CD-1230.pdf

i
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
REGLAMENTO TÉCNICO PARA LA FABRICACIÓN Y MONTAJE
DE EDIFICACIONES DE ACERO
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERO MECÁNICO
ALEX IVÁN CHUSÍN MORALES
RAÚL VINICIO REIMUNDO LOACHAMÍN
DIRECTOR: ING. MDI. CARLOS BALDEÓN VALENCIA
Quito, Enero del 2008
ii
DECLARACIÓN
Nosotros, Alex Iván Chusín Morales y Raúl Vinicio Reimundo Loachamín,
declaramos bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de nuestra autoría; que
no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y,
que hemos consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este
documento.
A
través
de
la
presente
declaración
cedemos
el
derecho
intelectual
correspondiente a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo
establecido por la ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la
normatividad institucional vigente.
______________________
____________________________
Alex Iván Chusín Morales
Raúl Vinicio Reimundo Loachamín
iii
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Alex Iván Chusín
Morales y Raúl Vinicio Reimundo Loachamín, bajo mi supervisión.
________________________
Ing. MDI. Carlos Baldeón
DIRECTOR DE PROYECTO
iv
AGRADECIMIENTOS
A mis padres que gracias a su esfuerzo y constancia he podido cumplir las metas
propuesto en la vida, a mis hermanos por su comprensión y apoyo en momentos
difíciles de la vida.
Al Ing Carlos Baldeón por la acertada dirección en la realización de este proyecto.
A los ingenieros miembros del INEN, Hugo Paredes y Walter Auz por su valiosa
colaboración.
A mis amigos, quienes durante estos años aprendieron a preciarme y me
apoyaron en todas mis actividades.
Raúl
A mis padres porque su apoyo, amor y principios inculcados que han sido el pilar
fundamental para conseguir mis objetivos.
A mis hermanos por su comprensión y afecto.
Al Ing Carlos Baldeón por la acertada dirección en la realización de este proyecto.
A los ingenieros miembros del INEN, Hugo Paredes y Walter Auz por su
desinteresada colaboración para que se lleve a cabo este proyecto de titulación.
A mis amigos por los años de compañerismo y estudio sincero.
Iván
v
DEDICATORIA
A mis padres por su apoyo y compresión, han sido los impulsadores en la
culminación de mis estudios para lograr mis objetivos planteados.
A mis hermanos por su apoyo y colaboración.
Raúl
A mis padres porque su apoyo, amor y principios inculcados que han sido el pilar
fundamental para conseguir mis objetivos.
A mis hermanos por su comprensión.
Iván
vi
INDICE
CAPITULO I ........................................................................................................... 1
1.
INTRODUCCIÓN A LAS ESTRUCTURAS METÁLICAS. .............................. 1
1.1.
ANTECEDENTES. ................................................................................... 1
1.2.
COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA DE ACERO............................. 3
1.2.1.
ELEMENTOS DE LA ESTRUCTURA DE ACERO. .......................... 4
1.3.
FORMA DE PERFILES UTILIZADOS EN LA ESTRUCTURA. ................ 5
1.4.
NORMAS Y CÓDIGOS DE DISEÑO ESTRUCTURAL. ........................... 6
1.5.
VENTAJAS DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO. ................................ 7
1.6.
DONDE NO CONSTRUIR ESTRUCTURAS METÁLICAS. ..................... 8
1.7.
COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL. .................................................. 8
1.7.1.
SOLUCIONES. ................................................................................. 9
CAPITULO II ........................................................................................................ 10
2.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS. ..................................................................... 10
2.1.
OBJETIVOS........................................................................................... 10
2.2.
INTRODUCCIÓN. .................................................................................. 10
2.3.
MÉTODOS DE DISEÑO. ....................................................................... 10
2.3.1.
MÉTODO DE DISEÑO ASD (ALLOWABLE STREGTH
DESIGN) – MÉTODO DE DISEÑO POR ESFUERZO
ADMISIBLE..................................................................................... 10
2.3.2.
MÉTODO DE DISEÑO LRFD (LOAD AND RESISTANCE
FACTOR DESIGN) - MÉTODO DE DISEÑO DE
FACTORES DE CARGA Y DE RESISTENCIA............................... 11
2.3.3.
RELACIÓN ENTRE LOS MÉTODOS DE DISEÑO LRFD Y ASD... 11
2.4.
ESTUDIO DE CARGAS. ........................................................................ 11
2.5.
TIPOS DE CARGAS. ............................................................................. 12
2.5.1.
CARGAS ESTÁTICAS.................................................................... 12
2.5.2.
CARGAS DINÁMICAS.................................................................... 12
2.5.3.
CARGAS DE LARGA DURACIÓN.................................................. 12
2.5.4.
CARGAS REPETITIVAS. ............................................................... 13
vii
2.5.5.
CARGAS DE VIENTO. ................................................................... 13
2.5.6.
CARGAS DE LLUVIA Y GRANIZO................................................. 13
2.5.7.
CARGAS DE SISMOS.................................................................... 14
2.6.
COMBINACIÓN DE CARGAS. .............................................................. 15
2.6.1.
CARGAS COMBINADAS USADAS EN DISEÑO ASD. .................. 15
2.6.2.
CARGAS COMBINADAS USADAS EN DISEÑO LRFD. ................ 16
2.7.
EDIFICACIONES. .................................................................................. 17
2.8.
TIPOS DE ESTRUCTURA..................................................................... 17
2.9.
MÉTODOS DE CONEXIÓN. .................................................................. 18
2.10. CLASIFICACIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS............................. 20
CAPITULO III ....................................................................................................... 21
3.
FABRICACIÓN DE EDIFICACIONES DE ACERO. ..................................... 21
3.1.
OBJETIVOS:.......................................................................................... 21
3.2.
INTRODUCCIÓN. .................................................................................. 21
3.3.
FLUJOGRAMA GENERAL DEL PROCESO DE FABRICACIÓN
EN EDIFICACIONES DE ACERO.......................................................... 22
3.4.
CONDICIONES GENERALES............................................................... 23
3.4.1.
VALIDEZ DE LOS DOCUMENTOS NORMATIVOS O PARTES
DE ELLOS QUE NO SEAN ECUATORIANOS. .............................. 23
3.4.2.
EDICIONES DE LAS NORMAS DE REFERENCIA A
UTILIZARSE. .................................................................................. 23
3.4.3.
CRITERIOS DE SEGURIDAD DURANTE LOS PROCESOS
DE CONSTRUCCIÓN EN ACERO. ............................................... 23
3.4.4.
UNIDADES A UTILIZARSE. ........................................................... 23
3.4.5.
REQUISITOS ADMINISTRATIVOS NO ESPECIFICADOS
EN EL PRESENTE REGLAMENTO TÉCNICO
PARA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE ACERO........... 23
3.4.6.
ESPECIFICACIONES DE SOLDADURA ESTRUCTURAL
RELACIONADOS CON EL PRESENTE REGLAMENTO............... 24
3.5.
REQUISITOS ESPECÍFICOS. ............................................................... 24
3.5.1.
REQUISITOS DEL PERSONAL RELACIONADO CON EL
PRESENTE REGLAMENTO TÉCNICO. ........................................ 24
viii
3.5.1.1.
Requisitos del Constructor de estructuras de acero. .............. 24
3.5.1.2.
Responsabilidades del Constructor de estructuras de acero... 24
3.5.1.3.
Requisitos del Fiscalizador de la construcción de estructuras
de acero................................................................................... 25
3.5.1.4.
Responsabilidades del Fiscalizador de la construcción de
estructuras de acero. ............................................................... 25
3.5.1.5.
Requisitos del personal del taller mecánico............................. 25
3.5.1.5.1.
Requisitos para personal de taller mecánico (excepto
soldadura).......................................................................... 25
3.5.1.5.2.
Responsabilidades del personal taller mecánico............... 26
3.5.1.5.3.
Requisitos y responsabilidades del personal de
soldadura........................................................................... 26
3.6.
PLANOS. ............................................................................................... 31
3.6.1.
FORMATOS Y ROTULADOS DE LOS PLANOS NO
ARQUITECTÓNICOS. .................................................................... 31
3.6.2.
PLANOS ESTRUCTURALES. ........................................................ 31
3.6.3.
PLANOS DE CORTE...................................................................... 31
3.6.4.
PLANOS DE TALLER..................................................................... 31
3.6.5.
DETALLES DE DIBUJO. ................................................................ 32
3.6.6.
INFORMACIÓN DEL TIPO DE CONEXIÓN, EN DIBUJOS DE
DETALLE, EN JUNTAS ENSAMBLADAS CON PERNOS DE
ALTA RESISTENCIA. ..................................................................... 32
3.6.7.
DETALLES DE DIBUJO DE SOLDADURA. ................................... 32
3.6.8.
ÁREAS DE SOLDADURA REPRESENTADAS EN LOS
DETALLES DE DIBUJO DE SOLDADURA. ................................... 32
3.6.9.
INFORMACIÓN QUE DEBE EXISTIR EN LOS PLANOS DE
TALLER. ......................................................................................... 33
3.6.10. INFORMACIÓN QUE DEBEN EXISTIR EN LOS PLANOS
ESTRUCTURALES......................................................................... 33
3.6.10.1.
Información de soldaduras en los planos estructurales. .......... 33
3.6.11. INFORMACIÓN DE LAS SECUENCIAS DE LAS CONEXIONES
EN LOS PLANOS DE TALLER...................................................... 34
3.6.12. FIRMA DE DOCUMENTOS TÉCNICOS. ....................................... 34
ix
3.6.12.1.
Firma de planos de detalle para taller (virutaje, conformado). 34
3.6.12.2.
Firma de planos de detalle de taller de soldadura. .................. 34
3.6.13. PRESENTACIÓN DE DOCUMENTOS TÉCNICOS. ...................... 35
3.6.14. REPRESENTACIÓN EN DIBUJOS DE LOS PROCESOS DE
FABRICACIÓN. .............................................................................. 35
3.6.14.1.
Representación en dibujos de procesos que impliquen
operaciones de conformado y virutaje. .................................... 35
3.6.14.2.
3.7.
Representación de dibujos de soldadura................................. 35
REQUISITOS GENERALES DE MATERIALES..................................... 35
3.7.1.
CONFORMIDAD DE LOS MATERIALES BASE............................. 35
3.7.2.
ESTRUCTURAS CONSTRUIDAS CON MIEMBROS O
ELEMENTOS DE ACERO NO CONFORMADOS EN FRÍO........... 36
3.7.2.1.
Requisitos dimensionales de los perfiles estructurales
conformados en caliente.......................................................... 36
3.7.2.2.
Requisitos mecánicos y químicos de los perfiles estructurales
conformados en caliente.......................................................... 36
3.7.2.3.
Requisitos de los perfiles estructurales armados a partir de
plancha. ................................................................................... 36
3.7.2.4.
Tubería estructural................................................................... 37
3.7.2.5.
Planchas. ................................................................................. 37
3.7.2.6.
Barras. ..................................................................................... 38
3.7.2.7.
Láminas. .................................................................................. 38
3.7.2.8.
Fundiciones de acero y aceros forjados. ................................. 39
3.7.2.9.
Pernos. .................................................................................... 39
3.7.2.10.
Tuercas.................................................................................... 39
3.7.2.11.
Sujetadores de anclaje. ........................................................... 40
3.7.2.12.
Arandelas................................................................................. 40
3.7.2.13.
Arandelas compresibles de tipo tracción directa...................... 40
3.7.2.14.
Barras de anclaje y barras roscadas. ...................................... 40
3.7.2.15.
Sujetadores de anclaje. ........................................................... 40
3.7.3.
ESTRUCTURAS DE ACERO CONFORMADAS EN FRÍO............. 41
3.7.3.1.
Requisitos de los perfiles estructurales conformados en frío... 41
3.7.3.2.
Materiales y productos conformados en frío. ........................... 41
x
3.7.3.3.
Elementos de sujeción............................................................. 42
3.7.4.
PROTECCIÓN DEL MATERIAL BASE........................................... 43
3.7.5.
SEGURIDAD EN LA SOLDADURA. ............................................... 43
3.7.6.
MATERIALES DE APORTE Y ELECTRODOS DE SOLDADURA. 43
3.7.7.
PROTECCIÓN DE LOS ELECTRODOS, FUNDENTES Y
MATERIALES DE APORTE DURANTE EL TRANSPORTE,
ALMACENAJE Y MANIPULACIÓN. ............................................... 44
3.7.8.
ELECTRODOS UTILIZABLES PARA ACEROS CON
RESISTENCIA A LA CORROSIÓN ATMOSFÉRICA. ................... 45
3.7.9.
SOLDADURA DE ESTRUCTURAS DE ACERO PARA
ESPESORES MAYORES O IGUALES A 3 MILÍMETROS. ............ 45
3.7.10. SOLDADURA DE ESTRUCTURAS DE ACERO PARA
ESPESORES MENORES A 4.8 MILÍMETROS. ............................. 45
3.7.11. SOLDADURA DE ESTRUCTURAS DE ACERO INOXIDABLE...... 45
3.8.
EQUIPO DE FABRICACIÓN.................................................................. 45
3.9.
REQUISITOS DE FABRICACIÓN.......................................................... 47
3.9.1.
TRAZADO....................................................................................... 47
3.9.2.
CONTRAFLECHA, CURVADO Y ENDEREZADO.......................... 47
3.9.3.
CORTE. .......................................................................................... 49
3.9.3.1.
Corte por cizalla....................................................................... 49
3.9.3.2.
Corte térmico. .......................................................................... 50
3.9.4.
APLANADO DE BORDES. ............................................................. 51
3.9.5.
CONSTRUCCIONES SOLDADAS. ................................................ 51
3.9.6.
CONSTRUCCIONES EMPERNADAS............................................ 52
3.9.6.1.
Perforaciones con espesores del material menor o igual al
diámetro nominal del perno mas 3,2 mm................................. 53
3.9.6.2.
Perforaciones si el espesor del material es mayor que el
diámetro nominal del perno más 3,2 mm................................. 54
3.9.6.3.
Perforaciones en chapas de aceros templados y revenidos,
de más de 12,7 mm de espesor. ............................................. 54
3.9.7.
TAMAÑO Y USO DE AGUJEROS.................................................. 54
3.9.8.
SEPARACIÓN MÍNIMA. ................................................................. 56
3.9.9.
DISTANCIA MÍNIMA AL BORDE.................................................... 57
xi
3.9.10. MÁXIMAS SEPARACIÓN Y DISTANCIA AL BORDE. ................... 59
3.9.11. UNIONES POR CONTACTO DE BARRAS COMPRIMIDAS.......... 60
3.9.12. TOLERANCIAS DIMENSIONALES. ............................................... 60
3.9.13. TERMINACIÓN DE BASES DE COLUMNAS................................. 64
3.10. PINTURA. .............................................................................................. 65
3.10.1. REQUERIMIENTOS GENERALES. ............................................... 65
3.10.1.1.
Preparación de la superficie. ................................................... 65
3.10.1.2.
Consideraciones Económicas.................................................. 66
3.10.1.3.
Selección de sistemas de pintura. ........................................... 66
3.10.1.4.
Condiciones especiales. .......................................................... 67
3.10.1.4.1. Abrasión. ........................................................................... 67
3.10.1.4.2. Sustancias Químicas Corrosivas. ...................................... 67
3.10.1.4.3. Cantidad Requerida de Pintura. ........................................ 67
3.10.1.4.4. Compatibilidad entre pinturas. ........................................... 76
3.10.1.4.5. Espesor del sistema de pintura. ........................................ 78
3.10.1.4.6. Factores a considerar en la protección por pintura de una
estructura metálica. ........................................................... 79
3.10.2. PARÁMETROS PARA LA SELECCIÓN DEL MÉTODO DE
PINTURA. ....................................................................................... 80
3.10.2.1.
Limpieza con vapor de agua, agua caliente y detergente........ 80
3.10.2.2.
Lavado con agua a alta presión............................................... 80
3.10.2.3.
Acción de la intemperie o meteorizado.................................... 81
3.10.2.4.
Acción de la llama o flameado. ................................................ 81
3.10.2.5.
Limpieza mediante disolventes................................................ 82
3.10.2.6.
Limpieza por medio de ácidos minerales................................. 82
3.10.2.7.
Limpieza por cepillado y picareteado....................................... 82
3.10.2.8.
Limpieza mediante chorreado con materiales abrasivos. ........ 83
3.10.3. REQUIISITOS ESPECÍFICOS........................................................ 85
3.10.3.1.
Superficies Inaccesibles. ......................................................... 85
3.10.3.2.
Superficies en Contacto........................................................... 85
3.10.3.3.
Superficies maquinadas........................................................... 85
3.10.3.4.
Superficies adyacentes a las soldaduras de obra.................... 86
3.10.3.5.
Inspección de pintura............................................................... 86
xii
3.11. ARMADO EN TALLER........................................................................... 86
3.11.1. ELEMENTOS CON UNIONES EMPERNADAS.............................. 87
3.11.2. ELEMENTOS CON UNIONES SOLDADAS. .................................. 87
3.11.3. COMPROBACIÓN DE LA EXACTITUD. ........................................ 88
3.11.4. REALIZACIÓN DE LAS UNIONES. ................................................ 88
3.11.5. MARCAS DE IDENTIFICACIÓN..................................................... 88
3.12. ALMACENAMIENTO. ............................................................................ 89
3.13. TRANSPORTE....................................................................................... 89
CAPITULO IV ....................................................................................................... 90
4.
MONTAJE DE EDIFICACIONES DE ACERO.............................................. 90
4.1.
OBJETIVOS........................................................................................... 90
4.2.
INTRODUCCIÓN ................................................................................... 90
4.3.
FLUJOGRAMA DEL PROCESO DE MONTAJE.................................... 91
4.4.
REQUISITOS Y RESPONSABILIDAD ES DEL PERSONAL
DE MONTAJE. ....................................................................................... 92
4.4.1.
REQUISITOS DEL DISEÑADOR DE ESTRUCTURAS DE
ACERO. .......................................................................................... 92
4.4.2.
RESPONSABILIDADES DEL DISEÑADOR DE ESTRUCTURAS
DE ACERO. .................................................................................... 92
4.4.3.
REQUISITOS DEL MONTADOR DE ESTRUCTURAS DE
ACERO ........................................................................................... 93
4.4.4.
RESPONSABILIDAD DEL MONTADOR DE ESTRUCTURAS DE
ACERO ........................................................................................... 93
4.4.5.
REQUISITOS DE OPERARIOS PARA MONTAJE......................... 93
4.4.6.
RESPONSABILIDADES DE OPERARIOS PARA MONTAJE. ....... 94
4.5.
EQUIPO UTILIZADO EN EL MONTAJE ................................................ 94
4.6.
PLANOS. ............................................................................................... 96
4.6.1.
FORMATOS.................................................................................... 96
4.6.2.
INFORMACIÓN EN LOS PLANOS DE MONTAJE EN OBRA....... 96
4.6.3.
PLANOS AS – BUILT ..................................................................... 96
4.6.4.
ENTREGA DE PLANOS DE MONTAJE ......................................... 96
4.7.
MONTAJE.............................................................................................. 97
xiii
4.7.1.
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES............................................... 98
4.7.2.
TRANSPORTE ............................................................................... 98
4.7.3.
ELEMENTOS DE LA ESTRUCTURA. ............................................ 99
4.7.4.
MANIPULACIÓN............................................................................. 99
4.7.5.
ALINEADO DE BASES DE COLUMNAS........................................ 99
4.7.6.
ARRIOSTRAMIENTO. .................................................................. 100
4.7.7.
ALINEACIÓN DE LA ESTRUCTURA. .......................................... 101
4.7.8.
ACEPTABILIDAD DE LA POSICIÓN Y ALINEACIÓN.................. 101
4.7.9.
AJUSTE DE UNIONES DE COLUMNAS COMPRIMIDAS Y
PLACAS BASE. ............................................................................ 101
4.7.10. SOLDADURAS DE OBRA ............................................................ 102
4.7.11. PINTURA DE OBRA ..................................................................... 103
4.7.12. UNIONES DE OBRA .................................................................... 103
4.7.13. LIMPIEZA FINAL .......................................................................... 104
4.8.
TOLERANCIAS DE LA ESTRUCTURA. .............................................. 104
4.8.1.
DIMENSIONES GENERALES. ..................................................... 104
4.8.2.
PUNTOS Y LÍNEAS DE TRABAJO. ............................................. 104
4.8.3.
POSICIÓN Y ALINEACIÓN. ......................................................... 105
4.8.3.1.
Columnas............................................................................... 105
4.8.3.2.
Otros miembros conectados a columnas............................... 106
4.8.3.3.
Tolerancias de alineación para miembros con juntas de
campo. ................................................................................... 107
4.9.
SEGURIDAD EN EL MONTAJE. ......................................................... 108
4.9.1.
PLAN DE MINIMIZACIÓN DE IMPACTOS................................... 108
4.9.1.1.
Protección del aire ................................................................. 108
4.9.1.2.
Protección contra el ruido ...................................................... 109
4.9.1.3.
Protección del agua .............................................................. 110
4.9.1.4.
Protección de los suelos ........................................................ 111
4.9.1.5.
Protección de la comunidad.................................................. 112
4.9.1.6.
Protección de la flora, la fauna y los ecosistemas ................. 113
4.9.1.7.
Demarcación y señalización .................................................. 113
4.9.2.
PLAN DE GESTIÓN DE LOS RESIDUOS.................................... 115
4.9.3.
PLAN DE SEGURIDAD INDUSTRIAL. ......................................... 117
xiv
4.9.3.1.
Equipo de seguridad personal ............................................... 117
4.9.3.2.
Medidas para la ejecución de labores de montaje................. 119
CAPITULO V ...................................................................................................... 120
5.
TALLER TIPO ............................................................................................. 120
5.1.
OBJETIVOS......................................................................................... 120
5.2.
INTRODUCCIÓN. ................................................................................ 120
5.3.
PLANOS DEL TALLER TIPO............................................................... 120
5.4.
REQUISITOS MINIMOS DE UN TALLER TIPO .................................. 121
5.4.1.
TALLERES DEDICADOS A LA FABRICACIÓN DE PEQUEÑAS
Y MEDIANAS ESTRUCTURAS METÁLICAS DE ACERO. .......... 121
5.4.1.1.
Requisitos Generales. ........................................................... 121
5.4.1.1.1.
Los talleres deberán contar con las siguientes áreas:..... 121
5.4.1.1.2.
Contar con servicios básicos. .......................................... 123
5.4.1.2.
Requisitos específicos. .......................................................... 123
5.4.1.3.
Personal para el Taller Tipo................................................... 125
5.5.
COSTOS DE LA INVERSIÓN PARA EL TALLER TIPO ...................... 126
5.6.
COSTO DE PROPIEDAD. ................................................................... 128
5.6.1.
INVERSIÓN .................................................................................. 128
5.6.2.
INTERÉS, SEGUROS E IMPUESTOS ........................................ 129
5.7.
COSTO DE OPERACION.................................................................... 130
5.8.
COSTO DE MANTENIMIENTO ........................................................... 132
5.9.
CONSERVACION Y BODEGAS .......................................................... 133
5.10. COSTOS UNITARIOS ......................................................................... 133
5.10.1. RENDIMIENTO............................................................................. 133
5.11. ANALISIS DE COSTOS UNITARIOS ................................................. 134
5.11.1. RESUMEN DE COSTOS. ............................................................. 134
5.12. COSTOS DE MANO DE OBRA ........................................................... 135
5.13. ANALISIS POR RUBRO ...................................................................... 136
xv
CAPITULO VI ..................................................................................................... 146
6.
ANALISIS EN LA FABRICACION Y MONTAJE DEL EDIFICIO TIPO. ...... 146
6.1.
OBJETIVOS:........................................................................................ 146
6.2.
INTRODUCCIÓN. ................................................................................ 146
6.3.
DESCRIPCION DEL PROYECTO ....................................................... 146
6.4.
PARAMETROS ESTRUCTURALES.................................................... 148
6.5.
PLANIFICACION URBANA.................................................................. 149
6.5.1.
ORDENANZAS DE GESTIÓN URBANA TERRITORIAL ............. 149
6.5.2.
DISPOSICIONES MUNICIPALES ................................................ 150
6.6.
ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL EDIFICIO TIPO ..................... 151
6.7.
FABRICACION DE LA ESTRUCTURA TIPO ...................................... 152
6.7.1.
RESPONSABLE DEL PROCESO. ............................................... 153
6.7.2.
FORMATOS PARA FABRICACIÓN E INPECCIÓN DE LOS
ELEMENTOS ESTRUCTURALES, PLANOS DE TALLER Y SUS
RESPECTIVOS WPS. .................................................................. 157
6.8.
MONTAJE DE LA ESTRUCTURA TIPO.............................................. 167
6.8.1.
RESPONSABLE DEL PROCESO. ............................................... 167
6.8.2.
FORMATOS PARA MONTAJE E INPECCIÓN DE LOS
ELEMENTOS ESTRUCTURALES, PLANOS DE MONTAJE Y
SUS RESPECTIVOS WPS........................................................... 169
CAPITULO VII .................................................................................................... 178
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 178
CONCLUSIONES ........................................................................................... 178
RECOMENDACIONES:.................................................................................. 180
BIBLIOGRAFÍA............................................................................................... 182
xvi
INDICE DE TABLAS
Tabla 2.1 Para el ASD, las siguientes son combinaciones típicamente usadas... 15
Tabla 2.2 Para la Norma LRFD se tiene las siguientes cargas combinadas........ 16
Tabla 3.1.- Normas correspondientes a los electrodos y/o materiales de aporte
o fundentes........................................................................................ 44
Tabla 3.2 Contraflecha de vigas roladas . ........................................................... 48
Tabla 3.3 Tamaño máximo de los agujeros para remaches y pernos . ................ 56
Tabla 3.4 Valores del adicional de distancia al borde C2, (mm) ........................ 58
Tabla 3.5 Distancia Mínima al Borde, (a) (mm.) (Centro del agujero normal (b)
al Borde de la parte conectada) ........................................................ 58
Tabla 3.6 Tolerancias dimensionales de longitud................................................. 63
Tabla 3.7 Tolerancia en los agujeros .................................................................. 64
Tabla 3.8 Tolerancias dimensionales de soldadura. ........................................... 64
Tabla 3.9 Contenido de sólidos de las pinturas por volumen, en porcentaje. ...... 68
Tabla 3.10 Sistemas de Pintura .......................................................................... 69
Tabla 3.11 Especificaciones para el tratamiento previo . .................................... 71
Tabla 3.12 Especificaciones para la preparación de superficies. ........................ 72
Tabla 3.13 Pinturas según especificación Norma SSPC ..................................... 73
Tabla 3.14 Resistencia Química de los Materiales de Recubrimiento ................. 74
Tabla 3.15 Compatibilidad entre pinturas ........................................................... 77
Tabla 3.16 Agresividad del clima con el tipo de pintura. ..................................... 79
Tabla 3.17 Presiones para la limpieza con agua.................................................. 81
Tabla 3.18 Durabilidad del sistema de pintura en función del método seguido
para la preparación de la superficie de acero ................................... 84
Tabla 5.1 Características de la maquinaria. ....................................................... 124
Tabla 5.2 Personal del taller tipo. ....................................................................... 126
Tabla 5.3 Costos de inversión. ........................................................................... 126
Tabla 5.4 Factor demanda de combustibles....................................................... 130
Tabla 5.5 Factor f según tipo de lubricante ........................................................ 131
Tabla 5.6 Costo horario y equipos de maquinaria. ............................................. 134
Tabla 5.7 Costos de mano de obra. .................................................................. 135
Tabla 6.1 Cuadro de Áreas ................................................................................ 147
Tabla 6.2 Especificaciones Técnicas ................................................................ 148
xvii
Tabla A.2.1 Pruebas de Adherencia para Pinturas mediante corte en X. ......... 214
Tabla A.2.2 Pruebas de Adherencia para Pinturas mediante cortes
perpendiculares.................................................................................................. 215
ÌNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1 Estructura Metálica............................................................................... 4
Figura 1.2 Clases de perfiles................................................................................ 5
Figura 1.3 Partes del perfil I ................................................................................... 6
Figura. 2.1 Determinación de la carga de sismo en una estructura. ................... 14
Figura. 3.1 Máquinas de perforación y soldadura. .............................................. 46
Figura. 3.2 Máquinas eléctricas manuales. ......................................................... 46
Figura. 3.3 Máquinas de elevación y carga . ....................................................... 47
Figura 3.4 Unión Columna viga soldadas............................................................. 51
Figura 3.5 Unión de columnas soldadas .............................................................. 52
Figura 3.6 Unión de Vigas empernadas ............................................................... 53
Figura 3.7 Unión de columnas empernadas........................................................ 53
Figura 3.8 Separación entre centros de agujeros................................................ 57
Figura 3.9 Vida media del recubrimiento de pintura en función del espesor.
Pinturas al aceite y alquídicas . ............................................................................ 78
Figura 3.10 Superficies adyacentes a la soldadura.............................................. 86
Figura 3.11 Marcador metálico............................................................................ 89
Figura. 4.1 Máquinas eléctricas manuales. ......................................................... 94
Figura. 4.2 Máquinas de elevación y carga . ....................................................... 95
Figura. 4.3 Andamios y equipo de protección. .................................................... 95
Figura 4.4 Colocación de columnas y vigas ......................................................... 97
Figura 4.5 Alineación de las columnas.............................................................. 100
Figura 4.6 Columna Soldada con la placa base. ................................................ 102
Figura 4.7 Pintura en obra de las columnas. ...................................................... 103
Figura 4.8 Tolerancias de alineación para miembros con empalmes en campo 107
Figura 4.9 Equipos de Seguridad. ..................................................................... 118
Figura 5.1 Esquema del Taller Tipo. ................................................................. 125
xviii
Figura 6.1 Elementos Estructurales. .................................................................. 151
Figura 6.2 Elementos Estructurales. .................................................................. 152
Figura 6.3 Proceso de Corte. ............................................................................. 154
Figura 6.4 Proceso de Armado........................................................................... 155
Figura 6.5 Proceso de Pintura............................................................................ 156
Figura 6.6 Proceso de Bodegaje. ....................................................................... 156
Figura A 2.1....................................................................................................... 215
Figura A 2.2....................................................................................................... 216
Figura A 2.3....................................................................................................... 218
Figura A 2.4....................................................................................................... 218
Figura A 2.5....................................................................................................... 219
Figura A 2.6....................................................................................................... 219
Figura A 8.1....................................................................................................... 237
Figura A 8.2....................................................................................................... 238
Figura A 8.3....................................................................................................... 239
Figura A 8.4....................................................................................................... 240
Figura A 8.5....................................................................................................... 241
Figura A 8.6....................................................................................................... 242
Figura A 8.7....................................................................................................... 243
xix
INDICE DE ANEXOS.
ANEXOS ............................................................................................................ 184
ANEXO 1........................................................................................................... 185
A 1. 1 EQUIVALENCIAS DE LOS ACEROS ESTRUCTURALES DE LA
NORMA ASTM CON LAS NORMAS JIS, DIN, ISO, AFNOR,
UNI............................................................................................... 186
A 1.1.1 ESPECIFICACIONES ASTM APLICABLES PARA VARIOS
PERFILES ESTRUCTURALES. ............................................ 187
A 1.1.2 ESPECIFICACIONES ASTM APLICABLES PARA PLACAS Y
BARRAS. ............................................................................... 190
A 1.1.3 ESPECIFICACIONES ASTM APLICABLES PARA VARIOS
TIPOS DE PERNOS ESTRUCTURALES............................. 197
A 1.1.3.1 Pernos en el Sistema Ingles. ................................................ 198
A 1.1.3.2 Sistema Internacional (SI)..................................................... 202
A 1. 2 SIMILITUD DEL ACERO ASTM A36 SEGÚN DIPAC Y AISC.......... 206
ANEXO 2........................................................................................................... 212
A 2. 1 METODOS PARA MEDIR LA ADHERENCIA DE LA PINTURA,
PARAMETROS DE COMPARACION, NORMAS ASTM D 3359,
ASTM D 454. ................................................................................ 212
A 2.1.1 METODOS PARA MEDIR LA ADHERENCIA DE LA PINTURA
A UN SUSTRATO.................................................................. 213
A 2.1.2 INSPECCION DE LA PREPARACION DE LA SUPERFICIE. ..... 217
A 2.1.3 COMPARACION VISUAL DE LA SUPERFICIE PREPARADA.. 218
ANEXO 3........................................................................................................... 220
A 3.1 PLANOS DE DISTRIBUCIÓN DE AREAS......................................... 220
A 3.2 PLANOS CIVILES.............................................................................. 220
A 3.3 PLANOS ESTRUCTURALES. ........................................................... 220
A 3.4 PLANOS ELÉCTRICOS. ................................................................... 220
A 3.5 PLANOS 3D....................................................................................... 220
xx
ANEXO 4........................................................................................................... 221
A 4.1 PROFORMAS DE COSTO DE MAQUINARIA, TERRENO Y LUZ. ... 222
ANEXO 5........................................................................................................... 223
A 5.1 ANÁLISIS DE COSTO HORA DE MAQUINARIA. ............................. 224
ANEXO 6........................................................................................................... 231
A 6.1 FORMATO PARA LA FABRICACIÓN E INSPECCIÓN..................... 232
A 6.2 FORMATO PARA EL MONTAJE E INSPECCIÓN. ........................... 233
A 6.3 FORMATO ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE
SOLDADURA (WPS). ................................................................... 234
ANEXO 7........................................................................................................... 235
A 7.1 CALCULO DE CARGAS DEL EDIFICIO TIPO .................................. 235
ANEXO 8........................................................................................................... 236
8.
FOTOS DEL EDIFICIO ANALIZADO................................................... 236
A 8.1 SOLDADURA DE NERVIO CON LA COLUMNA............................... 236
A 8.2 ALINEACIÓN DE LAS COLUMNAS. ................................................. 237
A 8.3 INGENIERO CONSTRUCTOR INSPECCIONANDO. ....................... 238
A 8.4 PROCESO DE SOLDADURA DE NERVIO CON VIGA PRINCIPAL. 239
A 8.5 VISTA DE NERVIOS, VIGAS Y COLUMNAS EN TODA MAGNITUD
DE LA PLANTA 2.......................................................................... 240
A 8.6 VISTA FACHADA FRONTAL............................................................. 241
A 8.7 COLOCACIÓN DE COLUMNAS PLANTA 3...................................... 242
ANEXO 9........................................................................................................... 243
A 9.1 PLANOS DEL EDIFICIO ANALIZADO .................................................. 244
xxi
SIMBOLOGIA
AISC.- American institute of steel construction
AISI.- American iron and steel institute
ASTM.- American Society of Testing Materials.
AWS.- American Welding Society
BBC.- Basic Building Code
DC + .- Polaridad Inversa
DC - .- Polaridad Directa.
FCAW.- Soldadura por arco con núcleo de fundente.
HSLA.- Aceros de alta resistencia y baja aleación.
MAG.- Soldadura por arco eléctrico de metal y gas activo.
NBC.- National Building Code
NTE.- Normas Técnicas Ecuatorianas.
RTFMEA.- Reglamento Técnico para la Fabricación y Montaje de Edificaciones de
SMAW.- Soldadura por arco eléctrico con electrodo revestido.
SSPC.- Steel Structures Painting Council
UBC.- Uniform Building Code
xxii
RESUMEN
En el capitulo I se tiene una introducción a las estructuras metálicas, en el cual se
habla del aparecimiento de las edificaciones de acero, como la gran obra
construida en Francia como la Torre Eiffel, al ver el surgimiento de las
edificaciones de acero en los demás países sin exceptuar el Ecuador hace su
aparecimiento en el año 1982 y a partir de aquella fecha se ve un crecimiento en
dicha área. Además se describe las diferentes partes y clasificación de los perfiles,
también se describe ventajas y desventajas de las estructuras de acero y como
referencia a todo ello nos basaremos en las normas descritas en el capítulo uno.
En el capítulo 2 se presenta los métodos de diseño establecidos por la AISC, los
cuales manejan los diferentes tipos de cargas que actúan en las estructuras
metálicas, la combinación entre ellas, los tipos de elementos estructurales,
métodos de conexiones entre los diferentes componentes de las edificaciones y
por último se tiene la clasificación de las edificaciones de acero.
En
el capítulo 3 tenemos los requisitos y responsabilidades de personal de
fabricación de edificaciones de acero, requerimientos de materiales al momento
de ser adquiridos, firma de documentos técnicos, procesos de fabricación y las
tolerancias que deben cumplir como también el proceso de pintura y las normas
aplicables, sin descartar las diferentes etapas propias de la producción de los
elementos estructurales.
A continuación en el capítulo 4 se presenta los requisitos y responsabilidades del
personal de montaje, planos, tolerancias que cumplirán los elementos
estructurales con el presente reglamento técnico
así como la seguridad que
deberán practicar todas las partes involucradas en las diferentes etapas de este
proceso. Además se describen los diferentes equipos y maquinaria utilizados en
obra y el manejo de lubricantes que deben tenerse en cuenta para precautelar el
medio ambiente.
xxiii
En el Capítulo 5 se describe un taller tipo para la fabricación de edificaciones de
acero para lo cual se establece los requisitos mínimos que debe cumplir y los
costos que involucraría poner en marcha dicho taller, como son los bienes raíces,
maquinaria, personal etc. Se elaboró planos estructurales, eléctricos, civiles para
el taller. Se realizó un análisis de costo hora de la maquinaria para determinara el
costo unitario de cada elemento estructural como columna, viga, etc, que se
fabricarán en el taller tipo.
En el capitulo 6, en base a los capítulos anteriores se analizó una estructura tipo
la cual consta de 5 niveles, el análisis consistió en detallar un proceso de
fabricación para cada elemento estructural mediante la utilización de formatos de
fabricación – inspección, planos de taller, WPS, en el caso de montaje se evaluó
de la misma manera.
En
los
capítulos
finales
se
presenta
las
respectivas
conclusiones
y
recomendaciones obtenidas de la elaboración del presente proyecto de titulación,
bibliografía y anexos utilizados.
xxiv
PRESENTACION
El Ecuador es un país que para su desarrollo necesita tratar con variables
como la globalización, la apertura económica y los acuerdos de integración
regionales, por esta razón es importante comprender el rol que deben
desempeñar tanto el estado y la actividad privada, los cuales deben compartir
solidariamente el esfuerzo y los beneficios de establecer bases comunes de sana
y clara competencia, dado que los reglamentos de seguridad estructural son, en
definitiva, un acuerdo social sobre el nivel o grado de seguridad que la sociedad
está dispuesta a aceptar y exigir.
Con el presente proyecto de titulación se ha decidido encarar la composición
de un reglamento sobre la base de lineamientos internacionales de reconocido
prestigio con el objetivo prioritario de:
• Asegurar la inserción de la ingeniería Ecuatoriana en los procesos de integración
económica y tecnológica.
• Privilegiar e interpretar la opinión de los usuarios, verdaderos destinatarios de
los reglamentos, con el fin de asegurar su aceptación y difusión en todos los
ámbitos de la industria de la construcción.
• Facilitar el fluido intercambio de servicios de ingeniería y construcción.
• Propiciar una efectiva integración de las diferentes regiones de nuestro país, a
través de la
armonización y unificación de los requerimientos mínimos de
seguridad, calidad y durabilidad a exigir a nivel nacional, provincial, municipal, en
los pliegos de especificaciones técnicas, etc.
• Garantizar un nivel adecuado de seguridad de las personas y de los bienes,
mediante la calidad, durabilidad de las obras públicas y privadas y de confiabilidad
de las inversiones que se realicen en infraestructura.
xxv
Este proyecto de titulación adopta como lineamiento internacional la
especificación norteamericana Load and Resistance Factor Design Specification
for Structural Steel Buildings del American Institute of Steel Construction (LRFDAISC) versión métrica de 1994.
El criterio general sustentado ha sido el de mantener la mayor fidelidad a la
especificación base, dado
que la misma es el resultado de numerosos y
calificados estudios, investigaciones y
ensayos, y ha
demostrado buenos
resultados en los años de aplicación que lleva en los países donde se encuentra
en vigencia.
xxvi
ALCANCE
El presente Reglamento Técnico instaura los requisitos que deben cumplir
las actividades, materiales, elementos, equipos, personas naturales y jurídicas,
que intervienen en las siguientes actividades y sus respectivos componentes
involucrados:
Fabricación y montaje de miembros estructurales de acero, para edificios,
galpones, naves industriales, coliseos todas las demás estructuras fabricadas,
con perfiles, planchas, láminas, etc.
En este reglamento no se abarca lo concerniente a tanques y recipientes de
presión.
Este Reglamento no es de aplicación para puentes carreteros o ferroviarios,
tensoestructuras,
construcciones
hidráulicas
de
acero,
torres
especiales,
Construcciones sometidas a temperaturas inferiores a -20ºC o superiores a
100 ºC, o toda estructura especial de acero para la que exista vigente algún
Reglamento particular.
1
CAPITULO I
1. INTRODUCCIÓN A LAS ESTRUCTURAS METÁLICAS.
1.1.
ANTECEDENTES.
Es indudable que la historia de la construcción es tan antigua como el
hombre, las primeras viviendas que utilizaban apenas se diferencian de las que
empleaban los animales. Poco a poco su inteligencia superior y la cambiante
condición de clima le obligaron casi instintivamente a mejorar su vivienda.
A través de los siglos el hombre ha investigado sobre los materiales de
construcción buscando cada vez, un más versátil que el anterior. El aparecimiento
de la SIDERURGIA, la mejoría en las técnicas de fabricación y construcción y el
desarrollo de la soldadura han permitido que el acero se constituya en el principal
material utilizado en las construcciones debido a la alta resistencia que este
presenta en relación a otro tipo de materiales.
El uso de hierro en la construcción se remonta a los tiempos de la Antigua
Grecia; se han encontrado algunos templos donde ya se utilizaban vigas de hierro
forjado. En la Edad Media se empleaban elementos de hierro en las naves
laterales de las catedrales. Pero, en verdad, comienza a usarse el hierro como
elemento estructural en el siglo XVIII; en 1706 se fabrican en Inglaterra las
columnas de fundición de hierro para la construcción de la Cámara de los
Comunes en Londres.
El hierro irrumpe en el siglo XIX dando nacimiento a una nueva arquitectura,
se erige en protagonista a partir de la Revolución Industrial, llegando a su auge
con la producción estandarizada de piezas. Aparece el perfil "doble T" en 1836,
reemplazando a la madera y revoluciona la industria de la construcción creando
las bases de la fabricación de piezas en serie.
2
Existen tres obras significativas del siglo XIX exponentes de esa revolución.
La primera es el Palacio de Cristal, de Joseph Paxton, construida en Londres en
1851 para la Exposición Universal; esta obra representa un hito al resolver
estructuralmente y mediante procesos de prefabricación el armado y desarmado,
y establece una relación novedosa entre los medios técnicos y los fines
expresivos del edificio. En su concepción establece de manera premonitoria la
utilización del vidrio como piel principal de sus fachadas.
En esa Exposición de París de 1889, el ingeniero Ch. Duter presenta su
diseño la Calerie des Machine, un edificio que descubre las ventajas plásticas del
metal con una estructura ligera y mínima que permite alcanzar grandes luces con
una transparencia nunca lograda antes.
Otra obra ejecutada con hierro, protagonista que renueva y modifica
formalmente la arquitectura antes de despuntar el siglo XX es la famosa Torre
Eiffel, construida en el año 1889, pero es en el año 1956 , con la construcción
latinoamericana en México que se coge absoluta confianza en este tipo de
construcciones en regiones altamente sísmicas ya que esta estructura es la que
menos daño sufrió durante el temblor de 1957 ocurrido en México.
El metal en la construcción precede al hormigón; estas construcciones
poseían autonomía propia complementándose con materiales pétreos, cerámicos,
cales, etc. Con la aparición del concreto, nace esta asociación con el metal dando
lugar al hormigón armado.
Todas las estructuras metálicas requieren de cimentaciones de hormigón, y
usualmente se ejecutan losas, forjados, en este material. Actualmente el uso del
acero se asocia a edificios con características singulares ya sea por su diseño
como por la magnitud de luces a cubrir, de altura o en construcciones deportivas
(estadios) o plantas industriales. En el Ecuador este tipo de edificios en base a
estructuras de acero son introducidos por el año 1982 y por su rapidez de
construcción están siendo preferidas frente a los edificios convencionales.
3
Las Estructuras Metálicas constituyen un sistema constructivo muy difundido
en varios países, cuyo empleo suele crecer en función de la industrialización
alcanzada en la región o país donde se utiliza. Se lo elige por sus ventajas en
plazos de obra, relación coste de mano de obra – coste de materiales,
financiación, etc.
Las estructuras metálicas poseen una gran capacidad resistente por el
empleo de acero. Esto le confiere la posibilidad de lograr soluciones de gran
envergadura, como cubrir grandes luces, cargas importantes. Al ser sus piezas
prefabricadas, y con medios de unión de gran flexibilidad, se acortan los plazos de
obra significativamente.
La estructura característica es la de entramados con nudos articulados, con
vigas simplemente apoyadas o continuas, con complementos singulares de
celosía para arriostrar el conjunto.
En algunos casos particulares se emplean esquemas de nudos rígidos, pues
la reducción de material conlleva un mayor coste unitario y plazos y controles de
ejecución más amplios. Las soluciones de nudos rígidos cada vez van
empleándose más conforme la tecnificación avanza, y el empleo de tornillería
para uniones, combinados a veces con resinas.
1.2.
COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA DE ACERO.
Las estructuras de acero para edificios de varios pisos se los hace en base a
entramados de acero apoyados sobre columnas de acero, este tipo de estructura
puede montarse hasta grandes alturas a menudo es mencionado como
construcción de vigas y columnas o como sistemas de pórticos rígidos.
En la construcción en base a pórticos rígidos, la estructura consiste
usualmente de columnas espaciadas a 5, 6, 7.5, y 9.5 m. vigas principales y vigas
secundarias armadas entre sí en ambas direcciones, en cada nivel de piso los
diferentes elementos y el método común de arreglo se muestran en la figura 1.1.
4
El sistema de piso consiste en una losa de hormigón usualmente de 5 a 6.5
cm de espesor (reforzada mediante malla electrosoldada), que descansa sobre un
tablero metálico el cual se apoya sobre vigas de acero que se colocan en sentido
perpendicular a las trabes principales. La placa base se sueldan directamente a la
columna y se conectan a la cimentación mediante pernos de anclaje.
1.2.1. ELEMENTOS DE LA ESTRUCTURA DE ACERO.
Dentro de los elementos que componen la estructura de acero se
encuentran, las columnas, viguetas, placa base, arriostramientos, vigas tipo I,
vigas de alma abierta, nervios, malla electrosoldada, losa de hormigón, deck .
Figura 1.1 Estructura Metálica
5
1.3.
FORMA DE PERFILES UTILIZADOS EN LA ESTRUCTURA.
En la producción de perfiles, los lingotes de acero se laminan para formar
placas de anchos y espesores variables de diversos perfiles estructurales barras
redondas, cuadradas, rectangulares, y tubos, las formas de los perfiles que se
pueden utilizar para los elementos del esqueleto o estructura de acero se
describen en la figura 1.2
Figura 1.2 Clases de perfiles.
En el mercado ecuatoriano existen perfiles estructurales I laminados de
dimensiones pequeñas, por esta razón únicamente se usan perfiles armados,
tanto I como tubulares cuadrados.
Para columnas se puede usar secciones I o tubular cuadrado, donde se
utiliza lo último es costumbre rellenarlos de hormigón y varilla. Las vigas en su
generalidad se las utiliza con secciones tipo I.
Los parámetros de longitud y nomenclatura del perfil tipo Ι en el manual
AISC son los siguientes como se muestra en la figura 1.3.
6
Figura 1.3 Partes del perfil I
1.4.
NORMAS Y CÓDIGOS DE DISEÑO ESTRUCTURAL.
Los códigos de diseño estructural son manuales que nos dan requerimientos
que deben cumplir los diferentes elementos de una estructura para asegurar que
estos bajo la acción de diferentes estados de carga no sufran ni produzcan un
colapso de la estructura que forman. Estos requerimientos son productos de la
experiencia e investigación de ingenieros durante muchos años analizando las
diversas fallas que han sufrido los miembros estructurales.
En general, los países productores de acero como los EEUU, Alemania,
Inglaterra, Japón, etc., tienen sus propios códigos y normas. Los países no
productores adoptan el código que más se asemejas a sus condiciones de clima,
viento, sismo o según de donde provenga el acero estructural.
En la siguiente lista se presentan varios códigos de diseño americanos que
se pueden usar:
Uniform Building Code (UBC), of the international conference of building
officials, California
National Building Code (NBC), publicado por la American Insurence
Association, New York.
7
Basic Building Code (BBC), Building officials and code administrators
international, California.
American institute of steel construction (AISC), contiene además las
especificaciones para construcción en acero, las especificaciones de la
American Welding Society (AWS) a través del Structural Welding Code
(AWS D1.1), para la soldadura.
American iron and steel institute (AISI)
Washington. Publica varias especificaciones para el uso de los productos
de acero laminados en frío.
American weilding society (AWS), contiene normas para construcciones
soldadas.
Las especificaciones para el diseño, fabricación y montaje de edificios del
manual AISC, los requerimientos para el producto de acero laminado en frío del
manual AISI y las normas de código Ecuatoriano de la construcción son las que
se usan en nuestro país.
Las normas usadas para materiales estructurales son las correspondientes a
la American Society for Testing and Materials (ASTM).
1.5.
VENTAJAS DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO.
Construcciones a realizar en tiempos reducidos de ejecución.
Construcciones en zonas muy congestionadas como centros urbanos o
industriales en los que se prevean accesos y acopios dificultosos.
Edificios con probabilidad de crecimiento y cambios de función o de cargas.
Edificios en terrenos deficientes donde son previsibles asientos diferenciales
apreciables; en estos casos se prefiere los entramados con nudos
articulados.
Construcciones donde existen grandes espacios libres, por ejemplo: locales
públicos, salones.
8
1.6.
DONDE NO CONSTRUIR ESTRUCTURAS METÁLICAS.
No está recomendado el uso de estructuras metálicas en los siguientes casos:
Edificaciones con grandes acciones dinámicas.
Edificios ubicados en zonas de atmósfera agresiva, como marinas, o centros
industriales, donde no resulta favorable su construcción.
Edificios donde existe gran preponderancia de la carga del fuego, por
ejemplo almacenes, laboratorios, etc.
1.7.
COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL.
Estas estructuras cumplen con los mismos condicionantes que las
estructuras de hormigón, es decir, que deben estar diseñadas para resistir
acciones verticales y horizontales.
En el caso de estructuras de nudos rígidos, situación no muy frecuente, las
soluciones generales a fin de resistir las cargas horizontales, serán las mismas
que para Estructuras de Hormigón Armado.
Pero si se trata de estructuras articuladas, tal es el caso normal en
estructuras metálicas, se hace necesario rigidizar la estructura a través de
triangulaciones (llamadas cruces de San Andrés), o empleando pantallas
adicionales de hormigón armado.
Las barras de las estructuras metálicas trabajan a diferentes esfuerzos de
compresión y flexión.
9
1.7.1. SOLUCIONES.
A fin de rigidizar la estructura, se procede a la triangulación, reservando las
pantallas para los núcleos interiores pertenecientes a cajas de escaleras y
ascensores.
Como es natural, la importancia de las acciones horizontales aumenta con la
altura del edificio, ya que se originan fundamentalmente por la acción del viento, y
es precisamente en edificios de gran altura donde se pueden lograr las soluciones
más interesantes.
Las estructuras metálicas se realizan con la utilización de barras, elaboradas
industrialmente y cuyos perfiles responden a diferentes tipos, por ejemplo: perfil T,
perfil doble T, de sección redonda, o cuadrada, etc.
Existen piezas metálicas especiales, de diferentes tipos que sirven como
Medios de Unión de los perfiles.
Con estos elementos mencionados, combinados y en disposiciones
determinadas de acuerdo al caso específico, existe una variada gama de
posibilidades de diseño para estructuras metálicas.
10
CAPITULO II
2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS.
2.1.
OBJETIVOS.
Dar a conocer los métodos de diseño para el dimensionamiento de
componentes estructurales con los que trabaja el presente reglamento
técnico.
Definir los estados de carga y combinación de estos, a
los cuales esta
sujeta una estructura según los métodos de diseño citados.
Clasificar las estructuras metálicas en función de su complejidad de diseño y
construcción.
2.2.
INTRODUCCIÓN.
Las normas, códigos, especificaciones, reglamentos y otros documentos
elaborados por los países industrializados han sido el resultado de numerosos y
calificados estudios, investigaciones y ensayos; llevan varios años de utilización
con buenos resultados, cave mencionar que no se disponen en el país de medios
para hacer investigaciones y ensayos equivalentes a los realizados para la
elaboración de dichos documentos base.
2.3.
MÉTODOS DE DISEÑO.
2.3.1. MÉTODO DE DISEÑO ASD (ALLOWABLE STREGTH DESIGN) –
MÉTODO DE DISEÑO POR ESFUERZO ADMISIBLE.
Método de dimensionamiento de componentes estructurales (barras,
uniones, etc.) por el cual el cómputo de esfuerzos producidos en los elementos
por las combinaciones de carga no exceda el esfuerzo admisible especificado.
11
2.3.2. MÉTODO DE DISEÑO LRFD (LOAD AND RESISTANCE FACTOR
DESIGN) - MÉTODO DE DISEÑO DE FACTORES DE CARGA Y DE
RESISTENCIA.
Método de dimensionamiento de componentes estructurales (barras,
uniones, etc.) por el cual ningún estado límite pertinente es superado cuando la
estructura es sometida a todas las combinaciones de acciones apropiadas.
2.3.3. RELACIÓN ENTRE LOS MÉTODOS DE DISEÑO LRFD Y ASD.
El Método de Factores de Carga y Resistencia da como resultado
estructuras que no difieren mucho de las que resultan por el método de esfuerzos
admisibles, puesto que aquél fue evaluado con proyectos representativos
desarrollados con dicho método. La innovación principal es la utilización de un
modelo matemático probabilístico para la determinación de los factores de carga y
de resistencia. Ello hizo posible dar un valor adecuado a la exactitud con la que se
determinan las diferentes cargas y resistencias. También provee una metodología
racional para la transferencia de los resultados de ensayos a las especificaciones
de proyecto.
Se obtiene así un procedimiento de proyecto mas racional que permite una
mayor uniformidad en la confiabilidad de las distintas partes de la estructura.
2.4.
ESTUDIO DE CARGAS.
Las cargas son fuerzas que actúan o pueden actuar sobre una estructura,
con el propósito de predecir el comportamiento resultante de la estructura, las
cargas o influencia externas, incluyendo las fuerzas, los desplazamientos
consecuentes y los asentamientos de los apoyos, se suponen conocidos.
Estas influencias están especificadas en normas, por ejemplo: en los
códigos de la construcción, en los códigos de prácticas recomendadas o en las
especificaciones del propietario, o pueden determinarse por criterios de ingeniería.
12
2.5.
TIPOS DE CARGAS.
Las cargas se dividen en dos tipos generales: carga muerta, la cual es el
peso de la estructura, incluyendo todos sus componentes permanentes, y carga
viva, que comprende todas las demás cargas aplicadas sobre la estructura como
son: cargas de viento, nieve, sísmicas, etc.
El tipo de carga tiene una influencia considerable sobre el comportamiento
de la estructura en la cual actúa. De acuerdo con esta influencia las cargas
pueden clasificarse en estáticas, dinámicas, de larga duración, o repetitivas.
2.5.1. CARGAS ESTÁTICAS.
Las cargas estáticas son aquellas que se aplican tan lentamente que el
efecto del tiempo puede ignorarse. Todas las estructuras están sometidas a
alguna carga estática, por ejemplo: su propio peso. Sin embargo hay muchas
cargas que usualmente se aproximan a cargas estáticas por conveniencia. Las
cargas de ocupación y las cargas de viento con frecuencia se suponen estáticas.
2.5.2. CARGAS DINÁMICAS.
Las cargas dinámicas se caracterizan por duraciones muy cortas y la
respuesta de la estructura depende del tiempo. Los movimientos sísmicos, las
ráfagas de viento de alto nivel, y las cargas vivas móviles pertenecen a esta
categoría.
2.5.3. CARGAS DE LARGA DURACIÓN.
Las cargas de larga duración son las que actúan sobre una estructura por
extensos periodos. Para algunos materiales y niveles de esfuerzos, dichas cargas
ocasionan que la estructura sufra deformaciones bajo carga constante que puede
tener efectos graves. Puede ocurrir flujo plástico y relajación de los materiales
estructurales, al estar sometidos a cargas de larga duración. El peso de una
estructura y cualquier carga muerta superpuesta pertenecen a esta categoría.
13
2.5.4. CARGAS REPETITIVAS.
Las cargas repetitivas son aquellas que se aplican y se mueven varias veces.
Si se repiten gran cantidad de veces, puede hacer que la estructura falle por fatiga,
las cargas vivas móviles corresponden a esta categoría.
2.5.5. CARGAS DE VIENTO.
Al igual que las cargas sísmicas son fuerzas laterales, las fuerzas de viento
son particularmente importantes en el proyecto de edificios altos, torres de radio,
edificios industriales, hangares y puentes de gran luz; la práctica usual sugiere
considerar las fuerzas de viento, si la altura del edificio es dos o más veces la
dimensión lateral menor.
En las NTC-Viento del RCDF – 87 1 se especifica el cálculo de estas
presiones de acuerdo a las características de la estructura.
2.5.6. CARGAS DE LLUVIA Y GRANIZO.
Esta carga es un peso extra que se suma sobre la estructura, al igual que la
de viento ésta debe ser tomada en cuenta en el diseño dependiendo de la zona
en que se encuentra la edificación.
Esta carga se calcula como el producto del volumen de granizo sobre la
estructura multiplicado por el peso especifico del agua. El volumen es utilizado
calculando el área de superficie de la cubierta multiplicado por la altura que se
desea que soporte la estructura. Para el caso de diseño de estructuras en la
ciudad de Quito se tiene que una altura de 10 cm de granizo, es
aproximadamente la que se produce durante una tormenta promedio.
1
Normas Técnicas complementarias para viento, del reglamento de construcciones del Distrito Federal.
14
2.5.7. CARGAS DE SISMOS.
Nuestro país se encuentra dentro de una región sísmica, por esta razón es
necesario siempre considerar fuerzas sísmicas en el diseño de la estructura de
edificios, ya sean altos o bajos.
Estas cargas inducidas en las estructuras están en relación a su masa y
elevación a partir del suelo; así como de las aceleraciones del terreno y de la
capacidad de la estructura para disipar energía; estas cargas se pueden
determinar como fuerzas estáticas horizontales aplicadas a las masas de la
estructura, aunque en ocasiones debido a la altura de los edificios o esbeltez se
hace necesario un análisis dinámico para determinar las fuerzas máximas a que
estará sometida la estructura.
Fi =
Wihi
c
WT
ΣWihi
a
Figura. 2.1 Determinación de la carga de sismo en una estructura.
Donde:
Fi = Diferenciales de Fuerza sobre la estructura.
Wi = Diferenciales de masa de la estructura.
hi = Diferencial de altura de la estructura.
Wt = Peso total de la estructura.
C = Capacidad de la estructura para disipar energía.
a = Aceleraciones del terreno debidas al sismo.
15
2.6.
COMBINACIÓN DE CARGAS.
Los tipos de cargas descritos anteriormente pueden actuar simultáneamente.
Por tanto, los máximos esfuerzos o deformaciones pueden resultar de algunas
combinaciones que deben usarse, dependiendo de si usa el diseño por esfuerzos
permisibles “ASD” (Allowable Stress Design) o el diseño con factor de carga y
resistencia “LRFD” (load and Resistance Factor Design).
2.6.1. CARGAS COMBINADAS USADAS EN DISEÑO ASD.
En función de la zona donde vaya a construirse una estructura metálica para
edificio, y según las necesidades o características que se crean necesarias, las
cargas totales pueden estar definidas por las ecuaciones mostradas en la tabla
2.1
Tabla 2.1 Para el ASD, las siguientes son combinaciones típicamente usadas2.
1.- D
2.- D + L + (Lr o S o R)
3.- 0,75 [ D + L + (Lr o S o R) + T ]
4.- D + A
5.- 0,75 [ D + (W o E) ]
6.- 0,75 [ D + (W o E) + T ]
7.- D + A + (S o 0,5 W o E)
8.- 0,75 [ D + L + (Lr o S o R) +(W o E) ]
9.- 0,75 (D + L + W + 0,5 S)
10.- 0,75 (D + L + 0,5 W o S)
11.- 0,66 [ D + L +(Lr o S o R) + (W o E) + T ]
Donde:
D = Carga muerta de la estructura.
2
Brockenbrough Roger, Merrit Frederick; Diseño de estructuras de acero. Mc Graw; Colombia; 1997: segunda edición.
16
L = Carga viva de piso, incluyendo el impacto.
Lr = Carga viva de techo de la estructura.
A= Cargas provenientes de grúas y sistemas de manejo de materiales.
S = Carga de techo, nieve, granizo, ceniza.
R = Carga de Lluvia.
W= Carga de viento
E = Carga sísmica.
T = Cargas de restricción sobre la estructura.
2.6.2. CARGAS COMBINADAS USADAS EN DISEÑO LRFD.
En función de la zona donde vaya a construirse una estructura metálica para
edificio, y según las necesidades o características que se crean necesarias, las
cargas totales pueden estar definidas por las ecuaciones mostradas en la tabla
2.2
Tabla 2.2 Para la Norma LRFD se tiene las siguientes cargas combinadas3
1.- 1,4 D
2.- 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (Lr o S o R)
3.- 1,2 D + 1,6 (Lr o S o R) + (0,5 L o 0,8 W)
4.- 1,2 D + 1,3 W + 0,5 L + 0,5 (Lr o S o R)
5.- 1,2 D + 1,5 E + (0,5 L o 0,2 S)
6.- 0,9 D – (1,3 W o 1,5 E)
En estas combinaciones, R es carga debida al agua de lluvia o hielo inicial,
exclusiva del empozamiento. Al igual que con las combinaciones de carga del
ASD, la más crítica combinación de carga puede ocurrir cuando no actúan una o
más de las cargas.
3
Brockenbrough Roger, Merrit Frederick; Diseño de estructuras de acero. Mc Graw; Colombia; 1997:; segunda edición.
17
2.7.
EDIFICACIONES.
Toda construcción debe contar con una estructura que tenga características
adecuadas para asegurar su estabilidad bajo cargas verticales y que le
proporcione resistencia y rigidez suficiente para resistir los efectos combinados de
las cargas verticales y de las horizontales que actúen en cualquier dirección.
Pueden utilizarse de alguno de los dos tipos básicos que se describen a
continuación. En cada caso particular el análisis, diseño, fabricación y montaje
deben hacerse de manera que se obtenga una estructura cuyo comportamiento
corresponda al del tipo elegido. Debe prestarse particular atención al diseño y
construcción de las conexiones.
2.8.
TIPOS DE ESTRUCTURA.
Bajo las condiciones establecidas en este Reglamento se permiten dos tipos
de estructuras básicas, con sus respectivas hipótesis de proyecto y cálculo
asociadas. Cada una de ellas definirá de una manera específica la resistencia de
las barras estructurales y los tipos y resistencia de sus uniones.
(a) Estructura tipo TR (totalmente restringida), usualmente designada como
"pórtico rígido" (o entramado continuo) , en la cual se supone que las uniones
tienen suficiente rigidez para mantener invariables los ángulos entre las barras
que a ellas concurren.
(b) Estructura tipo PR (parcialmente restringida), en la cual se supone que las
uniones no tienen suficiente rigidez como para mantener invariables los ángulos
entre las barras que a ellas concurren.
Bajo este Reglamento el comportamiento de una estructura tipo PR depende
de la proporción de restricción total al giro extremo (correspondiente al
empotramiento elástico perfecto) que sea prefijada en el extremo de las barras. La
restricción adoptada, con la correspondiente resistencia, rigidez y ductilidad
características de la unión, deberá ser incorporada al análisis estructural y al
proyecto y dimensionamiento por resistencia de las barras vinculadas. La
18
resistencia, rigidez y ductilidad de la unión para proveer la restricción al giro
adoptada será fundamentada en la bibliografía técnica respectiva o establecida
mediante métodos analíticos o experimentales.
Cuando se desprecia la restricción al giro de las uniones (situación
comúnmente designada como "barras simplemente apoyadas", "entramado de
barras articuladas" o " entramado simple"), se supondrá que para la transmisión
de las cargas gravitatorias las uniones extremas de las vigas sólo deben trasmitir
corte y que tienen libre rotación.
Para " entramados simples " se establecen los siguientes requerimientos:
(1) Las uniones y las barras unidas se deberán proyectar para resistir cargas
gravitatorias mayoradas , como vigas “simplemente apoyadas”.
(2) Las uniones y las barras unidas se deberán proyectar para resistir las cargas
laterales mayoradas4.
(3) Las uniones deberán tener suficiente capacidad de rotación inelástica para
evitar sobrecargar los pasadores o soldaduras bajo la combinación de cargas
gravitatorias y laterales mayoradas.
El tipo de estructura adoptada deberá ser indicada en los documentos del
proyecto. El proyecto de todas las uniones será consistente con el tipo de
estructura adoptado.
2.9.
MÉTODOS DE CONEXIÓN.
Existen básicamente tres para la unión de elementos estructurales, estos
métodos son mediante el uso de: soldadura, pernos y remaches. De los métodos
antes mencionados el más usado es por medio de soldadura, ya que este
presenta menor cantidad de problemas en cuanto a su elaboración, el tiempo y el
4
Cargas Mayoradas = Es el producto de la acción nominal por el factor de carga correspondiente.
19
equipo que se requiere es mucho menor.
Como se sabe, en el diseño de estructuras metálicas, los principales
elementos estructurales que se encuentran presentes son las vigas y la columnas,
pero cuando se hable de vigas, estas pueden ser de primer orden o primarias,
secundarias, y hasta terciarias.
En la siguiente lista se mencionan las conexiones más comunes que se
tienen cuando se ensambla estructuras metálicas de edificios.
Conexiones usadas en la construcción de estructuras metálicas.
Unión columna-columna
Unión viga-viga
Unión columna-viga principal
Unión viga principal-viga secundaria
Unión viga terciaria-vigas principal y secundaria
En cada conexión se pueden tener algunos tipos de juntas de soldadura, por
ejemplo en la unión viga-columna, se tienen juntas en T y a tope, pero en
diferentes posiciones, en este caso existen en las posiciones 1G, 2F, 3F. Para los
demás tipos de conexiones, se pueden tener cordones en posiciones como las 2G,
3G, Y dependiendo del caso se pueden tener diferentes posiciones para
soldadura de tuberías.
Según la naturaleza de la carga que actúan en los elementos estructurales
como por ejemplo en edificios son pocas las barras o uniones que necesitan ser
dimensionadas a fatiga, en razón de que en esas estructuras, la mayor parte de
las variaciones de carga ocurren un número pequeño de veces o producen
mínimas fluctuaciones de tensiones. La presencia de la máxima carga de viento o
sismo es también poco frecuente como para justificar un dimensionamiento a
fatiga para las solicitaciones producidas por aquellas acciones. Sin embargo, las
vigas de las estructuras que soportan máquinas y equipos, están con frecuencia
sometidas a condiciones de carga que producen fatiga.
20
2.10. CLASIFICACIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS.
Las estructuras metálicas referidas en el presente Reglamento Técnico se
clasifican, por su complejidad de diseño y construcción de la siguiente manera:
• Estructuras tipo convencionales de acero. Incluye pasos peatonales
construidos con miembros o elementos conformados en frío, estructuras de
acero de hasta 3 pisos o nueve metros de altura para edificios, o que
ocupen menos de 300 m2 de área cubierta como, por ejemplo, galpones
pequeños.
• Estructuras tipo complejas de acero. Incluye estructuras de acero de más
de tres 3 pisos o nueve metros de altura para edificios, o que ocupen mas
de 300 m2 de área cubierta como, por ejemplo, grandes galpones, naves
industriales, coliseos, auditorios, plantas de procesamientos industriales.
• Estructuras tipo puentes mayores de acero.
Cualquier tipo de puente
vehicular de acero, y puentes peatonales que no sean construidos con
miembros o elementos conformados en frío.
21
CAPITULO III
3. FABRICACIÓN DE EDIFICACIONES DE ACERO.
3.1.
OBJETIVOS:
Determinar los requisitos para el personal, documentos, equipos y
operaciones que deben cumplirse en las diferentes etapas de la fabricación
de edificaciones de acero.
Tener claras todas las responsabilidades referentes a la fabricación de todas
las partes que intervienen en un contrato.
Establecer la importancia del cumplimiento de normas y códigos específicos
en la fabricación de edificaciones de acero
3.2.
INTRODUCCIÓN.
El presente capítulo consiste en dar los requisitos y responsabilidades que
deben cumplir las partes involucradas en la fabricación de elementos
estructurales para las edificaciones de acero.
La fabricación de edificaciones de acero comprende una gran cantidad de
actividades las cuales se han estado llevando a cabo de manera anti – técnica
basándose en medios empíricos, y el objetivo del presente proyecto consiste en
reglamentar dichas actividades para la fabricación.
22
3.3.
FLUJOGRAMA GENERAL DEL PROCESO DE FABRICACIÓN
EN EDIFICACIONES DE ACERO.
23
3.4.
CONDICIONES GENERALES.
3.4.1. VALIDEZ DE LOS DOCUMENTOS NORMATIVOS O PARTES DE
ELLOS QUE NO SEAN ECUATORIANOS.
Las especificaciones, códigos, prácticas, reglamentos y documentos
normativos en general a los que se hace referencia en el presente reglamento,
que no sean ecuatorianos, son válidos hasta cuando el INEN elabore sus
documentos normativos equivalentes.
3.4.2. EDICIONES DE LAS NORMAS DE REFERENCIA A UTILIZARSE.
Las especificaciones, códigos, guías de práctica, reglamentos y documentos
normativos a utilizarse en general, a los que se hace referencia en este
reglamento, deben ser las vigentes al momento de su utilización.
3.4.3. CRITERIOS
DE
SEGURIDAD
DURANTE
LOS
PROCESOS
DE
CONSTRUCCIÓN EN ACERO.
El constructor de estructuras de acero debe ser responsable de la
prevención de accidentes hacia los trabajadores y terceros, en el ambiente de
trabajo.
3.4.4. UNIDADES A UTILIZARSE.
Las unidades a utilizarse en los planos y documentos en general,
relacionados con el presente reglamento, se deben expresar según el Sistema
Internacional SI.
3.4.5. REQUISITOS
ADMINISTRATIVOS
NO
ESPECIFICADOS
EN
EL
PRESENTE REGLAMENTO TÉCNICO PARA CONSTRUCCIÓN DE
ESTRUCTURAS DE ACERO.
Los requisitos administrativos para construcción de estructuras de acero,
que no se encuentren abarcados en el presente reglamento, como por ejemplo,
24
permisos de construcción, trámites, etc., serán los especificados en las partes
correspondientes del Código Ecuatoriano de la Construcción.
3.4.6. ESPECIFICACIONES
DE
SOLDADURA
ESTRUCTURAL
RELACIONADOS CON EL PRESENTE REGLAMENTO.
La soldadura estructural de acero relacionada con el presente Reglamento
Técnico se realizará según las especificaciones de la AWS en sus respectivos
capítulos y normas.
3.5.
REQUISITOS ESPECÍFICOS.
3.5.1. REQUISITOS DEL PERSONAL RELACIONADO CON EL PRESENTE
REGLAMENTO TÉCNICO.
3.5.1.1.
Requisitos del Constructor de estructuras de acero.
El constructor de estructuras de acero será un profesional de la Ingeniería
afiliado a su respectivo colegio, debiendo demostrar su competencia a través de
las certificaciones vigentes correspondientes.
3.5.1.2.
Responsabilidades del Constructor de estructuras de acero.
El Constructor de estructuras de acero es el profesional colegiado
responsable de la construcción de estructuras de acero. Se asegurará de que la
construcción
y fabricación
de
los miembros o
elementos estructurales
contemplados en el presente Reglamento Técnico se realicen cumpliendo la
información del diseño. Mantendrá registros de los procesos de fabricación,
materiales utilizados, proveedores, certificados de calidad (ensayos de laboratorio)
y cumplirá con lo establecido en los contratos. También se asegurará que los
trabajos desarrollados en el taller (soldadura, conformado y virutaje) cumplan con
los requisitos indicados en el presente documento.
25
3.5.1.3.
Requisitos del Fiscalizador de la construcción de estructuras de acero.
El fiscalizador de estructuras de acero será un profesional en su campo de
la Ingeniería, afiliado a su respectivo colegio, consignado en las leyes y
reglamentos de ejercicio profesional, ordenanzas y disposiciones legales vigentes,
debiendo demostrar su competencia a través de las certificaciones vigentes
correspondientes. Es recomendable que sea un experto en soldadura que
demuestre su competencia a través de los certificados vigentes pertinentes.
3.5.1.4.
Responsabilidades del Fiscalizador de la construcción de estructuras de
acero.
El Fiscalizador de la construcción de estructuras de acero se asegurará que
el Constructor, Diseñador y Montador de estructuras de acero cumplan con las
especificaciones indicadas en el presente Reglamento Técnico. Se asegurará del
cumplimiento de todas las cláusulas del contrato según las leyes y disposiciones
ecuatorianas vigentes.
El fiscalizador es el profesional que se encuentra prestando sus servicios al
contratante como por ejemplo el dueño de la obra, o, a un ente que tenga
intereses de por medio en la ejecución de la obra, como es el caso de los bancos.
3.5.1.5.
Requisitos del personal del taller mecánico.
3.5.1.5.1. Requisitos para personal de taller mecánico (excepto soldadura).
Deben ser personas en pleno uso de todas sus capacidades mentales los
cuales deben contar con un nivel medio de educación, y que haya demostrado su
competencia a través de los certificados vigentes correspondientes. Además
deberán saber interpretar los documentos y planos que correspondan al taller
mecánico.
Estos certificados deberán ser otorgados por algún organismo legalmente
designado o acreditado para dicha certificación.
26
3.5.1.5.2. Responsabilidades del personal taller mecánico.
El personal del taller mecánico tendrá la responsabilidad de cumplir con
todos los estándares y normas vigentes referentes a los procesos utilizados en el
taller mecánico. Además el personal del taller mecánico deberá conocer y cumplir
con la norma técnica de seguridad Ecuatoriana NTE INEN 439:1984
3.5.1.5.3. Requisitos y responsabilidades del personal de soldadura.
a.- Requisito del Fiscalizador o Ingeniero.
Debe ser un ingeniero, profesional que cumple los requisitos del literal 3.4.1.3
b.- Responsabilidades del Fiscalizador o Ingeniero.
Como complemento de las responsabilidades dadas en el literal 3.4.1.4 se
detalla las siguientes responsabilidades concernientes al campo de la soldadura.
Las responsabilidades del Fiscalizador o Ingeniero se establecen en la
AWS D1.1 1.4.1
Determinar la aplicabilidad de la ejecución de las juntas de soldadura.
Desarrollar los documentos contractuales que rigen la soldadura de
estructuras de acero, producidas según el alcance de este Reglamento
Técnico.
Especificar en los documentos contractuales, según sea necesario y
aplicable lo siguiente:
Cualquier otro END adicional a los establecidos en el presente
Reglamento Técnico.
Criterios de tenacidad para ensayos “Charpy” para el metal de soldadura,
metal base o zona afectada por el calor (ZAC), cuando se requieran
dichos ensayos.
Para estructuras no tubulares debe especificarse si están sometidas a
cargas cíclicas o estáticas.
Otros
criterios
adicionales
de
aceptación
de
soldadura
a
los
especificados en el presente Reglamento Técnico.
Cualquier otro requisito adicional a los especificados en el presente
27
Reglamento Técnico.
Para fabricantes de estructuras prefabricadas FEMP, debe especificar
las responsabilidades de las partes involucradas.
Cuando sea aplicable, en los documentos contractuales los requisitos
específicos, como por ejemplo orden de ensamble, técnica de soldadura
u otras consideraciones especiales del proyecto. Dichos requisitos no
pueden contraponerse a los indicados en el presente Reglamento
Técnico.
c.- Requisitos del Inspector de Soldadura
El inspector de soldadura debe ser certificado en base a las normas INEN
de inspectores de soldadura o por algún organismo acreditado y/o
designado para certificar inspectores de soldadura según las leyes y
disposiciones legales vigentes.
El inspector de soldadura es el profesional que se encuentra prestando sus
servicios al contratista.
Mientras no existan normas INEN de certificación de inspectores de
soldadura y no existan organismos designados por el Consejo Nacional de
la Calidad CONCAL o acreditados por el Organismo de Acreditación
Ecuatoriano (OAE) para certificar Inspectores de soldadura; el inspector de
soldadura puede ser:
Una persona certificada como CWI bajo la norma AWS QC-1.
Una persona certificada por un organismo de reconocido prestigio
en el campo de la certificación de inspectores de soldadura de
estructuras de acero.
Nota 1. - Las certificaciones deben ser vigentes y verificables.
d.- Responsabilidades del Inspector de Soldadura
Las indicadas en las normas de referencia correspondientes.
Para el caso de inspectores de soldadura certificados por AWS QC1.
28
Para el caso de inspectores certificados por organismos de reconocido
prestigio en la certificación de inspectores de soldadura de estructuras de acero,
deben estar de acuerdo a su nivel de certificación vigente, descritas en la norma
de referencia bajo la cual se obtuvo la certificación.
e.- Requisitos del personal de END
El personal de END debe ser certificado en base a la NTE INEN 1625 por
algún organismo legalmente designado por el Consejo Nacional de Calidad
o acreditado por el Organismo de Acreditación Ecuatoriano (OAE) para
certificar personal de END, pudiendo demostrarlo con un certificado vigente
verificable de ser certificado para la actividad correspondiente.
En el caso de no existir en el País algún organismo legalmente designado
por el Consejo Nacional de la Calidad CONCAL o acreditado por el
Organismo de Acreditación Ecuatoriano OAE para dicha certificación,
serán válidas las certificaciones realizadas por organismos de reconocido
prestigio en el campo de los END.
f.- Responsabilidad (funciones) del personal de END
Niveles de Competencia.
Personal de nivel 1
Personal
capacitado
para
operar
equipos
y
realizar
ensayos
correspondientes al método para el cual se lo ha certificado. Desarrollará sus
tareas bajo instrucciones escritas con supervisión de personal de nivel superior y
en el método para el que tiene certificación.
Este personal no es responsable por el método de ensayo o técnica que va
a usarse, ni por la evaluación de los resultados, pero si para su ejecución.
29
Funciones:
•
Realizar los ensayos de acuerdo a instrucciones escritas, incluyendo la
entrega de datos o registros.
•
Mantenimiento y control rutinario de equipos.
•
Preparación de materiales y accesorios.
•
Identifica material defectuoso.
•
Cumplir con las normas de seguridad para equipos y personas.
Personal de nivel 2
Personal capacitado para realizar y dirigir ensayos correspondientes al
método para el cual se lo ha certificado. El personal de este nivel familiarizado
con el alcance y limitaciones del método.
Funciones:
•
Supervisar y/o realizar ensayos de acuerdo a las normas, códigos o
especificaciones.
•
Dirigir y controlar el trabajo asignado al personal de nivel 1.
•
Seleccionar equipos y técnicas de ensayo.
•
Preparar instrucciones escritas para el personal de nivel 1.
•
Puesta a punto y calibración de equipos de acuerdo a los requerimientos
de ensayo.
•
Interpretar y evaluar resultados de acuerdo con códigos, normas y
especificaciones aplicables.
•
Emitir, firmar y controlar los informes técnicos correspondientes.
•
Instruir y entrenar al personal de nivel inferior en el uso correcto y seguro
del equipo
Personal de nivel 3
Personal capacitado para establecer la técnica, interpretar especificaciones,
30
normas, códigos a nivel de ingeniería. Su información le permitirá establecer
especificaciones y procedimientos de ensayo, analizar, interpretar y discutir la
validez de los resultados en el método para el cual esta certificado.
Poseerá sólida información de END y suficientes conocimientos sobre
aplicaciones, alcances y limitaciones de los demás métodos de END usuales.
Funciones:
•
Determinar para cada caso el método, la técnica y procedimientos
adecuados.
•
Supervisar todas las tareas necesarias para la realización de los ensayos
con el nivel de calidad requerido.
•
Asegurar el cumplimiento de códigos, normas y especificaciones.
•
Capacitar, instruir y controlar al personal de nivel inferior.
•
Planificar y realizar el seguimiento de proyectos de END.
•
Establecer las condiciones de aceptación o rechazo en base a normas,
especificaciones y/o procedimientos en el caso que sea necesario.
•
Decidir sobre la validez de los resultados respecto al método y técnica
utilizados en relación con la pieza ensayada.
g.- Requisitos de los soldadores, operadores de soldadura y soldadores
de ensamble.
Deben ser calificados por un inspector de soldadura certificado que pueda
calificar soldadores según su nivel de certificación.
Se recomienda que los soldadores (soldadores, operadores de soldadura y
soldadores de ensamble) sean certificados; en tal caso, las certificaciones deben
ser realizada algún organismo legalmente designado por el Consejo Nacional de
la Calidad CONCAL o acreditado por el Organismo de Acreditación Ecuatoriano
(OAE) para certificar personal de soldadura, pudiendo demostrarlo con un
certificado vigente verificable de ser certificado para la actividad de soldadura
correspondiente.
31
En el caso de no existir en el País algún organismo legalmente designado o
acreditado para dicha certificación, serán válidas las certificaciones realizadas por
organismos de reconocido prestigio en el área de la soldadura correspondientes
dentro del Ecuador.
3.6.
PLANOS.
3.6.1. FORMATOS Y ROTULADOS DE LOS PLANOS NO ARQUITECTÓNICOS.
Para los planos estructurales, de taller, de montaje, de detalle, etc., con los
miembros o elementos que se abarcan en el presente reglamento, se podrán
utilizar los formatos, rotulados indicados en el Código de Práctica de Dibujo de
Arquitectura y Construcción del Código Ecuatoriano de la Construcción CPE INEN
05 o en los indicados en el Código de Dibujo Técnico Mecánico CPE INEN 03
3.6.2. PLANOS ESTRUCTURALES.
Para el dibujo de estructuras sin detallar, fabricadas con los miembros o
elementos indicados en el presente Reglamento, deben seguir los lineamientos
del Código de Práctica Ecuatoriano para Dibujo de Arquitectura CPE INEN CPE
02 o del Código de Dibujo Técnico Mecánico CPE INEN 03.
3.6.3. PLANOS DE CORTE.
Los planos de corte contendrán la información necesaria para empezar el
proceso de producción en el taller además optimizará de mejor manera el
material.
3.6.4. PLANOS DE TALLER.
Los planos de taller contendrá la información completa para la fabricación
de los miembros o elementos de la estructura, incluyendo la localización, tipo y
tamaño de todos los remaches, pernos y soldaduras. Se hará la distinción entre
conexiones de taller y de campo. Estos planos se realizarán antes de iniciar
32
propiamente la fabricación de la estructura.
Los planos de taller se harán de acuerdo a las reglas del arte y buscando
obtener la mayor velocidad y economía de fabricación.
3.6.5. DETALLES DE DIBUJO.
Para los detalles de dibujo en donde se encuentren involucrados
componentes mecánicos, como uniones empernadas, uniones
soldadas,
secciones, perfiles de acero, etc., se utilizarán las representaciones en dibujos
indicados en el Código de Dibujo Técnico Mecánico CPE INEN 03.
3.6.6. INFORMACIÓN DEL TIPO DE CONEXIÓN, EN DIBUJOS DE DETALLE,
EN JUNTAS ENSAMBLADAS CON PERNOS DE ALTA RESISTENCIA.
En el caso de juntas ensambladas con pernos de alta resistencia, requeridos
para resistir esfuerzos entre las partes unidas, los planos deben precisar el tipo de
perno y de conexión: de fricción o de aplastamiento.
3.6.7. DETALLES DE DIBUJO DE SOLDADURA.
Para los detalles de dibujo de soldadura se utilizarán las representaciones
del Código de Dibujo Técnico Mecánico CPE INEN 03. En el caso de que la
información que se encuentra en dicho código sea insuficiente para este objetivo
se deberá utilizar la información de la norma AWS A 2.4.
3.6.8. ÁREAS DE SOLDADURA REPRESENTADAS EN LOS DETALLES DE
DIBUJO DE SOLDADURA.
Las áreas de soldadura representadas en los detalles de dibujo de
soldadura serán las áreas efectivas
33
3.6.9. INFORMACIÓN QUE DEBE EXISTIR EN LOS PLANOS DE TALLER.
La información que debe existir en los planos de taller está prescrita en el
3.6.4
3.6.10. INFORMACIÓN
QUE
DEBEN
EXISTIR
EN
LOS
PLANOS
ESTRUCTURALES.
Los planos estructurales, con los miembros o elementos indicados en este
reglamento, han de contener la información del diseño completo, con medidas,
secciones y localización relativa de los diversos miembros o elementos. Se
acotarán los niveles de piso, centros de columnas y proyecciones. Han de
dibujarse a una escala suficientemente grande para mostrar en forma adecuada la
información. Contendrán todos los datos requeridos para la preparación adecuada
de los planos de taller.
Cuando se requiera que las armaduras y vigas tengan contra flecha se
indicará en los planos estructurales. Los planos llevarán la firma del profesional
colegiado diseñador de la obra de construcción en acero.
3.6.10.1.
Información de soldaduras en los planos estructurales.
En los planos estructurales se deberá especificar la siguiente información:
a) Lugar, tipo, tamaño, área y extensión de las soldaduras, las cuales
deberán ser calculadas según las especificaciones de diseño de los
Códigos AWS D1.1, D1.3, D1.6
b) Material base con su respectiva especificación.
c) Si existen, deben indicarse secuencias importantes de soldaduras o
técnicas aplicadas a una soldadura.
Nota 2.- Las longitudes, áreas y tamaños en general de las soldaduras
expresados en los planos deben ser los efectivos.( AWS D1.1 2.2.1)
34
3.6.11. INFORMACIÓN DE LAS SECUENCIAS DE LAS CONEXIONES EN LOS
PLANOS DE TALLER.
En los planos de taller se indicarán las conexiones (o grupos de conexiones),
en las que la secuencia y técnica de aplicación de la conexión requieran de
especial atención para minimizar las soldaduras con restricción a la deformación y
para evitar distorsiones excesivas las cuales ocasionen concentración de
esfuerzos que pueden afectar en el posterior montaje.
3.6.12. FIRMA DE DOCUMENTOS TÉCNICOS.
Los documentos técnicos, como por ejemplo: planos generales, de detalle
para taller, de taller de soldadura, etc. deben ser firmados por un Ingeniero
experto, afiliado a su respectivo colegio, que demuestre su competencia a través
de los certificados vigentes pertinentes, y que sea un profesional en su campo de
actividad consignado en las leyes y reglamentos de ejercicio profesional,
ordenanzas y disposiciones legales vigentes.
3.6.12.1.
Firma de planos de detalle para taller (virutaje, conformado).
Deben ser firmados por un Ingeniero mecánico, colegiado, que demuestre
su competencia a través de los certificados vigentes pertinentes, y que sea un
profesional en su campo de actividad consignado en las leyes y reglamentos de
ejercicio profesional, ordenanzas y disposiciones legales vigentes.
3.6.12.2.
Firma de planos de detalle de taller de soldadura.
Deben ser firmados por un Ingeniero experto en soldadura, que demuestre
su competencia a través de los certificados vigentes pertinentes, y que sea un
profesional en su campo de actividad consignado en las leyes y reglamentos de
ejercicio profesional, ordenanzas y disposiciones legales vigentes.
35
3.6.13. PRESENTACIÓN DE DOCUMENTOS TÉCNICOS.
Los documentos técnicos, como por ejemplo los planos estructurales, deben
ser presentados de acuerdo a las disposiciones legales, ordenanzas vigentes y a
las cláusulas establecidas en el contrato, y en el caso de los planos de taller y de
detalle de soldadura deberán ser presentados de acuerdo al reglamento interno
de la empresa.
3.6.14. REPRESENTACIÓN
EN
DIBUJOS
DE
LOS
PROCESOS
DE
FABRICACIÓN.
3.6.14.1.
Representación en dibujos de procesos que impliquen operaciones de
conformado y virutaje.
La representación de los dibujos de procesos que impliquen operaciones de
conformado y virutaje deben ser realizados según las especificaciones del Código
de Dibujo Técnico-Mecánico CPE INEN 03
3.6.14.2.
Representación de dibujos de soldadura.
La representación de los dibujos de soldadura deben ser realizados según
las especificaciones del Código de Dibujo Técnico-Mecánico CPE INEN 03, en el
caso de que la información contenida en dicho código sea insuficiente se deberá
utilizar la norma AWS A2.4 para expresar detalles de dibujo de soldadura.
3.7.
REQUISITOS GENERALES DE MATERIALES.
3.7.1. CONFORMIDAD DE LOS MATERIALES BASE.
La presentación del certificado de conformidad de los materiales base,
emitido por algún organismo acreditado en el país de origen o, por el fabricante
solo si su sistema de gestión de calidad tiene certificación ISO 9001, constituirá
suficiente evidencia del cumplimiento del presente requisito.
36
3.7.2. ESTRUCTURAS CONSTRUIDAS CON MIEMBROS O ELEMENTOS DE
ACERO NO CONFORMADOS EN FRÍO.
Las especificaciones del presente literal 3.6.2 se aplican a todas las
estructuras de acero para edificios, galpones, naves industriales, coliseos y
estructuras de acero, excepto puentes vehiculares.
3.7.2.1.
Requisitos dimensionales de los perfiles estructurales conformados en
caliente.
Los perfiles estructurales conformados en caliente deberán cumplir con las
condiciones de una de las normas siguientes: NTE INEN 2222, NTE INEN 2228,
NTE INEN 2229, NTE INEN 2230, NTE INEN 2231, NTE INEN 2232, NTE INEN
2233, NTE INEN 2234 según sus características morfológicas.
3.7.2.2.
Requisitos mecánicos y químicos de los perfiles estructurales conformados
en caliente.
Los
perfiles
estructurales
conformados
en
caliente
cumplirán
las
especificaciones de la NTE INEN 2215.
3.7.2.3.
Requisitos de los perfiles estructurales armados a partir de plancha.
Los perfiles estructurales armados a partir de plancha cumplirán las
especificaciones de al menos una de las normas presentadas en el presente
subpárrafo según corresponda.
•
ASTM A 36/A 36M. Acero estructural al carbono.
•
ASTM A 529/A 529M. Acero al carbono manganeso de alta resistencia
de calidad estructural.
•
ASTM A 572/A 572M. Acero estructural de alta resistencia y baja
aleación al niobio-vanadio.
•
ASTM A 588/A 588M. Acero estructural de alta resistencia y baja
aleación con su punto de fluencia mayor a 345 megapascales con
resistencia a la corrosión atmosférica.
37
•
ASTM A A709/A 709M Acero estructural para puentes.
•
ASTM A 913/A 913M. Perfiles de acero de baja aleación y alta
resistencia de calidad estructural producido por temple y proceso de
autotemplado.
•
3.7.2.4.
ASTM A 992/ A 992M. Perfiles de acero estructural.
Tubería estructural.
La tubería estructural cumplirá las especificaciones de al menos una de las
normas presentadas en el presente subpárrafo según corresponda.
•
NTE INEN 2415 (astm a 500). Tubos de acero al carbono soldados para
aplicaciones estructurales y usos generales. Requisitos.
•
ASTM A 501 Tubería de acero estructural al carbono, sin costura y
soldada, conformada en caliente.
•
ASTM A 618/A618M. Tubería de acero estructural, de alta resistencia y
baja aleación, sin costura y soldada, conformada en caliente.
•
ASTM A 847. Tubería de acero estructural, de alta resistencia y baja
aleación, sin costura y soldada, conformada en frío con resistencia a la
corrosión atmosférica mejorada.
•
ASTM A 53/ A53M grado B. Tubería de acero, negra y bañada en
caliente, zincada, con o sin costura.
3.7.2.5.
Planchas.
Las planchas cumplirán las especificaciones de al menos una de las normas
presentadas en el presente subpárrafo.
•
NTE INEN 114. Planchas delgadas de acero al carbono.
•
ASTM A 36/A 36M . Acero estructural al carbono.
•
ASTM A 242/ A 242M. Acero estructural de alta resistencia y baja
aleación.
•
ASTM A 283/A 283M. Planchas de acero al carbono de baja e
intermedia resistencia a la tracción.
38
•
ASTM A 514/A514M. Planchas de acero aleado de alta resistencia a
la fluencia soldables.
•
ASTM A 529/A 529M. Acero al carbono manganeso de alta
resistencia de calidad estructural.
•
ASTM A 572/A 572M. Acero estructural de alta resistencia y baja
aleación al niobio-vanadio.
•
ASTM A 588/A 588M. Acero estructural de alta resistencia y baja
aleación con su punto de fluencia mayor a 345 megapascales con
resistencia a la corrosión atmosférica.
•
ASTM A 852/A 852M. Plancha de acero estructural, de baja aleación,
templada, con una resistencia a la fluencia mínima de 485
megapascales con espesores mayores a 100 milímetros.
•
ASTM A 1011/A1011 M. Lámina de acero estructural al carbono,
laminada en caliente, de alta resistencia y baja aleación, de alta
resistencia y de baja aleación con formabilidad (plasticidad)
mejorada.
3.7.2.6.
Barras.
Las barras cumplirán las especificaciones de al menos una de las normas
presentadas en el presente subpárrafo.
•
ASTM A 36/A 36M . Acero al carbono estructural.
•
ASTM A 529/A 529M. Acero al carbono manganeso de alta
resistencia de calidad estructural.
•
ASTM A 572/A 572M. Acero estructural de alta resistencia y baja
aleación al niobio-vanadio.
3.7.2.7.
Láminas.
Las láminas cumplirán las especificaciones de al menos una de las normas
presentadas en el presente subpárrafo.
•
ASTM A 606. Flejes y láminas de acero, de alta resistencia, baja
aleación, laminados en caliente y laminados en frío con resistencia a
39
la corrosión atmosférica mejorada.
•
ASTM A 1011/A1011 M. HSLAS y HSLAS F. Lámina de acero
estructural al carbono, laminada en caliente, de alta resistencia y
baja aleación, de alta resistencia y de baja aleación con formabilidad
( plasticidad) mejorada.
3.7.2.8.
Fundiciones de acero y aceros forjados.
Las fundiciones de acero cumplirán las especificaciones de la norma ASTM
A216/A216M, Gr. WCB con sus respectivos requerimientos suplementarios S11.
Los aceros forjados cumplirán las especificaciones de la norma ASTM A 668/
A668M.
3.7.2.9.
Pernos.
Las barras cumplirán las especificaciones de al menos una de las normas
presentadas en el presente subpárrafo.
•
ASTM A 307. Pernos, tornillos y prisioneros de acero al carbono con
resistencia mínima a la tracción de 60000psi.
•
ASTM A 325 M. Pernos y tornillos estructurales de acero tratados
térmicamente con resistencia a la tracción mínima de 830 Mpa.
•
ASTM A 449. Tornillos, pernos y espárragos de cabeza hexagonal
de acero tratado térmicamente con resistencia mínima a la tracción
de 120/105/90ksi para uso general.
•
ASTM A 490M. Pernos y tornillos de acero de alta resistencia clases
10,9 y 10,9,3 para conexiones de acero estructural.
3.7.2.10.
Tuercas.
Las tuercas cumplirán las especificaciones de al menos una de las normas
presentadas en el presente subpárrafo.
•
ASTM A 194. Pernos y tuercas de acero al carbono y acero aleado
para alta presión o alta temperatura de servicio o ambas.
•
ASTM A 563M. Pernos de acero al carbono y aleados.
40
3.7.2.11.
Sujetadores de anclaje.
Los sujetadores de anclaje cumplirán con las especificaciones de la norma
ASTM F 1554.
3.7.2.12.
Arandelas.
Las arandelas cumplirán las especificaciones de la norma ASTM F 436M.
3.7.2.13.
Arandelas compresibles de tipo tracción directa.
Las arandelas compresibles cumplirán las especificaciones de la norma
ASTM F 436M.
3.7.2.14.
Barras de anclaje y barras roscadas.
Las barras de anclaje y barras roscadas cumplirán las especificaciones de al
menos una de las normas presentadas en el presente subpárrafo.
•
ASTM A 36/A 36M . Acero al carbono estructural.
•
ASTM A 193/ A 193 M. Empernado de acero aleado y acero
inoxidable para altas temperaturas de servicio.
•
ASTM A 354. Sujetadores roscados de acero aleado, tratados
externamente.
•
ASTM A 449. Sujetadores roscados de acero templados.
•
ASTM A 572/A 572M. Acero estructural de alta resistencia y baja
aleación al niobio-vanadio.
•
ASTM A 588/A 588M. Acero estructural de alta resistencia y baja
aleación con su punto de fluencia mayor a 345 megapascales con
resistencia a la corrosión atmosférica.
3.7.2.15.
Sujetadores de anclaje.
Los sujetadores de anclaje cumplirán con las especificaciones de la norma
ASTM F 1554.
41
3.7.3. ESTRUCTURAS DE ACERO CONFORMADAS EN FRÍO.
Las especificaciones del presente literal 3.6.3 se aplican a todas las
estructuras para edificios, coliseos y todas las demás estructuras similares cuyos
elementos hayan sido conformados en frío y cuyo espesor sea menor o igual a
25.4 milímetros.
3.7.3.1.
Requisitos de los perfiles estructurales conformados en frío.
Los perfiles estructurales conformados en frío cumplirán las especificaciones
de la NTE INEN 1623.
3.7.3.2.
Materiales y productos conformados en frío.
Los materiales y productos a utilizarse en los elementos conformados en frío
cumplirán las especificaciones de al menos una de las normas indicadas en el
presente subpárrafo.
•
ASTM A 36. Acero estructural.
•
ASTM A 242. Acero estructural de baja aleación y alta resistencia.
•
ASTM A283. Planchas de acero al carbón estructural de baja y media
resistencia a la tracción.
•
NTE INEN 2415 (astm a 500). Tubos de acero al carbono soldados para
aplicaciones estructurales y usos generales. Requisitos.
•
ASTM 529. Acero estructural con límite de fluencia mínimo de 29.5
kg mm 2 y con un espesor máximo de 12.7 mm.
•
ASTM A 572. Aceros de calidad estructural de baja aleación al niobiovanadio y alta resistencia.
•
ASTM A588. Acero estructural con límite de fluencia mínimo de 35.1
kg mm 2 y espesor de hasta 101 mm.
•
ASTM A 606. Planchas y láminas de acero, de alta resistencia, de baja
aleación, laminados en caliente y en frío, con mejoramiento de la
resistencia a la corrosión atmosférica.
•
ASTM A 653. Planchas de acero galvanizadas ( recubiertas con zinc) y
galvano recocidas ( recubiertas con aleación de hierro y zinc) por
proceso de baño caliente.(SS grado 33 (230), 37(255) y 50 (340) clase
42
1 y clase 3; HSLAS tipos A y B, grados 40(275, 50(340), 60(410),
70(480) y 80(550).
•
ASTM A 792. Planchas de acero recubiertas con aleación 55%
aluminio-zinc por proceso de baño caliente. Grados 33(230), 37 (255),
40(275) y 50 clase 1 (340 clase 1).
•
ASTM A847. Tubería estructural formada en frío, con o sin costura, de
alta resistencia y baja aleación con mejoramiento de la resistencia a la
corrosión atmosférica.
•
ASTM 875. Planchas de acero recubiertas con aleación zinc-5%
aluminio por proceso de baño caliente. SS grado 33(230), 37 (255),
40(275) y 50(340) clase 1 y clase 3; HSLAS tipos A Y B grado 50 (340),
60(410), 70(480) y 80(550).
•
ASTM A 1003. Plancha de acero al carbono con recubrimiento metálico
y no metálico para elementos estructurales conformados en frío.
•
ASTM 1008. Plancha de acero estructural al carbono, laminado en frío,
de alta resistencia y baja aleación y de alta resistencia y baja aleación
con mejoramiento de formabilidad (comformabilidad). SS grado 25 (170),
30(205), 33(230), tipos 1 y 2 y 40 (275) tipos 1 y 2; HSLAS clases 1 y 2,
grados 45(310), 50(340), 55(380), (60(450), 65(450), 70(480); HSLAS F
grado 50(340), 60(410), 70(480) y 80(550).
•
ASTM 1011. Planchas y flejes de acero estructural al carbono,
laminados en caliente, de alta resistencia y de baja aleación y de alta
resistencia y baja aleación con mejoramiento de formabilidad
(conformabilidad). SS grado 30 (205), 33(230), 36(250), tipos 1 y 2,
40(275), 45 (310), 50(340) y 55(380), HSLAS clases 1 y 2, grados 45
(310), 50(340), 55(380), 60(410), 65(450) y 70(480); HSLAS F grado
50(340), 60(410), 70(480) y 80(550).
3.7.3.3.
Elementos de sujeción.
Los elementos de sujeción, como tornillos, pernos y espárragos, a utilizarse
cumplirán las especificaciones de al menos una de las normas indicadas en el
presente subpárrafo.
43
•
ASTM A 307. Pernos, tornillos y prisioneros de acero al carbono con
resistencia mínima a la tracción de 60000psi
•
ASTM A 325. Pernos y tornillos estructurales de acero tratados
térmicamente con resistencia a la tracción mínima de 830 Mpa.
•
ASTM A 354. Tornillos, pernos, espárragos y otros sujetadores tratados
externamente de acero aleado tratados térmicamente.
•
ASTM A 449. Tornillos, pernos y espárragos de cabeza hexagonal de
acero tratado térmicamente con resistencia mínima a la tracción de
120/105/90ksi para uso general.
•
ASTM A 490. Pernos y tornillos de acero de alta resistencia clases 10,9
y 10, 9,3 para conexiones de acero estructural.
Nota 3: (Ver Anexo 1) Se presenta la equivalencia de los aceros de la
Norma ASTM con las Normas JIS, EN, CEN, ISO, DIN. y la similitud del
acero ASTM A36 según DIPAC y AISC.
3.7.4. PROTECCIÓN DEL MATERIAL BASE.
Los tipos de protección del material base, clases y características de las
pinturas que se utilizan, número de capas, colores, acabados, etc., se
especificarán en las condiciones del contrato.
En caso de no darse estas
condiciones en el contrato se seguirán las prescripciones indicadas en la norma
DIN 55928.
3.7.5. SEGURIDAD EN LA SOLDADURA.
Para todos los procesos de soldadura deben tomarse en cuenta los criterios
de seguridad especificados en la norma AWS Z49.1.
3.7.6. MATERIALES DE APORTE Y ELECTRODOS DE SOLDADURA.
Los materiales de aporte y/o electrodos y fundentes a utilizarse deben
cumplir con las especificaciones correspondientes indicadas en la Tabla 3.1. La
presentación del certificado de conformidad, emitido por algún organismo
44
acreditado en el país de origen o por el fabricante, si su sistema de gestión de
calidad tiene certificación ISO 9001, constituirá suficiente evidencia del
cumplimiento del presente requisito.
Tabla 3.1.- Normas correspondientes a los electrodos y/o materiales de aporte o
fundentes5.
Material de aporte y/o electrodo
Procesos de soldadura Norma
Electrodos revestidos de acero y de
acero de baja aleación
Electrodos
Material de aporte de acero
NTE INEN
SMAW
1390
GTAW - PAW
AWS A 5.12
GMAW - GTAW - PAW
AWS A5.18
Material de aporte de acero de baja
aleación
Electrodos
AWS A 5.28
GMAW - GTAW - PAW
desnudos
de
acero
al
carbono y sus respectivos fundentes
AWS A 5.17
SAW
Electrodos desnudos de acero de baja
aleación y sus respectivos fundentes
Electrodos
tubulares
de
acero
AWS A 5.23
SAW
al
carbono
AWS A 5.20
FCAW
3.7.7. PROTECCIÓN DE LOS ELECTRODOS, FUNDENTES Y MATERIALES
DE
APORTE
DURANTE
EL
TRANSPORTE,
ALMACENAJE
Y
MANIPULACIÓN.
Los electrodos, fundentes y materiales de aporte deben almacenarse según
las recomendaciones del fabricante y deben ser protegidos de posibles daños
durante el transporte, almacenaje y manipulación en empaques originales o
recipientes adecuados durante su embarque. Si el empaque original es abierto, se
debe proteger a los electrodos, fundentes y materiales de aporte, de deterioro por
corrosión, oxidación, humedad, etc. Los electrodos, fundentes y materiales de
5
Reformulación de PRTE Soldadura 2007-03-29
45
aporte que muestren signos de daño o deterioro no deben utilizarse.
3.7.8. ELECTRODOS UTILIZABLES PARA ACEROS CON RESISTENCIA A LA
CORROSIÓN ATMOSFÉRICA.
El proceso de soldadura en aceros con resistencia a la corrosión atmosférica,
como por ejemplo el acero ASTM A 588, debe realizarse únicamente con
electrodos indicados en los códigos correspondientes, para así garantizar la
resistencia a la corrosión en los cordones de soldadura.
3.7.9. SOLDADURA DE ESTRUCTURAS DE ACERO PARA ESPESORES
MAYORES O IGUALES A 3 MILÍMETROS.
Para soldadura de estructuras de acero, cuyos espesores sean mayores a 3
mm, deben cumplirse las especificaciones del Código AWS D1.1 tomando en
cuenta sus respectivas limitaciones.
3.7.10. SOLDADURA DE ESTRUCTURAS DE ACERO PARA ESPESORES
MENORES A 4.8 MILÍMETROS.
Para la soldadura de estructuras de acero, cuyos espesores sean menores a
4.8 mm, deben cumplirse los requisitos del Código AWS D1.3 tomando en cuenta
sus consideraciones establecidas en el código.
3.7.11. SOLDADURA DE ESTRUCTURAS DE ACERO INOXIDABLE.
Para soldadura de estructuras de acero inoxidable deben cumplirse las
especificaciones del Código AWS D1.6.
3.8.
EQUIPO DE FABRICACIÓN.
La capacidad y la calidad de la fabricación de los elementos estructurales
dependerán de la maquinaria disponible en la empresa, las cuales deberán estar
en perfectas condiciones de funcionamiento, evitando paros innecesarios que
46
retarden la producción.
La maquinaria deberá contar con las protecciones necesarias para
precautelar la seguridad del operador. Dentro del equipo de fabricación se puede
mencionar los siguientes:
Troqueladora
Taladro de Banco
Soldadora
Figura. 3.1 Máquinas de perforación y soldadura.
Amoladora
Taladro magnético
Compresor.
Figura. 3.2 Máquinas eléctricas manuales.
47
Puente grúa
Tecles
Tiffor
Carretillas hidráulicas
Figura. 3.3 Máquinas de elevación y carga .
Plegadora
Cortadora
Cizalladora.
Montacargas.
Máquinas afiladoras.
Herramienta menor.
3.9.
REQUISITOS DE FABRICACIÓN.
3.9.1. TRAZADO.
El trazado de las plantillas se realizará por personal especializado
ajustándose a las cotas de los planos se taller, con las tolerancias fijadas en el
proyecto o, en su defecto con las indicadas en 3.9.12
3.9.2. CONTRAFLECHA, CURVADO Y ENDEREZADO.
El radio mínimo para contraflecha en frío en miembros de altura nominal de
760 mm. en adelante esta entre 10 y 14 veces la altura del miembro, para
miembros de mayor altura requerirá un radio mínimo más grande.
48
Se permite la aplicación local de calor o el uso de medios mecánicos para
introducir ó corregir contraflechas, curvaturas y falta de linealidad.
La temperatura de las zonas calentadas, medida con métodos aprobados,
no excederá 595ºC para los aceros templados y revenidos, ni de 650ºC para los
otros aceros.
La longitud máxima que puede ser contraflechada depende de la longitud a
la cual una sección dada puede ser rolada, con un máximo de 30 m. la tabla 3.2
delinea la máxima y mínima contraflecha inducida de perfiles W y S.
Tabla 3.2 Contraflecha de vigas roladas 6.
Conraflecha de vigas roladas
Máxima y Mínima Contraflecha inducida
Secciones,
altura
Longitud especificada de la viga, mm. (l)
9144<l≤12800
nominal, mm
12801<l≤15850 15850 <l≤19812
19812 <l≤25908
25908<l≤ 30480
Máx. y Mín. Contraflecha aceptable,mm. (c)
Perfiles W,
609 ≥
304 <c≤609
304 <c≤ 914
609 <c≤ 1219
914 <c≤ 1524
914 <c≤ 1828.
228 <c≤ 762
304 <c≤ 914
-
-
-
Perfiles W,
355 a 533,
incl. y perfiles
S, 304 ≥
Variaciones permisibles para la ordenada de la contraflecha
Longitud
Mas la variación
Menos variación
≤15240
13
0
13+3 por cada 3048 o
15240≥
fracción de eso en 15240
0
Contraflechas fabricadas en vigas de menor espesor que el tabulado no
debe ser especificado.
6
AISC, Manual of Steel Construction, 2005. Pág.1-186
49
La contraflecha es medida en el proceso y no estará necesariamente
presente en la misma cantidad en la sección de la viga como lo recibido debido
que libera
esfuerzos inducidos durante la operación del contraflechado. En
general 75 % de la contraflecha especificada es probablemente la que
permanecerá.
3.9.3. CORTE.
El corte de elementos estructurales, sean perfiles o chapas, deberá
realizarse teniendo en cuenta las siguientes indicaciones:
Las superficies de los cortes serán planos perpendiculares a las caras de los
elementos. Los bordes serán terminados cuidadosamente, debiendo estar libres
de rebabas, filos u ondulaciones.
Mediante esta operación se cortan las piezas hasta alcanzar sus
dimensiones definitivas y se ejecutan los biseles, rebajos, etc. Indicados en los
planos de taller. Puede efectuarse el corte con sierra, disco, cizalla o máquina de
oxicorte, observando las prescripciones que siguen. Se prohíbe el corte con arco
eléctrico.
Los métodos de tipo oxicorte deberán ser por implementación del tipo
mecánico pantográfico o por control numérico. Quedará sujeto a previa
autorización del ingeniero responsable del área la aplicación de oxicortes de
accionamiento manual.
3.9.3.1.
Corte por cizalla.
El uso de la cizalla se permite solamente para chapas, planos y angulares
de espesores no mayores que 15 mm.
50
3.9.3.2.
Corte térmico.
Los cortes realizados mediante oxicorte serán ejecutados con un mínimo de
3 mm por sobre la medida nominal, ajustándose luego por amolado, cepillado u
otro procedimiento, a la medida de plano.
Este tratamiento de los bordes con amolado y/o cepillado, está previsto para
los casos de uso de oxicortes que generen cortes con rebabas fuera de plano,
deposición de material residual fundido ó altas concentraciones de temperatura.
Los bordes cortados térmicamente cumplirán con los requerimientos de la
AWS D1.1, secciones 5.15.1.2, 5.15.4.3 y 5.15.4.4 con excepción de los bordes
libres cortados térmicamente que estarán solicitados a tensiones estáticas de
tracción, los que deberán estar libres de estrías de profundidad mayor a 5 mm.
Las estrías con profundidades mayores a 5 mm que queden del corte serán
eliminadas por amolado ó reparadas por soldadura.
Todas las esquinas reentrantes, excepto las correspondientes a los
extremos rebajados de vigas y a los agujeros de acceso para soldar, estarán de
acuerdo con la AWS D1.1, Sección A5.16. Si se requieren otras condiciones para
los contornos, éstas se deberán indicar en los documentos del proyecto.
Los rebajes extremos de vigas y los agujeros de acceso se harán de
acuerdo con los requerimientos geométricos de la Sección J.1.6. de la
especificación AISC.
Para ejecutar los rebajes de vigas y los agujeros de acceso en perfiles
pesados, se deberá aplicar un precalentamiento a temperatura no inferior a 65 ºC,
antes del corte térmico.
La superficie cortada térmicamente de agujeros de acceso en ASTM
A6/A6M perfiles laminados en caliente con un espesor del patín que excede los
50 mm y perfiles construidos con un espesor de material mas grande que 50 mm
51
debe ser puesta a tierra e inspeccionado por fisuras usado inspección por
partículas magnéticas en acuerdo con ASTM E709, cualquier fisura es objeto de
rechazo por su tamaño y localización.
3.9.4. APLANADO DE BORDES.
No se requerirá el aplanado ó terminación de los bordes cizallados o
cortados térmicamente de chapas y perfiles, a menos que sea específicamente
señalado en los planos ó esté incluido en una especificación para la preparación
de los bordes a soldar.
3.9.5. CONSTRUCCIONES SOLDADAS.
La técnica de soldadura, la mano de obra, el aspecto y la calidad de las
soldaduras realizadas, y los métodos utilizados para corregir trabajos no
aceptados, estarán de acuerdo con la AWS D1.1 excepto lo modificado en la
sección J2 de la especificación AISC.
Figura 3.4 Unión Columna viga soldadas
52
Figura 3.5 Unión de columnas soldadas
3.9.6. CONSTRUCCIONES EMPERNADAS.
Todas las partes de los elementos empernados deberán ser fijadas con
pernos de montaje, y se deberán mantener rígidamente unidas mientras se
ensamblan. El uso de un perno de montaje en los agujeros de los pernos durante
el armado no deberá distorsionar al metal ó agrandar los agujeros. Será causa de
rechazo una deficiente coincidencia de los agujeros. Los agujeros de los pernos
deben ser complementados con los requerimientos de la RCSC (Research
Council on Structural Connections), especificación para las juntas estructurales
usando tornillos ASTM A325 o A490, Sección 3.3
Se permite colocar cuñas completamente insertadas en la junta con un
espesor total no mayor que 6 mm, sin modificar la resistencia de diseño basada
en el tipo de agujero. La orientación de estas cuñas es independiente de la
dirección de aplicación de la carga.
El uso de tornillos de alta resistencia deben ser llevados a cabo por los
requerimientos del RCSC (Research Council on Structural Connections),
especificación para las juntas estructurales usando tornillos ASTM A325 o A490,
excepto lo modificado en la sección J3 de la especificación de la AISC.
53
Figura 3.6 Unión de Vigas empernadas
Figura 3.7 Unión de columnas empernadas
3.9.6.1.
Perforaciones con espesores del material menor o igual al diámetro
nominal del perno mas 3,2 mm.
Para las perforaciones con espesores del material menor o igual al diámetro
nominal mas 3,2 mm, se permite el punzonado
54
3.9.6.2.
Perforaciones si el espesor del material es mayor que el diámetro nominal
del perno más 3,2 mm.
Para las Perforaciones si el espesor del material es mayor que el diámetro
nominal del perno más 3,2 mm, los agujeros se deberán taladrar o punzonar con
un diámetro menor y luego serán escariados. El diámetro del punzón para todos
los agujeros prepunzonados, y el diámetro de la mecha para todos los agujeros
pretaladrados, deberán ser por lo menos 1,6 mm menor que el diámetro nominal
del perno.
3.9.6.3.
Perforaciones en chapas de aceros templados y revenidos, de más de 12,7
mm de espesor.
Para las perforaciones en chapas de aceros templados y revenidos, de más
de 12,7 mm de espesor se permite que los agujeros sean
taladrados, y se
recomienda que siempre que sea posible se taladren de una sola vez los agujeros
que atraviesan dos o más piezas después de armadas engrapándolas o
atornillándolas fuertemente. Después de taladradas las piezas se separarán para
eliminar las rebabas.
3.9.7. TAMAÑO Y USO DE AGUJEROS.
El tamaño máximo de los agujeros para remaches y pernos esta dado en la
Tabla 3.3. Podrán indicarse en los planos agujeros mayores, para las bases de
las columnas, por requerimientos de tolerancia en la ubicación de los anclajes de
las fundaciones de hormigón.
Deberán ejecutarse agujeros normales en las uniones de barra con barra, a
menos que el ingeniero apruebe agujeros holgados, ovalados cortos u ovalados
largos en uniones empernadas. Se pueden introducir chapas de relleno de hasta
6 mm, dentro de uniones de deslizamiento crítico calculadas sobre la base de
agujeros normales, sin hacer la reducción correspondiente a agujeros ovalados,
de la resistencia nominal al corte especificado del perno.
55
Se podrán usar agujeros holgados en cualquiera o todas las chapas de
uniones de deslizamiento crítico, pero no podrán ser usadas en uniones tipo
aplastamiento. Se deberán instalar arandelas endurecidas sobre los agujeros
holgados de una chapa externa.
Se podrán usar agujeros ovalados cortos en cualquiera o todas las chapas
de uniones de deslizamiento crítico o del tipo aplastamiento. Los agujeros
ovalados se podrán usar independientemente de la dirección de la carga en
uniones del tipo deslizamiento crítico, pero su longitud mayor deberá ser normal a
la dirección de la fuerza en el caso de uniones tipo aplastamiento. Se deberán
instalar arandelas sobre los agujeros ovalados cortos en una chapa externa;
cuando se usen pernos de alta resistencia, estas arandelas deberán ser
endurecidas.
Tanto en uniones tipo deslizamiento crítico como tipo aplastamiento, los
agujeros ovalados largos solamente podrán ser usados en una de las partes
unidas en cada superficie individual de empalme. Se podrán usar agujeros
ovalados largos independientemente de la dirección de la fuerza en uniones tipo
deslizamiento crítico, pero deberán ser normales a la dirección de la fuerza en el
caso de uniones tipo aplastamiento. En donde se usen agujeros ovalados largos
en una chapa externa, deberán colocarse arandelas planas o una barra continua
con agujeros normales, que tengan el tamaño suficiente como para cubrir
completamente el óvalo después del montaje.
En uniones con pernos de alta resistencia, tales arandelas planas o barras
continuas tendrán un espesor mayor o igual a 8 mm y deberán ser de material de
grado estructural, pero no necesitan ser endurecidas. Si se requieren arandelas
endurecidas para el uso de pernos de alta resistencia, estas arandelas
endurecidas deberán ser colocadas sobre la superficie externa de la arandela
plana o de la barra continua.
56
Tabla 3.3 Tamaño máximo de los agujeros para remaches y pernos 7.
Diámetro de
Dimensiones de los agujeros (mm)
los Pernos
Nominal
Holgados
Ovalados Cortos
Ovalados Largos
(mm)
(Diámetro)
(Diámetro)
(Ancho * Largo)
(Ancho * Largo)
6
8
9
-
-
7
9
10
-
-
8
10
11
-
-
10
12
13
-
-
12
14
16
14 x 18
14 x 30
14
16
18
16 x 20
16 x 35
16
18
20
18 x 22
18 x 40
20
22
24
22 x 26
22 x 50
22
24
28
24 x 30
24 x 55
24
27
30
27 x 32
27 x 60
27
30
35
30 x 37
30 x 67
> 28
d+3
D+8
(d + 3) x (d+10)
(d+3) x (2,5*d)
3.9.8. SEPARACIÓN MÍNIMA7.
La distancia mínima s, entre los centros de los agujeros normales, holgados
u ovalados no deberá ser menos que 2 2/3 veces el diámetro nominal del perno,
d, siendo recomendable adoptar una distancia mínima de 3d.
7
AISC, Specification for Structural Steel Buildings, Sección J, 2005. Pág.163
57
Figura 3.8 Separación entre centros de agujeros8.
3.9.9. DISTANCIA MÍNIMA AL BORDE.
La distancia db desde el centro de un agujero nominal a un borde de una
parte conectada en cualquier dirección no deberá ser menor que ambos valores
de la tabla 3.3 o como lo recomendado en la sección J3-10 de la especificación
AISC
La distancia desde el centro de un agujero holgado u ovalado a un borde no
será menor que la requerida para un agujero nominal a un borde, más el
incremento C2 de la Tabla 3.4
8
Reglamento Argentino de Estructuras de Acero para Edificios. Estados Límites Capítulo J página 20
58
Tabla 3.4 Valores del adicional de distancia al borde C2, (mm) 9.
Diámetro
Agujeros
Nominal del
Holgados
Agujeros agrandados
Eje mayor Perpendicular al Borde
perno, mm.
Cortos
Largos (a)
Eje Mayor
Paralelo al
Borde
≤ 22
2
3
24
3
3
≥ 27
3
3
0
¾d
(a) Cuando la longitud del agujero es menor que el máximo admisible, se permite reducir C2
en la mitad de la de la diferencia entre el valor máximo de la longitud y el valor real.
Nota 4 : La distancia al borde en la tabla 3.5 son distancias mínimas al
borde basado en prácticas de fabricación Standard y tolerancias de la mano de
obra.
Las provisiones apropiadas de la sección J3.10 del AISC y al literal 3.9.8 del
presente capítulo deben ser satisfechas.
Tabla 3.5 Distancia Mínima al Borde, (a) (mm.) (Centro del agujero normal (b) al
Borde de la parte conectada) 10
Diámetro Nominal del
A los Bordes
A los Bordes de Chapas, Perfiles o
Perno
Cortados
Barras Laminadas, o a los Bordes
Mecánicamente
Cortados a soplete (c)
6
12
10
7
14
11
8
15
12
10
18
14
12
22
16
14
25
18
16
28
22
20
34
26
9
AISC, Specification for Structural Steel Buildings, Sección J, 2005. Pág.164
10
AISC, Specification for Structural Steel Buildings, Sección J, 2005. Pág.165
59
22
38
28
24
42 (d)
30
27
28(d)
34
30
52
38
> 30
1.75*Diámetro
1.25*Diámetro
(a) Se permite utilizar una distancia al borde menor siempre que satisfaga las
ecuaciones de la sección J3.10 (AISC)
(b)Para agujeros holgados u ovalados ver la tabla 3.4.
(c) Se permite reducir todas las distancias en esta columna en 3 mm. cuando el
agujero esta en un punto en donde la tensión no excede el 25% de la resistencia de
diseño máxima del elemento.
(d) Se permite que la distancia sea 32mm en el extremo de los ángulos de unión de
vigas y chapas extremas de corte.
3.9.10. MÁXIMAS SEPARACIÓN Y DISTANCIA AL BORDE11.
La distancia máxima desde el centro de cualquier perno al borde más
próximo de las partes en contacto, será igual a 12 veces el espesor de la parte
unida en consideración, pero no excederá de 150 mm. La separación longitudinal
entre los pernos que vinculan elementos en contacto continuo como dos chapas o
una chapa y un perfil será como sigue:
a.
Para barras pintadas o no pintadas sin peligro de corrosión, la
separación no superará 24 veces el espesor de la chapa más fina ni 305
mm.
b.
Para barras no pintadas de acero resistente a la corrosión sometidas
a una atmósfera corrosiva, la separación no superará 14 veces el espesor
de la chapa más fina ni 180 mm.
11
AISC, Specification for Structural Steel Buildings, Sección J, 2005. Pág.164
60
3.9.11. UNIONES POR CONTACTO DE BARRAS COMPRIMIDAS.
En uniones en compresión en las cuales la resistencia del empalme
dependa del contacto de las superficies de apoyo de las piezas individuales, las
mismas serán amoladas, aserradas o maquinadas por otros medios apropiados.
3.9.12. TOLERANCIAS DIMENSIONALES.
Las piezas y conjuntos componentes elaborados deberán ajustarse en un
todo a las tolerancias dimensionales de fabricación indicadas a continuación.
Cuando sea necesario utilizar tolerancias diferentes, éstas deberán indicarse en
los planos correspondientes.
Las tolerancias en las dimensiones, forma y peso para la fabricación y
montaje de una estructura de acero deberán especificarse en el pliego de
condiciones del proyecto.
Cuando las tolerancias no vengan expresamente definidas en el proyecto su
valor será establecido en los siguientes literales:
Elementos realizados en el taller 12.
Todo elemento estructural: pilar, viga, etc. fabricado en el taller y enviado a
obra para su montaje, cumplirá con las tolerancias siguientes:
Una variación de 1 mm es aceptable en la longitud total de los miembros
con ambos extremos alisados para el apoyo por contacto, como lo definido:
12
Manual of Steel Construction AISC, Code of Standard Practice for Steel Buildings and Bridges, 2005. Pág. 6-434
61
Las superficies representadas como alisadas en los planos son definidas
como que tiene un valor de altura de rugosidad ANSI máxima de 500.
Cualquier técnica de fabricación que produzca este acabado, tal como
corte por fricción, aserrado en frío, esmerilado etc., tales procesos de
maquinado serían usados.
Los miembros en extremos sin alisar para apoyo por contacto, los cuales
serán ensamblados con otras partes de la estructura de acero podrán tener
una variación de la longitud con la dimensión del plano del detalle no mas
grande que 2 mm para miembros de 10m o menos en longitud, y no mas
grande que 3 mm para miembros sobre los 10 m de longitud.
A menos que se especifique de otra manera, los miembros estructurales, o
de un solo perfil o armados, variaría la rectitud dentro de las tolerancias
permitidas para los perfiles W de ala ancha por la especificación ASTM A6,
excepto que la tolerancia en la desviación de la rectitud de miembros en
compresión es 1/1000 de la distancia entre soportes laterales.
Miembros terminados deben estar libres de torceduras, dobleces y juntas
abiertas.
Los dobleces serán causa de rechazo del material.
Vigas y armaduras detalladas sin contraflecha especificada están
fabricadas a si que después del montaje cualquier contraflecha debida al
rolado o fabricación al taller es hacia arriba.
Cuando los miembros son especificados en los documentos de contrato
con requerimientos de contraflecha, las tolerancias de fabricación de taller
deben ser desde cero mas 13 mm (0/ +13 mm) para miembros de 15 m y
menos en longitud, o desde cero (+13 mm + 3,2 mm para cada 3 m o
fracción de eso en exceso de 15 m) de longitud) para miembros sobre los
15.
62
Miembros recibidos del rolado con 75 % de la contraflecha ya no requieren
mas contraflecha de lo especificado. Para propósito de inspección, la
contraflecha debe ser medida en el taller de fabricación en la condición de
no estar sometida a fuerzas.
Cualquier desviación permisible en el peralte de vigas resultaría en
cambios abruptos en el espesor de las superficies de apoyo. Cualquier
diferencia en el peralte en una unión atornillada, dentro de las tolerancias
prescritas es tomada
por placas de relleno. En uniones soldadas el
contorno de soldadura sería ajustado para llevar a cabo las variaciones en
el espesor, con tal de que este provista la sección transversal mínima
requerida de la soldadura y que el borde de la superficie soldada reúna los
requerimientos del código AWS.
Como complemento a los literales anteriores se podrá hacer uso de las
siguientes tolerancias13.
Distancias:
Entre agujeros a bordes cortados:
a) Para barras: —0; + 3mm
b) Para chapas: —0; + 4mm
Tolerancias longitudinales 13.
13
NBE-EA95, Estructuras de acero en edificaciones, Real decreto 1995, España
63
Tabla 3.6 Tolerancias dimensionales de longitud.
Tolerancias dimensionales
Longitud en mm
Tolerancias en mm
Hasta 1000
±2
De 1001 a 3000
±3
De 3001 a 6000
±4
De 6001 a 10000
±5
De 10001 a 15000
±6
De 15001 a 25000
±8
De 25001 o mayor
± 10
Tolerancia de forma 14.
La tolerancia en la flecha de todo elemento estructural recto, de longitud L, será el
menor de los dos valores siguientes:
L
1500
ó,
10 mm.
En los elementos compuestos por varias barras, como cerchas, vigas de celosías
etc. La tolerancia se define a cada barra, siendo L la longitud entre nudos, y a los
conjuntos de barras, siendo L la longitud entre nudos extremos.
Tolerancias para agujeros14.
Las tolerancias para agujeros destinados para pernos, pernos ordinarios y pernos
de alta resistencia, cualquiera que sea el método de perforación serán las que se
detallan a continuación.
14
NBE-EA95, Estructuras de acero en edificaciones, Real decreto 1995, España
64
Tabla 3.7 Tolerancia en los agujeros
Tolerancia en los agujeros
Diámetro del
Separación y
Diámetros para pernos
agujero en mm
alineaciones en mm
y otros tornillos en mm
11
± 1,0
13, 15, 17
± 1,5
19, 21, 23
± 2,0
25, 28
± 3,0
±1
Tolerancias de soldaduras15.
Las tolerancias en las dimensiones de los biseles de la preparación de bordes, en
la garganta y longitud de las soldaduras serán las dadas a continuación:
Tabla 3.8 Tolerancias dimensionales de soldadura.
Tolerancias dimensionales
Longitud en mm
Tolerancias en mm
Hasta 15
± 0,5
De 16 a 50
± 1,0
De 51 a 150
± 2,0
De 151 o mayor
± 3,0
3.9.13. TERMINACIÓN DE BASES DE COLUMNAS16.
Las bases de columnas y placas bases se terminarán de acuerdo a los
siguientes requerimientos:
a) Las placas de apoyo de acero de espesor menor o igual que 50 mm podrán no
maquinarse, siempre que se obtenga una superficie de contacto satisfactoria.
Las chapas de apoyo de acero de espesor mayor que 50 mm, pero no mayor
15
16
NBE-EA95, Estructuras de acero en edificaciones, Real decreto 1995, España
AISC, Specification for Structural Steel Buildings, Sección J, 2005. Pág.205
65
que 100 mm, podrán ser enderezadas por prensado o, si el prensado no es
posible, deberá maquinarse toda la superficie de apoyo (excepto en los casos
indicados en los subpárrafos (b) y (c) de esta Sección), para obtener una
superficie de contacto satisfactoria. Las chapas de apoyo de acero de espesor
mayor que 100 mm deberán ser maquinadas en toda la superficie de apoyo
(excepto en los casos indicados en los subpárrafos (b) y (c) de esta Sección).
b)
No necesitan ser maquinadas las superficies inferiores de las placas de
apoyo y las bases de columnas que serán rellenadas con mortero para garantizar
una superficie total de contacto sobre las fundaciones.
c)
Las superficies superiores de las placas de apoyo no necesitan ser
maquinadas cuando se utilizan cordones de soldadura a tope de penetración
completa entre las columnas y la placa de apoyo.
3.10. PINTURA.
El objeto principal de la pintura es la conservación de las superficies de
acero. La pintura retarda la corrosión, 1) evitando el contacto de los agentes
corrosivos con la superficie de las estructuras y 2) por su acción inhibidora de la
oxidación debida a las propiedades electroquímicas del material de la pintura.
Las pinturas deben ser adecuadas para resistir los efectos del medio, el
calor, el impacto, la abrasión y la acción de las sustancias químicas.
3.10.1. REQUERIMIENTOS GENERALES.
3.10.1.1.
Preparación de la superficie.
El requisito principal para pintar con éxito una superficie es el
desprendimiento de las escamas de laminación, la herrumbre, suciedad, grasa,
aceite y la materia extraña. La escama de laminación es la capa gruesa de óxidos
de hierro de color gris azulado que se forma sobre el acero estructural al terminar
la operación de laminado en caliente. Si la capa de laminación está intacta y se
adhiere perfectamente al metal, le proporciona protección; sin embargo, debido al
66
laminado y al apilamiento de las placas, es raro encontrar en la práctica una
escama de laminación completamente intacta.
Si la escama de laminación no está muy agrietada, una mano primaria de
taller le dará larga vida en medios benignos, siempre que se desprendan las
escamas sueltas, la herrumbre, el aceite, la grasa, etc.
3.10.1.2.
Consideraciones Económicas.
La selección de pintura y la preparación de superficies que van más allá de
los aspectos técnicos se convierten naturalmente en un problema de economía.
El costo de pintura está normalmente entre 25 y 30 por ciento o menos del
costo que representa pintar una estructura, de donde se deriva la ventaja de
utilizar pintura de alta calidad. El sesenta por ciento o más del costo total de un
trabajo de pintura se encuentra en la preparación de la superficie y el costo de
preparación a diferentes grados varía en proporción de 1 a 10 ó 12. Por ejemplo,
el costo de limpieza con chorro de arena es alrededor de 10 a 12 veces mayor
que el de limpieza manual con cepillo de alambre. El costo de preparación de la
superficie debe equilibrarse con el incremento de la vida útil de la estructura.
3.10.1.3.
Selección de sistemas de pintura.
La selección de un sistema de pintura es una decisión de diseño
que
involucra muchas factores incluyendo preferencias del propietario, vida útil de la
estructura, inclemencia de la exposición al medio ambiente, costos de aplicación
inicial y restauraciones futuras, y
compatibilidad de varios componentes del
sistema de pintura, preparación de superficie, primera capa, y capas
subsiguientes.
Las tablas de las páginas que siguen sirven de guía para seleccionar el
sistema apropiado de pintura y estimar la cantidad necesaria de pintura para las
diversas condiciones de servicio.
67
Los datos tabulados en ellas se tomaron de las especificaciones y
recomendaciones del Steel Structures Painting Council (SSPC)
Considerando las diversas variables de los problemas de pintura, se
aconseja solicitar la asistencia de los fabricantes de pintura.
3.10.1.4.
Condiciones especiales.
3.10.1.4.1. Abrasión.
Cuando la pintura debe resistir a la abrasión, es importante que tenga buena
adhesión. Para lograr la máxima adhesión, la mejor limpieza es la que se hace a
chorro de arena, aunque también es satisfactoria la limpieza por medio de
productos químicos. Los pretratamientos tales como el de fosfato en caliente o el
de primario de lavado son excelentes para limpiar químicamente y hacer rugosa la
superficie.
Los recubrimientos de uretano, los epóxicos y las pinturas de vinilo tienen
buena resistencia a la abrasión. También son buenos los recubrimientos ricos en
zinc y las pinturas fenólicas. Las pinturas oleorresinosas pueden desarrollar una
resistencia mucho mayor si se les agrega un refuerzo de arena.
3.10.1.4.2. Sustancias Químicas Corrosivas.
Ver tablas 3.10 y 3.14 para la selección de sistemas de pintura.
3.10.1.4.3. Cantidad Requerida de Pintura.
Teóricamente, un galón de pintura cubre 150 metros cuadrados de
superficie con una película de 2,54 milésimas de centímetro de espesor, estando
húmeda.
El espesor seco se determina por el contenido sólido (no volátil) de la pintura,
el cual puede hallarse en la especificación de la etiqueta o en las indicaciones del
fabricante.
68
Si el contenido de sólidos por volumen es, por ejemplo
de 60%, de la
cobertura máxima en seco (régimen de extendido) estará teóricamente entre 150
x 0.60 = 90 metros cuadrados.
Tabla 3.9 Contenido de sólidos de las pinturas por volumen, en porcentaje17.
Espe
c.
Nº
1
2
3
4
5
6
8
9
11
Pintura
Primario de plomo rojo y
aceite de linaza crudo
Primario de plomo rojo, óxido
de hierro, aceite de linaza
crudo y alquídico
Primario de plomo rojo, óxido
de hierro y aceite de linaza
fraccionado.
Primario de plomo rojo
extendido y aceite de linaza
crudo y de cuerpo.
Pintura de polvo de zinc,
óxido de zinc y barniz
fenólico.
Pintura de plomo rojo, óxido
de hierro y barniz fenólico.
Pintura de vinilo al aluminio.
Pintura de vinilo blanco (o de
color)
Primario de óxido rojo de
hierro, cromato de zinc,
aceite de linaza crudo y
alquídico.
%
96
82
Espe
Pintura
c.
Nº
12
Mastique de asfalto
aplicado en frío (película
extragruesa)
Pintura de taller roja o
13
café, una mano
96
14
70
15
60
16
47
101
14
17
102
103
104
106
70
107
Primario de plomo rojo,
óxido de hierro y aceite de
linaza
Pintura de taller para
viguetas de acero
Pintura negra (o rojo
oscuro) alquitrán de
carbón, poliamido epóxico
Pintura alquídica de
aluminio
Pintura alquídica negra
Pintura fenólica negra
Pintura alquídica blanca o
con tinte, tipos I,II,III,IV
Pintura vinílica negra
Pintura intermedia de
plomo rojo, óxido de hierro
y alquídico.
%
50
60
96
70
75
40
37
57
47-50
13
60
En la práctica, especialmente para el uso con aspersores, no puede
utilizarse nunca la pintura al 100 por ciento. Las pérdidas debidas al exceso de
aspersión (en tuberías, etc) pueden disminuir la cobertura real a 40 ó 60%, o aún
más.
17
EUGENE S. MEGYESY; Manual de recipientes a presión, diseño y càlculo; Mèxico 1992.
69
SSPC-PS
CONDICION
Pretrat.
Tabla 3.11
Numero
de
sistema
Prep.
Superf.
Tabla 3.12
Tabla 3.10 Sistemas de Pintura 17
1.01
1.02
1.03
No hay condensación, humos
químicos, goteo de salmueras y
demás condiciones en extremo
corrosivas.
1.05
2
No
ó
se
3
requiere
1.06
2.01
2.02
2.03
Superficies de acero expuestas
a la intemperie, alta humedad,
inmersión poco frecuente en
agua fresca o salada o a
atmósferas químicas benignas
20.4
3.00
4.01
4.02
4.03
4.04
4.05
6.01
6.02
Superficies de acero expuestas
a inmersión alternada, alta
humedad y condensación o a la
intemperie, o a atmósferas
químicas
moderadamente
severas o a inmersión en agua
fresca
No
ó
se
8
requiere
1ª.
mano
2ª.
mano
3ª.
mano
14
(1.7)
14
(1.7)
1
(1.7)
2
(1.7)
A
(1.7)
C
(1.5)
D
(1.5)
B
(1.5)
E
(1.5)
104
(1.3)
14
104
(1.0)
104
104
(1.3)
104
104
(1.0)
104
104
104
C
(1.5)
104
(1.5)
104
(1.5)
104
104
4ª.
5ª. Espesor
mano mano
total
4.0
104
5.0
4.0
4.0
4.0
104
5.0
104
(1.0)
104
(1.0)
104
4.0
4.0
3.5
5,6,8
ó
10
1,2,3
ó
4
5ó6
(1.5)
5ó6
(1.5)
103
(1.0)
5,6
ó 103
10
3
**
G
(1.5)
G
9
9
No
Se
Requiere
H
(1.5)
H
6
ó
8
3
**
G
(1.5)
9
Condensación o exposición a
intemperie muy severa o a
atmósferas químicas.
6
ó8
No
Se
Requiere
9
(1.2)
9
9
Condensación,
intemperie
severa, atmósferas químicas
benignas.
6
ó8
3
**
G
(1.5)
F
F
10
6ó
8
6ó
8
3
G
G
G
I
(2.0)
7.0
G
G
J
J
7.0
G*
G
L
K
6.25
Inmersión en agua salada o en
varias soluciones químicas,
condensación, exposición muy
severa a la intemperie o a
atmósf. Químicas
Inmersión en agua fresca,
condensación, exposición a la
intemperie ó a atmosf. quím.
muy severas
Inmersión completa o alternada
en agua salada, alta humedad,
condensación y exposición a
intemperie
Recipientes
de
acero
y
estructuras flotantes expuestas
a agua fresca o salada, agua
sucia y a la intemperie.
6.03
7.01
6
Espesor de pintura seca, milésimas in
Ambiente Seco, no corrosivo,
interior de edificios o protección
temporal contra intemperie
10
Limp.
Nomi
3
3
G
(1.5)
G
(1.5)
G
(1.5)
4.0
ó
5.0
5.5
H
H
6.0
8
4.0
9
4.5
4.0
No
Se
Requi.
13
(1.0)
1.0
70
8.01
9.01
Protección a largo plazo en
lugares
cubiertos
o
inaccesibles, protección a corto
plazo o temporal en medios
corrosivos
Atmósferas
corrosivas
o
químicas, pero no debe usarse
en contacto con aceites,
disolventes u otros agentes
No
1y2
ó3
Se
M
31
(húmeda)
31
(húmeda)
12
63
63
Requiere
No
6
Se
Requiere
No
10.01
10.02
11.01
12.00
13.00
14.01
15.00
16.01
17.00
18.01
Estructuras subterráneas
submarinas de acero
y
Por
medios
corrosivos
subterráneos, submarinos o
húmedos. No se recomienda
para agua potable ni para alta
temperatura
Inmersión en agua fresca o de
mar, exposición a zonas de
marea
y
rompientes,
condensación, enterrados bajo
tierra vegetal y exposición a
salmuera,
petróleo
crudo,
drenajes y álcalis, humos
químicos, neblinas
Exposiciones a alta humedad o
atmósferas marinas, inmersión
en
agua
fresca.
Con
recubrimiento
superior
apropiado para inmersión en
agua salada o de mar, y
exposición a ácidos químicos y
humos alcalinos
Exposición industrial, medio
marítima, inmersión en agua
fresca y salada, y áreas sujetas
a exposición química tal como
ácidos y álcalis.
Ambiente interior normalmente
seco, donde la temperatura
raramente cae bajo el punto de
rocío, donde la humedad
raramente excede el 85%, y
donde la protección para la
corrosión no es necesaria.
Partes o estructuras usadas en
ambientes, interior o exterior
normalmente
secos,
frecuentemente húmedo por
agua lluvia o agua salada,
inmersión en agua fresca o
salada, exposición a químicos
ácidos, neutrales y alcalinos.
Partes o estructuras expuestas
a ambientes, frecuentemente
húmedos por agua fresca,
incluyendo
alta
humedad,
infrecuente
inmersión
y
atmósfera química apacibles
Partes o estructuras expuestas
a varios tipos de ambientes que
van
desde
ambientes
corrosivos
severos
hasta
condiciones
atmosféricas
apacibles
Partes o estructuras expuestas
a ambientes
interiores
o
exteriores normalmente secos
y alta humedad o atmósferas
químicas apacibles.
6
Se
N
(5-2)
N
(31)
N
(31)
O
(15-18)
O
(25)
P
(8-15)
16
(16)
16
(16)
63-100
Requiere
No
6
Se
35
Requiere
No
6
ó
10
Se
32
Requiere
Los recubrimientos ricos en zinc comprenden varios tipos
comerciales diferentes como: caucho clorinado, estireno,
epóxicos, poliésteres, vinilos, uretanos, silicones, ésteres de
silicatos, silicatos. Fosfatos.
Sistema de pintura epóxica
Sistema de pintura de taller de vigas, viguetas de acero
Una capa de pintura de taller para vigas de acero.
Selección del sistema de pinturas de Caucho Clorinado
Sistema de pintura de silicona alquídica
Selección de pinturas de uretano
Sistema de pintura látex de tres capas
71
SSPC-TU 11, Inspección de sistemas de capa fluorescente.
Este avance tecnológico discute el uso de capas fluorescentes para ayudar a la inspección con el uso de luz ultra
violeta. Esta técnica ayuda a identificar rápidamente áreas con bajo espesor de película, y puede ser usada en pintura
de taller y final. Este permitiría al inspector detectar incompleta remoción de capas anteriores. Información general en
lámparas ultravioleta y precauciones de seguridad para su uso es también provista.
* Se recomiendan cuatro manos bajo condiciones severas
** El espesor de la película seca de la mano de
lavado es de 0.3 a 0.5 milésimas.
Tabla 3.11 Especificaciones para el tratamiento previo 17 .
Referencia
a la
Tabla I
Título y objetivo
Número de
especificación
TRATAMIENTO POR MOJADO CON ACEITE
1
Saturación de la capa superficial de acero oxidado y en
escamas con aceite de mojado que sea compatible con
la pintura primaria, mejorando así la adhesión y la
calidad del sistema de pintura que haya de aplicarse.
SSPC-PT 1
TRATAMIENTO SUPERFICIAL CON FOSFATO EN
FRIO
SSPC-PT 2
2
Conversión de la superficie del acero a sales
insolubles de ácido fosfórico con objeto de restringir la
corrosión y mejorar la adhesión y la calidad de las
pinturas por aplicar
MANO DE LAVADO (Primario de lavado) BASICO DE
CROMATO DE ZINC Y BUTIRAL VINILICO
SSPC-PT 3
3
Pretratamiento que reacciona con el metal y, al mismo
tiempo, forma una película protectora de vinilo que
contiene un pigmento inhibidor para ayudar a evitar la
oxidación.
TRATAMIENTO SUPERFICIAL CON FOSFATO EN
CALIENTE
SSPC-PT 4
4
Conversión de la superficie del acero a una capa
gruesa cristalina de sales insolubles de ácido fosfórico
con objeto de restringir la corrosión y mejorar la
adhesión y la calidad de las pinturas por aplicar.
72
Tabla 3.12 Especificaciones para la preparación de superficies 17.
Referencia
a la
Tabla I
Título y objetivo
Número de
especificación
LIMPIEZA CON DISOLVENTES
1
Eliminación de aceite, grasa, mugre, tierra natural,
sales y contaminantes con disolventes, emulsiones,
compuestos para limpieza o vapor de agua.
SSPC-SP 1
LIMPIEZA CON HERRAMIENTAS DE MANO
2
Eliminación de escamas de laminación sueltas,
herrumbre y pintura sueltos cepillando, lijando,
raspando o eliminando las rebabas a mano o con otras
herramientas manuales de impacto, o por combinación
de estos métodos.
SSPC-SP 2
LIMPIEZA CON MAQUINAS HERRAMIENTAS
3
Eliminación de escamas de laminación sueltas,
herrumbre y pintura sueltos con cepillos de alambre,
herramientas de impacto, esmeriles y lijadoras
mecánicas o por combinación de estos métodos.
SSPC-SP 3
LIMPIEZA A LA FLAMA DEL ACERO NUEVO
4
Eliminación de escamas, herrumbre y otras materias
extrañas perjudiciales por medio de llamas
oxiacetilénicas de alta velocidad, seguida por la
limpieza con cepillo de alambre.
SSPC-SP 4
LIMPIEZA A METAL BLANCO CON CHORRO A
PRESIÓN
SSPC-SP 5
5
Eliminación de escamas de laminación, herrumbre, de
oxidación, pintura o materia extraña por medio de
chorro de arena, moyuelo o munición hasta obtener una
superficie metálica de color uniforme blanco grisáceo.
LIMPIEZA COMERCIAL CON CHORRO A PRESIÓN
6
Eliminación completa de las escamas de laminación,
herrumbre, escamas de oxidación, pintura o materia
extraña, excepto las sombras, rayaduras o
decoloraciones ligeras ocasionadas por la oxidación, el
manchado, los óxidos de escamas de laminación y los
residuos de pintura o recubrimientos que puedan
quedar.
LIMPIEZA DE CEPILLADO PROFUNDO A CHORRO
DE PRESIÓN
SSPC-SP 6
73
7
Eliminación de todos los residuos, excepto los de grado
alto de adherencia de las escamas de laminación,
herrumbre y pintura mediante el impacto de abrasivos.
(Arena, moyuelo o munición)
SSPC-SP 7
LIMPIEZA QUÍMICA
8
Eliminación completa de las escamas de laminación,
herrumbre y escamas de oxidación por reacción
química, electrólisis, o por ambos procesos. Las
superficie debe quedar sin restos de ácido, álcali y
lodos que no hayan reaccionado o sean perjudiciales.
SSPC-SP 8
LIMPIEZA A CHORRO HASTA LOGRAR UNA
SUPERFICIE CASI BLANCA
10
SSPC-SP 10
Eliminación de casi toda la escama de laminación,
herrumbre, escamas de oxidación, pintura o materia
extraña por medio de abrasivos (arena, moyuelo,
munición). Pueden quedar las sombras, rayaduras o
decoloraciones muy ligeras producidas por manchas de
oxidación, óxidos de escamas de laminación o residuos
ligeros muy adheridos de pintura o recubrimientos.
Tabla 3.13 Pinturas según especificación Norma SSPC 17.
1
2
3
4
5
6
8
9
11
12
13
14
15
16
102
103
104
Material
Primario de plomo rojo y aceite de linaza crudo
Primario de plomo rojo, óxido de hierro, aceite de linaza
crudo y alquílico.
Primario de plomo rojo, óxido de hierro y aceite de linaza
fraccionado.
Primario de plomo rojo extendido y aceite de linaza crudo y
con cuerpo.
Pintura de polvo de zinc, óxido de zinc y barniz fenólico
Pintura de plomo rojo, óxido de hierro y barniz fenólico
Pintura vinílica de aluminio
Pintura vinílica blanca (o de color)
Primario de óxido rojo de hierro, cromato de zinc, aceite de
linaza crudo y alquídico.
Mastique de asfalto aplicado en frío (película extragruesa).
Pintura de taller, roja o café, una mano
Primaria de plomo rojo, óxido de hierro y aceite de linaza
Pintura de taller para vigas de acero
Pintura negra (o rojo oscuro) epóxica poliamídica de
alquitrán de carbón.
Pintura alquídica negra.
Pintura fenólica negra
Pintura alquídica blanca o con tinte, tipos I, II, III, IV
Número
1-64T Nº. 1
2-64 Nº. 2
3-64T Nº. 3
4-64T Nº. 4
5-64T Nº. 5
6-64T Nº. 6
8-64 Nº. 8
9-64 Nº. 9
11-64T Nº. 11
12-64 Nº. 12
13-64 Nº. 13
14-64T Nº. 14
15-68T Nº. 15
16-68T Nº. 16
102-64 Nº. 102
103-64T Nº. 103
104-64 Nº. 104
ESPECIFICACIONES SSPC
Referencia
a la
Tabla I
74
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Pintura vinílica negra
Pintura intermedia de plomo rojo, óxido de hierro y
alquídico
106-64 Nº. 106
107-64T Nº. 107
Pintura: base plomo rojo, mezclada y lista para usarse
Tipo I plomo rojo y aceite de linaza crudo y con cuerpo
Tipo II, plomo rojo, óxido de hierro, aceite de linaza
mezclado con pigmento y alquídico
Tipo III alquídico y plomo rojo
Primario; pintura; cromato de zinc, tipo alquídico
Pintura; base de amarillo de zinc – óxido de hierro
premezclado, Tipo II – amarilla, alquídica.
Pintura; tipo exterior, blanca, vinílica, alquídica.
Primario; tipo vinílico con plomo rojo
Pintura de resina vinílica
Pintura; antiensuciable, tipo vinílico
Pinturas; de acabado final, vinílica alquídica, rojo
brillante
Mano de acabado con submano y rojo de la India
Esmalte, para exteriores, gris Nº 11 (vinílico - alquídico)
Esmalte, para exteriores, gris Nº 27 (vinílico - alquídico)
Compuestos que previenen la oxidación
Esmalte y primarios de alquitrán de carbón
Recubrimiento con base de alquitrán de carbón
Recubrimiento, emulsión asfáltica
TT-P-86c
TT-P-86c
TT-P-86c
TT-P-645
MIL-P-15929B
MIL-P-16738B
MIL-P-15929B
VR-3
MIL-P-15931A
MAP-44
MIL-E-15935B
MIL-E-15936B
52-MA-602a
MIL-P-15147C
MIL-C-18480A
MIL-C-15203c
MIL= Militar, TT= Espec. Federal, MAP o MA=
Admón. de tiempo marítimo, VR= Oficina de recuperaciones.
106
107
Tabla 3.14 Resistencia Química de los Materiales de Recubrimiento 17
2
3
3
4
3
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
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3
3
4
3
2
1
1
1
1
1
1
1
1
3
4
4
4
3
2
1
1
1
3
2
3
3
3
3
3
4
3
4
4
4
3
2
1
1
1
3
2
3
3
3
3
3
4
2
3
3
3
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
3
4
4
4
3
3
2
2
2
3
2
3
2
3
2
2
4
CLASES DE EXPOSICIÓN
Clase 1. Contacto continuo y directo con sustancias corrosivas.
Clase 2. Alta concentración de humos corrosivos y sometidos a
salpicadura y derrame constante.
Clase 3. Concentraciones de humos relativamente altas, pero con poco o
nada de salpicadura ni contacto con la sustancia
Clase 4. Concentraciones débiles de humos corrosivos. Intemperísmo.
La tabla preparada por Kenneth Talor, fue publicada en Chemical
Engineering, copyright por Mc-Graw-Hill
3
4
4
4
4
3
2
2
2
4
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3
3
3
3
4
Asfálticos
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
2
1
1
2
Polietileno
Vinilos
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
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2
1
2
1
1
2
Estireno-butadieno
Oleorresinosos
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
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3
1
3
1
1
3
Caucho Clorinado
Epóxicos
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
Cloruro de Vinilideno
Furanos
2
2
2
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1
1
1
1
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1
1
1
1
1
Fenólicos
1
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3
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1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Neopreno
Butadieno-estireno
Acetaldehído
Acido acético, 10%
Acido acético, glacial
Acetona
Alcohol amílico
Alcohol butílico normal
Alcohol etílico
Alcohol, isopropilo
Alcohol metílico
Cloruro de aluminio
Sulfato de aluminio
Amoniaco líquido
Cloruro de amonio
Hidróxido de amonio
Nitrato de amonio
Sulfato de amonio
Anilina
Caucho natural
PINTURA
RESISTENCIA QUÍMICA DE LOS MATERIALES DE RECUBRIMIENTO
4
1
1
1
1
1
4
4
1
4
4
2
2
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2
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1
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1
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1
1
1
1
2
2
2
1
1
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1
1
2
2
2
1
3
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2
4
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
2
1
3
3
3
2
2
2
3
2
3
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3
2
2
2
3
2
1
1
1
1
1
1
3
1
2
3
3
4
4
2
4
4
4
2
3
4
3
3
4
4
4
4
2
4
4
3
3
3
2
3
3
4
2
3
2
Clase 4. Concentraciones débiles de humos corrosivos. Intemperísmo.
La tabla preparada por Kenneth Talor, fue publicada en Chemical Engineering,
copyright por Mc-Graw-Hill
Benceno
Acido bórico
Acetato de butilo
Cloruro de calcio
Hidróxido de calcio
Hipoclorito de calcio
Bisulfuro de carbono
Tetracloruro de carbono
Cloro gaseoso
Clorobenceno
Cloroformo
Acido crómico, 10 %
Acido crómico, 60 %
Acido cítrico
Sulfato de cobre
Éter dietilo
Glicol etileno
Cloruro férrico
Sulfato férrico
Formaldehido, 40%
Acido fórmico, 20%
Acido fórmico concentrado
Gasolina
Glicerina
Acido clorhídrico, 10%
Acido clorhídrico, 30%
Acido clorhídrico
concentrado
Acido fluorhídrico, 10%
Acido fluorhídrico, 40%
Acido fluorhídrico, 75%
Peróxido de hidrógeno, 3%
Peróxido de hidrógeno, 30%
Sulfuro de hidrógeno
Acido hipocloroso
Kerosene
Aceite lubricante
Sulfato de magnesio
Metil etil cetona
Aceite mineral
Acido nítrico, 5%
Acido nítrico, 10%
Acido nítrico, 40%
Acido nítrico concentrado
Nitrobenceno
Acido oleico
Acido oxálico
Fenol, 15 al 25%
Fenol
Acido fosfórico, 10%
Acido fosfórico, 60%
Acido fosfórico concentrado
Alumbre de potasio
Hidróxido de potasio, 20%
Hidróxido de potasio, 95%
Permanganato de potasio
Sulfato de potasio
CLASES DE EXPOSICIÓN
Clase 1. Contacto continuo y directo con sustancias corrosivas.
Clase 2. Alta concentración de humos corrosivos y sometidos a salpicadura y
derrame constante.
Clase 3. Concentraciones de humos relativamente altas, pero con poco o
nada de salpicadura ni contacto con la sustancia
75
76
Agua de mar
Nitrato de plata
Bisulfato de sodio
Carbonato de sodio
Cloruro de sodio
Hidróxido de sodio, 10%
Hidróxido de sodio, 20%
Hidróxido de sodio, 40%
Hipoclorito de sodio
Nitrato de sodio
Sulfato de sodio
Sulfito de sodio
Bióxido de azufre
Acido sulfúrico, 10%
Acido sulfúrico, 30%
Acido sulfúrico, 60%
Acido sulfúrico concentrado
Tolueno
Tricloroetileno
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
4
4
1
1
1
1
1
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
2
4
4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
4
4
1
1
1
4
1
4
4
4
4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
2
2
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
2
2
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
3
4
1
4
4
4
4
2
2
2
2
3
3
3
3
3
4
1
1
1
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
1
1
1
2
3
4
1
1
1
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
1
1
1
2
3
4
1
1
2
2
1
1
2
2
3
2
2
2
2
2
3
3
3
4
4
1
1
2
2
1
1
2
2
3
2
2
2
2
2
3
3
3
4
4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
4
1
2
2
4
1
3
3
3
4
2
2
2
2
2
3
3
3
4
4
3.10.1.4.4. Compatibilidad entre pinturas.
Cuando se diseña un sistema de pintura se debe tomar en cuenta la
compatibilidad de las mismas. Con el fin de evitar problemas de compatibilidad se
tomará los siguientes puntos:
• Utilizar
combinaciones
donde
no
se
conozcan
limitaciones
de
compatibilidad.
• Utilizar pinturas de acabado pertenecientes a la misma familia.
• Procurar que todas las pinturas del esquema provengan del mismo
suministrador o fabricante de pinturas.
• Seguir exactamente las condiciones de aplicación que dicta el fabricante de
pintura que es sin duda el que mejor conoce las particularidades de sus
productos.
En caso que se conozca la particularidad o composición de cada pintura se
utilizará las siguientes recomendaciones:
• La tabla 3.15 muestra las compatibilidades entre los tipos genéricos de
recubrimientos más comúnmente aplicados, siempre y cuando los tiempos
de envejecimiento de las imprimaciones sean inferiores a 6 meses.
77
Tabla 3.15 Compatibilidad entre pinturas 18.
POLIMERIZACIÓN
Evaporación
del disolvente
Oxidación
Poliéster
Poliuretano
Epoxi
Epoxialquitrán
POLIMERIZACIÓN
Clorocaucho
Acrílicas
Epoxi éster
Fenólicas
Alcidica con
Silicona
Alcidica
IMPRIMACIÓN *
Oleoresinosa
ACABADO
Cloro
Caucho
OXIDACIÓN
Vinílicas
PINTURA DE
Oleoresina
Alcídica
Alcídica con
Silicona
Fenólica
Epoxi éster
Acrílicos
C
C
C
C
C
C
C
C
C C* NR NR NR NR NR NR
NR C* NR NR NR NR NR NR
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
NR
C
C
C
Vinílicas
C
C
C
NR NR C* C
Clorocaucho
C
C
C
C
Bituminosas
Epoxi
Epoxi Alquitrán
Epoxi rica en
cinc
Uretano
Poliéster
Inorgánica de
cinc
NR NR NR
NR NR NR
NR NR NR
NR NR C* NR NR NR NR NR NR
NR C* NR C* NR C* C* C* C*
NR C* NR NR NR C* C* NR NR
NR NR NR
NR NR NR
NR NR NR
NR C NR C* C* C*
NR NR NR NR NR C*
NR NR NR NR NR C*
NR P
NR C*
NR C*
NR
C
C*
NR NR NR
NR C* C* C* NR C*
C*
NR
C
C*
NR
NR
C*
NR
NR
NR
C
NR
NR
X
C
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
C
NR NR NR NR
C* NR C
NR NR NR NR
P
NR
NR
NR
NR
*La imprimación o el recubrimiento existente tiene un tiempo de envejecimiento inferior a los 6 meses.
C = Normalmente compatible.
C* = Compatible siempre y cuando sean especiales las condiciones de
preparación de superficie y/o aplicación.
NR = No recomendable a causa de conocidos o sospechosos problemas de
compatibilidad. No es práctica común aplicar esta combinación de productos,
aunque si éstos son adecuadamente formulados pueden ser compatibles. En
ocasiones la aplicación de una capa intermedia entre las dos pinturas del sistema
valorado como NR puede hacerlo compatible.
P = Un uretano puede ser utilizado como capa de acabado si es del tipo poliéter o
acrílico, pero no si es del tipo poliéster.
18
J. A. GONZALES y E. OTERO; TEORÍA Y PRÁCTICA de la lucha contra la corrosión; Consejo superior de investigaciones
científicas centro nacional de investigaciones metalúrgicas; Imprime GRAFIMAD S.A; Madrid 1984.
78
X = No recomendable.
3.10.1.4.5. Espesor del sistema de pintura.
El espesor de un recubrimiento orgánico es el parámetro más íntimamente
relacionado con el efecto barrera que poseen las pinturas con relación al
ambiente en que están expuestas.
Para la protección de las superficies metálicas contra la oxidación u otros
factores se deberá tener en cuenta la necesidad de superar un cierto espesor
crítico para que la protección sea realmente duradera como lo indica el gráfico
siguiente.
Figura 3.9 Vida media del recubrimiento de pintura en función del espesor. Pinturas
al aceite y alquídicas 19.
19
J. A. GONZALES y E. OTERO; TEORÍA Y PRÁCTICA de la lucha contra la corrosión; Consejo superior de investigaciones
científicas centro nacional de investigaciones metalúrgicas; Imprime GRAFIMAD S.A; Madrid 1984.
79
3.10.1.4.6. Factores a considerar en la protección por pintura de una estructura metálica.
Hay numerosos criterios para seleccionar los sistemas de revestimientos.
Para la agresividad del clima con el tipo revestimientos se debe tomar en cuenta
la tabla 3.16. Si la humedad relativa no excede el 50 % y no hay exposiciones de
agentes químicos e industriales. El acero no necesita ser limpiado con arena
(Sandblasting). En tales áreas se limpia con herramientas eléctricas o cepillo de
alambre.
Tabla 3.16 Agresividad del clima con el tipo de pintura20.
Tipo genérico
Condiciones
Base de
Vinilo
Epóxicos
Fenólicos Alcalinos
aceite.
Luz solar y agua
10
9
9
10
10
Esfuerzos e impactos
8
3
2
4
4
Abrasión
7
6
5
6
4
Calor
7
9
10
8
7
Agua
10
10
10
8
7
Salinas
10
10
10
8
6
Solventes
5
8
10
4
2
Alcalinos
10
9
2
6
1
Ácidos
10
10
10
6
1
Oxidación
10
6
7
3
1
Nota 5 : Calificado en un rango de 1 a 10 por categoría.
A continuación se presenta un extracto de los métodos de preparación de
superficies metálicas.
Los métodos de preparación de superficie empleados habitualmente tienden
20
The Chemical Engineering Guide to corrosion; Richard W. Greene and Statt of Chemical Engineering; Mc Graw Hill Publications
1986.
80
a eliminar las impurezas que pueden interponerse entre el sustrato y la primera
capa de pintura. Además se debe dar rugosidad al metal e incrementar la
superficie libre sobre la que se depositará la pintura, con lo que aumenta también
la adhesión mecánica.
La selección del método de limpieza depende de diversos factores
relacionados con el tipo de impurezas presentes en la superficie, diseño de los
miembros o estructura a tratar.
3.10.2. PARÁMETROS PARA LA SELECCIÓN DEL MÉTODO DE PINTURA21.
3.10.2.1.
Limpieza con vapor de agua, agua caliente y detergente.
La limpieza con vapor seco sobrecalentado se emplea para remover
partículas de polvo muy adherentes que, acompañadas por grasas y aceites
vegetales o minerales, están presentes sobre la superficie de estructuras que por
su tamaño, diseño y ubicación no pueden ser tratadas por disolventes o por
cualquier otro método de limpieza.
El vapor seco se debe trabajar a una temperatura de 150 ° C y pulverizar a
una presión de 410 Kg/cm2 y el consumo horario del material dependerá del tipo
y de la forma de la boquilla pulverizadora.
3.10.2.2.
Lavado con agua a alta presión.
El agua a presión elimina de la superficie la pintura empollada o mal
adherida, óxidos sueltos, grasas o aceites superficiales, polvos y otros residuos.
La limpieza por agua a presión no reemplaza al arenado, teniendo cada método
un rol distinto.
21
J. A. GONZALES y E. OTERO; TEORÍA Y PRÁCTICA de la lucha contra la corrosión; Consejo superior de investigaciones
científicas centro nacional de investigaciones metalúrgicas; Imprime GRAFIMAD S.A; Madrid 1984.
81
Tabla 3.17 Presiones para la limpieza con agua22
PRESIÓN
IMPUREZAS A REMOVER
RECOMENDADA
MPa
Películas de pintura, resinas, fosfatos, sales de calcio,
carbonatos, coque………………………………………
Cenizas, incrustaciones biológicas rebabas de metal.
Silicatos, calamina, polímeros……………………………
138
103,4
69
“Masties”, cementos, pintura suelta, óxido (herrumbre),
bitumen, PVC, mortero, sulfato de calcio
48
Sedimentos, pulpa de papel, ceras, grasas, barros de
aluminio, carbón blando, arcilla dura, residuos de petróleo
crudo…………………………………………………………
21
Suciedad, hongos, algas, rastros de vegetación….
14
Pintura firmemente adherida, óxido muy adherido, calamina
en chapas recién laminados, asfalto, carbón
3.10.2.3.
34,4 a 69
Acción de la intemperie o meteorizado.
El mecanismo de acción por el que se produce el desprendimiento de la
escama de laminación o zinc de la superficie cuando se utiliza este método se
debe a la transformación que sufren las capas inferiores de los óxidos presentes
(en especial el óxido ferroso) en compuestos hidratados. El consecuente aumento
de volumen que se verifica resquebraja el zinc y la desprende de la superficie del
acero.
3.10.2.4.
Acción de la llama o flameado.
Este método se utiliza como complemento del meteorizado o directamente si
el acero no ha estado expuesto a la intemperie y como pretratamiento antes de
realizar el chorreado de la superficie. No puede ser considerado únicamente como
22
Partek Waterblasting Corporation, EEUU
82
un proceso de descalaminado, ya que puede actuar también sobre superficies
que tengan grandes cantidades de óxidos hidratados, sustancias grasas
protectoras mezcladas con polvo, pintura de protección temporaria con óxido
debajo de la película.
3.10.2.5.
Limpieza mediante disolventes.
El uso de disolventes como descontaminantes de la superficie se realiza
utilizando hidrocarburos aromáticos o alifáticos, que son aplicados sobre la
superficie del metal por medio de una tela, cepillo de cerdas blandas o brochas,
embebidas en el disolvente y con las cuales se las frota reiteradamente.
3.10.2.6.
Limpieza por medio de ácidos minerales.
Se utilizarán tres ácidos para el tratamiento de superficies: sulfúrico,
clorhídrico y fosfórico. Este último puede ser considerado como un tratamiento
decapante-pasivamente, ya que remueve solamente la herrumbre y provee de
una protección adicional al sustrato.
Los ácidos sulfúrico y clorhídrico actúan tanto sobre la herrumbre como
sobre la calamina y su mecanismo de acción varía de acuerdo con la composición
relativa de los óxidos presentes en la escama de laminación.
3.10.2.7.
Limpieza por cepillado y picareteado.
Este método se empleará cuando se realizan operaciones complementarias
al meteorizado y flameado o el sustrato va a ser pintado sin exigencias muy altas
de calidad, cuando se realizan operaciones de mantenimiento preventivo de
estructuras durante la etapa constructiva o cuando se debe efectuar el repintado
de
superficie
con
varios
años
de
servicio,
donde
se
han
producido
desprendimientos parciales en zonas críticas de la estructura (refuerzos soldados
o remachados, ángulos o lugares pocos accesibles.
83
3.10.2.8.
Limpieza mediante chorreado con materiales abrasivos.
Este método son mejores a los antes mencionados ya que se obtiene
superficies limpias de herrumbre y calamina.
En la práctica industrial hay tres formas de limpiar el acero por chorreado
con materiales abrasivos: arenado seco, arenado húmedo, y granallado en
circuito cerrado.
Arenado seco.- se utilizará aire, que imparte a las partículas abrasivas la
energía cinética necesaria para que lleguen a la superficie con la fuerza y
velocidad suficiente como para eliminar los contaminantes que se
encuentran sobre ella.
Arenado húmedo.- se utilizará para la remoción de herrumbre ligera o
capas finas de calamina y polvo atmosférico.
Granallado (granallas metálicas).- este método será trabajado en frío,
mediante el cual se envían un chorro de granallas de acero a alta velocidad
sobre la superficie libre del metal, en condiciones controladas.
Para la preparación de superficie en la durabilidad del sistema de pintura y
de la preponderancia del chorreado sobre los otros métodos de preparación se
visualiza en la tabla 3.18.
Durabilidad del sistema de pintura en función del método seguido para la
preparación de la superficie de acero.
84
Tabla 3.18 Durabilidad del sistema de pintura en función del método seguido para la
preparación de la superficie de acero 23.
Método de preparación de Durabilidad (años)del esquema de pintura
la superficie
Sistema
de
2
capas Sistema de 4 capas (2 de
(pintura de óxido de hierro óxido de hierro rojo y 2 de
rojo)
Ninguno
(cascarila
plomo rojo)
de
laminación intacta)
3,0
8,2
intemperie y acepilado.
1,2
2,3
Decapado.
4,6
9,5
Choreado
6,3
10,4
Envejecimiento
a
la
Sistema de pinturas con 170 µ m de espesor
Ninguno
(cascarila
de
3
la
0,5
laminación intacta)
Envejecimiento
a
intemperie y acepilado.
Decapado.
4
Choreado
9
En ausencia de otros requerimientos en los documentos de contrato el
fabricante maneja la limpieza del acero, por medio de cepillos de alambre u otros
métodos elegidos por el fabricante.
A menos que este específicamente excluido, la pintura es aplicada
por
brocha, spray o rodillos, de la elección del fabricante.
El acero que no requiera pintura de taller es limpiado del aceite o grasa por
limpiadores solventes y limpiadores de polvo y otros materiales extraños como
23
J. A. GONZALES y E. OTERO; TEORÍA Y PRÁCTICA de la lucha contra la corrosión; Consejo superior de investigaciones
científicas centro nacional de investigaciones metalúrgicas; Imprime GRAFIMAD S.A; Madrid 1984.
85
barrer con cepillos de fibra u otros medios.
Abrasiones causadas por manejo después del pintado son esperadas.
Cuando existen áreas manchadas en los elementos estructurales serán de total
responsabilidad del personal que esta a cargo de la pintura en campo.
Los métodos de comparación de la superficie preparada y pruebas que se
realiza a las pinturas se encuentran en el (Anexo 2)
3.10.3. REQUIISITOS ESPECÍFICOS24.
3.10.3.1.
Superficies Inaccesibles.
Excepto para las superficies de apoyo por contacto, las superficies
inaccesibles después del armado de taller, se limpiarán y pintarán antes del
armado, si se lo requiere en las Especificaciones de proyecto.
3.10.3.2.
Superficies en Contacto.
La pintura puede usarse sin restricciones en conexiones por aplastamiento.
Las superficies que queden en contacto después del armado de taller se limpiarán
antes de unirlas de acuerdo con las disposiciones del Código de Prácticas
generales de la AISC, pero no se pintarán excepto cuando el diseño se basa en
condiciones especiales de superficie de acuerdo con los requisitos del apéndice E
del manual del AISC. Las superficies que quedaran en contacto en el campo, y las
que cumplan con los requisitos del apéndice E del manual del AISC, se limpiarán
en taller de acuerdo con las especificaciones de la obra.
3.10.3.3.
Superficies maquinadas.
Las superficies maquinadas serán protegidas contra la corrosión mediante
un revestimiento inhibidor de la corrosión que pueda ser removido antes del
24
AISC, Specification for Structural Steel Buildings, Sección J, 2005. pag 206
86
montaje ó pinturas cuyas características hagan innecesaria su remoción previa al
montaje.
3.10.3.4.
Superficies adyacentes a las soldaduras de obra.
A menos que se especifique de otro modo en los documentos de proyecto,
la superficie en 50 mm alrededor de cualquier soldadura ejecutada en obra,
deberá estar libre de materiales que pudieran impedir el correcto proceso de
soldado ó produzcan humos inaceptables durante la ejecución de la soldadura.
Figura 3.10 Superficies adyacentes a la soldadura25
3.10.3.5.
Inspección de pintura.
La inspección de la pintura de taller necesita estar involucrada con la mano
de obra en cada fase de la operación, el fabricante de las edificaciones de acero
provee información de los horarios de operaciones y permite el acceso al sitio de
trabajo a los inspectores. La inspección debe ser coordinada con el cronograma
de tal forma que se evite paradas en las operaciones programadas.
3.11. ARMADO EN TALLER.
Esta operación tiene por objeto presentar en taller cada uno de los
elementos estructurales que lo requieran ensamblando las piezas que se han
25
The Chemical Engineering Guide to corrosion; Richard W. Greene and Statt of Chemical Engineering; Mc Graw Hill Publications
1986.
87
elaborado sin forzarlas en la posición relativa que tendrán una vez efectuadas las
uniones definitivas.
Se armará el conjunto de los elementos, tanto el que ha de unirse
definitivamente en taller como el que se unirá en obra. La operación de armado en
taller tiene por objeto disminuir las operaciones que se han de realizar en el
montaje.
3.11.1. ELEMENTOS CON UNIONES EMPERNADAS.
Los elementos que tendrán que unirse con pernos calibrados o de alta
resistencia se fijarán con pernos de armado, de diámetro no más de 2 mm menor
que el diámetro nominal del agujero correspondiente.
Se colocará el número suficiente de pernos de armado para que apretados
fuertemente con llave manual se asegure la inmovilidad de las piezas armadas y
el intimo contacto entre las superficies de unión.
3.11.2. ELEMENTOS CON UNIONES SOLDADAS.
Los elementos que se unirán mediante soldadura se fijaran entre sí con
medios adecuados que aseguren, la indeformabilidad, la inmovilidad durante el
proceso de soldadura y enfriamiento subsiguiente, consiguiéndose así la exactitud
pedida y facilitándose el trabajo.
Para la fijación no se permite realizar operaciones de taladrado o rebajos
que no vengan definidos en los planos de taller.
Como medio de fijación de los elementos entre sí puede emplearse puntos
de soldadura depositados entre los bordes que se van a unir. El número y el
tamaño de los puntos de soldadura será el mínimo suficiente para asegurar la
inmovilidad. Estos puntos de soldadura pueden englobarse en la soldadura
definitiva si se limpia perfectamente con cepillo metálico la escoria, además de no
88
presentan fisuras u otros defectos.
Se prohíbe fijar las piezas a las plantillas de armado con puntos de soldadura.
3.11.3. COMPROBACIÓN DE LA EXACTITUD.
Con el armado se comprobará que la disposición y la dimensión del
elemento se ajustan a las señaladas en los planos de taller. Se rectificarán todas
las piezas que no permitan el armado en las condiciones
indicadas en los
literales 3.11.1 y 3.11.2.
3.11.4. REALIZACIÓN DE LAS UNIONES.
Después de efectuado el armado y comprobada su exactitud se procederá a
realizar la unión definitiva de las piezas que constituyen las partes que hayan de
llevarse terminadas a la obra. Las prescripciones para las uniones empernadas se
han establecido en 3.11.1 y para las uniones soldadas en 3.11.2.
No se realizarán las fijaciones de armado hasta que quede asegurada la
indeformabilidad de las uniones.
3.11.5. MARCAS DE IDENTIFICACIÓN.
En cada una de los elementos preparados en el taller se pondrá una marca
de identificación en frío, con la que ha sido designada en los planos de taller para
el armado de los distintos elementos.
Deberá utilizarse un tamaño de letras y números con una altura mínima de
12 mm. La ubicación de las marcas de identificación deberá estar en puntos
claves, para evitar confusiones.
89
Figura 3.11 Marcador metálico.
Así mismo cada uno de los elementos terminados en el taller llevará la
marca de identificación prevista en los planos de taller para determinar su
posición en la obra.
3.12. ALMACENAMIENTO.
Una vez que se realiza los procesos anteriores la mayoría de elementos
estructurales no son usados inmediatamente, razón por la cual estos deben ser
almacenados en un lugar lo menos agresivo posible. Las condiciones ideales de
mantenimiento elementos metálicos serían demasiado costosas para una
empresa, ya que los dichos componentes ocuparían mucho espacio y un espacio
tan grande como el que se necesita para este propósito estaría fuera de un
presupuesto razonable. Por este motivo, se recomienda almacenar dichos
elementos en un lugar cubierto.
3.13. TRANSPORTE.
El transporte de elementos estructurales debe ser realizado en coordinación
con las necesidades en el sitio de montaje. En caso de que los elementos sean
fabricados en el mismo lugar del ensamble final, el transporte no constituye un
problema, pero si la fabricación se realiza en una planta lejos de la edificación,
entonces el transporte es parte vital de un ensamble óptimo y sin pérdidas de
tiempo.
90
CAPITULO IV
4. MONTAJE DE EDIFICACIONES DE ACERO
4.1.
OBJETIVOS
Determinar los requisitos para el personal, documentos, equipos y
operaciones que deben cumplirse en las diferentes etapas del montaje de
edificaciones de acero.
Tener claras todas las responsabilidades referentes al montaje de todas las
partes que intervienen en un contrato.
Establecer la importancia del cumplimiento de normas y códigos específicos
en el montaje de edificaciones de acero
4.2.
INTRODUCCIÓN
En
el presente
responsabilidades
capítulo
se
hace
referencia a
los
requisitos
y
que deben aplicarse durante el montaje en campo. Los
requisitos que se mencionan son los mismos que se cumplen en grandes
empresas de construcción de estructuras metálicas en el país, y el objetivo del
presente proyecto es precisamente difundir este reglamento a todas las empresas
relacionadas con la fabricación y montaje de edificaciones de acero.
En el capítulo anterior se hace referencia a los requisitos, responsabilidades
que se deben cumplir en la fabricación de elementos estructurales en planta. En
esta sección se tiene los requisitos que se deben cumplir para el montaje en obra
de dichos elementos.
91
4.3.
FLUJOGRAMA DEL PROCESO DE MONTAJE.
92
4.4.
REQUISITOS Y RESPONSABILIDADES DEL PERSONAL DE
MONTAJE.
4.4.1. REQUISITOS DEL DISEÑADOR DE ESTRUCTURAS DE ACERO.
El diseñador de estructuras de acero debe ser un profesional de la
Ingeniería, afiliado a su respectivo colegio, debiendo demostrar su competencia a
través de las certificaciones vigentes correspondientes.
4.4.2. RESPONSABILIDADES
DEL DISEÑADOR DE ESTRUCTURAS DE
ACERO.
El Diseñador de estructuras de acero es el profesional de la ingeniería,
responsable del diseño de dichas estructuras, las conexiones y el procedimiento
del montaje. Se asegurará de cumplir con las especificaciones del presente
Reglamento Técnico y firmará los planos estructurales y de montaje de los
miembros
o
elementos
correspondientes,
contemplados
en
el
presente
documento.
Diseñador de estructuras convencionales de acero. ( sin ningún
aumento a lo planteado)
Diseñador de estructuras complejas de acero. ( a más de lo planteado
se aumentaría lo siguiente):
Deberá demostrar su capacitación vigente y/o asesoría en:
-
Diseño sísmoresistente
-
Metalurgia.
-
Manejo de normas AISC y AISI.
Además deberá haber estado a cargo del diseño de al menos una estructura
convencional de acero o una estructura compleja de acero.
93
4.4.3. REQUISITOS DEL MONTADOR DE ESTRUCTURAS DE ACERO
El montador de estructuras de acero será un profesional de la Ingeniería
afiliado a su respectivo colegio, debiendo demostrar su competencia a través de
las certificaciones vigentes correspondientes
4.4.4. RESPONSABILIDAD DEL MONTADOR DE ESTRUCTURAS DE ACERO
El Montador de estructuras de acero es el profesional afiliado a su
respectivo colegio responsable del montaje de las estructuras de acero. Se
asegurará de que el montaje de los miembros estructurales abarcados en el
presente Reglamento Técnico se realicen cumpliendo la información de los planos
de montaje y con las especificaciones del presente Reglamento Técnico.
El Montador asume la responsabilidad de otorgar a sus trabajadores los
beneficios de la ley de seguro social obligatorio y con el código de trabajo.
4.4.5. REQUISITOS DE OPERARIOS PARA MONTAJE
Los operarios que realizarán el montaje en obra, de elementos y
subconjuntos de construcciones metálicas, deberán interpretar planos de montaje
y especificaciones técnicas, consiguiendo la calidad requerida, a los costes
estipulados y en condiciones de seguridad.
Los operarios deben contar con un nivel medio de educación, y que haya
demostrado
su
competencia
a
través
de
los
certificados
vigentes
correspondientes.
En el caso de no existir en el País algún organismo legalmente designado o
acreditado para dicha certificación, serán válidas las certificaciones realizadas por
organismos de reconocido prestigio en el área de la metal mecánica
correspondientes dentro del Ecuador.
94
4.4.6. RESPONSABILIDADES DE OPERARIOS PARA MONTAJE.
El personal de montaje tendrá la responsabilidad de cumplir con el
cronograma de actividades que se le asigne para las diferentes fases del montaje.
Además
deberá conocer y cumplir con la Norma técnica de seguridad
Ecuatoriana NTE INEN 439:1984
4.5.
EQUIPO UTILIZADO EN EL MONTAJE
La capacidad y la calidad de la instalación y el equipo de montaje se ajustarán a
lo detallado en el programa de montaje y satisfacerá a la dirección de la obra,
estando siempre en buenas condiciones de funcionamiento.
El equipo de montaje debe dar garantías tanto para la ejecución del trabajo
como para precautelar la integridad de los operarios.
Dentro del programa de montaje deberá utilizarse los equipos siguientes:
Amoladora
Taladro magnético
Compresor.
Figura. 4.1 Máquinas eléctricas manuales.
Herramienta menor.
Máquinas eléctricas manuales.
Elementos de izar (cables, cadenas, cabos…)
95
Puente grúa
Tecles
Tiffor
Carretillas hidráulicas
Figura. 4.2 Máquinas de elevación y carga .
Andamios. Elevadores Equipo de seguridad para el personal.
Figura. 4.3 Andamios y equipo de protección.
96
4.6.
PLANOS.
4.6.1. FORMATOS.
Los planos de montaje, con los miembros o elementos que se abarcan en el
presente reglamento, se podrán utilizar con los formatos, rotulados indicados en el
Código de Práctica de Dibujo de Arquitectura y Construcción del Código
Ecuatoriano de la Construcción CPE INEN 05 o en los indicados en el Código de
Dibujo Técnico Mecánico CPE INEN 03
4.6.2. INFORMACIÓN EN LOS PLANOS DE MONTAJE EN OBRA
Los planos de montaje, con los miembros o elementos indicados en este
reglamento, han de contener la información de medidas, secciones y localización
relativa de los diversos miembros o elementos. Se acotarán los niveles de piso,
centros de columnas y proyecciones. Contendrán detalles de las uniones
y
secuencia de las mismas. Han de dibujarse a una escala suficientemente grande
para mostrar en forma adecuada la información. Los planos llevarán la firma del
profesional colegiado diseñador de la obra de construcción en acero.
4.6.3. PLANOS AS – BUILT
Cuando se esta realizando el montaje y lo establecido en los planos de
montaje no coinciden con la estructura que se esta armando, se realizará los
ajustes necesarios bajo la dirección y aprobación del ingeniero montador, el cual
notificará los cambios realizados durante el montaje mediante los planos as – built.
4.6.4. ENTREGA DE PLANOS DE MONTAJE
Los planos de montaje deben ser entregados por el diseñador de la obra al
ingeniero colegiado responsable del montaje.
97
4.7.
MONTAJE
El montaje constituye la parte más interesante e importante de todo el
proceso de construcción de estructuras metálicas, ya que al final del mismo se
puede apreciar en toda su magnitud una edificación como se muestra la figura
4.1.El montaje esta conformado por un sin número de subprocesos los cual son
indispensables para que el proceso completo sea de total satisfacción.
Figura 4.4 Colocación de columnas y vigas
El diseñador, basándose en las indicaciones del proyecto redactará un
programa de montaje detallando los pasos siguientes:
a) Descripción de la ejecución en fases, orden y tiempos de montaje de los
elementos de cada fase.
98
b) Descripción del equipo que empleará en el montaje de cada fase.
c) Apeos, cimbras u otros elementos de sujeción provisional.
d) Personal preciso para realizar cada fase con especificación de su
calificación profesional.
e) Elementos de seguridad y protección del personal.
f) Comprobación de los replanteos.
g) Comprobación de las nivelaciones, alineaciones y aplomos.
Este programa se presentará al ingeniero montador a cargo de la obra y se
requiere su aprobación antes de iniciar los trabajos en el montaje. Y si el ingeniero
montador considera necesario modificar estos pasos, lo realizará según convenga
en el montaje.
4.7.1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
El cronograma de actividades comprende la descripción de la ejecución en
fases, orden y tiempos de montaje de los elementos de cada fase según lo
expedido por el profesional colegiado diseñador del proyecto estructural.
4.7.2. TRANSPORTE
Dependiendo de la magnitud de la construcción, el transporte de los
elementos estructurales debe ser realizado con ayuda de grúas, tecles (para
transporte interno), camiones apropiados para elementos estructurales, siguiendo
las instrucciones de seguridad que se especifiquen por parte de la empresa que
tiene a su cargo el levantamiento de dicha estructura.
Para el transporte de los elementos estructurales, la empresa encargada del
transporte deberá contratar seguros contra cualquier inconveniente que suceda
durante el viaje.
En el transporte de estos elementos a obra se deberá cumplir con las leyes
de tránsito vigentes.
99
4.7.3.
ELEMENTOS DE LA ESTRUCTURA.
Los elementos, componentes de la estructura estarán de acuerdo con las
dimensiones y detalles de los planos de taller y prescripciones consignadas en el
Pliego de Condiciones del Proyecto y llevarán las marcas de identificación
prescritas en el capitulo 3 literal 3.11.5.
4.7.4. MANIPULACIÓN.
El almacenamiento y depósito de los elementos compuestos de la obra se
hará de una forma sistemática y ordenada para facilitar su montaje.
Las manipulaciones necesarias para la carga, transporte, almacenamiento a
pie de obra y montaje se realizarán con el cuidado suficiente para no provocar
solicitaciones excesivas en ningún elemento de la estructura y para no dañar ni a
las piezas ni a la pintura. Se cuidarán especialmente, protegiéndolas si fuese
necesario las partes sobre las que hayan de fijarse las cadenas, cables o ganchos
que vayan a utilizarse en la elevación o sujeción de las piezas de la estructura.
Se corregirá cuidadosamente antes de proceder al montaje cualquier
abolladura comba o torcedura que haya podido provocarse en las operaciones de
transporte.
Si el defecto no puede ser corregido, o se presume que después de
corregido puede afectar a la resistencia o estabilidad de la estructura la pieza en
cuestión se rechazará marcándola debidamente para dejar constancia de ello.
4.7.5. ALINEADO DE BASES DE COLUMNAS.
Las bases de columnas deberán ser puestas a nivel y correctamente
alineadas con un apoyo completo sobre el hormigón ó mampostería como se
muestra en la figura siguiente.
100
Figura 4.5 Alineación de las columnas.
4.7.6. ARRIOSTRAMIENTO.
La estructura de acero y sus elementos estructurales se ubicarán y se
aplomarán, dentro de las tolerancias definidas en los subpárrafos referente a
tolerancias.
Donde sea necesario se proveerán arriostramientos provisorios, de acuerdo
a los siguientes requerimientos:
Tales arriostramientos se proyectarán para soportar todas las cargas a las
cuales la estructura pueda ser sometida durante el montaje y la construcción,
incluyendo equipo y la operación del mismo. Pero no las cargas impredecibles
como los debidos al tornado, explosión y colisión. Estos arriostramientos deberán
ser mantenidos todo el tiempo que sea necesario para garantizar la seguridad.
101
4.7.7. ALINEACIÓN DE LA ESTRUCTURA.
No se ejecutará ningún empernado ó soldadura permanente hasta que las
partes adyacentes afectadas de la estructura hayan sido correctamente alineadas.
4.7.8. ACEPTABILIDAD DE LA POSICIÓN Y ALINEACIÓN.
Para priorizar la ubicación
o aplicación de cualquier otro material, el
propietario es responsable para determinar la localización del acero estructural si
es aceptable para aplomes, nivelaciones y alineamientos dentro de las tolerancias.
El montador dará a tiempo la notificación de la aceptabilidad para el propietario o
un listado de los ítems específicos a ser corregidos de acuerdo a la aceptabilidad
obtenida.
Tal información es dada inmediatamente en el cumplimiento de cualquier
parte del trabajo y prioriza el inicio de trabajo para otras ocupaciones que sería
aplicada, ajustadas o aplicadas al trabajo del acero.
4.7.9. AJUSTE DE UNIONES DE COLUMNAS COMPRIMIDAS Y PLACAS
BASE.
Se permite una falta de contacto cuya luz no exceda de 2 mm,
independientemente del tipo de empalme empleado (empernado, soldadura a
tope de penetración parcial).
102
Figura 4.6 Columna Soldada con la placa base.
Si la abertura supera 2 mm, pero es menor que 6 mm, y si una inspección
estructural muestra que no existe la suficiente área de contacto, la abertura será
rellenada con cuñas de acero de espesor constante. Las cuñas podrán ser de
acero común, independientemente del tipo de acero principal.
4.7.10. SOLDADURAS DE OBRA
La pintura de taller que se encuentre en superficies adyacentes a las
uniones a ser soldadas en obra será cepillada con cepillo de acero, para asegurar
la calidad de la soldadura.
Las soldaduras de obra que unan elementos de la estructura a insertos
empotrados en hormigón deberán ser ejecutadas en forma tal que se evite una
excesiva expansión térmica del inserto que pueda provocar el agrietamiento o
fisuración del hormigón o tensiones excesivas en el inserto.
103
4.7.11. PINTURA DE OBRA
La responsabilidad por los retoques de pintura, limpieza y pintado de obra se
adecuará a las prácticas locales aceptadas, y ésa asignación será explícitamente
indicada en los documentos del proyecto.
De no detallarse en los documentos de contrato, el personal de montaje
encargado de la pintura no pintará la superficie de la cabeza de los pernos y
tuercas y de las soldaduras, no removerá la pintura de taller, no llevará a cabo
cualquier otra pintura de campo.
Figura 4.7 Pintura en obra de las columnas.
4.7.12. UNIONES DE OBRA
A medida que el montaje avanza, la estructura y sus elementos estructurales
serán empernadas o soldados para soportar en forma segura todas las cargas
permanentes, viento y sobrecargas de montaje.
104
4.7.13. LIMPIEZA FINAL
El complemento del montaje y antes de la aceptación final, el montador
removerá todo el equipo utilizado para el montaje como por ejemplo los andamios,
escaleras, también estará a cargo de la limpieza de la basura producto del
montaje.
4.8.
TOLERANCIAS DE LA ESTRUCTURA26.
4.8.1. DIMENSIONES GENERALES.
Por lo general es esperada alguna variación en las dimensiones generales
finales de los marcos estructurales de acero. Tales variaciones están estimadas
dentro de los límites de la buena práctica cuando ellos no exceden el efecto
acumulado de tolerancias de rolado, fabricación y montaje
4.8.2. PUNTOS Y LÍNEAS DE TRABAJO.
Las tolerancias de montaje son definidos con referencia a puntos y líneas de
trabajo como sigue.
a) Para
miembros no horizontales, los puntos de trabajo son los centros
geométricos en cada extremo del elemento.
b) Para miembros horizontales, los puntos de trabajo son los centros de la
superficie o patín superior en cada extremo.
c) Otros puntos de trabajo serían sustituidos por facilidad de referencia,
provistos que ellos están basados en estas definiciones.
La línea de trabajo del miembro es una línea recta que conecta los puntos
de trabajo del miembro.
26
Manual of Steel Construction AISC, Code of Standard Practice for Steel Buildings and Bridges, 2005.
105
4.8.3. POSICIÓN Y ALINEACIÓN.
Las tolerancias en la alineación y posición de los puntos y líneas de trabajo
son las siguientes.
4.8.3.1.
Columnas
Las partes de las columnas individuales son consideradas aplomadas si la
desviación de la línea de trabajo de la línea de aplomado no excede 1:500, sujeto
a las siguientes limitaciones.
a) Los puntos de trabajo de miembros de las partes de columnas adyacentes
al túnel del elevador sería desplazada no mas que 26 mm de la línea de
columna establecida en los primeros 20 pisos, sobre este nivel, el
desplazamiento estaría incrementado 1 mm para cada piso adicional hacia
arriba hasta un máximo de 50 mm.
b) Los puntos de trabajo del miembro de partes de columnas exteriores
estarían desplazadas de la línea de columna establecida no más que
26mm hacia fuera del edificio. ni 50 mm hacia dentro, en ningún punto en
los primeros 20 pisos; sobre el piso 20, el desplazamiento estaría
incrementado 2 mm por cada piso adicional, pero no puede exceder un
total de 50 mm hasta 75 mm distante hacia dentro de la línea del edificio.
c) Los puntos de trabajo del miembro de las partes exteriores de la columna
en cualquier nivel de juntas para edificios multipisos y en la parte superior
de las columnas para edificios de un solo piso no podrá caer fuera de una
evolvente horizontal, paralela a la línea del edificio, 38 mm de ancho para
edificios sobre los 100 m en longitud. El ancho de la evolvente estaría
incrementado por 13 mm por cada 30 m adicionales en longitud, pero no
excederán las 75 mm .
d) Los puntos de trabajo del miembro de las partes exteriores de la columna
estarían desplazadas de la línea de columna establecida, en una dirección
paralela a la línea del edificio, no mas que 50 mm en los primeros 20 pisos;
106
sobre los 20 pisos, el desplazamiento estaría incrementado 2 mm , por
cada piso adicional, pero no excederá un desplazamiento total de 75 mm.
paralelo a la línea del edificio.
4.8.3.2.
Otros miembros conectados a columnas.
a) La alineación de los miembros, los cuales consisten de una sola pieza sin
contener juntas de campo, excepto miembros en cantilever, es considerada
aceptable si la variación en la alineación es causada solo por la variación
de la alineación de la columna y/o alineación del miembro de apoyo
primario dentro de los límites permisibles para la fabricación y montaje de
tales miembros.
b) La elevación de miembros conectándose a columnas es considerada
aceptable si la distancia del punto de trabajo del miembro a la parte
superior de la línea de empalme de columna no se desviará más que + 5
mm o – 8 mm de la distancia especificada en los planos.
c) La elevación de miembros, los cuales consisten de una sola pieza , otros
miembros que están conectados a columnas, es considerado aceptable si
la variación en la elevación actual es causada solo por la variación en la
elevación de los miembros de apoyo los cuales están dentro de los límites
permisibles para fabricación y montaje de tales miembros.
d) Piezas individuales en las cuales están segmentadas de unidades
ensambladas en el campo conteniendo juntas de campo entre los puntos
de apoyo están consideradas aplomadas, niveladas y alineadas si la
variación angular de la línea de trabajo de cada pieza relativa a la
alineación de diseño no excede 1:500.
e) La elevación y alineación de miembros en cantilever debe ser considerado
aplomada, nivelada y alineada si la variación angular de la línea de trabajo
de una línea recta extendida en la dirección del plano de los puntos de
trabajo en su extremo apoyado no excede 1:500.
107
f) La elevación y alineación de miembros, los cuales son de forma irregular
deben ser considerados aplomados, nivelados y alineados si los miembros
fabricados están dentro de las tolerancias y su miembro o miembros de
apoyo están dentro de lo especificado dentro del presente reglamento.
4.8.3.3.
Tolerancias de alineación para miembros con juntas de campo.
El mal alineamiento angular de la línea de trabajo de todas las piezas
fabricadas relativa a la línea entre los puntos de apoyo del miembro del conjunto
en posición de montaje no debe exceder 1 en 500. Note que las tolerancias no
están mostradas en términos de desplazamiento lineal en cualquier punto y no es
tomada como la longitud total de los apoyos dividido para 500, el ejemplo típico se
muestra en la figura 4.8 Numerosas condiciones dentro de las tolerancias para
estos y otros casos son posibles. Esta condición aplica para ambas tolerancias,
para planta y elevación.
Figura 4.8 Tolerancias de alineación para miembros con empalmes en campo 27
27
Manual of Steel Construction AISC, Code of Standard Practice for Steel Buildings and Bridges, 2005. Pág. 6-442.
108
4.9.
SEGURIDAD EN EL MONTAJE.
En el proceso de montaje se debe tener presente los siguientes planes de
seguridad:
• Plan de minimización de impactos.
• Plan de Gestión de tratamiento de los residuos, efluentes y emisiones.
• Plan de Seguridad y Salud laboral
4.9.1. PLAN DE MINIMIZACIÓN DE IMPACTOS
El objetivo de la minimización de impactos es evitar, en la medida de lo
posible, las emisiones, los vertidos así como la utilización de los recursos con
criterios de sostenibilidad, a fin de conseguir aplicar buenas prácticas de gestión
como:
• Mejoramiento en las condiciones de seguridad e higiene.
• Motivación y percepción de la utilidad de estas prácticas en el personal.
• Modificación de los procedimientos en la manipulación de residuos para
evitar riesgos de toxicidad y reducir probabilidades de accidentes.
• Segregación de la corriente de residuos y emisiones en función de su
peligrosidad, estado de presentación (líquido, sólido), área de generación y
desarrollo de guías de utilización de materiales y equipos en cada una de
las áreas.
4.9.1.1.
Protección del aire
Los vehículos que transporten elementos con alto contenido de humedad,
deben
contar con dispositivos apropiados que eviten el derrame del
material durante el transporte.
Están prohibidas todo tipo de quemas, incluyendo las de los residuos
provenientes de la remoción de vegetación.
109
No se debe quemar basura, desechos, recipientes, ni contenedores de
material artificial o sintético como caucho, plásticos, poliuretano, cartón,
entre otros.
Todos los contratistas deberán presentar, antes de la iniciación de la obra
el certificado de revisión vehicular municipal en cumplimiento de la
Ordenanza 076, de lo contrario no serán contratados.
Antes de iniciar con las actividades del proyecto
solicitarán a todas las
empresas contratistas presentar un certificado avalizado por la empresa
que haya dado mantenimiento preventivo de la maquinaria pesada y todo
transporte a utilizar para el desarrollo del proyecto.
Para poder llevar a cabo un control y seguimiento de los fenómenos meteorológicos se debe realizar una serie de controles sobre los siguientes
parámetros:
- Temperaturas máximas, mínimas y medias.
- Precipitaciones.
- Viento dominante y su dirección.
4.9.1.2.
Protección contra el ruido
Para controlar el ruido generado durante los procesos constructivos, el
constructor utilizará equipos y maquinaria moderna, que se caractericen por
generar poco ruido y utilizará la tecnología disponible para el control o
disminución del mismo. Asimismo, deberá velar por el correcto funcionamiento de
todos los equipos y maquinaria, asegurándose que no pasen de los 75 dB para
evitar que funcionamientos inadecuados contribuyan a incrementar el ruido o la
contaminación por gases.
No se permitirá realizar trabajos que generen ruido por la noche, a fin de no
interferir en las horas de descanso de la población que habita cerca al proyecto.
110
Para el control y corrección de ruido y/o vibraciones se exigirá la utilización
de silenciadores para el caso de maquinaria o equipo pesado.
No se permitirá el uso de sirenas, altavoces y pitos.
En caso de que el ruido sobrepasara los límites permisibles establecidos
en la ordenanza N0 0123 vigente, se deberá utilizar barreras acústicas
(pantallas) para absorber el ruido excesivo.
Después de implantar todas las medidas correctoras referentes a ruidos, se
debe hacer aún más hincapié en la necesidad de eliminar todas aquellas
emisiones sonoras innecesarias mediante aislamientos.
Además se realizarán controles periódicos de mediciones con un
sonómetro homologado, a una distancia de 10, 20 y 50 metros, tanto
nocturnos como diurnos.
4.9.1.3.
Protección del agua
El almacenamiento de combustibles y lubricantes y el mantenimiento de
maquinaria (incluyendo el lavado), del equipo móvil y otros equipos, deberá
realizarse de manera que no contaminen los suelos o las aguas.
Los cambios de aceite de la maquinaria y vehículos de obra realizados de
una forma indiscriminada, las fugas accidentales de lubricantes y
combustibles en las áreas de almacenamiento de los mismos, los residuos
y aguas residuales procedentes del área de trabajo, son una fuente
potencial de contaminación de aguas que será preciso regular, con
señalización y capacitación de personal.
Queda prohibido todo vertido de aceite usado en causes de aguas
superficiales y o aguas subterráneas, así como en sistemas de
alcantarillado o evacuación de aguas residuales. También estará prohibido
el abandono y vaciado en depósitos incontrolados.
111
El ingeniero montador estará obligado a efectuar el cambio de aceite de la
maquinaria en el taller autorizado. En el caso de que lo realice a pie de la
obra, deberá entregar los aceites usados a personas autorizadas.
El almacenamiento de combustibles y lubricantes se hará en un período
inferior a tres meses, en envase o recipientes que cumplan las siguientes
características:
- Estarán concebidos y realizados de forma que se eviten cualquier
pérdida.
- Construidos con materiales que no sean susceptibles de ser
atacados por su contenido.
- Serán sólidos y resistentes para responder con seguridad a las
manipulaciones necesarias.
Se mantendrán en buen estado, sin efectos estructurales ni fugas
aparentes.
Los materiales sobrantes de los cortes, la basura y los residuos de tala y
rocería, deben disponerse de tal manera que no afecten corrientes de agua.
No se permitirá el uso, tránsito o estacionamiento de equipo móvil en los
lechos de los causes.
4.9.1.4.
Protección de los suelos
En caso de derrames accidentales de lubricantes, combustibles, etc, los
residuos deben ser recolectados de inmediato y su disposición final debe
hacerse de acuerdo con estas normas.
Los depósitos de materiales y los frentes de obra deberán estar provistos
de recipientes para la recolección de basura, éstas serán vaciadas
diariamente en envases fijos con tapas herméticas, que serán entregados
periódicamente a los recolectores municipales, respetando los horarios
establecidos.
112
La disposición de desechos de construcción se hará en los lugares fijados
por la fiscalización de la obra y al finalizar la obra, el contratista deberá
desmantelar las casetas temporales, patios de almacenamiento, talleres y
demás construcciones temporales, disponer los escombros y restaurar el
paisaje.
4.9.1.5.
Protección de la comunidad
El ingeniero montador deberá adoptar las medidas de control que sean
necesarias para preservar el bienestar de la comunidad aledaña a los
trabajos y que se verá afectada por la presencia de maquinaria, generación
de ruido, polvo, contaminación y otras molestias.
En este sentido, el ingeniero montador ubicará los materiales y equipos en
el lugar adecuado, con el fin de garantizar la seguridad de la población su
normal circulación a través de las áreas de trabajo.
Todos los sitios y superficies de terreno que sean afectadas por los
trabajos, se restablecerán, de forma que sus condiciones finales sean
iguales o superiores a las que tenían antes de iniciar los trabajos. Esta
actividad se exigirá en el contrato de construcción y será pagada por el
propietario de la obra.
Cuando sea necesario suspender un servicio, se debe informar a la
comunidad con la suficiente anterioridad, si este afecta a los habitantes.
Para evitar inconvenientes y proveer seguridad a los habitantes del sector
donde se van a ejecutar las obras se demarcará y aislará totalmente el
perímetro del área de trabajo mediante barrearas provisionales metálicas,
de madera o cintas plásticas.
113
Al tratarse de una zona urbana, se deberá desalojar permanentemente
todos los desperdicios existentes: desperdicios metálicos, colillas de
electrodos, alambres, tablas etc. que puedan causar accidentes y afectar a
los pobladores en la zona de en intervención.
Durante el proceso de montaje se pueden presentar dificultades entre los
contratistas, los propietarios aledaños a la obra, la comunidad en general,
las autoridades, etc. Los constructores deberán acogerse a una serie de
normas que garanticen unas relaciones armónicas con los propietarios, las
comunidades y las autoridades locales. Además, deberán seguir una serie
de recomendaciones en el manejo
de los predios que constituyen el
derecho de la vía.
4.9.1.6.
•
Protección de la flora, la fauna y los ecosistemas
Las áreas destinadas a la ubicación de las instalaciones auxiliares no se
dispondrán en las áreas de interés florístico y/o faunístico. Entendiendo
como instalaciones auxiliares el patio de maquinaria, el campamento de
obra y botaderos.
•
Si varias partes del trabajo influyen sobre un área sensible, es deseable
agruparlas en una sola operación para evitar prolongar los posibles daños.
Las autorizaciones de uso de terrenos en forma temporal o el uso de
caminos particulares, se encuentra normados por las leyes pertinentes del
Ecuador y los reglamentos y ordenanzas municipales.
4.9.1.7.
Demarcación y señalización
La falta de una buena demarcación y señalización durante la fase de
Montaje puede ocasionar accidentes con grandes consecuencias a todos los
niveles.
114
Es recomendable delimitar las áreas de los trabajos durante el montaje del
proyecto en la zona con notable sensibilidad a los procesos de intervención y
modificación.
La
demarcación
de
las áreas
evitará
daños
adicionales,
innecesarios y no programados en la vegetación, los suelos y los bienes.
Esto
se realizará utilizando una cinta plástica de señalización colocada en las estacas
o postes de madera sostenidos con bases metálicas, de hormigón o enterradas
en el suelo, o en su defecto con balizas debidamente pintadas.
Es conveniente que el ingeniero montador implemente la señalización
ambiental de tipo informativo y preventivo en protección del medio ambiente, en
especial a la prohibición de la tala indiscriminada de bosques, a la no
contaminación del aire y de las aguas, a la prohibición del paso de personas,
vehículos y maquinaria, a la prohibición de quemas, a la ilimitación de la velocidad
de la maquinaria, derrumbes o caídas de piedras.
Esta señalización tendrá unas dimensiones estandarizadas y se colocará en
sitios visibles en las zonas de trabajo para evitar la degradación ambiental. La
señalización deberá seguir la estandarización vigente.
La señalización temporal durante las obras cumplirá con los siguientes
requerimientos:
•
Las señales deben ser reflexivas, claras, legibles y estar lo suficientemente
limpias para su utilización.
•
Deben permanecer en posición correcta.
•
Deben reemplazarse cuantas veces sea necesario cuando que se hayan
deteriorado por acción de agentes externos.
•
Las señales preventivas se colocarán antes del riesgo que pretenden
prevenir a una distancia que puede variar entre 50 y 90 m.
•
Las señales reglamentarias irán en el mismo sitio donde se presente el
riesgo.
•
Las señales informativas se colocarán, antes del servicio que presten o al
frente de él.
115
•
La fiscalización del proyecto supervisará la colocación de las señales.
•
El control del cumplimiento de las señales lo llevará a cabo el guardia de la
obra contratado por el ingeniero montador.
4.9.2. PLAN DE GESTIÓN DE LOS RESIDUOS
Se realizará un análisis detallado de la situación en cuanto a las áreas que
almacenen o gestionen los residuos sólidos y líquidos de la actividad de la
empresa, estableciendo el grado de deterioro, la causa fundamental y las medidas
correctoras necesarias.
La gestión de los residuos generados en una instalación industrial es uno de
los aspectos fundamentales de un sistema de gestión ambiental.
La primera cuestión que la empresa debe tener en cuenta a la hora de elaborar los procedimientos de gestión de residuos, son los requisitos de la legislación vigente, que están bien detallados y que afectan a las condiciones de
manipulación, almacenamiento, envasado, etiquetado y cesión externa de los
residuos a empresas autorizadas, o en su caso, a su tratamiento y eliminación por
el propio productor.
Los procedimientos del sistema de gestión ambiental relativos a la gestión
de residuos deben contemplar:
•
Segregación en origen de los distintos tipos de residuos.
•
Condiciones de recogida, manipulación y almacenamiento.
•
Etiquetado y/o identificación de los residuos.
•
Condiciones de salida y entrega a la empresa municipal correspondiente
•
Acciones de supervisión.
•
Los procedimientos sobre manipulación y almacenamiento de materiales
estarán regulados por aspectos como:
•
Los medios necesarios para su manipulación (carga, descarga, transferencia).
116
•
Las precauciones y condiciones que deben adoptarse para la seguridad de
las instalaciones, los productos y la preservación del medio ambiente.
•
Las condiciones de almacenamiento aceptables para cada clase de
materiales como por ejemplo: condiciones de humedad y temperatura, limpieza, plazo máximo de almacenamiento, protecciones necesarias, etc.
•
El control de las entradas y salidas de los materiales.
•
Cómo se realiza la recepción.
En detalle, el manejo de los desechos sólidos producidos en las fases de
construcción y operación del proyecto, estará dirigido a:
Desechos orgánicos (domésticos): residuos alimenticios, cáscaras,
yerbas etc. que serán recolectados en fundas de color negro.
Inorgánicos: residuos de construcción, escombros, pedazos de hierro,
aluminio, cerámica etc. recogidos en fundas de color plomo.
Otros como papel, cartón, latas, plásticos etc. recolectados en fundas
de color amarillo.
Residuos peligrosos o tóxicos mezclados con lubricantes, combustibles
o químicos en: Envases, filtros de aceite, baterías etc., recolectados en
fundas de color rojo.
Separación en la fuente: los desechos serán separados de acuerdo a su
clase en la fuente, recolectados en las fundas de los colores especificados y
cerradas convenientemente, para luego ser depositadas en contenedores de los
mismos colores para luego ser entregados a los recolectores municipales o para
la disposición final en empresas dedicadas al reciclaje o escombros.
Almacenamiento
temporal:
Los
desechos
serán
almacenados
temporalmente en un sitio que facilite su carga y descarga en los contenedores
especificados en el párrafo anterior. Estos contenedores deberán ser robustos,
con su respectiva tapa a fin de evitar malos olores, el crecimiento y presencia de
roedores, hasta que sean retirados del área del proyecto.
117
En todo caso, sea que los desechos sean retirados por los recolectores
municipales o transportados directamente por los constructores, deberá cumplirse
estrictamente con la legislación vigente que dice:
La ubicación del botadero o escombrera donde se dispone del material
deberá llevar el visto bueno de EMASEO, cumplir con la Ordenanza 0146 (R.O.
78 - 09/08/2005): Sustitutiva del Título V “del Medio Ambiente”, Libro Segundo del
Código Municipal para el Distrito Metropolitano de Quito Capítulo 1, del Barrido,
entrega, recolección, transporte, transferencia y disposición de los residuos
sólidos urbanos, domésticos, comerciales, industriales y biológicos no tóxicos.
4.9.3. PLAN DE SEGURIDAD INDUSTRIAL.
El personal de Ingenieros y otros profesionales, así como los obreros y
trabajadores que se hallen en la obra deben contar con las debidas medidas de
seguridad para el desenvolvimiento de sus labores.
4.9.3.1.
Equipo de seguridad personal
Un equipo de seguridad para el montaje es importante e indispensable para
la integridad física de las personas que trabajan en el proyecto de edificaciones
de acero, ya que las condiciones de trabajo adecuadas y el resguardo de la salud
y la vida del personal son esenciales, por lo que para cumplir con éste propósito
es necesario de la existencia y utilización de equipos de seguridad industrial,
todos deberán usar el siguiente equipo:
Elementos de protección para la piel y el cuerpo
Overol de trabajo y ropa impermeable.
Guantes
Zapatos de punta de acero
Botas impermeables
Cascos
118
Arneses para quienes trabajen en andamios o sitios de altura.
Elementos de protección respiratorios
Mascarillas
Filtros
Elementos de protección auditivos
Tapones de oídos
Orejeras
Elementos de protección visuales
Gafas
Máscaras protectoras.
Figura 4.9 Equipos de Seguridad.
119
4.9.3.2.
Medidas para la ejecución de labores de montaje
Se deberá disponer de una bodega con buena ventilación y un bodeguero
para que se almacenen todos los materiales ordenadamente, evitando derrames,
rotura de frascos, polvos, vidrio u otros materiales debidamente etiquetados.
• No se acumulará materiales en las áreas de circulación o tránsito
• En el sitio del proyecto se mantendrá un botiquín de primeros auxilios
• Las zonas de trabajo serán limpiadas de escombros diariamente.
• Los andamios deberán ser capaces de soportar cuatro veces la carga
máxima prevista y no se sobrecargarán con materiales.
• Para elevar las estructuras metálicas, se utilizarán plumas, winches o
tecles.
• Tanto las herramientas manuales como las eléctricas deberán estar en
buen estado, limpias y lubricadas y se deberá seguir las instrucciones del
fabricante para su uso.
• Todo el personal que ingrese al área de construcción deberá tener el
equipo de seguridad industrial.
• Siempre se deberá tener cuidado en el uso de escaleras y andamios.
120
CAPITULO V
5. TALLER TIPO
5.1.
OBJETIVOS.
Determinar las dimensiones necesarias y óptimas con las que debe contar
un taller dedicado a la fabricación de edificaciones pequeñas y medianas de
acero.
Determinar los requisitos mínimos que deben cumplir el taller tipo.
Establecer los costos que implica el montar el taller tipo.
Realizar rubros correspondientes a la producción del taller tipo.
5.2.
INTRODUCCIÓN.
El presente capítulo consiste en aplicar los requisitos, procedimientos y
responsabilidades que deben cumplir las partes involucradas en la fabricación y
montaje de elementos estructurales para las edificaciones de acero que están
dados en los capítulos 3 y 4, para lo cual se ha visto conveniente y necesario la
implantación de un taller tipo.
5.3.
PLANOS DEL TALLER TIPO.
a. Planos de Distribución de Aéreas.
El taller tipo consta de las siguientes áreas con su respectiva distribución las
cuales se las determinó por facilidad de manejo de los perfiles, ergonomía.
(Ver plano 1- Anexo 3)
121
b. Planos Civiles.
En estos planos se muestra los materiales de los cuales consta el taller tipo,
acometidas de agua y alcantarillado, baños, duchas, oficinas, como se muestra el
plano 2 (Anexo 3).
c. Planos Estructurales.
Aquí se muestra las características de la cubierta, columnas y vigas de alma
abierta o cerrada según corresponda, correas, como se muestra en el plano 3
(Anexo 3)
d. Planos Eléctricos.
Estos planos nos dan la información de la iluminación, abastecimiento de
energía eléctrica para los equipos, como se muestra en el plano 4 (Anexo 3)
e. Planos 3D.
En este plano se aprecia la magnitud del taller tipo, como se muestra en el
plano 5. (Anexo 3).
5.4.
REQUISITOS MINIMOS DE UN TALLER TIPO
5.4.1. TALLERES DEDICADOS A LA FABRICACIÓN DE PEQUEÑAS Y
MEDIANAS ESTRUCTURAS METÁLICAS DE ACERO.
5.4.1.1.
Requisitos Generales.
5.4.1.1.1. Los talleres deberán contar con las siguientes áreas:
•
Área Administrativa.
Dicha área se encargará de: Marketing, compras, pagos, mantener un
registro cronológico de los edificios realizados, que contenga: nombres de las
empresas proveedoras de materia prima y elementos prefabricados, números del
edificio y del lote, fechas de fabricación y firma de responsabilidad.
122
•
Área de Ingeniería.
Desarrollar los planos de taller, packing list, planos de montaje.
Establecer el diagrama de flujo para la fabricación de los miembros
estructurales de los edificios de acero.
•
Área de Producción.
Se encarga de: verificar planos, controlar y optimizar el material mediante el
desarrollo de los planos de corte y su respectiva codificación de las partes para el
respectivo envío a obra. Además el área de producción designa el trabajo a las
áreas de los subprocesos como corte, perforado, armado y punteado, troquelado,
verificación de dimensiones, soldadura en planta.
Desarrollar y colocar en cada etapa del proceso, en forma legible y
comprensible, los procedimientos de operación referentes
a la clasificación,
fabricación, pintura y sus respectivos métodos de comprobación.
•
Área de subprocesos
Esta área se encarga de: el mecanizado, soldadura, limpieza para pintura y
galvanizado, pintura.
•
Área de Mantenimiento.
•
Área de Bodega.
Poseer una bodega para los miembros estructurales (materia prima).
Poseer una bodega para consumibles o insumos (guantes, gafas,
orejeras, cascos, mascarillas, electrodos, etc.)
Poseer una bodega para producto terminado.
Dotar de equipos de seguridad al personal operativo.
•
Gafas de seguridad.
•
Guantes de cuero, o de caucho, según el trabajo a realizar
•
Cinturones de seguridad.
•
Mascarillas con filtro de protección a partículas dañinas.
123
•
Zapatos de punta de acero.
•
Orejeras contra el ruido.
•
Equipo de protección para soldadores.
•
Cascos resistentes.
5.4.1.1.2. Contar con servicios básicos.
5.4.1.2.
Luz (acometida 220).
Agua.
Teléfono.
Servicios higiénicos y duchas.
Contar con la iluminación adecuada.
Contar con simbología y procedimientos de seguridad pertinentes.
Contar con equipos, botiquín y personal capacitado en primeros auxilios.
Contar con equipo contra incendios.
Extintores.
Acometidas de agua.
Requisitos específicos.
Deben contar con:
1. Una zona para soldadura, con suficiente ventilación natural o forzada para
la evacuación de los gases producto de la soldadura.
2. Un kit de tintas penetrantes para la inspección.
3. Una zona para la pintura de los componentes estructurales, aislada del
taller de fabricación y con suficiente ventilación e iluminación.
4. Herramientas y máquinas para la fabricación de los diferentes elementos
estructurales:
Los equipos que se mencionan a continuación son los que se encuentran
disponibles en el mercado como el taladro magnético, troqueladora.
124
Para las soldadoras se ha seleccionado de acuerdo al diámetro del
electrodo, factor de trabajo, amperaje. Herramienta menor de acuerdo a las
necesidades económicas y de trabajo.
Tabla 5.1 Características de la maquinaria.
HERRAMIENTAS
CARACTERÍSTICAS
Amoladora 2500 W
8500 rpm
Soldadora
350 AMP MAG
Soldadora
220 V; 225 AMP; SMAW
Compresor.
Equipo de Oxicorte
Marca Schulz; 2 Hp; 10 ft
3
/min;
140 psi
Tanque de oxígeno 6 m3
Tanque de acetileno 7 m3
Juego
de
Equipo para autógena Harris manómetros,
boquillas,
mangueras
y
trampas.
Herramienta menor
Esmeril, Taladro de mano, etc.
Esmeril: 0,65 Hp diámetro de la
piedra 6 in.
Taladro manual 5/8 in; 6000 rpm
Pórtico en A con ruedas.
Taladro de Pedestal 5/8 in
1 Hp; 16 VE
Taladro Magnético
720 W ; 13 mm; 450 rpm
Sujeción magnética 1350 lb
Tecle
De cadena , 3 Ton
Carretilla hidráulica
2500 Kg
Troquel
7 Toneladas
Plegadora
Cizalla
Largo
de
doblez
2500mm;
Espesor de doblez calibre 16
Corta calibre 16 acero laminado
en frío.
Nota 6.- Ver características de las máquinas que se indican en el (Anexo 4).
125
5. Personal, con calificación vigente del INEN, para realizar cordones de
soldadura principales y secundarios.
6. Metrología.
Flexómetro, cintas métricas, calibradores, galgas, escuadras, reglas
metálicas, niveles, etc.
7. Instrumentos para marcar en los elementos estructurales la identificación,
fecha de fabricación, lote, número secuencial si son necesarios.
8. Personal entrenado sobre los procedimientos de seguridad que deben
aplicar al momento de realizar los procesos de fabricación y ensayos o
pruebas de verificación.
Figura 5.1 Esquema del Taller Tipo.
5.4.1.3.
Personal para el Taller Tipo
De acuerdo a los requerimientos de producción se ha visto la necesidad de
implementar en nuestro taller tipo el siguiente personal con sus respectivas
características:
126
Tabla 5.2 Personal del taller tipo.
Personal de Taller tipo
Cantidad Personal
Funciones
2
Ing. Residentes
Constructor, Inspector
2
Soldadores calificados
Un Armador, Remate
1
Ayudante de Soldador
Al servicio del Soldador
1
Ayudante de armado
Al servicio del Armador
1
Cortador
Procesos de Corte
1
Pintor
Protección de los elementos
Fuente: Propia
Elaborado: Chusín, Reimundo.
Nota 7: El personal de Ayudantía se sorteará a las diferentes actividades
que le requieran.
5.5.
COSTOS DE LA INVERSIÓN PARA EL TALLER TIPO
Los precios que se detallan en la tabla 5.3 fueron consultados en las
diferentes importadoras de la ciudad de Quito. (Ver Anexo 4)
Tabla 5.3 Costos de inversión.
Item
Referencia
Terreno:
Municipio del “Ilustre Municipio
Costo
del Cantón Rumiñahui”.
•
Localización:
Sangolquí - vía Amaguaña
Sector El Carmen
12.600 USD.
(Zona industrial)
•
Costo unitario:
21 USD/m2 (Anexo 4)
•
Área taller tipo:
600 m2
Estructura metálica:
•
Tipo celosía
Ingeniero constructor Walter
Auz.
14,000 USD.
127
Cubierta:
Manual de Costos de la
1. Forma:
Cámara de Construcción de
2. Material:
Quito.
3. Costo unitario:
Dos caídas
4. Área :
Eurolit P-7
3,600 USD.
7.2 USD /m2.
500 m2.
Cerramiento exterior:
1. Bloque alivianado,
piedra, malla,
Manual de Costos de la
1,075 USD.
Cámara de Construcción de
(750+325)
2. 10 columnas
Quito.
Paredes del galpón.
Manual de Costos de la Cámara
de Construcción
•
Área:
Piso:
190.4 m
1,400 USD
2
Manual de Costos de la Cámara
de Construcción
1. Contrapiso:
180 Kg/cm2 E = 6 cm, piedra
bola, E = 15 cm
(5,400+1,440)
2
•
Precio unitario:
12 USD/ m
•
Área:
18x25 = 450 m2
2. Alisado:
6,840 USD.
Mortero 1:3, E = 1.5 cm
•
Precio unitario:
3,2 USD/ m2
•
Área:
18x25 = 450 m2
Acometidas:
1. De agua
(Tubería, medidor,
Municipio del “Ilustre Municipio
llaves, válvulas,
del Cantón Rumiñahui”
impuestos, permisos)
2. De alcantarillado
(Tubos de drenaje,
cajas de revisión,
permisos y pagos de
impuestos)
2,000 USD.
128
Instalaciones eléctricas
(Transformador, medidor, Empresa Eléctrica Quito S.A. y
panel de control, cables
proveedores de insumos.
de tendido, iluminación).
Valor Consulta Ing Miguel Zea
5,750 USD
EEQQ
Maquinaria
Ver tabla 5.6
20.400
(Costos en Anexo 4)
TOTAL
76.065 USD
Fuente: Propia
Elaborado: Chusín, Reimundo.
5.6.
COSTO DE PROPIEDAD.
Son los costos en que se incurren para la operación de maquinaria, desde
su alquiler con un costo por horas, hasta el mantenimiento y reparaciones que
requieran para su normal operación. Se incluyen en estos costos el de propiedad
y operación.
5.6.1. INVERSIÓN
Son los recursos disponibles para adquirir bienes tangibles e intangibles, es
decir, son los fondos que la compañía tiene para ayudar a generar negocios e
ingresos.
Se puede calcular el valor medio de inversión al dividir los valores de la
depreciación para el número de años de vida útil, el resultado representa el valor
a depreciarse cada año.
Para estimar el número de años requerido para duplicar una suma de flujo
de efectivo única se puede utilizar para interés compuesto la regla del 72 28, esta
consiste en que el tiempo para duplicar una cantidad con interés compuesto es 72.
28
TARQUlN, A,; Ingeniería Económica; 1999; pp.31
129
n ESTIMADO =
72
i
ec (5.1)
Donde i responde a la tasa de retorno TR fijada por la empresa.
−−
 1 
V i =   x (n +1) x Co
 2n 
29
ec (5.2)
Donde:
V¡ = valor medio de inversión
Co= valor de adquisición
n = años de vida útil
5.6.2. INTERÉS, SEGUROS E IMPUESTOS 30
El capital invertido genera un interés cuando se calcula las amortizaciones
anuales de la maquinaria, esta capital está además gravado con impuestos y
seguros que respalden la inversión.
Con las siguientes ecuaciones se obtiene el interés, cargos por seguros y
por impuestos:
I=
Vi
C
H
ec (5.3)
S=
Vi
Sa
H
ec (5.4)
Ih =
Vi
K
H
ec (5.5)
29
30
Ecuador, Cámara de la Construcción de Quito, Manual de Costos de en la. Construcción, 1998, pp 15.
ECUADOR, Escuela Politécnica Nacional, Carrera de Ingeniería Mecánica, Análisis de Costos en la Fabricación y Montaje de la
Superestructura de Puentes Metálicos, Proyecto previo a la obtención del título de Ingeniero Mecánico, 2003, pp 33.
130
donde:
I = intereses del capital invertido
V ¡ = Valor medio de inversión
C = tasa anual para capitales invertidos
H = horas normales promedio al año
s = cargos por seguros
Sa = tasa anual por seguros
Ih = impuestos por hora efectiva
K = porcentaje de impuestos señalado por la ley
5.7.
COSTO DE OPERACION
El costo de operación implica los gastos que se hacen para que la máquina
trabaje en óptimas condiciones, es decir, tenga el suficiente combustible para su
normal operación así como los mantenimientos que demande el fabricante como
es el uso de lubricantes, el reemplazo periódico de filtros y líquidos hidráulicos,
etc.
Para la cuantificación de cuánto consume un equipo, la Cámara de la
Construcción de Quito, CCQ, resume en la siguiente tabla los factores de uso de
combustibles:
Tabla 5.4 Factor demanda de combustibles31.
Combustible
Factor, F
Diesel
0.150
Gasolina
0.225
Utilizando este coeficiente en la siguiente fórmula se obtiene el costo del
combustible por equipo.
Cc = Fx P x C
31
ec (5.6 )
FUENTE: Ecuador: CCO, Manual de costos de la Construcción, 2004, pp24
131
donde:
Cc = es el costo del combustible del equipo F = factor según la tabla 5.4
P = potencia del motor [HP/h]
C = costo del combustible en el sitio de trabajo
En el caso de los lubricantes, nos referimos al mismo manual para indicar la
siguiente tabla:
Tabla 5.5 Factor f según tipo de lubricante32
Lubricante
Factor, F
Lubricante para el motor
0.00126
Lubricante de la transmisión
0.00074
Lim = F x P x Clm
ec (5.7)
Donde:
Lim = Costo del lubricante interno del motor
F = factor según la tabla 5.4
P = potencia del motor [HP/h]
Clm = costo del lubricante en el sitio de trabajo
En el caso de lubricantes externos, el fabricante establece un consumo de
0.001 kg de grasa por HP por hora33. Este número por el precio de la grasa.
Le = 0,001x PxCg
ec (5.8)
Donde:
32
FUENTE: Ecuador: CCO, Manual de costos de la Construcción, 1998, pp24
33
Ecuador, Escuela Politécnica Nacional, Carrera de Ingeniería Mecánica, Análisis de Costos en la Fabricación y Montaje de la
Superestructura de Puentes Metálicos, Proyecto previo a la obtención del título de Ingeniero Mecánico, 2003, pp 36.
132
Le = costo horario del lubricante externo [$/h]
P = potencia del motor [HP/h]
Cg = costo de la grasa o lubricante externo.
Para casos prácticos los costos de cambio de filtros y lubricantes se estiman
en un 50% de los costos en consumo de combustibles. Es decir la mitad de ec 5.6
5.8.
COSTO DE MANTENIMIENTO
El mantenimiento son los gastos que se realizan para mantener al equipo en
buen estado y normal funcionamiento. Por ejemplo en una amoladora se tienen
que reponer los carbones de contacto. Los fabricantes han establecido factores
que al multiplicarse por el valor de amortización se obtiene los gastos por
reparaciones de la máquina durante su vida útil. Así para reparaciones serias este
costo asciende al 62.5% del Valor Para Amortizar VPA, mientras para
reparaciones pequeñas se considera como el 6.25% del VPA34.
R= (VPA x F) / nh
ec (5.9)
Donde:
R = es el costo horario de las reparaciones
F = el factor según la el tipo de reparación
nh = es la vida útil en horas
CAE=PAE / nh
ec (5.10)
Donde:
CAE = es el costo artículos especiales
PAE = es el precio de artículo especial
nh = es la duración de estos en horas
34
Ecuador: Cámara de la Construcción de Quito; Manual de Costos en la Construcción; 1998; pp27
133
5.9.
CONSERVACION Y BODEGAS
Este valor se considera los costos que se deben cubrir para mantener una
maquinaria operable, es decir un mantenimiento diario y sencillo realizado por el
operador de la maquinaria para su buena conservación.
Bodegaje y almacenamiento de las máquinas y herramientas representan
los costos para almacenar equipos y maquinas así como el costo por vigilancia de
estos.
Existen otros aspectos que tienen que ver con los costos de propiedad de
maquinaria pero en general este punto no es de gran relevancia en el presente
estudio pues el costo del producto tiene más que ver con los materiales y la mano
de obra en cuanto a los impuestos el análisis será general pues si las dos
alternativas están sujetas a los mismos gravámenes y la diferencia entre ellas se
mantendrá.
5.10. COSTOS UNITARIOS
El análisis de precios de un proyecto requiere del estudio de cada arte del
mismo. Estas partes se las conoce como rubros y constituyen el proyecto. Cada
uno de estos rubros consume mano de obra, equipos, transporte y materiales. Un
buen análisis de precios unitarios debe tener todos los rubros de ejecución de la
obra.
Por ejemplo, en el caso de un edificio el primer rubro es el suministro de
acero, luego la fabricación de las columnas, vigas
luego el montaje de las
mismas y además se realizará rubros sobre pintura y entrepiso.
5.10.1. RENDIMIENTO.
El rendimiento se refiere a cuán eficaz quiere ejecutarse el proyecto, para
esto se debe definir la cantidad de equipos necesarios para determinado trabajo,
que tipo de equipos se utilizará, qué mano de obra, será calificada o no, ¿qué tan
calificada?, Qué transporte es el más conveniente, etc. Todo esto en función de la
134
experiencia en la ejecución de obras similares, el tiempo de ejecución y por
supuesto del dinero con el que se cuente.
La experiencia cuenta mucho y decide su valor según ritmos de trabajo ya
conocidos. Es importante considerar el factor humano, tecnológico y económico
cuan se evalúa el rendimiento para cumplir un cronograma.
A continuación se presenta un análisis para cuantificar los precios unitarios
por cada rubro.
5.11. ANALISIS DE COSTOS UNITARIOS
5.11.1. RESUMEN DE COSTOS.
Tabla 5.6 Costo horario y equipos de maquinaria.
COSTOS DE EQUIPOS
ITEM
DETALLE
CANT.
COSTO
COSTO
HORARIO
(USD)
1
Dobladora
1
-
4900
2
TROQUELADORA
1
-
2800
3
CIZALLA
1
0,83
3100
1
1,35
550
4
COMPRESOR PARA
PINTURA
5
SOLDADORA 250 Amp
3
1,8
400
6
SOLDADORA 350 Amp MAG
1
2,08
2400
7
AMOLADORA
2
0,83
200
8
ESMERIL
1
0.83
85
9
CARRETILLA HIDRÁULICA
1
-
240
10
TECLE
1
0,83
44
11
TALADRO MANUAL
2
0.83
211
12
TALADRO DE PEDESTAL
1
0,60
370
13
TALADRO MAGNÉTICO
1
-
1800
135
15
EQUIPO DE OXICORTE
1
0,83
285.58
16
OTROS
-
-
500
TOTAL
20400
Fuente: Importadoras de Quito.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
Ver Preformas de maquinaria (Anexo 4)
Ver Análisis de Costo Hora de maquinaria en (Anexo 5)
5.12. COSTOS DE MANO DE OBRA
Se ha visto en la necesidad de tener un grupo de 9 personas tanto
calificado como no calificado.
Tabla 5.7 Costos de mano de obra.
COSTOS MANO DE OBRA
ITEM
DETALLE
SALARIO
COSTO
REF.
MENSUAL HORARIO
1
Ing Residente
450
3,11
Constr. Klaere
2
Ayudante de soldador
240
1,66
Manual de Costos
3
Soldador calificado
350
2,42
Manual de Costos
4
Pintor
200
1,38
Manual de Costos
5
Cortador
280
1,94
Manual de Costos
6
Bodeguero
180
1,25
Constr. Klaere
7
Ayudante
150
1,32
Constr. Klaerei
8
Laboratorista
3,50
Constr. Klaerei
9
Operador de Grúa
1,04
Manual de Costos
150
Fuente: Manual de costos, Constructora Klaere.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
136
5.13. ANALISIS POR RUBRO
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Rubro: SUMINISTRO DE ACERO ESTRUCTURAL
Unidad:
Kg
Rendimiento:
2000
Equipos
Descripción
MONTACARGAS
HERRAMIENTA MENOR
MAQ. UNIVERSAL ENSAYO
Cantidad
(A)
1
2
1
Tarifa
(B)
14,37
0,83
30
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
14,37
1,66
30
PARCIAL (M)
Costo Unitario
D =C/R
0,007
0,001
0,015
0,023
%
0,59
0,07
1,23
1,89
Cantidad
(A)
Tarifa
(B)
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
Costo Unitario
D =C/R
%
1
1
1
1
2,1
1,32
1,25
3,5
0,001
0,001
0,001
0,002
0,004
0,09
0,05
0,05
0,14
0,34
Consumo
D = (A)*(B)
1,19
0,00
0,00
1,19
%
97,77
0,00
0,00
97,77
Costo
D = (A)*(B)
%
Mano de Obra
Descripción
OPERADOR
MONTACARGA
AYUDANTE
BODEGERO
LABORATORISTA
2,1
1,32
1,25
3,5
PARCIAL (N)
Materiales
Descripción
Plancha de Acero*
Unidad
Kg
Cantidad Precio Unitario
(A)
(B)
1,1
1,08
PARCIAL (O)
Transporte
Descripción
Unidad
Cantidad
(A)
Unidad Costo
(B)
PARCIAL (P)
Total Costos Directos
(Q) = ( M + N + O + P )
( R) Costos Indirectos y Gastos Generales
(S) Utilidades
(T) Fiscalización
(U) Impuestos
10 % Q
25 % (Q + R)
5 % (Q+R+S)
2%
(Q+R+S+T)
Precio Unitario Total: Valor Propuesto:
* La cantidad en plancha de acero es de 1,10 con un 10 % en desperdicio
0
1,22
0
100,00
0,12
0,33
0,08
0,04
1,79
137
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Rubro: PLACAS DE CIMENTACIÓN
Unidad:
Kg
Rendimiento:
50
Equipos
Descripción
MONTACARGAS
EQUIPO OXICORTE
AMOLADORA
Cantidad
(A)
1
1
1
Tarifa
(B)
14,37
0,83
0,83
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
14,37
0,83
0,83
PARCIAL (M)
Costo Unitario
D =C/R
0,287
0,017
0,017
0,321
%
11,26
0,65
0,65
12,56
Cantidad
(A)
Tarifa
(B)
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
Costo Unitario
D =C/R
%
1
1
1
2,1
1,94
1,66
0,042
0,039
0,033
0,114
1,65
1,52
1,30
4,47
Cantidad Precio Unitario
(A)
(B)
0,04
16,24
0,04
3,65
0,01
4
1,1
1,08
0,04
2,34
PARCIAL (O)
Consumo
D = (A)*(B)
0,65
0,15
0,04
1,19
0,09
2,12
%
25,46
5,72
1,57
46,56
3,67
82,97
Cantidad
(A)
Costo
D = (A)*(B)
%
Mano de Obra
Descripción
OPERADOR
MONTACARGA
CORTADOR
AYUDANTE DE SOLDADOR
2,1
1,94
1,66
PARCIAL (N)
Materiales
Descripción
Acetileno
Oxígeno
Disco Abrasivo 9 "
Plancha de Acero*
Electrodos
Unidad
m3
m3
u.
Kg
Kg
Transporte
Descripción
Unidad
Unidad Costo
(B)
PARCIAL (P)
Total Costos Directos
(Q) = ( M + N + O + P )
( R) Costos Indirectos y Gastos Generales
(S) Utilidades
(T) Fiscalización
(U) Impuestos
10 % Q
25 % (Q + R)
5 % (Q+R+S)
2%
(Q+R+S+T)
Precio Unitario Total: Valor Propuesto:
* La cantidad en plancha de acero es de 1,10 con un 10 % en desperdicio
0
2,55
0
100,0
0,26
0,70
0,18
0,07
3,76
138
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Rubro: FABRICACIÓN DE COLUMNAS DE ALMA ABIERTA
Unidad:
Kg
Rendimiento:
220
Equipos
Descripción
EQUIPO DE OXICRTE
PORTICO en A
HERRAMIENTA MENOR
SOLDADORA MAG
Cantidad
(A)
1
1
1
1
Tarifa
(B)
0,83
0,5
0,83
2,08
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
0,83
0,5
0,83
2,08
PARCIAL (M)
Costo Unitario
D =C/R
0,004
0,002
0,004
0,009
0,019
%
0,36
0,22
0,36
0,91
1,85
Cantidad
(A)
1
1
1
Tarifa
(B)
1,94
2,42
1,66
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
1,94
2,42
1,66
Costo Unitario
D =C/R
0,009
0,011
0,008
%
0,85
1,06
0,73
0,027
2,63
Cantidad Precio Unitario
(A)
(B)
0,04
16,24
0,04
3,65
0,05
2,34
0,02
4
PARCIAL (O)
Consumo
D = (A)*(B)
0,65
0,15
0,12
0,08
0,99
%
62,51
14,05
11,26
7,70
95,51
Cantidad
(A)
Costo
D = (A)*(B)
%
Mano de Obra
Descripción
CORTADOR
SOLDADOR CALIFICADO
AYUDANTE
PARCIAL (N)
Materiales
Descripción
ACETILENO
OXIGENO
ELECTRODO R70-6
DISCO ABRASIVO
Unidad
m3
m3
Kg
u
Transporte
Descripción
Unidad
Unidad Costo
(B)
PARCIAL (P)
Total Costos Directos
(Q) = ( M + N + O + P )
( R) Costos Indirectos y Gastos Generales
(S) Utilidades
(T) Fiscalización
(U) Impuestos
Precio Unitario Total: Valor Propuesto:
10 % Q
25 % (Q + R)
5 % (Q+R+S)
2%
(Q+R+S+T)
0
1,04
0
100,00
0,10
0,29
0,07
0,03
1,53
139
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Rubro: FABRICACIÓN DE VIGAS DE ALMA ABIERTA
Unidad:
Kg
Rendimiento:
220
Equipos
Descripción
EQUIPO DE OXICORTE
HERRAMIENTA MENOR
PORTICO en A
SOLDADORA MAG
Cantidad
(A)
1
1
1
1
Tarifa
(B)
0,83
0,83
0,5
2,08
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
0,83
0,83
0,5
2,08
PARCIAL (M)
Costo Unitario
D =C/R
0,004
0,004
0,002
0,009
0,019
%
0,36
0,36
0,22
0,91
1,85
Cantidad
(A)
1
1
1
Tarifa
(B)
1,94
2,42
1,66
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
1,94
2,42
1,66
Costo Unitario
D =C/R
0,009
0,011
0,008
%
0,85
1,06
0,73
0,027
2,63
Cantidad Precio Unitario
(A)
(B)
0,04
16,24
0,04
3,65
0,05
2,34
0,02
4
PARCIAL (O)
Consumo
D = (A)*(B)
0,65
0,15
0,12
0,08
0,99
%
62,51
14,05
11,26
7,70
95,51
Cantidad
(A)
Costo
D = (A)*(B)
%
Mano de Obra
Descripción
CORTADOR
SOLDADOR CALIFICADO
Ayudante de Soldadura
PARCIAL (N)
Materiales
Descripción
ACETILENO
OXIGENO
ELECTRODO R70-6
DISCO ABRASIVO
Unidad
m3
m3
Kg
u
Transporte
Descripción
Unidad
Unidad Costo
(B)
PARCIAL (P)
Total Costos Directos
(Q) = ( M + N + O + P )
( R) Costos Indirectos y Gastos Generales
(S) Utilidades
(T) Fiscalización
(U) Impuestos
Precio Unitario Total: Valor Propuesto:
10 % Q
25 % (Q + R)
5 % (Q+R+S)
2%
(Q+R+S+T)
0
1,04
0
100,00
0,10
0,29
0,07
0,03
1,53
140
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Rubro: MONTAJE DE COLUMNAS DE ALMA ABIERTA
Unidad:
Kg
Rendimiento:
200
Equipos
Descripción
TIFOR
SOLDADORA 250 Amp
HERRAMIENTA MENOR
Cantidad
(A)
1
2
1
Tarifa
(B)
0,83
1,8
0,83
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
0,83
3,6
0,83
PARCIAL (M)
Costo Unitario
D =C/R
0,004
0,018
0,004
0,026
%
0,68
2,95
0,68
4,31
Cantidad
(A)
2
2
1
3
Tarifa
(B)
2,42
1,66
2
1,32
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
4,84
3,32
2
3,96
PARCIAL (N)
Costo Unitario
D =C/R
0,024
0,017
0,010
0,020
0,071
%
3,96
2,72
1,64
3,24
11,56
Cantidad Precio Unitario
(A)
(B)
0,1
2,34
0,1
2
0,02
4
PARCIAL (O)
Consumo
D = (A)*(B)
0,23
0,20
0,08
0,51
%
38,30
32,74
13,10
84,14
Cantidad
(A)
Costo
D = (A)*(B)
%
Mano de Obra
Descripción
SOLDADOR CALIFICADO
AYUDANTE DE SOLDADOR
ARMADOR
AYUDANTE DE ARMADOR
Materiales
Descripción
Electrodo E60XX
Electrodo E70XX
Disco Abrasivo
Unidad
Kg
Kg
u.
Transporte
Descripción
Unidad
Unidad Costo
(B)
PARCIAL (P)
Total Costos Directos
(Q) = ( M + N + O + P )
( R) Costos Indirectos y Gastos Generales
(S) Utilidades
(T) Fiscalización
(U) Impuestos
Precio Unitario Total: Valor Propuesto:
10 % Q
25 % (Q + R)
5 % (Q+R+S)
2%
(Q+R+S+T)
0
0,61
0
100,0
0,06
0,17
0,04
0,02
0,90
141
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Rubro: MONTAJE DE VIGAS DE ALMA ABIERTA
Unidad:
Kg
Rendimiento:
250
Equipos
Descripción
TIFOR
SOLDADORA 250 Amp
HERRAMIENTA MENOR
Cantidad
(A)
1
2
1
Tarifa
(B)
0,83
1,8
0,83
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
0,83
3,6
0,83
PARCIAL (M)
Costo Unitario
D =C/R
0,003
0,014
0,003
0,021
%
0,56
2,43
0,56
3,56
Cantidad
(A)
2
2
1
3
Tarifa
(B)
2,42
1,66
2
1,32
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
4,84
3,32
2
3,96
PARCIAL (N)
Costo Unitario
D =C/R
0,019
0,013
0,008
0,016
0,056
%
3,27
2,25
1,35
2,68
9,55
Cantidad Precio Unitario
(A)
(B)
0,1
2,34
0,1
2
0,02
4
PARCIAL (O)
Consumo
D = (A)*(B)
0,23
0,20
0,08
0,51
%
39,56
33,81
13,52
86,89
Cantidad
(A)
Costo
D = (A)*(B)
%
Mano de Obra
Descripción
SOLDADOR CALIFICADO
AYUDANTE DE SOLDADOR
ARMADOR
AYUDANTE DE ARMADOR
Materiales
Descripción
Electrodo E60XX
Electrodo E70XX
Disco Abrasivo
Unidad
Kg
Kg
u.
Transporte
Descripción
Unidad
Unidad Costo
(B)
PARCIAL (P)
Total Costos Directos
(Q) = ( M + N + O + P )
( R) Costos Indirectos y Gastos Generales
(S) Utilidades
(T) Fiscalización
(U) Impuestos
Precio Unitario Total: Valor Propuesto:
10 % Q
25 % (Q + R)
5 % (Q+R+S)
2%
(Q+R+S+T)
0
0,59
0
100,0
0,06
0,16
0,04
0,02
0,87
142
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Rubro: HORMIGÓN SIMPLE 210 kg/cm2
Unidad:
m3
Rendimiento:
1
Equipos
Descripción
Concretera 1 sac
Herramienta Menor
Compresor para concreto
Cantidad
(A)
1
2
1
Tarifa
(B)
2,5
0,333
2
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
2,5
0,666
2
0
PARCIAL (M)
Costo Unitario
D =C/R
2,500
0,666
2,000
0,000
5,166
%
2,63
0,70
2,10
0,00
5,43
Cantidad
(A)
3
2
Tarifa
(B)
1,34
1,32
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
4,02
2,64
0
0
PARCIAL (N)
Costo Unitario
D =C/R
4,020
2,640
0,000
0,000
6,660
%
4,22
2,77
0,00
0,00
7,00
Cantidad Precio Unitario
(A)
(B)
7,21
6,3
0,65
13
0,95
13
0,221
0,6
1
14
PARCIAL (O)
Consumo
D = (A)*(B)
45,42
8,45
12,35
0,13
14,00
80,36
%
47,72
8,88
12,98
0,14
14,71
84,42
Cantidad
(A)
60
Costo
D = (A)*(B)
Mano de Obra
Descripción
Albanil
Ayudante
Materiales
Descripción
Cemento
Arena
Ripio
Agua
Aditivo:plastimet
Unidad
sac
m3
m3
m3
gl
Transporte
Unidad Costo
(B)
0,05
PARCIAL (P)
Descripción
Volqueta
Unidad
Km
Total Costos Directos
(Q) = ( M + N + O + P )
( R) Costos Indirectos y Gastos Generales
(S) Utilidades
(T) Fiscalización
(U) Impuestos
Precio Unitario Total: Valor Propuesto:
10 % Q
25 % (Q + R)
5 % (Q+R+S)
2%
(Q+R+S+T)
3
3
95,18
%
3,152
3,152
100,0
9,52
26,17
6,54
2,75
140,17
143
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Rubro: MALLA ELECTROSOLDADA 6mm a 10 cm
Unidad:
m2
Rendimiento:
1
Equipos
Descripción
Herramienta Menor
Cantidad
(A)
2
Tarifa
(B)
0,011
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
0,02288
0
0
PARCIAL (M)
Costo Unitario
D =C/R
0,023
0,000
0,000
0,023
%
0,67
0,00
0,00
0,67
Cantidad
(A)
0,08
0,08
Tarifa
(B)
1,54
1,32
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
0,1232
0,1056
0
0
PARCIAL (N)
Costo Unitario
D =C/R
0,123
0,106
0,000
0,000
0,229
%
3,61
3,10
0,00
0,00
6,71
Consumo
D = (A)*(B)
%
3,10
0,06
0,00
0,00
0,00
3,16
90,86
1,76
0,00
0,00
0,00
92,62
Costo
D = (A)*(B)
%
Mano de Obra
Descripción
Fierrero
Ayudante
Materiales
Descripción
Malla R-196 (D = 6mm e =
10 cm)
Alambre Galvanizado # 18
Unidad
Cantidad Precio Unitario
(A)
(B)
m2
kg
1
0,05
3,1
1,2
PARCIAL (O)
Transporte
Descripción
Unidad
Cantidad
(A)
Unidad Costo
(B)
PARCIAL (P)
Total Costos Directos
(Q) = ( M + N + O + P )
( R) Costos Indirectos y Gastos Generales
(S) Utilidades
(T) Fiscalización
(U) Impuestos
Precio Unitario Total: Valor Propuesto:
10 % Q
25 % (Q + R)
5 % (Q+R+S)
2%
(Q+R+S+T)
0
3,41
0
100,0
0,34
0,94
0,23
0,10
5,02
144
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Rubro: ENTREPISO
Unidad:
Rendimiento:
m2
1
Equipos
Descripción
Concretera
Vibrador
Herramienta Menor
Cantidad
(A)
1
1
4
Tarifa
(B)
2,5
2
0,56
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
2,5
2
2,24
PARCIAL (M)
Costo Unitario
D =C/R
2,500
2,000
2,240
6,740
%
1,20
0,96
1,08
3,24
Cantidad
(A)
11
7
1
4
1
Tarifa
(B)
1,31
1,34
1,36
2,42
1,66
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
14,41
9,38
1,36
9,68
1,66
0
0
PARCIAL (N)
Costo Unitario
D =C/R
14,410
9,380
1,360
9,680
1,660
0,000
0,000
36,490
%
6,94
4,52
0,65
4,66
0,80
0,00
0,00
17,57
Consumo
D = (A)*(B)
140,17
%
67,48
5,02
9,92
9,37
0,00
164,48
2,42
4,78
4,51
0,00
79,19
Costo
D = (A)*(B)
%
Mano de Obra
Descripción
Peon
Albanil
Maestro de Obra
Soldador Calificado
Ayudante
Materiales
Descripción
Hormigón 210 Kg/cm2
Malla electrosoldada 6mm a
10 cm
Canal U 100x50x2
Novaloza 0,65 mmx6 mts
Unidad
m3
Cantidad Precio Unitario
(A)
(B)
1
140,17
m2
m
m2
1
2
1
5,02
4,96
9,37
PARCIAL (O)
Transporte
Descripción
Unidad
Cantidad
(A)
Unidad Costo
(B)
PARCIAL (P)
Total Costos Directos
(Q) = ( M + N + O + P )
( R) Costos Indirectos y Gastos Generales
(S) Utilidades
(T) Fiscalización
(U) Impuestos
Precio Unitario Total: Valor Propuesto:
10 % Q
25 % (Q + R)
5 % (Q+R+S)
2%
(Q+R+S+T)
0
207,71
0
100,0
20,77
57,12
14,28
6,00
305,88
145
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Rubro: Recubrimiento de Pintura Electrostática
Unidad:
m2
Rendimiento:
6
Equipos
Descripción
Equipo de limpieza de
superficie metálica (Sand
Blasting)
Compresor
Herramienta Menor
Cantidad
(A)
Tarifa
(B)
1
1
2
2,5
1,35
0,56
Cantidad
(A)
1
1
Tarifa
(B)
1,38
1,32
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
2,5
1,35
1,12
PARCIAL (M)
Costo Unitario
D =C/R
%
0,417
0,225
0,187
0,828
22,42
12,11
10,04
44,57
Costo Unitario
D =C/R
0,230
0,220
0,000
0,450
%
12,38
11,84
0,00
24,22
Consumo
D = (A)*(B)
0,15
0,26
0,18
0,00
0,58
%
7,80
13,99
9,42
0,00
31,21
Costo
D = (A)*(B)
%
Mano de Obra
Descripción
Pintor
Ayudante
Costo Hora
(C)=(A)*(B)
1,38
1,32
PARCIAL (N)
Materiales
Descripción
Pintura Electrostática
Fondo de pintura
Lija
Unidad
Galón
Galón
plg
Cantidad Precio Unitario
(A)
(B)
0,01
14,5
0,02
13
0,25
0,7
PARCIAL (O)
Transporte
Descripción
Unidad
Cantidad
(A)
Unidad Costo
(B)
PARCIAL (P)
Total Costos Directos
(Q) = ( M + N + O + P )
( R) Costos Indirectos y Gastos Generales
(S) Utilidades
(T) Fiscalización
(U) Impuestos
Precio Unitario Total: Valor Propuesto:
10 % Q
25 % (Q + R)
5 % (Q+R+S)
2%
(Q+R+S+T)
0
1,86
0
100,0
0,19
0,51
0,13
0,05
2,74
146
CAPITULO VI
6. ANALISIS EN LA FABRICACION Y MONTAJE DEL
EDIFICIO TIPO.
6.1.
OBJETIVOS:
Aplicar los requisitos, responsabilidades del personal involucrados en la
fabricación y montaje de edificaciones de acero.
Analizar que elementos, miembros metálicos del edificio tipo que cumplan
los literales establecidos en el presente proyecto de titulación.
Establecer formatos, WPS que cumplan con el presente Reglamento
Técnico y aseguren la tecnificación de los procesos de fabricación dentro del
taller tipo.
6.2.
INTRODUCCIÓN.
Para el desarrollo de este capítulo se ha tomado como referencia un
proyecto de la constructora KLAERE CIA. LTDA. Construcciones y Cubiertas, el
edificio de propiedad del Dr. JAIME GERARDO GUITERREZ GONZALEZ ubicado
en la provincia del Guayas, tiene 5 pisos altos y 1 subsuelo se ubica en un predio
con un frente pequeño.
6.3.
DESCRIPCION DEL PROYECTO
UBICACIÓN
CDLA. KENNEDY NORTE - PRIMERA ETAPA
AV. LUIS ORRANTIA ENTRE CALLE V.H. SIGOURET Y NAHIN I. BARQUET
CIUDAD:
GUAYAQUIL
CANTON:
GUAYAS
PARROQUIA: TARQUI
147
MANZANA:
109
SOLARES:
7y8
COD. CAT.:
33-0070-007
33-0070-008
LINDEROS y MEDIDAS
NORTE:
SOLAR con 25.60 m.:
SUR:
SOLAR con 25.59 m.
ESTE:
SOLAR con 25.59 m.
OESTE:
CALLE PUBLICA con 23.61 m.
Proyecto:
Edificio propiedad del Dr. JAIME GERARDO GUITERREZ GONZALEZ
Diseño: ARQ. EDDY JARAMILLO
REG. PROF. G-2885
RESPONSABILIDAD TÉCNICA: ARQ. EDDY JARAMILLO
REG. PROF. G-2885
Diseño Estructural: ING. TITO KLAERE VEGA
Reg. Prof. 01-09-1099
Cálculo estructural: ING. CARLOS LEON RODRIGUEZ
RP. 09-1165 R.M.02294
Carga de la Estructura: Ver (Anexo 6)
Tabla 6.1 Cuadro de Áreas
CUADRO DE AREAS
AREA DEL TERRENO:
588.774 m2.
AREA
DE AREA
CONSTRUCCION COMPUTABLE
NO
AREA UTIL
AREA SUBSUELO
470.85 m2.
470.85 m2.
AREA PLANTA BAJA
588.77 m2.
340.47 m2.
248.30 m2.
AREA PRIMER PISO
319.94 m2.
23.94 m2.
296.00 m2.
AREA SEGUNDO PISO 319.94 m2.
31.96 m2.
287.98 m2.
AREA TERCER PISO
319.94 m2.
35.32 m2.
284.62 m2.
AREA CUARTO PISO
319.94 m2.
35.32 m2.
284.62 m2.
AREA QUINTO PISO
253.30 m2.
21.00 m2.
232.30 m2.
AREA TOTAL DE CONSTRUCCION:
1633.82 m2.
148
Tabla 6.2 Especificaciones Técnicas
ESPECIFICACIOBES TÉCNICAS
ESTRUCTURA:
HORMIGÓN ARMADO
PAREDES:
BLOQUES
PISOS:
PLANTA SUBSUELO
HORMIGÓN SIMPLE
PLANTA BAJA
LOSA DE HORMIGÓN
PLANTA PRIMERO
LOSA DE HORMIGÓN
PLANTA SEGUNDO
LOSA DE HORMIGÓN
PLANTA TERCERO
LOSA DE HORMIGÓN
PLANTA CUARTO:
LOSA DE HORMIGÓN
PLANTA QUINTO:
LOSA DE HORMIGÓN
CUBIERTA:
ESTRUCTURA:
STELL PANEL
METÁLICA
SOBREPISO:
CERÁMICA NACIONAL
VENTANAS:
ALUMINIO Y VIDRIO
PUERTAS:
CEDRO
INSTALACIONES
SANITARIAS
Y
ELÉCTRICAS
EMPOTRADAS
El I. Municipio del Cantón Guayaquil en sus normativas, regula el uso del
espacio de los predios de la ciudad, las mismas que obedecen a diferentes
razones de planeación urbana, seguridad, etc.
En este capítulo se indicarán ciertos parámetros estructurales que atienden
estas regulaciones y normas y las disposiciones municipales para acatarlas. El
edifico será escogido como un proyecto anteriormente realizado por la
constructora mencionada colaboradora la cual proveerá del material y la
información requerida para el desarrollo del proyecto.
6.4.
PARAMETROS ESTRUCTURALES
En la ciudad existe variedad de ejemplos de edificaciones, y de estructuras
de acero, hay edificios desde 5 pisos hasta 25 pisos siendo estos los extremos
promedios. Sin duda y atendiendo a las regulaciones del municipio de la ciudad y
149
claro a la cantidad de edificios de diversas alturas, se observa que la mayoría de
ellos tiene entre 8 y 12 pisos de altura. Los parámetros estructurales responden a
las demandas de cargas que influirán en el edificio, desde aquí se marcan las
diferencias entre los dos tipos de construcciones, mientras que para las
edificaciones de estructura metálica es indispensable el cálculo y dibujo de planos
de detalle, en el caso de las de hormigón.
El factor de seguridad se aplica al factor utilizado para evaluar la condición
segura de un elemento. Considérese que un elemento mecánico se somete a
algunas acciones que se designaran por F. se supone que F es un término
general y que puede representar una fuerza, momento de flexión y torsión.
Además es un parámetro que regula las dimensiones que arrojan los cálculos
preliminares obteniendo así los primeros datos para determinar los materiales a
usar. Esta etapa es crucial y se recomienda tener una lista de proveedores que
cumplan con las normas exigidas para el caso, hay que tener en cuenta el tiempo
que estos demoran en la entrega de los materiales así como la forma de pago que
se haya acordado con cada uno de estos.
6.5.
PLANIFICACION URBANA.
6.5.1. ORDENANZAS DE GESTIÓN URBANA TERRITORIAL35
Ordenanza Metropolitana de Régimen del suelo del Municipio de Guayaquil
corresponde a la codificación de la ley Régimen Municipal en su artículo 15 en las
cuales determina las funciones primordiales y además las “Ordenanza sobre
preservaciones territoriales y áreas de preservación urbana", Guayaquil posee
5.000 ha de bosque protector de tipos bosque seco y manglar que serían
protegidos
como
reservaciones
territoriales
en
suelos
no
urbanizables
(clasificados en: áreas de bosques y vegetación protector y áreas de
preservaciones urbanas). En el capítulo referido a "Reservaciones territoriales en
suelo no urbanizable", y a "áreas de preservación urbana", a más del Estero
Salado se identifican:
35
http://www.revistajuridicaonline.com/images/stories/revistas/1995/08/08_Ordenanzas_ORD_REGIM_Guayaquil.pdf.
150
♦ "Ordenanza de la delimitación del perímetro urbano de las cabeceras
Parroquiales", publicada el 12 de mayo de 1995.
♦ "Ordenanza reformatoria de la Ordenanza contra ruido", publicada el 6
de mayo de 1985.
♦ “Ordenanza de normas mínimas para los diseños urbanísticos y
arquitectónicos en programas especiales de viviendas de interés social”,
del 30 de julio de 1986.
♦ “Ordenanza que delimita el Centro Turístico de Guayaquil”, del 15 de
enero de 1987.
♦ “Ordenanza de muelles, muros, parrillas, varaderos y cabotaje”,
publicada en el RO 443 del 18 de mayo de 1994.
♦ "Ordenanza de Gasolineras", Marzo de 1995.
♦ "Uso del Espacio y Vía Pública" RO 150 de 18 de marzo de 1993.
Las disposiciones de estas ordenanzas se aplicarán dentro de los límites
del Municipio de Guayaquil y tienen como finalidad procurar la ocupación y uso
del suelo de acuerdo a la normativa vigente, ejerciendo control sobre el mismo
con competencia exclusiva y privativa, y sobre las construcciones o edificaciones,
el estado, destino y condiciones de ellas.
6.5.2. DISPOSICIONES MUNICIPALES
La aplicación de esta ordenanza se refleja en la "línea de fábrica" de un
predio, este trámite lo elabora el Municipio de Guayaquil, en su Departamento de
Dirección de Planificación Urbana por petición del propietario y presenta un
informe según la zona de ubicación.
Este informe de línea de fábrica tiene validez por dos años, y no autoriza el
trabajo de construcción o división de lotes, ni representa título legal. La
información contenida indica al propietario de los derechos y restricciones que su
propiedad tiene para edificar en ella.
Los planos (Ver Anexo 6) que se analizarán a continuación fueron
obtenidos de la constructora KLAERE CIA. LTDA. Construcciones y Cubiertas.
151
6.6.
ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL EDIFICIO TIPO
4
3
Figura 6.1 Elementos Estructurales.
1
2
152
6
5
Figura 6.2 Elementos Estructurales.
6.7.
1
Columna cuadrada armada.
2
Entrepiso
3
Viga I armada con rigidizadores
4
Nervios.
5
Placa de Transición de columnas
6
Columna de varilla corrugada
FABRICACION DE LA ESTRUCTURA TIPO
Una vez que los materiales ya se encuentran en bodega entran en el
proceso de fabricación.
153
6.7.1. RESPONSABLE DEL PROCESO.
El ingeniero Constructor de edificaciones es responsable de asegurar que los
requisitos, responsabilidades y procedimientos que se llevan acabo en el taller
sean implementados y efectivos de acuerdo con lo prescrito en el capítulo 3 literal
3.5.1 del RTFMEA, para el personal involucrado en la fabricación.
INVOLUCRADOS.
•
Diseñador de edificaciones de acero
•
Ingeniero Constructor
•
Inspector
•
Personal calificado y no calificado.
PROCEDIMIENTO DE FABRICACION.
•
El Ingeniero Constructor de edificaciones de acero junto con el ingeniero
inspector son parte del personal del taller tipo CHUSIN-REI Cia. Programan
la fabricación de los elementos estructurales correspondientes al edificio de
propiedad del Dr JAIME GERARDO GUITERREZ GONZALEZ de acuerdo
al trabajo existente en planta, personal, al cronograma de actividades en
taller, al avance del proyecto y a los requerimientos propios de la obra.
•
Decidida la fecha de iniciación de la fabricación, el constructor de
edificaciones de acero coordina la adquisición de materia prima: planchas,
ángulos, canales, correas, etc., los cuales deben contar con sus
respectivos certificados de calidad y si las condiciones del proyecto lo
requieren, deben ser verificados por una institución de reconocido prestigio
en el campo de la certificación.
•
Una vez que el ing. Constructor ha elaborado los planos de corte,
procederá a distribuir el trabajo a las respectivas áreas, en la cual el
ingeniero designado para la inspección realiza una revisión de los
154
diferentes procesos de fabricación y verifica el cumplimiento de los
requisitos establecidos en el presente reglamento técnico, mediante la
utilización de los formatos de FABRICACIÓN E INSPECCIÓN, teniendo la
capacidad de emitir criterios de aceptación o rechazo.
Figura 6.3 Proceso de Corte.
•
Antes de comenzar con el armado en taller el ingeniero inspector realiza
una verificación para constatar que los componentes estructurales cumplan
con la información de los planos de taller, tales como
dimensiones,
características, tolerancias dimensionales, según el presente reglamento
técnico.
•
Se comienza el armado en taller de los componentes estructurales para dar
lugar a los diferentes elementos estructurales de acuerdo con los planos de
taller; WPS y Formatos de FABRICACIÓN E INSPECCIÓN.
155
Figura 6.4 Proceso de Armado.
•
Luego de terminados los distintos elementos estructurales en taller y
aplicados la pintura de taller el ingeniero constructor realiza una revisión
general de estos, para detectar posibles fallas o problemas presentados,
sean éstos de soldadura, terminado superficial, ajuste de tuercas, etc., de
tal manera que puedan ser corregidas, o en su caso para verificar su buen
estado.
156
Figura 6.5 Proceso de Pintura.
Figura 6.6 Proceso de Bodegaje.
157
•
Con la obra totalmente revisada, se procede a la validación por el cliente y
a la entrega – recepción de los elementos y miembros de la edificación, lo
cual la realiza el ingeniero constructor junto con el cliente y se la registra en
el Acta Entrega – Recepción.
•
Finalmente el ingeniero constructor realiza una Encuesta de Medición de
Satisfacción del Cliente a la persona encargada de recibir la obra, la misma
que se registra en el formato respectivo y que sirve al taller tipo CHUSINREI Cia. para en lo posterior
poder corregir posibles problemas
presentados a lo largo de la ejecución del proyecto o mejorar los servicios
a entregar a los clientes en futuros trabajos.
6.7.2. FORMATOS PARA FABRICACIÓN E INPECCIÓN DE LOS ELEMENTOS
ESTRUCTURALES, PLANOS DE TALLER Y SUS RESPECTIVOS WPS.
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
6.8.
MONTAJE DE LA ESTRUCTURA TIPO.
6.8.1. RESPONSABLE DEL PROCESO.
El ingeniero Montador de edificaciones es responsable de asegurar que éste
procedimiento sea implementado y efectivo para el personal involucrado en el
montaje.
INVOLUCRADOS.
•
Coordinador Administrativo Financiero
•
Diseñador de edificaciones de acero
•
Ingeniero Montador
•
Inspectores
•
Personal calificado y no calificado.
PROCEDIMIENTO DE MONTAJE.
•
El Diseñador de edificaciones de acero junto con el Coordinador
Administrativo Financiero de la constructora KLAERE CIA. LTDA.
programan el montaje en el formato Programación de Montaje de acuerdo
al trabajo existente en planta, al cronograma de la obra, al avance del
proyecto y a los requerimientos propios de la obra. Además designan al
ingeniero montador encargado del montaje.
•
Decidida la fecha de iniciación del montaje, el diseñador de edificaciones
de acero coordina el transporte de partes y piezas al sitio de la obra así
como también el transporte de equipo y personal de montaje, como lo
estipulado en el literal 4.7.2
168
•
Una vez instalado el personal de montaje, se procede a la recepción de las
partes y piezas, en la cual el ingeniero montador designado realiza una
revisión que lo registra en la Lista de Verificación de Partes y Piezas
•
Antes de comenzar con la instalación el ingeniero montador realiza una
verificación de la obra civil, la misma que puede ser realizada por la
constructora KLAERE CIA. LTDA. o por el cliente según lo acordado, para
constatar que las dimensiones y características coinciden con las
existentes en los Planos de Montaje y lo registra en el Reporte de
Seguimiento de Obra.
•
Se comienza la instalación y ensamblaje de partes y piezas del producto de
acuerdo con sus características y con los planos de montaje; comenzando
por el levantamiento de columnas, vigas, (Ver Anexo 8) y cerchas,
colocando correas, separadores,
templadores y cualquier otro tipo de
elementos propios de la edificación, según los planos de montaje (Anexo 9),
para luego colocar paneles de techo y si se requiere o es el caso, paredes
laterales, canales de agua lluvia u otros accesorios; registrando los trabajos
realizados día a día en el Reporte de Seguimiento de Obra, de lo cual se
encarga el ingeniero montador.
•
Luego de terminada la obra, el ingeniero montador realiza una revisión
general de ésta, para detectar posibles fallas o problemas presentados,
sean éstos de soldadura, terminado superficial, ajuste de tuercas, etc., de
tal manera que puedan ser corregidas, o en su caso para verificar su buen
estado, y se lo registra en la Lista de Verificación en Montaje.
•
Con la obra totalmente revisada, se procede a la validación con el cliente y
a la entrega – recepción de la edificación, lo cual la realiza el ingeniero
montador junto con el cliente y se la registra en el Acta Entrega –
Recepción.
169
•
Luego de terminada la obra el ministerio o ente reguladora enviará al
fiscalizador, el cual debe cumplir los requisitos y responsabilidades
prescritos en los literales 3.5.1.3. y 3.5.1.4, para que verifique el
cumplimiento del presente reglamento.
•
Finalmente el ingeniero montador realiza una Encuesta de Medición de
Satisfacción del Cliente a la persona encargada de recibir la obra, la misma
que se registra en el formato respectivo y que sirve a la constructora
KLAERE CIA. LTDA. para en lo posterior
poder corregir posibles
problemas presentados a lo largo de la ejecución del proyecto o mejorar los
servicios a entregar a los clientes en futuros trabajos.
6.8.2. FORMATOS PARA MONTAJE E INPECCIÓN DE LOS ELEMENTOS
ESTRUCTURALES, PLANOS DE MONTAJE Y SUS RESPECTIVOS WPS.
170
171
172
173
174
175
176
177
178
CAPITULO VII
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
•
Por la presencia de desorden, falencias, y falta de tecnificación en los
procesos de fabricación de edificaciones de acero se vio la necesidad de
reglamentar dichos procesos a fin de cumplir con la producción requerida y
que cumplan estándares de calidad y seguridad.
•
El presente proyecto ha sido desarrollado bajo normas, manuales de la
construcción y estándares que actualmente las empresas constructoras no lo
toman muy en cuenta debido al desconocimiento de las mismas, por ello se
ha visto la necesidad de implementar procedimientos para la fabricación y
montaje de edificaciones de acero y de tal manera que se vaya haciendo de
una manera tecnificada y con la seguridad adecuada.
•
Las tolerancias de fabricación en taller, en cualquier dirección, no podrán
exceder de aquellas que perjudiquen el correcto montaje y la conservación y
validez de la geometría técnica.
•
Al aplicar el presente reglamento técnico en una empresa que esta vinculado
dentro del campo de las edificaciones de acero, esta podrá ser más
competitiva porque los procesos de fabricación y montaje se realizarán de
una manera Tecnificada y no empírica.
•
Los factores de rendimiento y utilización de maquinaria, equipos y mano de
obra son subjetivos deben ser lo más reales posible para evitar resultados
erróneos y sobredimensionados.
•
Para facilitar la producción y manejo de los diferentes elementos se ha
desarrollado formatos de trabajos e inspección con el fin de tecnificar el
179
proceso de fabricación y montaje de edificaciones de acero. Estos formatos
garantizarán el cumplimiento del presente proyecto de titulación y se logrará
optimizar el trabajo en taller y campo.
•
El empleo y aplicación de normas, códigos, reglamentos en las actividades
laborales producen una mejora de la calidad, la seguridad y la competitividad
en el campo de las estructuras metálicas.
•
En nuestro país es factible la construcción de estructuras metálicas mediante
procesos de soldadura ya que se cuenta con tecnología y mano de obra
necesaria para un buen acabado de la misma.
•
El análisis de precios unitarios nos da una mayor aproximación al costo real
de cualquier proyecto, todos los precios unitarios se han desarrollado en base
a los rubros del Manual de Costos de la Cámara de Construcción de Quito.
•
Al tecnificar los procesos de fabricación y montaje de edificaciones de acero
se favorecerá la inserción de la ingeniería Ecuatoriana en los procesos de
integración económica y tecnológica en el campo de las estructuras metálicas.
•
El Ecuador al poseer documentos normativos que regulen las actividades
relacionadas con la fabricación y montaje de edificaciones de acero facilitará
el fluido intercambio de servicios de ingeniería y construcción a nivel nacional
e internacional.
•
Al ser la soldadura estructural un proceso altamente utilizado en nuestro país
y como lo señalado en el presente reglamente técnico, que tanto el personal
como los procedimientos deben ser calificados, se abre una nueva opción de
trabajo para los jóvenes bachilleres.
•
A través de la armonización y unificación de los requisitos y requerimientos
de las partes involucradas en la fabricación y montaje de edificaciones de
acero, lo que se logrará es cumplir con los pedidos de seguridad, calidad y
180
durabilidad exigidos a nivel nacional, provincial, etc.
•
Con el presente proyecto de titulación lo que se busca a más de garantizar un
nivel adecuado de seguridad de las personas y los bienes, mediante la
calidad la calidad, durabilidad de las obras públicas y privadas, es la
confiabilidad de las inversiones que se realicen en infraestructura.
•
Como los procesos tienen que ser calificados por el fiscalizador, los
fabricantes de elementos para estructuras metálicas serán más rigurosos en
el cumplimiento de los procesos y procedimientos como por ejemplo el
manejo de desechos, lo cual contribuye a tener una mejor armonía con la
naturaleza.
•
Es indispensable que para la soldadura de edificaciones de acero, tanto en la
fabricación como en el montaje se tenga personal calificado que cumplan los
requisitos establecidos en el presente reglamento, para evitar problemas que
conlleven a fallas de soldadura sea por porosidad o falta de fusión.
RECOMENDACIONES:
•
La compañía constructora con el fin de brindar un servicio adecuado a sus
clientes deberá garantizar que:
- Cumpla con los requisitos de personal
- El personal de inspección esté debidamente calificado y certificado.
- Las especificaciones del material base sean las indicadas.
- Los métodos de inspección se están cumpliendo.
- Los equipos de inspección están calibrados.
- Que cumplan con las tolerancias especificadas en el presente reglamento.
- El material bibliográfico y las normas se encuentren actualizados.
•
Es recomendable que toda la información recopilada en este trabajo pueda
ser utilizada por las empresas involucradas en el proceso de fabricación y
181
montaje de edificaciones de acero con la finalidad que tomen conciencia de
sus deficiencias y maneras de construir de una manera empírica y
reconozcan que deben mejorar la tecnificación de sus servicios e incluso la
necesidad de profesionalizarse en el campo.
•
Se recomienda la utilización de equipos de seguridad personal adecuados en
el proceso de montaje, por cuanto la mayor incidencia de accidentes ocurre
en obra.
•
Es recomendable contar con mano de obra calificada para la ejecución de
edificaciones de acero, en especial en la soldadura, la misma que se debe
realizar con un personal y procedimientos calificados, puesto que este es un
trabajo de mucha responsabilidad, de tal manera que puedan satisfacer las
exigencias del ingeniero constructor, montador y fiscalizador.
•
Dado el servicio que prestan y el costo de este tipo de estructuras, se
recomiendan que cumplan con todas las inspecciones recomendadas por las
especificaciones actuales para prevenir cualquier falla prematura en la
estructura.
•
Para que exista una mejor armonía con la naturaleza y la industria se
recomienda obedecer lo concerniente a seguridad y protección del medio
ambiente, ya que cada vez las leyes nacionales e internacionales son más
exigentes.
182
BIBLIOGRAFÍA
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http://www.metalunivers.com/Tecnica/Hemeroteca/ArticuloCompleto.asp?ID=1
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http://www.revistajuridicaonline.com/images/stories/revistas/1995/08/08_Orden
anzas_ORD_REGIM_Guayaquil.pdf
•
http://www.matweb.com/search/SpecificMaterialPrint.asp?bassnum=M514AF
184
ANEXOS
ANEXOS
185
ANEXO 1
Se presenta la equivalencia de los aceros de la Norma ASTM con las Normas JIS,
EN, CEN, ISO, DIN. y la similitud del acero ASTM A36 según DIPAC y AISC.
186
A 1. 1 EQUIVALENCIAS DE LOS ACEROS ESTRUCTURALES DE
LA NORMA ASTM CON LAS NORMAS JIS, DIN, ISO, AFNOR, UNI.
187
A 1.1.1 ESPECIFICACIONES ASTM APLICABLES PARA VARIOS PERFILES
ESTRUCTURALES.
TIPO
DE
ACERO
Designación
ASTM A36
Steel, flange
ASTM A500
Steel, grade A,
Round Structural
Tubing
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
250
400-550
228
310
Equivalentes
DIN-17 100:1983 St
44-2
UNS
K02600
JIS
G 3101SS 41/SS 400
ASTM A501
UNS K03000
Sy
(Mpa)
255
250
Sut
(Mpa)
410
400 - 550
…..
…..
250
400
ACEROS AL CARBON
ASTM A501
ASTM A500
Gr.B
290
400
UNS K03000
250
400
ASTM A500
Gr.C
317
427
copper steels,
copper-steel
,,,,,
,,,,,
ASTM A500
Gr.D
250
400
copper steels,
copper-steel
,,,,,
,,,,,
ASTM A500
Steel, grade C,
shaped
structural tubing
345
427
copper steels,
copper-steels, UNS
K02705
,,,,
,,,,
ASTM A501
250
400
UNS K03000
ASTM A500 A
ASTM A500 B
…..
230
315
….
310
400
ASTM A529
Steel , Gr 50
345
485-690
copper-steels, copper
steels, UNS K02703
,,,,
,,,,
ASTM A529
Steel, Gr 55
380
485-690
….
…..
Fuente: www.matweb.com
Elaborado: Chusín, Reimundo.
AISI 8620 Steel,
direct quenched from
pot, 230°C (450°F)
temper, carburized
188
TIPO
Designación
DE
Sut
(Mpa)
(Mpa)
Equivalentes
Sy
Sut
(Mpa)
(Mpa)
ASTM A618 HSLA
Steel Grade Ia,
Min
Thickness 19 to 38 mm
345
485
345
UNS K12609
Min 483
(3/4 to 1.5 in.)
ASTM A618 HSLA
ALEACION
ACEROS DE ALTA RESISTENCIA Y BAJA
ACERO
Sy
Steel Grade II,
Min
Thickness < 19 mm (3/4
345
485
UNS K12609
345
Min 483
345
450
UNS K12700
>= 317
>= 462
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
290
435
315
460
315
460
345
480
in.)
ASTM A618 HSLA
Steel Grade III,
Thickness 19 to 38 mm
(3/4 to 1.5 in.)
ACEROS ALTA RESISTENCIA A LA CORROSION Y
BAJA ALEACION
TIPO
DE
ACERO
Designación
ASTM A242 Steel, for
shapes with a flange
thickness grater than 2
in only
ASTM A242 Steel, for
shapes with a flange
thickness grater than
1/2 y less than or iqual
to 2 in only
ASTM A242 Steel, for
shapes with a flange
thickness less than or
iqual to 0.75 a 1.5 in.
Only
ASTM A242 Steel, for
shapes with a flange
thickness 0.75 and
under
Fuente: www.matweb.com
Elaborado: Chusín, Reimundo.
Equivalentes
HSLA steel,
structural steel,
weathering steel,
bridges, guardrails
HSLA steel,
structural steel,
weathering steel,
bridges, guardrails
HSLA steel,
structural steel,
weathering steel,
bridges, guardrails
HSLA steel,
structural steel,
weathering steel,
bridges, guardrails
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
....
....
....
....
....
....
....
....
189
ACEROS ALTA RESISTENCIA A LA CORROSION Y BAJA ALEACION
TIPO
DE
ACERO
Designación
ASTM A588 HSLA
Steel Grade A,
Thickness 100 to 125
mm (4-5 in.)
ASTM A588 HSLA
Steel Grade A,
Thickness 125 to 200
mm (5-8 in.)
Categories: Metal;
Ferrous Metal; Alloy
Steel; ASTM Steel; Low
Alloy Steel
ASTM A588 HSLA
Steel Grade A,
Thickness < 100 mm (4
in.)
ASTM A588 HSLA
Steel Grade B,
Thickness 100 to 125
mm (4-5 in.)
ASTM A588 HSLA
Steel Grade B,
Thickness < 100 mm
(4 in.)
ASTM A588 HSLA
Steel Grade C,
Thickness 100 to 125
mm (4-5 in.)
ASTM A588 HSLA
Steel Grade C,
Thickness 125 to 200
mm (5-8 in.)
ASTM A588 HSLA
Steel Grade C,
Thickness < 100 mm
(4 in.)
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
Equivalentes
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
>= 315
>= 460
UNS K11430
345
485
>= 290
>= 435
UNS K11430
345
485
>= 345
>= 485
UNS K11430
345
485
>= 315
>= 460
UNS K11430
345
485
>= 345
>= 485
UNS K12043
315
460
>= 315
>= 460
UNS K11538
315
460
>= 290
>= 435
UNS K11538
315
460
>= 345
>= 485
UNS K11538
315
460
Fuente: www.matweb.com
Elaborado: Chusín, Reimundo.
190
A 1.1.2 ESPECIFICACIONES ASTM APLICABLES PARA PLACAS Y BARRAS.
Tipo
de
acero
Designación
ASTM A283
Steel, grade
A
ASTM A283
Steel, grade
B
ACERO DE BAJA Y MEDIA RESISTENCIA A LA TENSION
ASTM A283
Steel, grade
C
ASTM A283
Steel, grade
D
ASTM A284
Steel, grade
C
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
165
310 415
copper steels
185
345 450
copper steels
205
380 515
230
415 550
205
415
Equivalentes
Sy (Mpa)
Sut (Mpa)
…..
…..
…..
…..
copper steels
…..
…..
JIS G3101(95) SS400;
235
400 - 510
JIS G3101(95) SS300
……
……
215
(EN10025
(93)
S235JR(G2))
340-470
(EN10025
(93)
S235JR(G2))
215
(JIS 3106
SM 400A)
400 - 510
(JIS 3106
SM 400A)
235
(DIN 17100
st37-3 U)
360
(DIN 17100
st37-3 U)
UNS K02401, MIL
SPEC MIL-S-23495,
AFNOR 35-501 E24-2,
AFNOR 35-501 E24-3,
BS4360 40(A)B,
BS4360 40C, CSAG4021230 G, DIN 17100
RSt 37-2, DIN 17100
St37-3U, EN10025(90)
Fe E360B(FN),
EN10025(90) Fe E 360
C, EN10025(93)
S235JR(G2),
EN10025(93) S235 J0,
IS 226, IS Fe 410-S,
JIS 3101 SS 400, JIS
3106 SM 400A, JIS
3106 SM 400B, ISO
630 Fe 360 B, ISO 630
Fe 360 C, MNC810E
SS 13.11.00,
MNC810E SS
13.12.00, NBN21-101
AE235B, NBN21-101
AE235 C, UNI 7070 Fe
360 B, UNI 7070 Fe
360 C
191
ASTM A284
Steel, grade
D
230
415
AFNOR 35-501 E24-2,
AFNOR 35-501 E24-3,
BS4360 40(A)B,
BS4360 40C, CSAG4021230 G, DIN 17100
RSt 37-2, DIN 17100
St37-3U, EN10025(90)
Fe E360B(FN),
EN10025(90) Fe E 360
C, EN10025(93)
S235JR(G2),
EN10025(93) S235 J0,
IS 226, IS Fe 410-S,
JIS 3101 SS 400, JIS
3106 SM 400A, JIS
3106 SM 400B, ISO
630 Fe 360 B, ISO 630
Fe 360 C, MNC810E
SS 13.11.00,
MNC810E SS
13.12.00, NBN21-101
AE235B, NBN21-101
AE235 C, UNI 7070 Fe
360 B, UNI 7070 Fe
360 C
235
(JIS 3101
SS 400)
400 - 510
(JIS 3101
SS 400)
215
340-470
(EN10025
(EN10025
(93)
(93)
S235JR(G2))
S235JR(G2))
235
360
(DIN
17100
st37-3 U)
(DIN
17100
st37-3 U)
Fuente: www.matweb.com
Elaborado: Chusín, Reimundo.
CARBON
Tipo
de
acero
Designación
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
ASTM A36
Steel, plate
250
400550
ASTM A36
Steel, bar
250
400550
DIN-17 100:1983 St 442
UNS K02600
JIS G 3101SS 41/SS
400
ASTM A529
Steel , Gr 50
345
485690
copper-steels, copper
steels, UNS K02703
380
485690
AISI 8620 Steel, direct
quenched from pot,
230°C (450°F)
temper, carburized
ASTM A529
Steel, Gr 55
Equivalentes
DIN-17 100:1983 St 442
UNS K02600
JIS G 3101SS 41/SS
400
Sy (Mpa)
255
Sut (Mpa)
410
250
….
255
400 - 550
….
410
250
….
400 - 550
….
….
…..
….
…..
192
Tipo
de
acero
Designación
ASTM A514
ASTM A514
Steel, grade C,
plate thickness
19-32mm
TEMPLADOS Y ALEANTES TEMPERADOS
ASTM A514
Steel, grade C,
plate thickness
<=19 mm
ASTM A514
Steel, grade E,
plate thickness
19 - 64 mm
ASTM A514
Steel, grade E,
plate thickness
64 - 150 mm
ASTM A514
Steel, grade M,
plate thickness
19-64 mm
ASTM A514
Steel, Grade N,
plate thickness
<= 19 mm
ASTM A514
Steel, grade P,
plate thickness
19 - 64 mm
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
690
760895
690
760 895
690
760 895
690
760 895
620
690 895
690
760 895
690
760 895
690
760895
Equivalentes
ASTM A517
Sy
(Mpa)
……
Sut
(Mpa)
…….
UNS K11511
AMS 6386
....
…..
.....
…..
UNS K11511, AMS 6386 (3),
ASTM A517 ©
....
……
….
....
…..
……
UNS K11511, AMS 6386 (3),
ASTM A517 (C), UNS
K11523
UNS K21604,
....
….
…..
....
….
…..
ASTM A 517 E
....
...
UNS K21604,
…..
…..
ASTM A 517 E
....
....
UNS K11683
….
…..
ASTM A517 M
....
....
UNS K11847,
ASTM
A517 (N)
....
…..
....
……
....
....
UNS K21650, ASTM A517
(P), B.S. 530 A 40, B.S. 530
H 40, B.S. 530 M 40, B.S. 2 S
117, DIN 1.7035, AFNOR 42
C 4 (Fr), UNI 40 Cr 4 (Italy),
UNI 41 Cr 4 KB (Italy), UNI
7846(78) 18NiCrMo5, JIS
SCr 4 H (Japan.), UNS
G51400, ASTM A322, ASTM
A331, ASTM A505, ASTM
A519, SAE J404, SAE J412,
SAE J770
193
ASTM A514
Steel, grade P,
plate thickness
64 - 150 mm
ASTM A514
Steel, grade P,
plate thickness
<= 19 mm
ASTM A514
Steel, grade Q,
plate thickness
19 - 64 mm
620
690
690
690895
UNS K21650, ASTM A517
(P), B.S. 530 A 40, B.S. 530
H 40, B.S. 530 M 40, B.S. 2 S
117, DIN 1.7035, AFNOR 42
C 4 (Fr), UNI 40 Cr 4 (Italy),
UNI 41 Cr 4 KB (Italy), UNI
7846(78) 18NiCrMo5, JIS
SCr 4 H (Japan.), UNS
G51400, ASTM A322, ASTM
A331, ASTM A505, ASTM
A519, SAE J404, SAE J412,
SAE J770
....
....
760895
B.S. 530 A 40, B.S. 530 H 40,
B.S. 530 M 40, B.S. 2 S 117,
DIN 1.7035, AFNOR 42 C 4
(Fr), UNI 40 Cr 4 (Italy), UNI
41 Cr 4 KB (Italy), UNI
7846(78) 18NiCrMo5, JIS
SCr 4 H (Japan.), UNS
G51400, ASTM A322, ASTM
A331, ASTM A505, ASTM
A519, SAE J404, SAE J412,
SAE J770, UNS K21650,
ASTM A517 (P)
....
....
....
....
760895
B.S. 530 A 40, B.S. 530 H 40,
B.S. 530 M 40, B.S. 2 S 117,
DIN 1.7035, AFNOR 42 C 4
(Fr), UNI 40 Cr 4 (Ital.), UNI
41 Cr 4 KB (Ital.), JIS SCr 4 H
(Japan.), UNS G51400,
ASTM A322, ASTM A331,
ASTM A505, ASTM A519,
SAE J404, SAE J412, SAE
J770
194
ASTM A514
Steel, grade Q,
plate thickness
64 - 120 mm
ASTM A514
Steel, grade Q,
plate thickness
<= 19 mm
ACEROS DE RESISTENCIA A LA CORROSION DE ALTA
RESISTENCIA Y BAJA ALEACION
Tipo
de
acero
Designación
ASTM A242
Steel, for shapes
with a flange
thickness grater
than 2 in only
ASTM A242
Steel, for shapes
with a flange
thickness grater
than 1/2 y less
than or iqual to 2
in only
ASTM A242
Steel, for shapes
with a flange
thickness less
than or iqual to
0.75 a 1.5 in.
Only
ASTM A242
Steel, for shapes
with a flange
thickness 0.75
and under
620
793
B.S. 530 A 40, B.S. 530 H 40,
B.S. 530 M 40, B.S. 2 S 117,
DIN 1.7035, AFNOR 42 C 4
(Fr), UNI 40 Cr 4 (Ital.), UNI
41 Cr 4 KB (Ital.), JIS SCr 4 H
(Japan.), UNS G51400,
ASTM A322, ASTM A331,
ASTM A505, ASTM A519,
SAE J404, SAE J412, SAE
J770
B.S. 530 A 40, B.S. 530 H 40,
B.S. 530 M 40, B.S. 2 S 117,
DIN 1.7035, AFNOR 42 C 4
(Fr), UNI 40 Cr 4 (Ital.), UNI
41 Cr 4 KB (Ital.), JIS SCr 4 H
(Japan.), UNS G51400,
ASTM A322, ASTM A331,
ASTM A505, ASTM A519,
SAE J404, SAE J412, SAE
J770
....
....
....
....
690
828
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
Equivalentes
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
290
435
HSLA steel, structural
steel, weathering steel,
bridges, guardrails
....
....
315
460
....
....
315
460
....
....
345
480
....
....
HSLA steel, structural
steel, weathering steel,
bridges, guardrails
HSLA steel, structural
steel, weathering steel,
bridges, guardrails
HSLA steel, structural
steel, weathering steel,
bridges, guardrails
195
ACEROS DE RESISTENCIA A LA CORROSION DE ALTA RESISTENCIA Y BAJA ALEACION
Tipo
de
acero
Designación
ASTM A588 HSLA
Steel Grade A,
Thickness 100 to
125 mm (4-5 in.)
ASTM A588 HSLA
Steel Grade A,
Thickness 125 to
200 mm (5-8 in.)
Categories: Metal;
Ferrous Metal;
Alloy Steel; ASTM
Steel; Low Alloy
Steel
ASTM A588 HSLA
Steel Grade A,
Thickness < 100
mm (4 in.)
ASTM A588 HSLA
Steel Grade B,
Thickness 100 to
125 mm (4-5 in.)
ASTM A588 HSLA
Steel Grade B,
Thickness < 100
mm (4 in.)
ASTM A588 HSLA
Steel Grade C,
Thickness 100 to
125 mm (4-5 in.)
ASTM A588 HSLA
Steel Grade C,
Thickness 125 to
200 mm (5-8 in.)
ASTM A588 HSLA
Steel Grade C,
Thickness < 100
mm (4 in.)
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
>= 315
>= 460
>= 290
Sy (Mpa)
Sut (Mpa)
UNS K11430
345
485
>= 435
UNS K11430
345
485
>= 345
>= 485
UNS K11430
345
485
>= 315
>= 460
UNS K11430
345
485
>= 345
>= 485
UNS K12043
315
460
>= 315
>= 460
UNS K11538
315
460
>= 290
>= 435
UNS K11538
315
460
>= 345
>= 485
UNS K11538
315
460
Fuente: www.matweb.com
Elaborado: Chusín, Reimundo.
Equivalentes
196
ALTA RESISTENCIA BAJA ALEACION
Tipo
de
acero
Designación
Sy (Mpa)
Sy (Mpa)
Sut (Mpa)
…..
….
…..
…..
…..
…..
……
……
…..
…..
450
550
…..
ASTM A572 Steel,
grade 65
----El acero ASTM A 572 No tiene comparación con otras normas
…..
ASTM A572 Steel,
grade 42
290
ASTM A572 Steel,
grade 45
310
ASTM A572 Steel,
grade 50
345
ASTM A572 Steel,
grade 55
380
ASTM A572 Steel,
grade 60
415
Sut (Mpa)
Equivalentes
415
----415
----450
-----485
-------
Fuente: www.matweb.com
Elaborado: Chusín, Reimundo.
515
-------
197
A 1.1.3 ESPECIFICACIONES ASTM APLICABLES PARA VARIOS TIPOS DE
PERNOS ESTRUCTURALES.
DESIGNACION
ASTM
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
EQUIVALENCIAS AISI
Sy
(Mpa)
Sut
(Mpa)
180
325
ASTM A108
---
448,2
1010 Steel, hot rolled bar, 19-32
mm (0.75-1.25 in) round or
thickness
ASTM A108
---
448,2
1008 Steel, cold drawn bar, 19-32
mm (0.75-1.25 in) round
285
340
448,2
1008 Steel, CQ, DQ, and DQSK
sheet, 1.6-5.8 mm thick
180 240
303 358
448,2
1010 Steel, cold drawn bar, 19-32
mm (0.75-1.25 in) round or
thickness
305
365
170
305
ASTM A108
ASTM A108
---
---
ASTM A108
---
448,2
1008 Steel, hot rolled bar, 19-32
mm (0.75-1.25 in) round
ASTM A194
----
----
303 Stainless Steel, annealed,
tested at 540°C (1000°F)
235
380
ASTM A194
----
----
303 Stainless Steel, annealed,
tested at 425°C (800°F)
240
420
ASTM A194
----
----
303 Stainless Steel, annealed,
tested at 650°C (1200°F)
205
310
ASTM A194
----
----
303 Stainless Steel, annealed,
tested at 21°C (70°F)
240
620
----
410 Stainless Steel, tempered at
test temperature plus 28°C,
tested at 205°C (400°F)
1005
1475
1225
1525
ASTM A194
----
ASTM A194
----
----
410 Stainless Steel, tempered at
test temperature plus 28°C,
tested at 21°C (70°F)
ASTM A194
----
----
303 Stainless Steel, annealed,
tested at 21°C (70°F)
240
620
ASTM A194
----
----
303 Stainless Steel, annealed,
tested at 650°C (1200°F)
205
310
ASTM A194
----
----
303 Stainless Steel, annealed,
tested at 425°C (800°F)
240
420
ASTM A194
----
----
303 Stainless Steel, annealed,
tested at 540°C (1000°F)
235
280
Fuente: www.matweb.com
Elaborado: Chusín, Reimundo.
198
A 1.1.3.1 Pernos en el Sistema Ingles.
Fabricados según la SAE, norma J429; mientras que los pernos usados en
estructuras están fabricados según las normas de la ASTM.
Según
ASTM
Desig.
Según SAE
Diámetros (in)
de
mín.
máx.
Resis.
a la
tracción
psi
Grado
SAE No.
A307
1/4
1.5/8
1.1/2
4
60,000
55,000
1
A307
1/4
1.1/2
60,000
2
A449
1/4
1.1/8
1.3/4
1
1.1/2
3
120,000
105,000
90,000
A325
Tipo 1
1/2
1.1/8
1
1.1/2
120,000
105,000
A325
Tipo 2
1/2
1.1/8
1
1.1/2
120,000
105,000
A325
Tipo 3
1/2
1.1/8
1
1.1/2
120,000
105,000
--------
------
------
-------
A325
Tipo 1
1/2
1
120,000
A325
Tipo 2
------
1/2
1
120,000
------
------
A490
Tipo 1
1/4
A490
Tipo 3
A 354
Grado
BD
Diámetros (in)
de
mín.
máx.
Resis.
a la tracción
psi
1/4
1.5/8
1.1/2
4
60,000
55,000
1/4
7/8
3/4
1.1/2
74,000
60,000
3
1/4
9/16
1/2
5/8
110,000
100,000
5
1/4
1.1/8
1
1.1/2
120,000
105,000
5.1
---
3/8
85,000
5.2
1/4
1
120,000
--------
7
1/4
1.1/2
133,000
1.1/2
150,000
8
1/4
1.1/2
150,000
1/4
1.1/2
150,000
8.2
1/4
1
150,000
1/4
4
150,000
---
----
---
---
Fuente: Normas INEN.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
199
Según
SAE
Grado
No.
Según
DIN
Diámetros (in)
de
mín.
máx.
Diámetros (in)
de
mín.
máx.
Resis.
a la tracción
psi
Resis.
a la
tracción
psi
Clase
No.
3.6
---
----
Nom.
43512
Min. 47863,2
4.6
4.8
4,6
4.8
5.6
5.8
0,20
0,06
0,20
0,06
---0,20
1,42
0,63
1,42
0,63
---0,94
58016
58016
58016
60916,8
72520
72520
-----
----
----
-----
---
----
----
----
1
1/4
1.5/8
1.1/2
4
60,000
55,000
7/8
1/4
1.1/2
3/4
60,000
74,000
1/4
9/16
1/2
5/8
110,000
100,000
5
1/4
1.1/8
1
1.1/2
120,000
105,000
8.8
0,63
1,42
116032
5.1
----
3/8
85,000
6.8
---
---
87024
5.2
1/4
1
120,000
8.8
0,63
1,42
116032
7
1/4
1.1/2
133,000
9,8
0,06
0,63
130536
8
1/4
1.1/2
150,000
10.9
0,20
1,42
150841,6
8.2
1/4
1
150,000
10.9
0,20
1,42
150841,6
2
3
Fuente: Normas INEN.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
200
Según
ASTM
Desig.
Según DIN
Diámetros (in)
de
mín.
máx.
Resis.
a la
tracción
psi
A307
1/4
1.5/8
1.1/2
4
60,000
55,000
A307
--------
1/4
------
1.1/2
------
A449
1/4
1.1/8
1.3/4
A325
Tipo 1
Clase
No.
Diámetros (in)
de
mín.
máx.
Resis.
a la tracción
psi
4.6
4,8
0,20
0,06
1,42
0,63
58016
58016
60,000
-------
4,8
5,8
0,06
0,20
0,63
0,94
60916,8
75420,8
1
1.1/2
3
120,000
105,000
90,000
8,8
---6,9
0,63
-------
1,42
-------
116032
-----87024
1/2
1.1/8
1
1.1/2
120,000
105,000
8,8
0,63
1,42
116032
A325
Tipo 2
1/2
1.1/8
1
1.1/2
120,000
105,000
8,8
0,63
1,42
116032
A325
Tipo 3
1/2
1.1/8
1
1.1/2
120,000
105,000
8,8
0,63
1,42
116032
A325
Tipo 1
1/2
1
120,000
8,8
0,63
1,42
116032
A325
Tipo 2
------
1/2
1
120,000
8,8
0,63
1,42
116032
------
------
--------
9,8
0,06
0,63
130536
A490
Tipo 1
1/4
1.1/2
150,000
10,9
0,20
1,42
150841,6
A490
Tipo 3
A 354
Grado
BD
1/4
1.1/2
150,000
10,9
0,20
1,42
150841,6
1/4
4
150,000
10,9
0,20
1,42
150841,6
Fuente: Normas INEN.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
201
Según
DIN
Clase
Según
ISO
Diámetros (in)
de
mín.
máx.
Resis.
a la tracción
psi
Clase
No.
Diámetros (in)
de
mín.
máx.
Resis.
a la tracción
psi
3.6
---
---
Nom. 43512
3.6
-----
-----
43512
4.6
0,20
1,42
Min. 47863,2
Nom. 58016
Min. 58016
4.6
0,20
1,42
58016
4.8
0,06
0,63
Nom. 58016
4.8
0,06
0,63
58016
5.6
----
----
72520
5.8
0,20
0,94
72520
Min. 60916,8
5.6
----
----
Nom. 72520
Min. 72520
5.8
0,20
0,94
Nom. 72520
Min. 75420,8
6.8
-----
-----
Nom. 87024
6.8
----
----
87024
6.9
----
----
Min. 87024
Nom. 87024
----
----
----
---
8.8
0,63
1,42
116032
8.8
0,63
1,42
Min. 87024
Nom. 116032
9.8
0,06
0,63
Min. 116032
Nom. 130536
9.8
0,06
0,63
130536
10.9
0,20
1,42
145040
10.9
0,20
1,42
Min. 130536
Nom. 145040
12.9
0,06
1,42
Min. 150841,6
Nom. 174048
12.9
0,06
1,42
174048
14.9
---
---
Min. 176948,8
Nom. 203056
14.9
----
-----
----
Fuente: Normas INEN.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
202
A 1.1.3.2 Sistema Internacional (SI).
Según
ASTM
Según SAE
Resis.
a la
tracción
MPa
Desig.
SAE No
1
6,35
41,27
38,1
101,6
413,7
379,2
2
6,35
22,22
19,05
38,1
413,7
510,2
3
6,35
14,28
12,7
15,87
758,4
689,5
5
6,35
28,57
25,4
38,1
827,4
723,9
5.1
---
9,52
586,0
5.2
6,35
25,4
827,4
7
6,35
38,1
917,0
Desig.
Diámetros (mm)
de
mín.
máx.
A307
6,35
41,27
38,1
101,6
413,7
379,2
6,35
38,1
413,7
A307
A449
6,35
28,57
44,45
25,4
38,1
76,2
827,4
723,9
620,5
A325
Tipo 1
12,7
28,57
25,4
38,1
827,4
723,9
A325
Tipo 2
12,7
28,57
25,4
38,1
827,4
723,9
A325
Tipo 3
12,7
28,57
25,4
38,1
827,4
723,9
--------
Diámetros (mm)
de
mín.
máx.
Resis.
a la tracción
MPa
A325
Tipo 1
12,7
25,4
827,4
A325
Tipo 2
------
12,7
25,4
827,4
A490
Tipo 1
6,35
38,1
1034,2
8
6,35
38,1
1034,2
A490
Tipo 3
6,35
38,1
1034,2
8.2
6,35
25,4
1034,2
A 354
Grado
BD
6,35
101,6
1034,2
----
----
----
----
Fuente: Normas INEN.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
203
Según
SAE
Grado
No.
Según
DIN
Diámetros (mm)
de
mín.
máx.
Clase
No.
3.6
---
----
Nom. 300
Min. 330
4.6
4.8
4,6
4.8
5.6
5.8
M5
M 1, 6
M5
M 1,6
---M5
M 36
M 16
M 36
M 16
---M 24
400
400
400
400
500
500
-----
----
----
-----
---
----
----
----
1
6,35
41,27
38,1
101,6
413,7
379,2
38,1
19,05
413,7
510,2
12,7
15,87
758,4
689,5
2
3
22,22
6,35
6,35
14,28
Diámetros (mm)
de
mín.
máx.
Resis.
a la tracción
MPa
Resis.
a la
tracción
MPa
5
6,35
28,57
25,4
38,1
827,4
723,9
8.8
M 16
M 36
800
5.1
---
9,52
586,0
6.8
---
---
600
5.2
6,35
25,4
827,4
8.8
M 16
M 36
800
7
6,35
38,1
917,0
9,8
M 1,6
M 16
900
8
6,35
38,1
1034,2
10.9
M5
M 36
8.2
6,35
25,4
1034,2
10.9
M5
M 36
1000
1040
1000
1040
Fuente: Normas INEN.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
204
Según
ASTM
Desig.
Diámetros (mm)
de
mín.
máx.
Resis.
a la
tracción
MPa
Según
DIN
Clase
No.
Diámetros (mm)
de
mín.
máx.
Resis.
a la tracción
MPa
A307
6,35
41,27
38,1
101,6
413,7
379,2
4.6
4,8
M5
M 1,6
M 36
M 36
400
400
A307
6,35
38,1
413,7
4,8
M 1,6
M 36
400
--------
----
----
----
5,8
M5
M 24
520
A449
6,35
28,57
44,45
25,4
38,1
76,2
827,4
723,9
620,5
8,8
---6,9
M 16
-----
M 36
-------
800
----600
A325
Tipo 1
12,7
28,57
25,4
38,1
827,4
723,9
8,8
M 16
M 36
800
A325
Tipo 2
12,7
28,57
25,4
38,1
827,4
723,9
8,8
M 16
M 36
800
A325
Tipo 3
12,7
28,57
25,4
38,1
827,4
723,9
8,8
M 16
M 36
800
A325
Tipo 1
12,7
25,4
827,4
8,8
M 16
M 36
800
A325
Tipo 2
------
12,7
25,4
827,4
8,8
M 16
M 36
800
----
----
-----
9,8
M 1,6
M 16
900
A490
Tipo 1
6,35
38,1
1034,2
10,9
M5
M 36
1000
A490
Tipo 3
6,35
38,1
1034,2
10,9
M5
M 36
1000
A 354
Grado
BD
6,35
101,6
1034,2
10,9
M5
M 36
1000
Fuente: Normas INEN.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
205
Según
DIN
Clase
3.6
Según
ISO
Diámetros (mm)
de
mín.
máx.
----
Resis.
a la tracción
MPa
CLASE
No.
Diámetros (mm)
de
mín.
máx.
Resis.
a la tracción
MPa
----
Nom. 300
3.6
-----
------
300
4.6
M5
M36
400
4.8
M 1,6
M16
400
4.6
M5
M36
Min. 330
Nom. 400
Min. 400
4.8
M 1,6
M16
Nom. 400
Min. 420
5.6
----
-----
Nom. 500
5.6
----
-----
500
5.8
M5
M 24
500
6.8
----
----
600
----
----
---
8.8
M 16
M 36
800
5.8
M5
M 24
Min. 500
Nom. 500
6.8
----
----
Min. 520
Nom. 600
----
Min.600
Nom. 600
M 36
Min. 600
Nom. 800
6.9
8.8
----
M 16
----
Min. 800
9.8
10.9
12.9
14.9
M 1,6
M5
M 1,6
----
M16
Nom. 900
9.8
M 1,6
M16
900
M 36
Min. 900
Nom. 1000
10.9
M5
M 36
1000
M 36
Min. 1040
Nom. 1200
12.9
M 1,6
M 36
1200
---
Min. 1220
Nom. 1400
----
----
----
---
Fuente: Normas INEN.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
206
A 1. 2 SIMILITUD DEL ACERO ASTM A36 SEGÚN DIPAC Y AISC.
207
ASTM A 36
ACEROS DIPAC (IPE)
Denominación
Ixx cm4
Ixx in4
Kg/mt
h cm
h in
h mm
IPE 80
80
1,92
6,00
8
3,15
80
IPE 100
171
4,11
8,10
10
3,94
100
IPE 120
318
7,64
10,40
12
4,72
120
IPE 140
541
13,00
12,90
14
5,51
140
IPE 160
869
20,88
15,80
16
6,30
160
IPE 180
1320
31,71
18,80
18
7,09
180
IPE 200
1940
46,61
22,40
20
7,87
200
IPE 220
2770
66,55
26,20
22
8,66
220
IPE 240
3890
93,46
30,70
24
9,45
240
IPE 270
5790
139,11
36,10
27
10,63
270
IPE 300
8360
200,85
42,20
30
11,81
300
IPE 330
11770
282,78
49,10
33
12,99
330
IPE 360
16270
390,89
57,10
36
14,17
360
IPE 400
23130
555,70
63,30
40
15,75
400
IPE 450
33740
810,61
77,70
45
17,72
450
IPE 500
48200
1158,01
90,70
50
19,69
500
IPE 550
67120
1612,56
106,00
55
21,65
550
Fuente: Catalogo DIPAC y AISC.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
208
COMPARACIÓN DE LA AISC vs DIPAC (Acero ASTM A36)
Diferncia Diferencia
Denominación Denominación
DIPAC
AISC
Ixx in4
Ixx in4
h in AISC
AISC
IPE
IPE-AISC
IPE -
h in IPE
Ixx
AISC h
IPE 550
W 21 x73
21,24
1600,00
1612,56
21,65
12,56
0,41
IPE 500
W 21 x 57
21,06
1170,00
1158,01
19,96
-11,99
-1,1
IPE 500
W 18 x 71
18,47
1170,00
1158,01
19,69
-11,99
1,22
IPE 450
W 18 x 50
17,99
800,00
810,61
17,72
10,61
-0,27
IPE 400
W 14 x 53
13,92
541,00
555,7
15,75
14,70
1,83
IPE 360
W 12 x 50
12,19
394,00
390,89
14,17
-3,11
1,98
IPE 360
W 14 x 38
14,1
385,00
390,89
14,17
5,89
0,07
IPE 360
W 10 x 68
10,4
394,00
390,89
14,17
-3,11
3,77
IPE 330
W 12 x 35
12,5
285,00
282,78
12,99
-2,22
0,49
IPE 300
W 14 x 22
13,74
199,00
200,85
11,81
1,85
-1,93
IPE 300
W 12 x 26
12,22
204,00
200,85
11,81
-3,15
-0,41
IPE 270
W 10 x 26
10,33
144,00
139,11
10,63
-4,89
0,3
IPE 240
W 8 x 28
8,06
98,00
93,46
9,45
-4,54
1,39
IPE 240
W 10 x 19
10,24
96,30
93,46
9,45
-2,84
-0,79
IPE 220
W 10 x 15
9,99
68,90
66,55
8,66
-2,35
-1,33
IPE 220
W 8 x 18
8,14
61,90
66,55
8,66
4,65
0,52
IPE 200
W 8 x 15
8,11
48,00
46,61
7,87
-1,39
-0,24
IPE 180
W 8 x 10
7,89
30,80
31,71
7,09
0,91
-0,8
IPE 180
W 6 x 16
6,28
32,10
31,71
7,09
-0,39
0,81
IPE 160
W 6 x 12
6,03
22,10
20,88
6,3
-1,22
0,27
IPE 160
W 5 x 16
5,01
21,30
20,88
6,3
-0,42
1,29
IPE 140
W 4 x 13
4,16
11,30
13
5,51
1,70
1,35
Fuente: Catalogo DIPAC y AISC.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
209
ASTM A 36
ACEROS DIPAC (IPN)
Denominación
Ixx cm4
h cm
Ixx in4
h in
IPN 80
77
8
1,85
3,15
IPN 100
171
10
4,11
3,94
IPN 120
328
12
7,88
4,72
IPN 140
573
14
13,77
5,51
IPN 160
935
16
22,46
6,30
IPN 180
1450
18
34,84
7,09
IPN 200
2140
20
51,41
7,87
IPN 220
3060
22
73,52
8,66
IPN 240
4250
24
102,11
9,45
IPN 270
5740
26
137,90
10,24
IPN 300
9800
30
235,45
11,81
IPN 330
15700
34
377,19
13,39
IPN 360
19610
36
471,13
14,17
IPN 400
29210
40
701,77
15,75
IPN 450
45850
45
1101,55
17,72
IPN 500
68740
50
1651,49
19,69
IPN 550
99180
55
2382,81
21,65
Fuente: Catalogo DIPAC y AISC.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
210
COMPARACIÓN DE LA AISC vs DIPAC (Acero ASTM A36)
Diferencia Diferencia
Denominación Denominación
Ixx in4
h in
Ixx in4
h in
Ixx IPN-
h IPN-
DIPAC
AISC
AISC
AISC
IPN
IPN
AISC
AISC
IPN 550
S 24x100
2390
24
2382,8
21,65
-7,2
-2,35
IPN 500
S 20x96
1670
20,3
1651,49
19,69
-18,51
-0,61
IPN 450
S 20x66
1190
20
1101,55
17,72
-88,45
-2,28
IPN 360
S 15x50
486
15
471,13
14,17
-14,87
-0,83
IPN 330
S 12x50
305
12
377,19
13,39
72,19
1,39
IPN 300
S 12x35
229
12
235,45
11,81
6,45
-0,19
IPN 270
S 10x25,4
124
10
137,9
10,24
13,9
0,24
IPN 220
S 8x23
64,9
8
73,52
8,66
8,62
0,66
IPN 200
S 8x18,4
57,6
8
51,41
7,87
-6,19
-0,13
IPN 160
S 6x12,5
22,1
6
22,46
6,3
0,36
0,3
IPN 140
S 5x10
12,3
5
13,77
5,51
1,47
0,51
IPN 120
S4x9,5
6,79
4
7,88
4,72
1,09
0,72
IPN 100
S 3x7,5
2,93
3
4,11
3,94
1,18
0,94
IPN 80
S 3x5,7
2,52
3
1,85
3,15
-0,67
0,15
Fuente: Catalogo DIPAC y AISC.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
211
ASTM A 36 ACEROS DIPAC (UPN)
Denominación
Ixx cm4
h cm
Ixx in4
h in
UPN 50
26,4
5
0,63
1,97
UPN 65
57,5
6,5
1,38
2,56
UPN 80
106
8
2,55
3,15
UPN 100
206
10
4,95
3,94
UPN 120
364
12
8,75
4,72
UPN 140
605
14
14,54
5,51
UPN 160
905
16
21,74
6,30
UPN 180
1350
18
32,43
7,09
UPN 200
1910
20
45,89
7,87
UPN 220
2690
22
64,63
8,66
UPN 240
3600
24
86,49
9,45
UPN 260
4820
26
115,80
10,24
UPN 300
8030
30
192,92
11,81
COMPARACIÓN DE LA AISC vs DIPAC (Acero ASTM A36)
Diferencia Diferencia
Denominación Denominación
DIPAC
AISC
Ixx in 4
Ixx in4
Ixx UPN-
h UPN-
AISC
h in ASIC
UPN
h in UPN
AISC
AISC
UPN 300
C 12x31
203
12
192,92
11,81
-10,08
-0,19
UPN 260
MC 10x25
110
10
115,8
10,24
5,8
0,24
UPN 240
MC 9x23,9
85
9
86,49
9,45
1,49
0,45
UPN 220
MC 8x22,8
63,8
8
64,63
8,66
0,83
0,66
UPN 200
C 8x18,75
44
8
45,89
7,87
1,89
-0,13
UPN 200
MC 7x22,7
47,5
7
45,89
7,87
-1,61
0,87
UPN 180
C 8x11,5
32,6
8
32,43
7,09
-0,17
-0,91
UPN 160
C 7x9,8
21,3
7
21,74
6,3
0,44
-0,7
UPN 140
C 6x10,5
15,2
6
14,54
5,51
-0,66
-0,49
UPN 120
C 5x9
8,9
5
8,75
4,72
-0,15
-0,28
UPN 100
C 4x7,25
4,59
4
4,95
3,94
0,36
-0,06
UPN 80
C 3x6
2,07
3
2,55
3,15
0,48
0,15
UPN 65
C 3x4,1
1,66
3
1,38
2,56
-0,28
-0,44
Fuente: Catalogo DIPAC y AISC.
Elaborado: Chusín, Reimundo.
212
ANEXO 2
A 2. 1 METODOS PARA MEDIR LA ADHERENCIA DE LA PINTURA,
PARAMETROS DE COMPARACION, NORMAS ASTM D 3359,
ASTM D 454.
213
A 2.1.1 METODOS PARA MEDIR LA ADHERENCIA DE LA
PINTURA A UN SUSTRATO.
Los métodos mas utilizados para medir la fuerza de adherencia de una película
protectora a un sustrato, son por corte y por tracción.
Por Corte
Se conocen dos métodos dentro de este grupo, llamados A y B. El método A,
se emplea preferentemente en obra, mientras que el método B resulta más
adecuado para trabajos de laboratorio. Ambos métodos son cualitativos y se
utilizan para sustratos metálicos. Consisten en aplicar cortes sobre el
revestimiento hasta llegar al sustrato, utilizando instrumentos de características
establecidas según normas. La forma del corte varía con el método, siendo una
cruz para el método A, y un reticulado para el método B.
Para asegurar la penetración total del film, se debe verificar en los cortes el
reflejo metálico del sustrato. Si no se hubiera llegado hasta el sustrato, se hace un
nuevo corte en un lugar diferente, ya que no se recomienda repasar un corte
previo. Luego se aplica cinta adhesiva sobre la zona cortada y se la afirma
frotando con el dedo.
Una vez transcurridos 90± 30 segundos de la aplicación de la cinta, se la
quita, tomando el extremo libre y levantándola rápidamente, sin movimientos
bruscos, en ángulo lo más aproximado posible a los 180º. Se revisa el área de
corte y se evalúa el desprendimiento del revestimiento del sustrato o de pinturas
previas. Finalmente se clasifica la adherencia de acuerdo con una escala
normalizada que depende del método empleado.
En sistemas de varias capas pueden aparecer fallas de adherencia entre
las mismas, lo cual no permite determinar la adherencia del sistema completo
sobre el sustrato.
214
Método A.
En este caso se corta el revestimiento en forma de "X". Se aplica la cinta
adhesiva sobre el corte. Se arranca y se evalúa la adherencia en la escala de 0 a
5 que se muestra a continuación:
Tabla A.2.1 Pruebas de Adherencia para Pinturas mediante corte en X.
Método B.
Se aplican cortes perpendiculares generando un área de reticulado, con un
instrumento como el que se muestra en la figura A 2.1.
215
Figura A 2.1
Se debe emplear sólo la presión necesaria para que el filo de las cuchillas
llegue hasta el sustrato. Completado el número de cortes requeridos se pasa un
pincel suave para eliminar fragmentos o rulos de pintura desprendidos. Se aplica
luego la cinta adhesiva sobre el área reticulada. Se la arranca y se revisa el área
reticulada, observando desprendimiento del revestimiento del sustrato o de
pinturas previas. Se califica la adherencia según la siguiente escala:
Tabla A.2.2 Pruebas de Adherencia para Pinturas mediante cortes perpendiculares.
216
Los métodos de corte A y B explicados anteriormente, se encuentran
normalizados según UNIT 829-90 (Medición de adherencia por medio del uso de
cinta adhesiva) y las tablas de evaluación son las que figuran en dicha norma. La
misma toma como documento base la norma ASTM D 3359-87 (Standard test
method for measuring adhesion by tape test).
Por Tracción
Este método es cuantitativo y emplea un instrumento portátil denominado
Medidor de adherencia por tracción , como el que se muestra en la figura A 2.2.
Figura A 2.2
En este método se determina la fuerza necesaria para desprender un
recubrimiento, lo cual es una medida de la adherencia. Para ello se fija un
dispositivo de carga especial (tarugo) , en posición vertical, sobre la superficie del
recubrimiento mediante un adhesivo adecuado, por ejemplo uno epoxídico de dos
componentes.
217
Después de curado el adhesivo, el dispositivo de ensayo del instrumento se
fija en el tarugo y se aplica una fuerza perpendicular respecto a la superficie. Esta
fuerza se controla e incrementa hasta que se desprenda el tarugo con el
revestimiento o hasta alcanzar un valor especificado.
Cuando se desprende el tarugo la adhesión se evalúa por:
 Fuerza de arranque que se expresa como el cociente entre la fuerza máxima
aplicada para producir el desprendimiento y la superficie del tarugo. Se lee
directamente en la escala del instrumento en Kgf/cm2

El tipo de falla que se califica de acuerdo al porcentaje de falla (área
respectiva) y su ubicación dentro del sistema de ensayo, es decir con respecto a
las interfases y capas que constituyen el sistema.
El metodo por traccion explicado se encuentra normalizado según UNIT 830-90
(Determinación de la fuerza de arranque de revestimiento por medio del uso d un
medidor de adherencia portátil ). La misma toma como documento base la norma
ISO 4624 – 1978 (Pull-off test for adhesion) y la norma ASTM D 4541 – 85
(Standard method for pull – off strength of coatings using portable adhesión
testers).
A 2.1.2 INSPECCION DE LA PREPARACION DE LA SUPERFICIE.
a) Limpieza manual y química.
Para estos casos, la inspección es visual y por comparación con el aspecto de
patrones de referencia, en función de lo que se aprobara o rechazara la
superficie.
b) Limpieza con abrasivos.
Se establece el perfil de anclaje obtenido con ayuda de la estrella
comparadora (Patrón), una lupa y una lámpara, o por medición directa con
ayuda de una cinta Press o fill donde se graba la irregularidad obtenida en la
218
superficie para luego medirla con un palpador.
Además de cumplir con el perfil de anclaje, las superficies deberán tener un
aspecto final como el que se muestra en los patrones de referencia de
acuerdo al estado inicial de la superficie.
A 2.1.3 COMPARACION VISUAL DE LA SUPERFICIE PREPARADA.
ESTADO ORIGINAL
Figura A 2.3
LIMPIEZA MANUAL
Basado en la Norma SSPC – SP2
Figura A 2.4
219
CHORRO ABRASIVO
Acero COMERCIAL Superficie preparada basándose en la norma SSPC-SP6
Figura A 2.5
CHORRO ABRASIVO
METAL BLANCO Superficie preparada basado en la norma SSPS-SP5
Figura A 2.6
220
ANEXO 3
Se presenta a continuación se muestra de manera detallada cada uno de los
planos del taller Tipo:
A 3.1 PLANOS DE DISTRIBUCIÓN DE AREAS.
A 3.2 PLANOS CIVILES.
A 3.3 PLANOS ESTRUCTURALES.
A 3.4 PLANOS ELÉCTRICOS.
A 3.5 PLANOS 3D.
221
ANEXO 4
Se presenta las proformas de maquinaria correspondiente al Taller Tipo,
determinación de los KVA del transformador, el certificado del costo de la
acometida del medidor de luz y del Terrero para el Taller Tipo adquirido en el
departamento de Avaluos y Catastros del Cantón Rumiñahui,
222
A 4.1 PROFORMAS DE COSTO DE MAQUINARIA, TERRENO Y
LUZ.
223
ANEXO 5
En este anexo se presenta un análisis del costo hora de la maquinaría
correspondiente al taller tipo.
224
A 5.1 ANÁLISIS DE COSTO HORA DE MAQUINARIA.
225
ITEM DETALLE
1
AMOLADORA 2500W
POTENCIA
VIDA UTIL (H)
VIDA UTIL (n)
COSTO INICIAL (Co)
COSTO ARTICULOS ESPECIALES
DURACIÓN DE ARTICULOS ESPECIALES
COSTO ENERGÍA ELÉCTRICA
TASA ANUAL DE INTERES CAP. INVERTIDOS
TASA ANUAL DE SEGURAS (Sa)
TASA ANUAL DE IMPUESTO POR LEY (K)
Valor medio de inversión (Vi)
COSTO DE
PROPIEDAD
INTERESES
SEGURO
IMPUESTOS
TOTAL A
COSTO DE
OPERACIÓN
ENERGÍA/COMBUSTIBLE
TOTAL B
2500
4000
2
200
50
97
0,1
150
0,025
0,005
0,005
0,04
0,031
0,515
0,547
COSTO HORARIO (A+B+C)
0,832
* Incluye el costo de consumibles
**F=0,5 (50% para reparación media)
5,3
5,4
5,5
0,25
0,25
COSTO DE MANTENIMIENTO
REPARACIONES **
ARTICULOS ESPECIALES
TOTAL C
NOTAS
UNIDAD
W
HORAS
AÑOS
USD
USD
HORAS
USD/KWh
10,00%
2%
2,00%
Fórmulas
5,2
5,9
5,10
226
ITEM DETALLE
SOLDADORA MAG 350
2 AMP
POTENCIA (REAL)
VIDA UTIL (H)
VIDA UTIL (n)
COSTO INICIAL (Co)
COSTO ARTICULOS ESPECIALES*
DURACIÓN DE ARTICULOS ESPECIALES
COSTO ENERGÍA ELÉCTRICA
TASA ANUAL DE INTERES CAP. INVERTIDOS
TASA ANUAL DE SEGURAS (Sa)
TASA ANUAL DE IMPUESTO POR LEY (K)
12500
7000
4
2400
82
175
0,1
Valor medio de inversión (Vi)
1500
COSTO DE PROPIEDAD
INTERESES
SEGURO
IMPUESTOS
TOTAL A
0,167
0,033
0,033
0,233
COSTO DE OPERACIÓN
ENERGÍA/COMBUSTIBLE
TOTAL B
1,25
1,25
COSTO DE MANTENIMIENTO
REPARACIONES **
ARTICULOS ESPECIALES
TOTAL C
COSTO HORARIO (A+B+C)
NOTAS
* Portaelectrodo, masa, etc.
**F=0,35 (35%)
0,124
0,47
0,593
2,08
UNIDAD
W
HORAS
AÑOS
USD
USD
HORAS
USD/KWh
10,00%
2%
2,00%
Fórmulas
5,2
5,3
5,4
5,5
5,9
5,10
227
ITEM DETALLE
3 SOLDADORA 250 AMP
POTENCIA
VIDA UTIL (H)
VIDA UTIL (n)
COSTO INICIAL (Co)
COSTO ARTICULOS ESPECIALES*
DURACIÓN DE ARTICULOS ESPECIALES
COSTO ENERGÍA ELÉCTRICA
TASA ANUAL DE INTERES CAP. INVERTIDOS
TASA ANUAL DE SEGURAS (Sa)
TASA ANUAL DE IMPUESTO POR LEY (K)
10000
2800
2
600
70
200
0,1
Valor medio de inversión (Vi)
450,00
COSTO DE
PROPIEDAD
INTERESES
SEGURO
IMPUESTOS
TOTAL A
COSTO DE
OPERACIÓN
ENERGÍA/COMBUSTIBLE
TOTAL B
COSTO DE MANTENIMIENTO
REPARACIONES **
ARTICULOS ESPECIALES
TOTAL C
COSTO HORARIO (A+B+C)
NOTAS
* Incluye costo de Portaelectrodo, masa, etc.
**F=0,625 (62,5%)
0,180
0,036
0,036
0,252
UNIDAD
W
HORAS
AÑOS
USD
USD
HORAS
USD/KWh
10,00%
2%
2,00%
Fórmulas
5,2
5,3
5,4
5,5
1
1
0,150
0,350
0,500
1,8
5,9
5,10
228
ITEM DETALLE
4 COMPRESOR
POTENCIA
VIDA UTIL (H)
VIDA UTIL (n)
COSTO INICIAL (Co)
COSTO ARTICULOS ESPECIALES*
DURACIÓN DE ARTICULOS ESPECIALES
COSTO ENERGÍA ELÉCTRICA
TASA ANUAL DE INTERES CAP. INVERTIDOS
TASA ANUAL DE SEGURAS (Sa)
TASA ANUAL DE IMPUESTO POR LEY (K)
Valor medio de inversion (Vi)
3
7500
4
680
100
100
0,10
425
COSTO DE
PROPIEDAD
INTERESES
SEGURO
IMPUESTOS
TOTAL A
0,043
0,009
0,009
0,060
COSTO DE
OPERACIÓN
ENERGÍA/COMBUSTIBLE
TOTAL B
0,22
0,224
COSTO DE MANTENIMIENTO
REPARACIONES **
ARTICULOS ESPECIALES
TOTAL C
0,065
1,000
1,065
COSTO HORARIO (A+B+C)
NOTAS
* Incluye costo de Filtros y lubricantes
**F=0,625 (62,5% para reparación grande)
1,35
UNIDAD
HP
HORAS
AÑOS
USD
USD
HORAS
USD/KWh
10,00%
2%
2,00%
Fórmulas
5,2
5,3
5,4
5,5
5,9
5,10
229
ITEM DETALLE
5 EQUIPO OXICORTE
POTENCIA (REAL)
VIDA UTIL (H)
VIDA UTIL (n)
COSTO INICIAL (Co)
COSTO ARTICULOS ESPECIALES*
DURACIÓN DE ARTICULOS ESPECIALES
COSTO ENERGÍA ELÉCTRICA
TASA ANUAL DE INTERES CAP. INVERTIDOS
TASA ANUAL DE SEGURAS (Sa)
TASA ANUAL DE IMPUESTO POR LEY (K)
Valor medio de inversion (Vi)
100
11000
5
1000
150
210
0,10
600
COSTO DE
PROPIEDAD
INTERESES
SEGURO
IMPUESTOS
TOTAL A
0,050
0,010
0,010
0,070
COSTO DE
OPERACIÓN
ENERGÍA/COMBUSTIBLE
TOTAL B
0,01
0,010
COSTO DE MANTENIMIENTO
REPARACIONES **
ARTICULOS ESPECIALES
TOTAL C
0,037
0,714
0,751
COSTO HORARIO (A+B+C)
0,831
NOTAS
* Incluye costo de mangueras, boquillas, etc.
**F=0,35 (35%)
UNIDAD
W
HORAS
AÑOS
USD
USD
HORAS
USD/KWh
10,00%
2%
2,00%
Fórmulas
5,2
5,3
5,4
5,5
5,9
5,10
230
ITEM DETALLE
6 TALADRO DE PEDESTAL
POTENCIA
VIDA UTIL (H)
VIDA UTIL (n)
COSTO INICIAL (Co)
COSTO ARTICULOS ESPECIALES*
DURACIÓN DE ARTICULOS ESPECIALES
COSTO ENERGÍA ELÉCTRICA
TASA ANUAL DE INTERES CAP. INVERTIDOS
TASA ANUAL DE SEGURAS (Sa)
TASA ANUAL DE IMPUESTO POR LEY (K)
Valor medio de inversion (Vi)
1
6000
3
400
50
100
0,10
266,67
COSTO DE PROPIEDAD
INTERESES
SEGURO
IMPUESTOS
TOTAL A
0,027
0,005
0,005
0,037
COSTO DE OPERACIÓN
ENERGÍA/COMBUSTIBLE
TOTAL B
0,07
0,075
COSTO DE MANTENIMIENTO
REPARACIONES **
ARTICULOS ESPECIALES
TOTAL C
0,038
0,500
0,538
COSTO HORARIO (A+B+C)
NOTAS
* Incluye costo de mandril, brocas, etc.
**F=0,50 (50% reparación media)
0,6
UNIDAD
HP
HORAS
AÑOS
USD
USD
HORAS
USD/KWh
10,00%
2%
2,00%
Fórmulas
5,2
5,3
5,4
5,5
5,9
5,10
231
ANEXO 6
En esta sección se presenta los formatos de Fabricación e Inspección y Montaje e
Inspección, como también los WPS, elaborados en base al presente proyecto de
titulación.
232
A 6.1 FORMATO PARA LA FABRICACIÓN E INSPECCIÓN.
233
A 6.2 FORMATO PARA EL MONTAJE E INSPECCIÓN.
234
A 6.3 FORMATO ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE
SOLDADURA (WPS).
235
ANEXO 7
A 7.1 CALCULO DE CARGAS DEL EDIFICIO TIPO
Proporcionadas
por
la
Construcciones y Cubiertas.
compañía
constructora
KLAERE
CIA.
LTDA.
236
ANEXO 8
8. FOTOS DEL EDIFICIO ANALIZADO
A 8.1 SOLDADURA DE NERVIO CON LA COLUMNA
237
Figura A 8.1
A 8.2 ALINEACIÓN DE LAS COLUMNAS.
238
Figura A 8.2
A 8.3 INGENIERO CONSTRUCTOR INSPECCIONANDO.
239
Figura A 8.3
A 8.4 PROCESO DE SOLDADURA DE NERVIO CON VIGA
240
PRINCIPAL.
Figura A 8.4
A 8.5 VISTA DE NERVIOS, VIGAS Y COLUMNAS EN TODA
241
MAGNITUD DE LA PLANTA 2
Figura A 8.5
A 8.6 VISTA FACHADA FRONTAL.
242
Figura A 8.6
A 8.7 COLOCACIÓN DE COLUMNAS PLANTA 3
243
Figura A 8.7
ANEXO 9
244
A 9.1 PLANOS DEL EDIFICIO ANALIZADO
A continuación se presenta los planos de:
Estructurales del Edificio Tipo.
Montaje del Edificio Tipo.
Civiles del Edificio Tipo.
Arquitectónicos del Edificio Tipo.
Especificación del Procedimiento de Soldadura (WPS)
Nombre Cia:
Número de Identificación:
PQR de soporte:
Fecha:
Según Norma
Realizado por:
Junta Utilizada
Técnica de Soldadura:
Soldadura a:
Un lado
Respaldo:
Preparar Junta:
Dos lados
si
si
no
no
Proceso de soldadura:
Tipo de Soldadura
Manual
Método:
Semiautomática
Posición de Soldadura:
Bisel:
Talón:
Gas de protección
Abertura raíz:
Progresión:
Metal Base:
Técnica:
Especificación:
Un Pase
Espesor nominal:
Limpieza:
Diámetro nominal:
Pase en raíz:
Metal de Aporte
Pases siguientes:
Varios Pases
Denominación AWS:
Diámetro:
Marca Electrodo:
Precalentamiento
Pase en caliente:
Notas:
Metal de aporte
No de
pase
Clase
Diámetro
Corriente
Tensión Velocidad de
de trabajo
avance
Tipo y
(m/min)
polaridad Amperaje (Voltios)
Caudal
lt / min