIENTOS PREVIOS

    Leccin 4.2.1: Montaje I

    Las siguientes lecciones pueden ser ti-les:

    Lecciones 4.1.1. y 4.1.2: Fabricacin gene-ral de estructurasde acero

    Leccin 4.3: Principios de sol-dadura

    Leccin 4.4: Procedimientos desoldadura

    LECCIONES AFINES

    Leccin 4.2.3: Montaje III

    Leccin 4.5: Fabricacin y mon-taje de edificios

    Leccin 17.8: Estructuras marti-mas: Fabricacin

    Leccin 18.10: Introduccin a laconstruccin depuentes

    RESUMEN

    Esta leccin trata de los aspectos tcni-cos del montaje de construcciones metlicas,tales como descarga, manipulacin de materia-les, examen de cimientos y correccin de erro-res, procedimientos de montaje y uniones atorni-lladas.

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    1. INTRODUCCIN

    La leccin 4.2.1 esbozaba un concepto

    ideal del montaje de la construccin de acero,resaltando la importancia de tener una especi-ficacin tcnica de montaje y buena organiza-cin de la obra para anticiparse a los proble-mas que pudieran surgir cuando llegue laestructura.

    Esta leccin trata con ms detalle de lasactividades en la obra. Seala la necesidad deprestar atencin al detalle para asegurar que se

    cumpla la especificacin y mantener siempre labuena ejecucin. Las operaciones se examinanen secuencia, desde la descarga de los elementosde la estructura, pasando por la revisin de loscimientos y correccin de errores, hasta el monta-je y uniones atornilladas de la estructura definitiva.

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    PROCEDIMIENTOS DE MONTAJE

    2. PROCEDIMIENTOSDE MONTAJE

    2.1. Recepcin, descargay manipulacin delmaterial de construccin

    La logstica es una parte muy importantedel proceso de montaje y debe tenerse siemprepresente.

    Los fabricantes tienen la fuerte tendenciaa enviar los elementos de construccin en el

    mismo orden que los fabrican; esto est bien sise fabrican en el mismo orden que se montan. Aeste fin se requiere un plan detallado de los pro-cesos de fabricacin y montaje.

    Es preciso, por tanto, preparar un progra-ma de entregas coordinado con la capacidad delequipo de montaje. Generalmente hay en laobra un lugar para acopiar el material, cuandolos envos no se puedan coordinar exactamente.De ser posible, debe organizarse un plan deentregas a tiempo justo de los elementos mspesados para evitar las costosas maniobras dedescarga y manipulacin intermedias.

    Se separarn enseguida los materialesque lleguen daados y haya que reparar o devol-ver, y se informar al director del proyecto paraque pueda valorar el efecto que pudiera tener enel programa de construccin.

    En la manipulacin de los elementos indi-viduales, debe tenerse en cuenta que:

    las piezas con marcas de referencia distin-tas no deben mezclarse ni embalarlas jun-tas.

    deben indicarse los puntos de izado en laspiezas mayores o ms pesadas, inclusocuando sea posible la situacin del centrode gravedad.

    todas las piezas que sean fciles de daar

    deben estar debidamente protegidas duran-te el transporte y la manipulacin.

    las piezas en acopio han de estar elevadasdel suelo, protegidas contra la humedad y elpolvo con durmientes o cuas.

    Si las eslingas son de cable de acero, setendr en cuenta lo siguiente:

    Proteger con madera las aristas vivas delas vigas para proteger la eslinga, el acaba-do de la superficie y los bordes que estnpreparados.

    inspeccionar las eslingas peridicamente yver que la carga mxima segura est indi-

    cada con una placa de acero. si la eslinga es de dos cables, recordar

    que la capacidad de izado disminuye amedida que aumenta el ngulo entre loscables; la carga en los cables se calculaas:

    R = P/2 x 1/cos

    siendo R la carga en un cable

    P la carga total

    el semingulo entre loscables de la eslinga.

    la carga mxima segura no debe excederde 1/6 de la carga de rotura del cable conque est hecha la eslinga.

    inspeccionar peridicamente las eslingas yretirarlas del servicio en cuanto el nmerode hilos rotos en un tramo de un metro lle-gue al 20% del total o lo supere.

    no curvar las eslingas a un dimetro menorde seis veces el dimetro del cable. Si fuerenecesario, apoyar la eslinga en almohadi-llas redondeadas.

    Se observar lo siguiente en el transportey suministro de tornillera, tuercas y arandelas ala obra:

    deben estar adecuadamente embalados y

    con suficiente proteccin para evitar daosen el transporte.

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    en el caso de tornillos de alta resistencia,los tornillos y las tuercas deben estarengrasados correctamente.

    cada paquete debe contener una sola clasede tornillo, tuerca o arandela, del mismodimetro, longitud y calidad.

    todos los paquetes llevarn una etiquetaindicando la marca del fabricante, el tipo(tornillo, tuerca y arandela), la calidad y elnmero.

    los tornillos de alta resistencia se distingui-

    rn con etiquetas de colores, segn tipo ycalidad (5,6 = verde, 8,8 = rojo, 10,9 = azul)

    Se tendr en cuenta lo siguiente en cuan-to el almacenamiento y uso de materiales con-sumibles de soldeo:

    Los electrodos deben estar envasados enpaquetes o botes cerrados estancos; sealmacenarn en sitio cerrado y seco a unatemperatura lo bastante alta que impida lacondensacin y tenindose un cuidadoespecial en que no se dae el recubrimiento.

    los electrodos de tipo bsico deben secarseu hornearse de acuerdo con el procedi-miento de soldeo.

    una vez que se abran los paquetes estan-cos, los electrodos deben ponerse en unaestufa secadora porttil.

    las estufas secadoras porttiles deben

    ponerse cerca del sitio donde se suelda; elsoldador dispondr de una funda con aisla-miento para guardar los electrodos quetome de la estufa ms prxima.

    en casos muy especiales y habiendomucha humedad, se debe dotar a los sol-dadores de estufas secadoras porttilesindividuales, de donde sacarn los electro-dos uno a uno segn los necesiten.

    Con fines generales, se tendr en laobra una lista de los elementos que se han de

    montar, indicando la marca, peso, medidas,etc., y especificando el sitio donde se van amontar.

    2.2 Cimientos y placas de asiento(nivelado, medicin, etc.)

    Los pilares de una estructura de acerotransmiten la carga a los cimientos por medio deplacas de asiento. Los pernos constituyen el ele-mento de unin entre la estructura y la cimenta-cin.

    Cuando los pilares slo transmitan cargasde compresin (tericamente no se requierenpernos), los pernos sirven para situar los pilarescorrectamente.

    Los pernos de anclaje se colocan antesde hormigonar, o despus, bien taladrando elhormign fraguado o dejando huecos en loscimientos que se rellenan posteriormente.

    Debe inspeccionarse la cimentacinantes de empezar el montaje para comprobar lanivelacin y la alineacin de los anclajes. A estefin se suelen establecer un punto de nivelacinfijo y tres puntos de alineacin fijos. Los erroresde los cimientos de hormign que aparezcan enesta fase inicial son fciles de corregir con forrossuplementarios.

    Debe limpiarse la cimentacin antes demontar la estructura de acero y asegurar que loshuecos para los anclajes no tengan ningunasuciedad.

    2.3 Armado y montaje

    El montaje de la estructura de aceropuede empezar cuando las placas de asiento (olos suplementos) estn situados.

    El principal objetivo durante el montaje esmantener estable la estructura en todo momen-to. El derrumbe de una estructura durante el

    montaje se debe a menudo al desconocimientode los requisitos de estabilidad.

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    Es posible que los esfuerzos se inviertandurante el montaje, y cada inversin, por muytemporal que sea, debe preverse en el proyecto.

    Deben resolverse las cuestiones relativasal orden de montaje y su efecto sobre la esta-bilidad. El autor del proyecto debe disponer losvanos arriostrados de modo que sean las prime-ros en montarse. Es esencial que la estructuraest siempre arriostrada y aplomada y nivelmientras avanza el montaje.

    Prearmar conjuntos es un modo de redu-cir la cantidad de trabajo a hacer a alturas eleva-

    das. Sin embargo, varios factores afectan la via-bilidad y economa de armar un conjunto en elsuelo. El primero es el peso del conjunto resul-tante, ms las tiles para izarlo; otro es el gradoal que se puede rigidizar el conjunto temporal-mente sin aumentar demasiado su peso. El volu-men del conjunto es otro factor relevante puesdebe evitarse daar el brazo de la gra. A menu-do se precisa hacer un croquis del brazo y elconjunto prearmado en el punto de mxima altu-ra para verificar su factibilidad.

    Prearmar un conjunto slo vale la pena sise puede izar y fijar con facilidad razonable. Elobjeto es evitar operaciones en altura que se pue-dan hacer ms fcilmente en tierra; tener que aflo-jar los tornillos y volver a apretarlos para quitar elalabeo, le quita mucho atractivo al prearmado.

    Muchas piezas de acero llegan a la obrapintadas. Las eslingas de acero estropean la pin-tura al manipularlas; el dao debe reducirse conprotecciones de madera, que adems evitan que

    la carga se deslice al izarla y que las eslingas, decadena o cable, se daen al doblarse sobre can-tos vivos.

    Las protecciones contra el deslizamientoson an ms necesarias si la posicin final de lapieza no es horizontal. Ha de procurarse siempredisponer la eslinga de modo que la pieza cuel-gue en el mismo ngulo que va a tener una vezmontada.

    Las piezas se suelen manejar a manomientras se izan mediante un cable ligero unido

    a un extremo. Este cable solamente dirige el girode la pieza, no es para ponerla a nivel. Cuandose izan piezas grandes y pesadas en posicin

    horizontal para ponerlas en vertical, se necesitantirantes provisionales que eviten los movimientosincontrolados en la maniobra de aproximacin ala posicin vertical.

    En ciertas situaciones pueden necesitar-se dejar los rigidizadores provisionales despusde montar una pieza hasta que se hagan lasuniones definitivas. La necesidad de rigidez tem-poral debe preverse en el plan de montaje, paratener suficientes rigidizadores y medios de ele-

    vacin y no ocurran retrasos por falta de mediospara montar el siguiente conjunto.

    Cuando haya de izarse una pieza muycomplicada o pesada, es ms fcil y segurofabricar mordazas especiales para este fin. Unpequeo esfuerzo extra en delineacin y en eltaller puede ahorrar mucho tiempo y dinero en laobra.

    2.4 Uniones atornilladas en la obra

    Antes de hacer uniones atornillada debecomprobarse que:

    los tornillos, tuercas y arandelas se ponganexactamente como indican los planos.

    los tornillos, tuercas y arandelas estn lim-pios y en buen estado.

    las piezas que se van a unir estn limpias y

    sin defectos.

    No debe permitirse escariar los taladroscon soplete puesto que las uniones resultan ina-ceptables y se daa la pintura.

    En las uniones con alas inclinadas debe-rn ponerse arandelas acuadas bajo la tuerca,el tornillo, o ambos.

    En el caso de taladros con el eje vertical,

    los tornillos deben introducirse por arriba yponerse la tuerca por debajo.

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    PROCEDIMIENTOS DE MONTAJE

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    Cuando se especifique, debe evitarse quelas tuercas se aflojen poniendo otra tuerca, o conuna tuerca o arandela especial.

    2.4.1 Tornillos ordinarios

    Los tornillos de cabeza hexagonal y lastuercas se fabrican normalmente en varios tama-os y resistencias a la traccin. Antes se acos-tumbraba a poner arandelas bajo las tuercas,pero ahora suelen omitirse. Los grados de resis-tencia ms comunes de los tornillos estructura-les son 4,6 y 8,8, el primero para fines generales

    y el segundo cuando se aplican cargas mayores.Normalmente los tornillos se aprietan con

    llave a mano, en taladros con 2 mm de holgurapara tornillos de dimetro de hasta 24 mm, y conholgura de 3 mm en dimetros de ms de 24mm. Cuando la posicin debe ser exacta, y paraevitar que se muevan las piezas unidas, seponen tornillos hechos a mquina con precisin,en taladros escariados. Estos tornillos exigentrabajar con exactitud y su colocacin es costo-sa. Si se requiere rigidez, es normal poner torni-llos HSFG (de alta resistencia) pretensados.

    2.4.2 Tornillos de alta resistencia(HSFG)

    En las uniones con tornillos HSFG, elesfuerzo cortante se transmite entre las piezasunidas por friccin. La fuerza de friccin proce-de del apriete de los tornillos, realizado demanera controlada para crear una tensin espe-

    cfica en la espiga. Los tornillos se colocan entaladros con holgura, as que puede no haberefecto portante en la transmisin de la carga.

    Para aprovechar el efecto de friccin, senecesitan tornillos de alta resistencia a la trac-cin de modo que se logre el par de apriete ade-cuado con tornillos de tamao moderado. La ten-sin inducida en los tornillos al pretensarlos esigual, o cercana, a la de prueba.

    Existen tornillos HSFG de dos grados deresistencia, calidad general (equivalente a 8,8) y

    calidad superior (equivalente a 10,9). Las tuer-cas estn calculadas para desarrollar la mximaresistencia del tornillo. Se ponen arandelas refor-

    zadas bajo la pieza que va a girar en el apriete.

    Para movilizar el efecto de friccin esnecesario que el tornillo desarrolle la pretensinrequerida. Esto se hace, bien regulando el aprie-te de las tuercas mediante mtodos de torsinregulada o de giro parcial, o con medidores decarga, que pueden ser tornillos especiales, fija-dores especiales o arandelas que indican lascargas.

    2.4.2.1 Mtodo de torsin regulada

    En este mtodo de apriete se necesitauna llave torsiomtrica calibrada, bien movida amano, o mecnicamente para tornillos de mayordimetro. Es esencial verificar muy a menudo elequipo de apriete junto a los tornillos y tuercas,mediante aparatos especiales de medicin de lapretensin.

    Es de esperar cierta desviacin de la ten-sin de la espiga; los clculos del resultado delapriete, hechos con vistas a lograr una tensinmnima en la espiga del 80% de la resistencia ala traccin especificada, indican que alrededordel 90% de los tornillos se pueden apretar satis-factoriamente.

    2.4.2.2 Mtodo de giro parcial

    Este mtodo se vale de la ductilidad del

    material del tornillo y de un apriete suficiente paraponerlo en tal estado plstico que sea relativa-mente insensible a la continuacin del giro de latuerca. Se alcanza una tensin mxima de la espi-ga igual a la mxima resistencia a la tensin de tor-sin del tornillo en las condiciones de friccin exis-tentes en el momento del apriete. Debe tenersecuidado con los tornillos cortos y los de espigaparalela que tienen un tramo roscado pequeo.

    El mtodo de giro parcial no se permite

    con tornillos de grado alto (espiga paralela).Tampoco se recomienda para tornillos M12.

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    2.4.2.3 Indicadores de carga

    Existe diversidad de tornillos especia-

    les que indican la carga, unos simples y otroscomplicados. Un dispositivo simple es la aran-dela indicadora de carga, que tiene variossalientes en una cara. Los salientes se vanaplastando al apretar la tuerca; cuando la dis-tancia entre el indicador de carga y el tornillollega al valor prescrito (medido con un cali-brador de espesores), la espiga ha alcanzadola tensin requerida.

    2.4.2.4 Colocacin

    Los tornillos HSFG se colocan en taladrosperforados con 2 mm de holgura para tornillos dedimetro menor de 24 mm y de 3 mm para losmayores de 24 mm. Los taladros deben estarbien alineados para que los tornillos entren fcil-mente. Se pone una arandela reforzada bajo lapieza que se vaya a girar, bien la tuerca o lacabeza del tornillo.

    Cuando una unin tenga varios tornillos,stos deben apretarse un poco cada vez y altresbolillo.

    La consecucin de la tensin especifica-da en la espiga depende del buen estado de larosca. Por lo tanto, los tornillos y tuercas debenguardarse y manipularse de modo que no sedaen ni se ensucien las roscas. Una unin esten buen estado cuando la tuerca gira fcilmenteen la rosca del tornillo.

    Los tornillos que se hayan apretado por elmtodo del giro parcial no deben volver a usar-

    se; esta restriccin vale tambin para los torni-llos apretados por mtodos de torsin regulada,si ha ocurrido la deformacin plstica.

    El calentamiento del tornillo mismo o delas superficies circundantes, que podra ocasio-nar el calentamiento de la unin, puede conducira la destruccin de la unin y al fallo de la cons-truccin, por lo que debe impedirse siempre. Porlo tanto, toda operacin de soldeo debe realizar-se antes de apretar el tornillo.

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    PROCEDIMIENTOS DE MONTAJE

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    3. RESUMEN FINAL1. Deben observarse las normas de buena

    prctica referidas en el apartado 2.4.1cuando se manipulen y acopien materialesen la obra.

    2. Los pilares se fijan a sus cimientos conpernos de anclaje. La mala nivelacin dela cimentacin se puede corregir con cal-zos de acero puestos bajo la placa deasiento.

    3. La estabilidad debe mantenerse constan-temente durante el montaje y el orden demontaje debe planificarse para asegurarlo.

    4. Se pueden prearmar conjuntos con la ven-taja de reducir el trabajo en altura.

    5. Las uniones se hacen bien con tornillosordinarios o de alta resistencia (HSFG).Estos ltimos se pueden pretensionarmediante los mtodos de torsin regulada,giro parcial o arandelas indicadoras de lacarga.

    4. BIBLIOGRAFA ADICIONAL

    1. Arch, H., Erection, Captulo 33 - SteelDesigners Manual, Oxford, Blackwell ScientificPublications, 1992.

    2. Thornton, W. A., Design for Cost EffectiveFabrication and Construction, Captulo 7.1Constructional Steel Design, Londres, Elsevier

    Applied Science, 1992.

    3. Miller, E. W., Erection of Steel Structures,Captulo 7.2 Construction Steel Design, Londres,Elsevier Applied Science, 1992.

    4. Potter, P. D., Fast Steel Erection: SteelFabrication Journal, No. 46, Febrero 1983,Australian Institute of Steel Construction.

    5. The Steel Construction Industry Code of

    Practice for Sage Erection of Building Steelwork:Part 2 - Multi-storey Buildings and Structures,Australia, Australian Institute of SteelConstruction, 1989.

    6. Eurocode 3: Design of Steel Structures:ENV 1993-1-1: Part 1.1: General Rules andRules for Buildings, CEN, 1992.

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    ESDEP TOMO 4CONSTRUCCIN

    Leccin 4.2.3: Montaje III

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    OBJETIVOS/CONTENIDO

    OBJETIVO/CONTENIDO

    Dar orientaciones sobre el soldeo en obra

    y explicar cmo funcionan el control de calidad ylos procedimientos de seguridad en la obra.

    CONOCIMIENTOS PREVIOS

    Lecciones 4.2.1 y 4.2.2: Montaje

    Las siguientes lecciones pueden ser ti-les:

    Lecciones 4.1.1 y 4.1.2: Fabricacin gene-ral de estructurasde acero

    Leccin 4.3: Principios de sol-dadura

    Leccin 4.4: Procesos de sol-dadura

    LECCIONES AFINES

    Leccin 4.6: Fabricacin y mon-

    taje de edificios

    Leccin 17.8: Estructuras marti-mas: Fabricacin

    Leccin 18.11: Introduccin a laconstruccin depuentes

    RESUMEN

    Esta leccin trata del planeamiento yatenta preparacin que requiere el soldeo enobra: tambin se ocupa de los requisitos del pro-grama de control de calidad y da orientacionespara mejorar la seguridad de la obra.

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    1. INTRODUCCIN

    La leccin 4.2.2 se ocupa en detalle de los

    aspectos tcnicos del montaje de construccionesde acero, incluso de las uniones atornilladas. Haycasos en que no es posible la unin atornillada yse hace necesario soldar. Cuando haya que sol-dar, se impone un plan previo cuidadoso, que sedescribe en el apartado 2 que sigue.

    Siempre es necesario tener procedimien-tos de control de calidad y seguridad implanta-dos en la obra para llevarla a feliz trmino con el

    mnimo riesgo para los obreros. Esta leccintrata estos puntos en detalle, delinea la base deun programa de control de calidad y da orienta-ciones para reducir al mnimo el riesgo de lostrabajadores.

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    UNIONES SOLDADAS EN OBRA

    2. UNIONES SOLDADASEN OBRA

    El autor del proyecto debe procurar quelas uniones en obra sean atornilladas siempreque sea posible. Pero habr ocasiones en quese necesite soldarlas. En tal caso, se requiere uncuidadoso plan previo como sigue:

    es preciso alinear provisionalmente las pie-zas que se van a soldar entre s y mante-nerlas en esa posicin hasta que estn sol-dadas. El mtodo de alineacin que se

    adopte deber poder sostener el peso delos elementos, y en algunos casos, unabuena parte de la carga que soporta laestructura.

    debe disponerse un medio de acceso y unaplataforma de trabajo, ambos seguros. Laplataforma deber tener tambin proteccincontra los elementos, ya que el viento, lalluvia y el fro perjudica a la calidad de lasoldadura.

    en el plan de soldeo y al preparar las piezasque se van a unir, se tendr en cuenta laposicin que ocuparn en la estructura; la

    descripcin del mtodo de montaje y el pro-cedimiento de soldeo de cada unin con-templarn estos factores.

    todas las soldaduras sern ejecutadas porsoldadores calificados con arreglo al proce-dimiento aprobado.

    se har un plan de soldeo detallado paralas uniones estructurales ms importantes,as como para las estructuras objeto de

    especificaciones especiales. nunca debe hacerse la puesta a tierra de la

    corriente elctrica por medio de la armaznmetlica del edificio o las gras, ni por laspartes metlicas de las instalaciones, sinodirectamente a la parte d