estructuras de acero tomo 4

Construcción

Instituto Técnicode la Estructuraen Acero

I T E A

4

ÍNDICE DEL TOMO 4

CONSTRUCCIÓN

Lección 4.1.1: Fabricación general de estructuras de acero I ............. 1

1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 4

2 TIPOS DE CONTRATO Y ORGANIZACIÓN ................................................... 5

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

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

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

2.4 Delineación ............................................................................................. 5

3 PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN ......................................................... 7

3.1 Organización del taller........................................................................... 7

3.2 Manipulación y preparación de materiales ......................................... 8

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

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

3.5 Taladrado y líneas de vigas................................................................... 9

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

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

3.8 Prensado y conformado ........................................................................ 11

3.9 Métodos de soldeo................................................................................. 11

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

3.11 Misión del ingeniero soldador .............................................................. 12

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

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

3.14 Tolerancias de fabricación .................................................................... 13

3.15 Premontaje en el taller........................................................................... 14

3.16 Inspección y Control de Calidad .......................................................... 14

I

ÍNDICE

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

5 BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL........................................................................... 15

Lección 4.1.2: Fabricación general de Estructuras de Acero II ........... 17

1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 20

2 FACTORES ECONÓMICOS............................................................................. 21

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

2.2 Fabricación ............................................................................................. 22

2.3 Protección de las estructuras de acero............................................... 23

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

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

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

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


Lección 4.2.1: Montaje I ........................................................................... 29

1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 32

2 ESPECIFICACIÓN TÉCNICA .......................................................................... 33

3 ORGANIZACIÓN DE LA OBRA ...................................................................... 34

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

3.2 Estimación de necesidades .................................................................. 34

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

3.4 Mano de obra directa ............................................................................. 35

3.5 Grúas, herramientas y otros equipos .................................................. 35

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


Lección 4.2.2: MONTAJE II ....................................................................... 37

1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 40

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

II

2.1 Recepción, descarga y manipulación del material de construcción.... 41

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

2.3 Armado y montaje.................................................................................. 42

2.4 Uniones atornilladas en la obra............................................................ 43

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

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

2.4.2.1 Método de torsión regulada ......................................... 44

2.4.2.2 Método de giro parcial.................................................. 44

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

2.4.2.4 Colocación..................................................................... 45

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


Lección 4.2.3: Montaje III ......................................................................... 47

1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 50

2 UNIONES SOLDADAS EN OBRA................................................................... 51

3 CONTROL DE CALIDAD................................................................................. 52

3.1 Manual de garantía de calidad.............................................................. 52

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

3.3 Programa de inspección........................................................................ 52

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

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


Lección 4.3: Principios de soldadura ..................................................... 55

1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 58

2 TIPOS DE UNIÓN ............................................................................................ 59

3 MÉTODOS PARA HACER UNA UNIÓN SOLDADA....................................... 60

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

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

III

ÍNDICE

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

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

6.2 Posición de la soldadura....................................................................... 66

6.3 Medio ambiente ...................................................................................... 66

7 RETRACCIÓN .................................................................................................. 67

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


Lección 4.4: Procesos de soldadura ...................................................... 69

1 INTRODUCCIÓN-FUENTES DE CALOR Y MÉTODOS DE COBERTURA...... 72

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

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

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

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

6 ELECCIÓN DEL PROCESO ............................................................................ 79

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


Lección 4.5: Fabricación y montaje de edificios ................................... 81

1 INTRODUCCIÓN-FABRICACIÓN .................................................................... 84

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

3 RED DE PRODUCCIÓN................................................................................... 86

3.1 Producción primaria y secundaria ....................................................... 86

3.2 Organización del taller-Preparación del material................................ 86

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

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

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

5.1 Planificación de la obra......................................................................... 91

5.2 Organización de la obra ........................................................................ 91

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

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

IV

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

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

5.7 Tiempo..................................................................................................... 94

5.8 Seguridad................................................................................................ 95

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


Lección 4.6: Inspección/Garantía de Calidad ........................................ 97

1 INTRODUCCIÓN Y DEFINICIONES................................................................ 100

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

3 MÁRGENES DE SEGURIDAD ........................................................................ 103

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

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

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

4.1 Intervención ............................................................................................ 104

4.2 Evolución mediante la experiencia ...................................................... 104

4.3 Causas de los fallos y su prevención.................................................. 104

4.4 Programación ......................................................................................... 105

4.5 Especialización....................................................................................... 105

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

5 TIPOS PRINCIPALES DE INSPECCIÓN......................................................... 106

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

5.2 Fabricación ............................................................................................. 106

6 FASES DE LA INSPECCIÓN........................................................................... 107

7 MÉTODOS DE INSPECCIÓN, PROPÓSITO Y CRITERIOS DE ACEPTACIÓN............................................................................................. 108

7.1 Identificación .......................................................................................... 108

7.2 Análisis químico..................................................................................... 108

7.3 Ensayos mecánicos ............................................................................... 109

7.4 Análisis dimensional.............................................................................. 109

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


V

ÍNDICE

Problema resuelto Nº: 4.1 (i) y (ii): Garantía de Calidad/Control de Calidad y Sistemas de Garantía de Calidad ........................................................... 113

1 GARANTÍA DE CALIDAD/CONTROL DE CALIDAD...................................... 116

1.1 Propósito................................................................................................. 117

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

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

1.4 Descripción............................................................................................. 117

1.4.1 Sistemas de garantía de calidad............................................... 117

1.4.2 Manual de garantía de calidad .................................................. 117

1.4.3 Procedimientos........................................................................... 118

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

1.4.5 Auditorías de calidad ................................................................. 118

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

1.4.7 Sistema de garantía de calidad mediante análisis por parte de la dirección ........................................................... 119

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

2 SISTEMA DE GARANTÍA DE CALIDAD......................................................... 120

2.1 Introducción............................................................................................ 121

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

2.3 Programa de garantía de calidad.......................................................... 121

2.4 Manual de garantía de calidad.............................................................. 121

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

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

2.7 Procedimientos de Proyecto Específicos............................................ 122

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

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

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

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

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

VI

ESDEP TOMO 4CONSTRUCCIÓN

Lección 4.1.1: Fabricación general de estructuras de acero I

1

3

OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVOS/CONTENIDO

Dar una descripción somera del procesode fabricación de estructuras de acero; señalarlos factores que influyen en los costes de fabri-cación y destacar la importancia de que el pro-yectista tenga en mente el proceso de fabrica-ción al redactar el proyecto.

CONOCIMIENTOS PREVIOS

No hay ninguno esencial.

Las siguientes lecciones pueden ser útiles:

Lección 3.1: Características de las alea-ciones de hierro y carbono

Lección 3.2: Procesos de fabricación yconformado

Lección 3.3: Propiedades físicas de losmetales

Lección 3.4: Calidades y tipos de acero

Lección 3.5: Selección de la calidad delacero

LECCIONES AFINES

Lección 4.3: Principios de soldadura

Lección 4.4: Procesos de soldadura

Lección 4.5: Fabricación y montaje deedificios

Lección 5.1: Corrosión general

Lección 17.8: Estructuras petrolíferas: Fa-bricación

Lección 18.10: Introducción a la construcciónde puentes

RESUMEN

La lección resume brevemente los tiposde contrato y organización habituales en la fabri-cación de estructuras de acero. Examina los pro-cesos de fabricación, con descripciones brevesde las operaciones principales.

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1. INTRODUCCIÓN

El objeto de esta lección es dar a conocer losaspectos de la fabricación de estructuras de acero.Sólo se puede lograr que el proyecto de una estruc-tura de acero sea óptimo considerando su fabrica-ción y montaje al mismo tiempo que las necesida-des funcionales, arquitectónicas y estructurales.

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

El coste de fabricación no depende sólode la fabricación misma, también influyen elalcance del contrato, el procedimiento de con-tratación y la organización. La mano de obraque interviene en la fabricación tiene granefecto en los costes. Un buen proyecto se cen-tra en reducir la manipulación y preparacióndel material; se hace notar al respecto que enlos procedimientos y secuencias de fabricacióninfluye la protección superficial que requiere laobra de acero. También debe prestarse aten-ción cuidadosa a otros aspectos, como lascaracterísticas de los materiales, la distorsión ylas tolerancias.

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TIPOS DE CONTRATO Y ORGANIZACIÓN

2. TIPOS DE CONTRATO Y ORGANIZACIÓN

2.1 General

El tipo de contrato y la organización depen-den mucho de la clase de obra, de la propiedad ydel fabricante. Es práctica común que el contratocon la empresa de construcciones metálicas com-prenda la fabricación y montaje y la confección delos planos de detalle; esto favorece mucho la com-petencia, ya que en el coste de fabricación de unaestructura de acero influye mucho la preocupaciónpor el coste al resolver los detalles de ingeniería.

Las obras grandes, como rascacielos,puentes y estructuras marinas, suelen ser pro-yectadas por firmas consultoras de ingenieríaespecializada con un contrato aparte; sin embar-go, no es raro que el proyecto total de estructurasmás comunes (pórticos, etc.) lo realice el fabri-cante bajo un contrato conjunto con la propiedad.

2.2 Procedimientos contractuales

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

• Planos de ingeniería.

• Condiciones del contrato.

• Especificación técnica.

• Programa del contrato.

2.3 Plan

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

El programa se suele confeccionar en unformato de barras fundado en las técnicas dered, entre ellas el análisis de camino crítico.

Los elementos esenciales son:

• Secuencia de montaje;

• Compra de materiales a la acería;

• Elaboración de planos de taller;

• Preparación de los materiales;

• Fabricación;

• Armado;

• Tratamiento de protección;

• Entrega a pie de obra.

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

2.4 Delineación

Únicamente se pueden confeccionar losplanos con rapidez y economía si el ingenieroconsultor proporciona toda la información preci-sa acerca de la geometría de la estructura,dimensiones de los elementos y los esfuerzos ymomentos de las uniones. Sin la informaciónoportuna, habrá retrasos muy caros, no solo endelineación de proyectos, sino en toda la cadenade producción. Las variaciones del proyecto unavez acabados los planos ocasionan gastosextra. Y peor aún, habrá más gastos extra si hayque modificar el trabajo ya realizado en el taller;las modificaciones hechas en obra suelen sermuy costosas, en particular si producen retrasosen el programa.

La delineación de los planos se divide entres fases:

• Preparación y comienzo del trabajo.

• Dibujo de los detalles.

• Revisión de los planos.

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

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repetición y de la complejidad del proyecto; unaatenta consideración de estos extremos antesde empezar a trabajar en detalle produce planosque comuniquen eficazmente y sin ambigüeda-des las condiciones de la estructura a los opera-rios del taller y al personal de montaje.

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

delineantes bien formados, el ritmo de produc-ción de planos es mayor. También producen pla-nos de mejor calidad y es más fácil incorporarmodificaciones. Es posible la transmisión telefó-nica a distancia. Estos equipos tienen además laventaja de producir automáticamente listas demateriales y cintas de control numérico (CN)para fabricación.

3. PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN

3.1 Organización del taller

Los fabricantes de estructuras van desdepequeñas empresas generalistas hasta grandesfábricas especializadas que disponen de distin-tos equipos. En todo caso, la fabricación debeorganizarse siempre de modo que el material cir-cule por el taller en un solo sentido desde queentra hasta que sale (diapositiva 1). Un diagra-ma de circulación, como el de la diapositiva 2,muestra las principales actividades de un tallermoderno; las actividades concretas de la fabri-cación de una estructura sencilla también sepueden organizar mediante un diagrama de cir-culación (diapositiva 3).

La mayor parte de los talleres están dota-dos de puentes grúas móviles, a veces con con-trol a distancia desde el suelo. En talleres gran-des son comunes los sistemas de cintastransportadoras. Se reducen así mucho los cos-tes de acarreo.

Se deben prever instalaciones especialespara almacenar materiales inflamables, e insta-larse tuberías para gas y oxígeno. Las áreas desoldadura requieren un elevado suministro deenergía eléctrica y pantallas para proteger lavista contra la luz ultravioleta. Ciertas operacio-nes, como el desbastado mecánico y el corte porarco, causan mucho polvo y ruido. Por lo tanto,

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PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN

Diapositiva 1

Diapositiva 2

Diapositiva 3

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

3.2 Manipulación y preparaciónde materiales

El material se almacena temporalmentede modo que sea fácil identificarlo y moverlo.Algunas empresas apilan el material de modoque se facilite el acceso y traslado con grúas concadenas y ganchos. En otras se maneja el mate-rial con mucha automatización, mediante grúas ytransportadores de izado magnético; en la dia-positiva 4, por ejemplo, se ve una grúa móvilmagnética Goliath capaz de izar chapas y perfi-les (la diapositiva 5 muestra una operación simi-lar). Los datos de dimensión, longitud, peso ycalidad del acero perteneciente a una marca deidentificación se registran por medios informáti-cos.

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

3.3 Plantillas y marcaje

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

dros; pero actualmente casi todos los talleres tie-nen máquinas automáticas programables.Tradicionalmente se hacían plantillas a tamañonatural de madera o cartón grueso para trazarlas líneas de corte y los ejes de los taladros quedebían hacerse en el acero.

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

3.4 Líneas de corte y perfileslaminados

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Diapositiva 4

Diapositiva 5

Diapositiva 6

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

• Sierra circular;

• Sierra de cinta;

• Sierra oscilante a motor.

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

La precisión de la sierra es de una frac-ción de milímetro en longitud y del 0,2% delcanto en escuadra. El tipo más exacto está pro-

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

3.5 Taladrado y línea de vigas

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

• Marcar la posición de los taladros que hande realizarse;

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

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

Los talleres actuales mejor equipados tie-nen líneas automáticas para trabajar vigas enserie (diapositiva 8), generalmente enlazados alos elementos de transporte de la línea de corte.Un transportador longitudinal mueve la viga (dia-positiva 9) a lo largo del eje Y, llamado V y X acada ala, y las brocas que taladran el alma setrasladan en el sentido del eje Z.

Este sistema, como la línea de corte, sedirige por programas informáticos; algunasmáquinas están provistas de cabezas taladrado-ras múltiples que les permiten taladrar varios ori-ficios simultáneamente en cada eje (diapositivas10 a 12).

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Diapositiva 7

Diapositiva 8

Diapositiva 9

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

• Brocas refrigeradas que triplican la veloci-dad de perforación.

• Brocas forradas de nitruro de titanio quesextuplican la velocidad de perforación.

• Brocas con punta de carburo con velocida-des de perforación excepcionales.

3.6 Cizallas, Guillotinas y Punzonado

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

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

presión de contacto de la hoja inferior sueledeformar la chapa y por tanto sólo puede hacer-se si lo permite la especificación. Sin embargo,las punzonadoras modernas que funcionan agran velocidad deforman menos el material.

Es mucho más rápido punzonar el aceroque taladrarlo, y por lo tanto menos costoso; peroel punzonado se reduce generalmente a las estruc-turas de poco espesor con carga predominante-mente estática o elementos secundarios, salvo quelas uniones sean con tornillería de alta resistenciao los taladros se escarien a mayor diámetro. Elmáximo espesor al que se puede aplicar el punzo-nado depende de la clase y calidad del material.

3.7 Oxicorte de chapa

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

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

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Diapositiva 10

Diapositiva 11 Diapositiva 12

1:10 o tamaño natural. El perfilado lo suelen rea-lizar máquinas con control numérico que tambiénpueden marcar la posición de los agujeros yestampar marcas de identificación.

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

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

El oxicorte simétrico de las chapas reducela distorsión. El mecanizado de un solo lado pro-duce deformación debido la tensión residual.

3.8 Prensado y Conformado

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

3.9 Métodos de soldeoSon tres los procesos de soldeo más utili-

zados en los talleres modernos:

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

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Diapositiva 13

Diapositiva 15

Diapositiva 16Diapositiva 14

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

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

• Soldeo de conectores al arco eléctrico, prin-cipalmente en estructuras mixtas de acero yhormigón.

3.10 Plan de soldeo y control de la distorsión

Como la soldadura de penetración comple-ta es más difícil de hacer que la de resistencia total,

sólo debe soldarse a penetración completa dondesea preciso, como las uniones donde pueden pro-ducirse grandes tensiones de fatiga. Un correctodiseño de soldeo refleja los aspectos económicos yventajas de los distintos tipos de soldeo, eligiendolos adecuados a las necesidades del proyecto.

La soldadura de resistencia total se lografácilmente soldando en ángulo; soldaduras conpenetración completa sin inclusiones en el cen-tro, sólo se consigue preparando bordes por laparte posterior antes de soldar el otro lado. Elriesgo de fallos en la soldadura de penetracióncompleta es mucho mayor y la distorsiones sonmucho más difíciles de evitar.

Las distorsiones se reducen pretensandolos elementos antes de soldarlos o aplicandocalor por igual a cada lado del eje del perfil.También deben calcularse las tolerancias deacuerdo a la contracción total debida a la solda-dura. La calidad de los ajustes es muy importan-te pues las holguras excesivas influyen en la dis-torsión y aumentan la contracción.

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

3.11 Misión del ingeniero soldador

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

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Diapositiva 17


redactará una hoja con procedimientos paracada tipo de soldadura. También comprobaráque el soldador está calificado según la normaexigida.

Igualmente debe supervisar los ensayosno destructivos (END) que se realicen pormedios radiográficos, ultrasónicos, partículasmagnéticas o líquidos penetrantes.

3.12 Producción en serie de vigas armadas

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

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

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

La soldadura simultánea de ambas alasreduce la distorsión.

3.13 Operaciones de mecanizado

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

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

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

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

3.14 Tolerancias de fabricación

Los talleres modernos regulan con preci-sión las dimensiones de las piezas fabricadas yno tienen dificultad para cortar el material lamina-do a su tamaño. El mayor problema estriba en lainexactitud de los perfiles y planchas que sirve la

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Diapositiva 20

Diapositiva 21

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

Los detalles y las uniones han de proyec-tarse de modo que se respeten las toleranciasdentro de los límites de la buena ejecución. Seda un ejemplo en la diapositiva 22.

3.15 Premontaje en el taller

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

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

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

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

3.16 Inspección y Control de Calidad

El control de calidad debe empezar en elproyecto y seguir durante la elaboración de losplanos y el acopio de materiales; el manteni-miento de la calidad en todo el proceso de pro-ducción depende mucho de los detalles de fabri-cación y de los materiales que se acopien.

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

Es necesario realizar revisiones periódi-cas que aseguren que:

• Todos los materiales coinciden con los especi-ficados.

• Se examine el material por si hubiese hojas odefectos de laminación.

• Los electrodos de soldadura sean identificables.

• Los electrodos de soldar se almacenen en lascondiciones exigidas.

• Se sigan los procedimiento de soldadura.

• Se inspeccionen las soldaduras mientras seejecutan.

• Se han implantado procedimientos correctospara apretar los tornillos de alta resistencia

• Las marcas de identificación son claras y visibles.

• Todo el equipo se conserva en perfecto estado.

Debe mantenerse siempre un enlaceestrecho entre el personal de control de calidady el de delineación.

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Diapositiva 22

4. RESUMEN FINAL1. Un buen proyecto aprovecha eficazmente

los materiales y prevé debidamente lastolerancias de fabricación y montaje.

2. Es indispensable la buena colaboraciónentre el taller y la delineación para que lafabricación y montaje sea económico y efi-caz.

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

4. El control de calidad es esencial.

5. BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL

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

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

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

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

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

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

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BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL


Lección 4.1.2: Fabricación general de Estructuras de Acero II

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19

OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVOS/CONTENIDO

Esta lección debe considerarse un suple-mento de la lección de introducción 4.1.1.

Trata de la gestión general de la fabrica-ción en el taller con relación al coste del trabajoterminado. También contiene algunos ejemplosde cómo se evitan las complicaciones durante lafabricación.


Esencial:

Lección 4.1.1: Fabricación general deestructuras de acero I

También pueden ser de utilidad lassiguientes lecciones:

Lección 3.1: Características de las alea-ciones de hierro-carbono

Lección 3.2: Procesos de fabricación yconformado

Lección 3.3: Propiedades físicas de losmetales

Lección 3.4: Clases y calidades del acero

Lección 3.5: Selección de la calidad delacero

LECCIONES AFINES



Lección 4.5: Fabricación y montajede edificios

Lección 17.8: Estructuras petrolíferas:Fabricación

Lección 18.10: Introducción a la cons-trucción de puentes

RESUMEN

Esta lección trata del desglose del costede la estructura metálica suministrada en obra.Se refiere a los costes bajo los epígrafes demateriales, fabricación, tratamiento superficial,transporte y factores comerciales. Se dan ejem-plos sobre cómo mejorar cada partida para dis-minuir los costes.

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1. INTRODUCCIÓN

Esta lección es una continuación de lalección 4.1.1 y se centra más en los costes rela-cionados con la manipulación de los materiales yel equipo de fabricación; ofrece varias sugeren-cias para mejorar los proyectos y facilitar unafabricación más económica.

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FACTORES ECONÓMICOS

2. FACTORES ECONÓMICOS

Los programas modernos de cálculo decostes determinan el de las estructuras de aceropartiendo de las partes que las componen.Calculan el coste del material, manipulación,preparación, soldadura, tornillería, etc., de cadaelemento.

Pero el precio de la construcción metálicase oferta a menudo por tonelada de materialempleado, fabricación, pintura y suministro enobra. En una construcción sencilla, el coste delmaterial es a menudo igual al de elaboración delos planos, la fabricación, la pintura y el suminis-tro. Sólo en estructuras complejas, el coste de lafabricación supera en mucho el valor del material.

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

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

• Estructuras de pórtico de una planta de per-files universales;

• Puentes simplemente apoyados de perfileslaminados:

• Estructuras de varias plantas con algunosperfiles armados;

• Estructuras con tramos de vigas armadas ysecciones en cajón;

• Estructuras de perfiles tubulares;

• Estructuras de tolvas y silos;

• Puentes con vigas armadas o en cajón deconstrucción mixta;

• Puentes trapezoidales con losa ortótropa;

• Estructuras especiales con gran cantidadde soldaduras;

• Estructuras de plataformas petrolíferasmarinas.

El desglose del coste de construcciones“medias” puede ser el siguiente:

• Material 38%

• Fabricación 32%

• Delineación 6%

• Tratamiento de protección 10%

• Entrega 4%

• Factores comerciales 10%

Todos estos capítulos se examinan en lossiguientes apartados, excepto la delineación deplanos, de lo que se trató en una lección anterior.

2.1 Material

El acero puede comprarse directamenteal fabricante o a un almacenista. En general, lospedidos grandes, si el plazo lo permite, convienecomprarlos al fabricante, puesto que los preciosson del 10 al 15% más bajos que en el almacén.Sin embargo, las cantidades pequeñas (de unas10 toneladas) podría ser más interesante com-prárselas al almacenista.

Al preparar el programa de construccióndebe considerarse el plan de producción de laacería, ya que ciertos perfiles se laminan conmenor frecuencia que los más habituales.

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

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

Los precios por tonelada son más altospara pequeñas cantidades de perfiles y paraaceros de más calidad con especificaciones másestrictas.

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

Las secciones tubulares circulares y lasrectangulares se compran a un precio fijo portonelada. Se añadirán unos cargos por peque-

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ñas cantidades y por menor tolerancia de longi-tud.

El precio del acero depende también de lacertificación que se requiera. Tienen un cargoextra las exigencias adicionales respecto a lacomposición química y las propiedades mecáni-cas y de ductilidad, p. ej.: uniformidad en direc-ción transversal (grado Z) supone extracoste.

Teniendo en mente estos puntos, el fabri-cante hace un análisis de todo el material quenecesita para realizar el trabajo para que losextras por pedidos pequeños sean mínimos. Porla misma razón, el ingeniero experimentadoevita hacer el proyecto con demasiadas perfilesdiferentes.

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

2.2 Fabricación

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

pequeños todavía hagan plantillas o marquen elacero directamente para cortarlo o taladrarlo.

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

Algunas fábricas tienen instalaciones degranallado y pintura a pistola automáticas.

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


2.3 Protección de las estructurasde acero

El coste de la protección superficial varíasegún el sistema elegido; los sistemas siguien-tes están ordenados por orden ascendente deprecio:

• La estructuras interiores cubiertas sin trata-miento;

• Cepillado e imprimación como preparaciónpara pintura posterior;

• Galvanizado por inmersión;

• Granallado y metalización;

• Granallado y cuatro manos de tratamientode pintura.

Aunque aumente considerablemente elcoste del transporte, es muy importante manipularel material con sumo cuidado después de pintarlo.

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

2.4 Transporte

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

El coste de embarcar una estructura deacero al extranjero es a veces más del 10% delcoste total de suministro. El precio del transpor-te se basa en el peso o en el volumen de la

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FACTORES ECONÓMICOS


estructura. Se aconseja tener en cuenta los cos-tes desde el principio. No es raro que el “pesode embarque” (coeficiente de estiba) de unaestructura quintuplique el peso real (diapositiva5). Para reducir dichos costes es deseable rea-lizar la mayor parte posible del montaje en laobra.

2.5 Factores comerciales

Los costes de fabricación deben incluirfactores comerciales tales como los seguros,riesgo y beneficio industrial, y podrían incluirtambién los de liquidez, avales bancarios y losque originen las retenciones de garantía.

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

24

Diapositiva 5

3. EJEMPLOS DE CÓMO SEMEJORA EL PROYECTO

El fabricante que se preocupa del costehará una valoración del proyecto con arreglo alos siguientes criterios:

a. Fabricación,

b. Transporte,

c. Montaje,

d. Inspección,

e. Mantenimiento,

f. Gastos generales.

a. La chapa de la sección HE que semuestra en la diapositiva 6a no sepuede soldar con doble cordón enángulo. Debe hacerse con un solo cor-dón o una soldadura de penetraciónparcial o total por una cara.

Las dimensiones mostradas en laDiapositiva 6a son demasiado peque-ñas para soldar debidamente por elinterior. Debe hacerse una sola sol-dadura en ángulo de penetración par-cial o total con un cordón ortogonal ydar otra solución para la cartela rigidi-zadora.

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

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

Estas complicaciones no surgiríanhaciendo uniones con holgura. Unadiagonal excéntrica serviría en estecaso, si de otro modo la excentricidadexcediese de lo permitido.

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

• la anchura y gálibo de puentes y via-ductos y el límite de carga y las nor-

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EJEMPLOS DE COMO SE MEJORA…

Diapositiva 6a y 6b

Diapositiva 7

Diapositiva 8

mas de tráfico si se transportan porcarretera.

• la capacidad de las gabarras (cargay estabilidad), el calado, el gálibo yanchura de vano de los puentes,capacidad de las esclusas, etc., si setransportan por vía acuática.

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

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

c. Deben examinarse los métodos demontaje e instalación respecto a laexistencia en la obra de los equiposde izado necesarios, tales como grúas

móviles, cabrias de tijera, grúas flotan-tes, etc.

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

d. La inspección de uniones soldadasinaccesibles, tales como la que mues-tra la diapositiva 8, presenta una seriadificultad. Esta es otra razón para estu-diar otra solución alternativa, como seha dicho en el apartado a).

e. Deben evitarse con vistas al manteni-miento, las esquinas y las formas quepermitan la entrada de agua y polvo. Elproyecto estructural debe prever elgranallado, la pintura y otros tratamien-tos de protección.

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

En muchas especificaciones el método deinspección se relaciona con el tipo de soldeo sinconsiderar su importancia estructural. En muchoscasos una soldadura de penetración total, queexige una inspección rigurosa, se puede sustituirpor otra en ángulo más económica.

La elección del espesor de la chapa tieneun efecto considerable sobre la calidad del acero,la temperatura de precalentamiento, los electro-dos para soldar y las inspecciones requeridas.

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Diapositiva 9

4. RESUMEN FINAL

1. El ingeniero proyectista debe pensar en losprocedimientos de fabricación y montaje yevitar gastos innecesarios.

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

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

4. Deben disminuirse las deformaciones cau-sadas por la soldadura y las tolerancias defabricación.

5. Las técnicas de fabricación automáticareducen los costes.

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

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


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

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

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

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

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

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

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Lección 4.2.1: Montaje I

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31

OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVO/CONTENIDO

Dar a los estudiantes, ingenieros jóvenesy directivos una introducción a la industria demontaje de construcciones en acero.


No es esencial ninguno.

Pueden ser de utilidad las siguientes lec-ciones:

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

Lección 4.3: Principios de sol-dadura

Lección 4.4: Procedimientos desoldadura

LECCIONES AFINES

Lecciones 4.2.2 y 4.2.3: Montaje

Lección 4.4: Fabricación y mon-taje de edificios

Lección 17.8: Estructuras maríti-mas: Fabricación

Lección 18.10: Introducción a laconstrucción depuentes

RESUMEN

Esta lección destaca la importancia deconsiderar el montaje en todas las fases del pro-yecto. Describe los requisitos principales de unaespecificación técnica y trata también de losaspectos de la organización de la obra.

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1. INTRODUCCIÓN

Es muy importante considerar el montajede la construcción metálica desde las primerasfases del proyecto. Tanto el ingeniero autor delproyecto como el fabricante deberían considerarlo siguiente:

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

• Prearmado: el fabricante debe reducir lasuniones en obra al número indispensablepara minimizar el coste del proyecto. Eltamaño y peso de los conjuntos de aceroestructural está limitado por la capacidad dela obra y el taller, el peso permitido y losgálibos del transporte disponible y las con-diciones de la obra.

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

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

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

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

El equipo de montadores en la obra debeasegurar que:

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

• los cambios de procedimiento que se hagannecesarios durante el montaje se conven-gan con el ingeniero y se corrijan los docu-mentos técnicos en concordancia.

• se disponga de equipo de elevación ade-cuado para los conjuntos prearmados quedeban izarse.

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

Por lo tanto, el montaje de construccionesmetálicas es una actividad que exige un estudiodetallado tanto en el proyecto de ingenieríacomo en la organización. Los apartados 2 y 3 deesta lección tratan estos aspectos bajo el títulode Especificación técnica y Organización de laobra.

33

ESPECIFICACIÓN TÉCNICA

2. ESPECIFICACIÓN TÉCNICA

La especificación técnica del montajedebe redactarse lo antes posible y ha de descri-bir las condiciones que debe tener la obra y lasnormas técnicas en vigor. La documentacióndebe tratar los siguientes aspectos:

• Orden básico del montaje.

• Especificaciones de montaje, (véase abajo).

• Normas en vigor.

• Organización de la obra.

• Espacio disponible en la obra.

• Estimación del número de horas-hombre.

• Personal de montaje.

• Herramientas principales de la obra.

• Programa de montaje.

• Planos de montaje.

• Plan de seguridad.

• Programa de control de calidad.

Especificaciones de montaje

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

1. Necesidades para la descarga, acopio ymanipulación.

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

3. Tolerancias de dimensión y nivel, inclusolas exigidas a la cimentación y placasbase.

4. Especificación de las actividades del mon-taje mismo, como tornillería, soldaduras yensayos.

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3. ORGANIZACIÓN DE LA OBRA

3.1 Tareas principales en la obra

La organización que necesite la obradependerá especialmente de la magnitud delproyecto; tratándose de un proyecto grande,podría dividirse, por ejemplo, en las siguientessecciones:

• Oficina técnica.• Programación y planificación.• Ejecución y producción.• Administración.• Seguridad.• Control de calidad.• Gestión laboral.

3.2 Estimación de necesidades

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

3.3 Instalaciones básicas y condiciones de la obra

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

1. Estar situados, en lo posible, próximos allugar de trabajo, con fácil acceso a la obrasin estorbar de ningún modo el progresodel trabajo;

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

3. Tener medios de comunicación;

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

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

3.4 Mano de obra directa

Para programar correctamente el procesode montaje y prever exactamente el plazo de ter-minación y los costes, es esencial calcular losrecursos humanos directos necesarios.

La mano de obra se calcula normalmentesobre el número de horas-hombre necesariopara montar la construcción metálica. Se lograuna estimación suficiente desglosando el pesodel montaje por unidades (pilares, vigas, riostras,forjados, etc.) y asignándoles distintos valorespor peso (en horas) con arreglo a la experienciaanterior.

Para un cálculo más exacto, se puedevalorar cada actividad, además de en términosde tiempo, en cuanto al personal necesario paraejecutarla. El producto de multiplicar el tiempo(en horas) por el número de trabajadores porequipo, arroja las horas-hombre de cada activi-dad, que sumadas, dan las horas-hombre direc-tas que requiere la ejecución de todo el trabajo.

3.5 Grúas, herramientas y otros equipos

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

• Grúas de varios tipos.

• Equipo de transporte.

• Equipo especial para el montaje, tales comotornapuntas, etc.

• Cabrestantes (eléctricos y neumáticos).

• Equipo para tornillería, como llaves dinamo-métricas, de trinquete, torsiométricas, etc...

• Equipo para soldar, incluyendo mangueras,sopletes y estufas.

• Compresores de aire.

• Grupos electrógenos.

• Gatos hidráulicos.

• Instrumentos de medición, comotaquímetros, niveles, cintas, y equi-pos láser.

• Equipos varios, como poleas, vigasseparadoras, etc..

• Cables, eslingas, grilletes, etc..

• Herramientas para manipulación.

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

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

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ORGANIZACIÓN DE LA OBRA

Figura 2 Grúa torre

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

estudiar las necesidades del montajedesde el primer momento del proyecto.

2. La especificación técnica del montajedebe describir las condiciones que debehaber en la obra y las normas técnicas envigor; debe también describir en detallecómo ha de montarse la estructura; esdecir, descarga, prearmado, tolerancias,uniones, etc.

3. Debe estudiarse atentamente la organiza-ción de la obra en términos de mano deobra, herramientas e instalaciones y servi-cios en la obra.

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

2. Thornton, W. A., “Design for Cost EffectiveFabrication and Construction”, Chapter 7.1Constructional Steel Design, Londres, ElsevierApplied cience, 1992.

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

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

5. The Steel Construction Industry Code ofPractice for Sage Erection of Building Steelwork:Part 2 - Multi-storey Buildings and Structures,Australia, Australian Institute of SteelConstruction, 1989.

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

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Lección 4.2.2: Montaje II

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OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVO/CONTENIDO

Informar más detalladamente de losaspectos técnicos relacionados con el montajede construcciones metálicas introducidos en lalección 4.2.1


Lección 4.2.1: Montaje I

Las siguientes lecciones pueden ser úti-les:

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


Lección 4.4: Procedimientos desoldadura

LECCIONES AFINES

Lección 4.2.3: Montaje III




RESUMEN

Esta lección trata de los aspectos técni-cos del montaje de construcciones metálicas,tales como descarga, manipulación de materia-les, examen de cimientos y corrección de erro-res, procedimientos de montaje y uniones atorni-lladas.

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1. INTRODUCCIÓN

La lección 4.2.1 esbozaba un conceptoideal del montaje de la construcción de acero,resaltando la importancia de tener una especi-ficación técnica de montaje y buena organiza-ción de la obra para anticiparse a los proble-mas que pudieran surgir cuando llegue laestructura.

Esta lección trata con más detalle de lasactividades en la obra. Señala la necesidad deprestar atención al detalle para asegurar que secumpla la especificación y mantener siempre labuena ejecución. Las operaciones se examinanen secuencia, desde la descarga de los elementosde la estructura, pasando por la revisión de loscimientos y corrección de errores, hasta el monta-je y uniones atornilladas de la estructura definitiva.

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PROCEDIMIENTOS DE MONTAJE

2. PROCEDIMIENTOS DE MONTAJE

2.1. Recepción, descarga y manipulación del material de construcciónLa logística es una parte muy importante

del proceso de montaje y debe tenerse siemprepresente.

Los fabricantes tienen la fuerte tendenciaa enviar los elementos de construcción en elmismo orden que los fabrican; esto está bien sise fabrican en el mismo orden que se montan. Aeste fin se requiere un plan detallado de los pro-cesos de fabricación y montaje.

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

Se separarán enseguida los materialesque lleguen dañados y haya que reparar o devol-ver, y se informará al director del proyecto paraque pueda valorar el efecto que pudiera tener enel programa de construcción.

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

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

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

• todas las piezas que sean fáciles de dañardeben estar debidamente protegidas duran-te el transporte y la manipulación.

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

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

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

• inspeccionar las eslingas periódicamente yver que la carga máxima segura esté indi-cada con una placa de acero.

• si la eslinga es de dos cables, recordarque la capacidad de izado disminuye amedida que aumenta el ángulo entre loscables; la carga en los cables se calculaasí:

R = P/2 x 1/cos

α

siendo R la carga en un cable

P la carga total

α el semiángulo entre loscables de la eslinga.

• la carga máxima segura no debe excederde 1/6 de la carga de rotura del cable conque está hecha la eslinga.

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

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

Se observará lo siguiente en el transportey suministro de tornillería, tuercas y arandelas ala obra:

• deben estar adecuadamente embalados ycon suficiente protección para evitar dañosen el transporte.

42

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

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

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

• los tornillos de alta resistencia se distingui-rán con etiquetas de colores, según tipo ycalidad (5,6 = verde, 8,8 = rojo, 10,9 = azul)

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

• Los electrodos deben estar envasados enpaquetes o botes cerrados estancos; sealmacenarán en sitio cerrado y seco a unatemperatura lo bastante alta que impida lacondensación y teniéndose un cuidadoespecial en que no se dañe el recubrimiento.

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

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

• las estufas secadoras portátiles debenponerse cerca del sitio donde se suelda; elsoldador dispondrá de una funda con aisla-miento para guardar los electrodos quetome de la estufa más próxima.

• en casos muy especiales y habiendomucha humedad, se debe dotar a los sol-dadores de estufas secadoras portátilesindividuales, de donde sacarán los electro-dos uno a uno según los necesiten.

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

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

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

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

Cuando los pilares sólo transmitan cargasde compresión (teóricamente no se requierenpernos), los pernos sirven para situar los pilarescorrectamente.

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

Debe inspeccionarse la cimentaciónantes de empezar el montaje para comprobar lanivelación y la alineación de los anclajes. A estefin se suelen establecer un punto de nivelaciónfijo y tres puntos de alineación fijos. Los erroresde los cimientos de hormigón que aparezcan enesta fase inicial son fáciles de corregir con forrossuplementarios.

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

2.3 Armado y montaje

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

El principal objetivo durante el montaje esmantener estable la estructura en todo momen-to. El derrumbe de una estructura durante elmontaje se debe a menudo al desconocimientode los requisitos de estabilidad.

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

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

Prearmar conjuntos es un modo de redu-cir la cantidad de trabajo a hacer a alturas eleva-das. Sin embargo, varios factores afectan la via-bilidad y economía de armar un conjunto en elsuelo. El primero es el peso del conjunto resul-tante, más las útiles para izarlo; otro es el gradoal que se puede rigidizar el conjunto temporal-mente sin aumentar demasiado su peso. El volu-men del conjunto es otro factor relevante puesdebe evitarse dañar el brazo de la grúa. A menu-do se precisa hacer un croquis del brazo y elconjunto prearmado en el punto de máxima altu-ra para verificar su factibilidad.

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

Muchas piezas de acero llegan a la obrapintadas. Las eslingas de acero estropean la pin-tura al manipularlas; el daño debe reducirse conprotecciones de madera, que además evitan quela carga se deslice al izarla y que las eslingas, decadena o cable, se dañen al doblarse sobre can-tos vivos.

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

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

a un extremo. Este cable solamente dirige el girode la pieza, no es para ponerla a nivel. Cuandose izan piezas grandes y pesadas en posiciónhorizontal para ponerlas en vertical, se necesitantirantes provisionales que eviten los movimientosincontrolados en la maniobra de aproximación ala posición vertical.

En ciertas situaciones pueden necesitar-se dejar los rigidizadores provisionales despuésde montar una pieza hasta que se hagan lasuniones definitivas. La necesidad de rigidez tem-poral debe preverse en el plan de montaje, paratener suficientes rigidizadores y medios de ele-vación y no ocurran retrasos por falta de mediospara montar el siguiente conjunto.

Cuando haya de izarse una pieza muycomplicada o pesada, es más fácil y segurofabricar mordazas especiales para este fin. Unpequeño esfuerzo extra en delineación y en eltaller puede ahorrar mucho tiempo y dinero en laobra.

2.4 Uniones atornilladas en la obra

Antes de hacer uniones atornillada debecomprobarse que:

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

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

• las piezas que se van a unir estén limpias ysin defectos.

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

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

En el caso de taladros con el eje vertical,los tornillos deben introducirse por arriba yponerse la tuerca por debajo.

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

2.4.1 Tornillos ordinarios

Los tornillos de cabeza hexagonal y lastuercas se fabrican normalmente en varios tama-ños y resistencias a la tracción. Antes se acos-tumbraba a poner arandelas bajo las tuercas,pero ahora suelen omitirse. Los grados de resis-tencia más comunes de los tornillos estructura-les son 4,6 y 8,8, el primero para fines generalesy el segundo cuando se aplican cargas mayores.

Normalmente los tornillos se aprietan conllave a mano, en taladros con 2 mm de holgurapara tornillos de diámetro de hasta 24 mm, y conholgura de 3 mm en diámetros de más de 24mm. Cuando la posición debe ser exacta, y paraevitar que se muevan las piezas unidas, seponen tornillos hechos a máquina con precisión,en taladros escariados. Estos tornillos exigentrabajar con exactitud y su colocación es costo-sa. Si se requiere rigidez, es normal poner torni-llos HSFG (de alta resistencia) pretensados.

2.4.2 Tornillos de alta resistencia(HSFG)

En las uniones con tornillos HSFG, elesfuerzo cortante se transmite entre las piezasunidas por fricción. La fuerza de fricción proce-de del apriete de los tornillos, realizado demanera controlada para crear una tensión espe-cífica en la espiga. Los tornillos se colocan entaladros con holgura, así que puede no haberefecto portante en la transmisión de la carga.

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

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

calidad superior (equivalente a 10,9). Las tuer-cas están calculadas para desarrollar la máximaresistencia del tornillo. Se ponen arandelas refor-zadas bajo la pieza que va a girar en el apriete.

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

2.4.2.1 Método de torsión regulada

En este método de apriete se necesitauna llave torsiométrica calibrada, bien movida amano, o mecánicamente para tornillos de mayordiámetro. Es esencial verificar muy a menudo elequipo de apriete junto a los tornillos y tuercas,mediante aparatos especiales de medición de lapretensión.

Es de esperar cierta desviación de la ten-sión de la espiga; los cálculos del resultado delapriete, hechos con vistas a lograr una tensiónmínima en la espiga del 80% de la resistencia ala tracción especificada, indican que alrededordel 90% de los tornillos se pueden apretar satis-factoriamente.

2.4.2.2 Método de giro parcial

Este método se vale de la ductilidad delmaterial del tornillo y de un apriete suficiente paraponerlo en tal estado plástico que sea relativa-mente insensible a la continuación del giro de latuerca. Se alcanza una tensión máxima de la espi-ga igual a la máxima resistencia a la tensión de tor-sión del tornillo en las condiciones de fricción exis-tentes en el momento del apriete. Debe tenersecuidado con los tornillos cortos y los de espigaparalela que tienen un tramo roscado pequeño.

El método de giro parcial no se permitecon tornillos de grado alto (espiga paralela).Tampoco se recomienda para tornillos M12.

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2.4.2.3 Indicadores de carga

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

2.4.2.4 Colocación

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

Cuando una unión tenga varios tornillos,éstos deben apretarse un poco cada vez y altresbolillo.

La consecución de la tensión especifica-da en la espiga depende del buen estado de larosca. Por lo tanto, los tornillos y tuercas debenguardarse y manipularse de modo que no sedañen ni se ensucien las roscas. Una unión estáen buen estado cuando la tuerca gira fácilmenteen la rosca del tornillo.

Los tornillos que se hayan apretado por elmétodo del giro parcial no deben volver a usar-se; esta restricción vale también para los torni-llos apretados por métodos de torsión regulada,si ha ocurrido la deformación plástica.

El calentamiento del tornillo mismo o delas superficies circundantes, que podría ocasio-nar el calentamiento de la unión, puede conducira la destrucción de la unión y al fallo de la cons-trucción, por lo que debe impedirse siempre. Porlo tanto, toda operación de soldeo debe realizar-se antes de apretar el tornillo.

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3. RESUMEN FINAL1. Deben observarse las normas de buena

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

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

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

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

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


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

2. Thornton, W. A., “Design for Cost EffectiveFabrication and Construction”, Capítulo 7.1Constructional Steel Design, Londres, ElsevierApplied Science, 1992.

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




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Lección 4.2.3: Montaje III

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OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVO/CONTENIDO

Dar orientaciones sobre el soldeo en obray explicar cómo funcionan el control de calidad ylos procedimientos de seguridad en la obra.


Lecciones 4.2.1 y 4.2.2: Montaje




Lección 4.4: Procesos de sol-dadura

LECCIONES AFINES




RESUMEN

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

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1. INTRODUCCIÓN

La lección 4.2.2 se ocupa en detalle de losaspectos técnicos del montaje de construccionesde acero, incluso de las uniones atornilladas. Haycasos en que no es posible la unión atornillada yse hace necesario soldar. Cuando haya que sol-dar, se impone un plan previo cuidadoso, que sedescribe en el apartado 2 que sigue.

Siempre es necesario tener procedimien-tos de control de calidad y seguridad implanta-dos en la obra para llevarla a feliz término con elmínimo riesgo para los obreros. Esta leccióntrata estos puntos en detalle, delinea la base deun programa de control de calidad y da orienta-ciones para reducir al mínimo el riesgo de lostrabajadores.

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UNIONES SOLDADAS EN OBRA

2. UNIONES SOLDADAS EN OBRA

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

• es preciso alinear provisionalmente las pie-zas que se van a soldar entre sí y mante-nerlas en esa posición hasta que estén sol-dadas. El método de alineación que seadopte deberá poder sostener el peso delos elementos, y en algunos casos, unabuena parte de la carga que soporta laestructura.

• debe disponerse un medio de acceso y unaplataforma de trabajo, ambos seguros. Laplataforma deberá tener también proteccióncontra los elementos, ya que el viento, lalluvia y el frío perjudica a la calidad de lasoldadura.

• en el plan de soldeo y al preparar las piezasque se van a unir, se tendrá en cuenta laposición que ocuparán en la estructura; ladescripción del método de montaje y el pro-cedimiento de soldeo de cada unión con-templarán estos factores.

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

• se hará un plan de soldeo detallado paralas uniones estructurales más importantes,así como para las estructuras objeto deespecificaciones especiales.

• nunca debe hacerse la puesta a tierra de lacorriente eléctrica por medio de la armazónmetálica del edificio o las grúas, ni por laspartes metálicas de las instalaciones, sinodirectamente a la parte de la construcciónque se está soldando.

• la superficie de la zona a soldar debe estarlimpia y seca.

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3. CONTROL DE CALIDAD

3.1 Manual de garantía de calidad

El manual de garantía de calidad definelos procedimientos adecuados que garanticenque el producto terminado cumple la especifica-ción. El personal a cargo del montaje debe serinformado de las variables que influyen en lacalidad del conjunto para que puedan controlar-las.

3.2 Programa de control de calidad

El programa de control de calidad es elque se redacta en particular para el trabajo encuestión.

Se funda en lo siguiente:

• el manual de garantía de calidad.

• el contrato general del proyecto.

• las normas generales aplicables al proyec-to.

• las normas, procedimientos y especificacio-nes del fabricante.

El programa de control de calidad conten-drá lo siguiente:

• la organización de la obra (respecto al con-trol de calidad).

• los procedimientos (escritos).

• el programa de inspección.

3.3 Programa de inspecciónEl programa de inspección se basa en el

plan de montaje y se complementa con la redac-ción de procedimientos y puntos de inspección.Su fin es asegurar un buen grado de ejecución.

Puede comprender lo siguiente:

• Números de referencia de los procedimien-tos de trabajo.

• Numeración de las correcciones.

• Procedimientos escritos para:

soldadura

tratamiento térmico

ensayos no destructivos

alineación y aplomado

tolerancias

unión con tornillos de alta resistencia.

4. SEGURIDAD EN EL MONTAJE

El montaje de una estructura es, por supropia naturaleza, una tarea con cierto grado deriesgo. El trabajo se realiza en altura, y mientrasno llegue a cierto punto, no hay nada adonde fijaruna plataforma para trabajar con seguridad. Dehecho, se dice con verdad que la colocación deuna plataforma es tan arriesgado como el mon-taje mismo; una posible solución es acceder porplataformas móviles, si la situación del suelo lopermite.

El objeto del procedimiento de seguridades asegurar que se haga todo lo posible para eli-minar el riesgo de accidentes. Para alcanzar esteobjetivo han de tomarse las siguientes medidas:

1. Informar del procedimiento de seguridad atodos a los que afecta su cumplimiento,por ejemplo, repartiendo resúmenes odando cursillos. En la práctica, el mejormodo de mantener el interés por la seguri-dad es vigilar continuamente las zonaspeligrosas de la obra (zonas prohibidas,andamiaje, máquinas, etc.), ver que seobserven las debidas restricciones e infor-mar de los posibles riesgos al encargado.

2. Que haya en la obra el equipo necesario yque se conserve en buen estado. Esteequipo va desde cascos y cinturones, aescaleras, plataformas de trabajo y herra-mientas correctamente escogidas.

3. Organizar el trabajo de modo que se hagalo menos posible en altura. El peligro sereduce como sigue:

• mediante la técnica de conjuntos prear-mados.

• fijando escaleras y plataformas de traba-jo a la construcción de acero antes deelevarla a su sitio.

• disponiendo cuanto antes pasarelas deacceso horizontales.

• instalando escaleras o montacargastemporales cuando sea oportuno.

4. Que todos los equipos portátiles, comobombonas de gas y aparatos de soldar,estén firmemente sujetos mientras se tra-baja con ellos. Se tendrá cuidado de queno haya materiales inflamables debajo dedonde pudieran caer chispas.

5. Y final y fundamentalmente, redactar elproyecto pensando en la seguridad, comosigue:

• Situando los empalmes de modo que lasuniones sean simples, teniendo en cuen-ta que habrán de hacerse en altura.

• Incorporando en lo posible mordazas yuniones para izar piezas pesadas o com-plejas en los conjuntos armados que sevan a unir.

• Considerando en la fase de proyectoincorporar mordazas, ménsulas o tala-dros en la fabricación para facilitar la fija-ción de cinturones y redes de seguridady plataformas de trabajo.

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SEGURIDAD EN EL MONTAJE

5. RESUMEN FINAL1. Si fuese necesario soldar en la obra, se

requiere planearlo cuidadosamente deantemano.

2. Siempre debe implantarse un programa decontrol de calidad que incluya inspeccio-nes.

3. Todo el personal de la obra debe estar altanto de los procedimientos de seguri-dad.

4. Se debe obligar a cumplir estrictamentelos procedimientos de seguridad.


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

2. Thornton, W. A., “Design for Cost EffectiveFabrication and Construction”, Capítulo 7.1Constructional Steel Design, Londres, ElsevierApplied Science, 1992.

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




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OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVO/CONTENIDO

Presentar una idea general de lo quesupone hacer uniones soldadas.


Lección 4.1.1: Fabricación general deestructuras de acero I

LECCIONES AFINES


RESUMEN

Esta lección describe los principios bási-cos que rigen las uniones soldadas. Trata de laestructura y propiedades del metal soldado y dela zona afectada por el calor. Explica la necesi-dad de preparar los bordes para soldar a tope ypone ejemplos de los tipos de uniones. Exponeel modo de variar el procedimiento de soldeopara satisfacer las condiciones de una soldaduraen particular.

ABREVIATURAS

MAG Soldeo de metales con gas activo(denominado a veces MIG = Soldeo demetales con gas inerte)

MMA Soldeo manual de metales al arco

SAW Soldeo al arco sumergido

HAZ Zona afectada por el calor

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1. INTRODUCCIÓN

El soldeo ofrece un medio de hacer unio-nes continuas y portantes entre las piezas metá-licas que componen una estructura.

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TIPOS DE UNIÓN

2. TIPOS DE UNIÓN

En la obra estructural se hacen variostipos de uniones soldadas; todas ellas se pue-den componer en las cuatro formas básicas quemuestra la Figura 1, que se clasifican así:

– uniones a tope.

– uniones en T.

– uniones de solape.

– uniones en ángulo.

Figura 1 Tipos de unión

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3. MÉTODOS PARAHACER UNA UNIÓN SOLDADA

Como muestra la Figura 2, unaunión soldada se hace fundiendochapas o perfiles de metal (metalbase) por la línea de unión. El metalfundido de cada lado de la juntaforma una masa líquida y une lascaras en contacto. Al enfriarse elmetal derretido de los extremos, sesolidifica y forma una estrecha unióncon el metal de base, ver Figura 3.Cuando la solidificación es total, haycontinuidad metálica en toda la unión.

Son de uso común dos tipos de soldadu-ra: soldadura a tope y soldadura en ángulo. En elprimero, el metal depositado queda generalmen-te dentro del contorno de las piezas soldadas;

en el segundo, el metal depositado queda fueradel contorno de las piezas soldadas.

Es obvio que no se puede fundir la uniónde una vez a todo lo largo. En la práctica sefunde una parte pequeña con una fuente decalor que avanza por la línea de unión por delan-te de la masa líquida, como se ve en la Figura 4.Al mismo tiempo se solidifica el metal que vaquedando detrás. La fuente de calor más comúnen trabajos estructurales es un arco eléctrico abaja tensión (de 15 a 35 V) y alto amperaje (de50 a 1000 A). Como indica el diagrama de laFigura 5, el arco actúa entre el extremo de unelectrodo de acero (varilla) y la pieza de labor yfunde el metal base y el electrodo, por lo que el

Figura 2 Formación de un baño de fusión de soldadura Figura 4 Fusión y solidificación progresiva

Figura 3 Solidificación de metal soldado

electrodo fundido se añade a la masaderretida.

El acero fundido en la uniónabsorbe fácilmente el oxígeno y nitró-geno del aire; esto puede causar laporosidad del depósito solidificado eincluso problemas metalúrgicos. LaFigura 6 muestra el modo de evitarlocubriendo la masa líquida con funden-te, como en el Soldeo manual demetales al arco y el Soldeo al arcosumergido, o sustituyendo el aire querodea el arco por un gas inerte, comoen el Soldeo de metal con gas activo oel soldeo con varilla forrada.

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SEGURIDAD EN EL MONTAJE

Figura 5 Arco de soldadura

Figura 6 Métodos de protección

4. ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LAS SOLDADURAS

El metal depositado solidificado tieneestructura de metal fundido y las propiedadescaracterísticas del acero fundido, es decir, máslímite elástico respecto a la resistencia a la rotu-ra que el acero estructural. El metal depositadoes una mezcla de metal base y del acero delelectrodo. Para trabajos de estructura se sueleescoger una composición del electrodo que pro-duzca un depósito más resistente que las piezasunidas. A veces, ciertas condiciones puedenimpedir esta opción. Por ejemplo, para unir aceroinoxidable con acero al carbono-manganeso, elelectrodo debe tener mucha aleación para impe-dir que se cuartee el metal depositado.

Mientras el metal depositado se enfría ysolidifica, casi todo el calor fluye por el metal debase a lo largo de la unión. Así el acero se some-te a ciclos de calentamiento y enfriamiento simi-lares a los que experimenta en el tratamientotérmico. Como se ve en la Figura 7, la estructu-ra del acero se modifica en esta zona (llamadazona afectada por el calor o HAZ). Esto se ten-drá en cuenta en el proyecto en cuanto a la resi-liencia (valor de Chapy), etc.

La estructura de la HAZ se regulamediante:

• la composición del acero (carbono equiva-lente).

• el ritmo de enfriamiento de la HAZ.

A su vez,el ritmo deenfriamiento lodetermina:

• la energía delarco, o sea, laaportación decalor a launión.

• el tipo deunión.

• el espesor delacero

• la temperaturade la chapa operfil de aceroantes de sol-darlas, p. ej.:por precalen-tamiento.

El gráficode la Figura 8 esun ejemplo de unmétodo paraconocer cómo seinfluyen mutua-mente estos fac-tores en cuanto ala evitación degrietas.

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Figura 7 Formación de Zona de Afectación Térmica (HAZ)

El precalentamiento, además de influir enel ritmo de enfriamiento, sirve para:

• Dispersar el hidrógeno del metal depositadoy de la HAZ. El hidrógeno de la HAZaumenta el riesgo de grietas si se ha enfria-do. El hidrógeno lo aporta sobre todo el fun-dente. Un electrodo apropiado y bien alma-cenado reduce el riesgo de captación dehidrógeno.

• Eliminar la humedad de la superficie si elambiente de la obra es húmedo.

• Subir la temperatura del acero a la deambiente normal (20

°C).

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ESTRUCTURA Y PROPIEDADES…

Figura 8 Predicción de las condiciones de soldadura

5. PREPARACIÓN DE BORDESPARA SOLDADURA A TOPE

En el soldeo de bordes a escuadra, elpunto hasta donde se funde la chapa se llamaprofundidad de penetración, ver Figura 9a. Lapenetración es de aproximadamente 1 mm por100A. En el soldeo a mano la corriente no sueleestar a más de 350A, y más comúnmente a 150-200A. Esto obliga a preparar el borde a lo largode la unión para lograr continuidad en todo elespesor (Figura 9b). Esta ranura se rellena conel metal fundido del electrodo (Figura 9c). Lasdistintas preparaciones de borde se muestran enla Figura 10; los bordes se pueden cepillar,serrar, guillotinar u oxicortar.

La primera pasada de deposición en elfondo de la ranura se llama cordón de la raíz. Lascaras de la raíz deben fundirse para obtenerbuena penetración, pero al mismo tiempo hayque evitar que la masa fundida se hunda, comose ve en la Figura 11. Esta tarea exige conside-

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Figura 9 Penetración en soldeo por arco

Figura 10 Preparación de bordes

Figura 11 Técnicas de cordón de la raíz

rable habilidad. Las dificultades se reducen conuna placa de respaldo.

La elección de la preparación dependede:

• el tipo de proceso.

• la posición de la soldadura.

• el acceso para el arco y electrodo.

• el volumen de metal depositado que ha demantenerse al mínimo.

• el coste de preparar los bordes.

• la retracción y distorsión (Figura 13).

65

PREPARACIÓN DE BORDES…

Figura 12 Posturas de soldadura

Figura 13 Distorsión en soldadura

6. PROCEDIMIENTO DE SOLDEO

Con el término procedimiento de soldeodescribimos todo el proceso de realizar una sol-dadura. Abarca la elección del electrodo, prepa-ración de bordes, precalentamiento, parámetrosde soldeo (tensión, corriente y velocidad deavance), pasadas para llenar la ranura y trata-miento posterior, como el fresado y el tratamien-to térmico. Pueden idearse procedimientos desoldeo para atender a la necesidad de rebajarcostes, reducir la distorsión, evitar defectos ylograr buena resistencia al choque. Ciertosaspectos del procedimiento de soldeo merecenun comentario pormenorizado.

6.1 Corriente

La corriente controla la aportación decalor. La necesidad de fundir la chapa y de man-tener la estabilidad del arco fijan el valor mínimo;pero se puede especificar un mínimo más altopara que no se agriete la HAZ. La máximacorriente depende de las condiciones de trabajo.La corriente suele ser lo más alta posible paraque el soldeo sea más rápido, y de ahí, menor elcoste. Ciertas posiciones obligan a rebajar lacorriente máxima; p. ej.: no se puede soldar encornisa a más de 160A. En general, la corrientealta produce baja resistencia al choque. Nóteseque la corriente se elige con arreglo al diámetrodel electrodo.

6.2 Posición de la soldadura

Se dijo antes que la posición de la solda-dura afecta a la corriente. Hace falta mucha des-treza para soldar en cornisa sin hacer defectos,como el mal perfil, y sólo debe hacerse si esabsolutamente necesario. En vertical se sueldamás despacio que en horizontal, pero exigemenos destreza que soldar en cornisa.

6.3 Medio Ambiente

Si fuera preciso soldar en la obra debenconsiderarse estos puntos:

• en invierno se debe subir la temperatura delacero a 20ºC.

• la condensación nocturna y la muchahumedad producen porosidad.

• ha de cuidarse que los electrodos se con-serven secos en el almacén.

• a veces es difícil ajustar la unión perfecta-mente; las separaciones grandes o varia-bles pueden ocasionar soldaduras defec-tuosas, distorsión y aumento de costes.

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7. RETRACCIÓN

Al enfriarse las zonasde contacto, el metal se con-trae y hace que la unión secontraiga. El metal frío querodea la unión retiene la con-tracción y crea tensiones que,si superan la de fluencia, cau-san deformación plástica, quepuede llevar a la deformacióno pandeo que se ve en laFigura 13. La distorsión sereduce eligiendo bien la formade preparación de bordes y elprocedimiento de soldeo; seponen ejemplos en la Figura14.

Cuando cesa la defor-mación plástica queda en la

unión el juego de tensiones de laFigura 15, o sea, tracción en el metaldepositado y en la HAZ y contracciónen el acero circundante. La importan-cia de estas tensiones residuales secomenta en otras lecciones.

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RETRACCIÓN

Figura 14 Control de la distorsión (ejemplos)

Figura 15 Tensión residual

σ

8. RESUMEN FINAL1. Una unión se suelda fundiendo el metal

base de las dos piezas que se han de unir,generalmente depositando metal.

2. Las propiedades del metal depositado, trasfundirse y solidificarse, y las de la zona cir-cundante afectada por el calor, puedendiferir de las del metal de base.

3. Deben especificarse con exactitud los pro-cedimientos de soldeo para obtener unaunión soldada correctamente. Los paráme-tros principales son: posición de la solda-dura, tipo de electrodo, preparación debordes, precalentamiento, tensión, corrien-te, velocidad de avance, número de cordo-nes y tratamiento posterior a la soldadura.

4. El metal caliente en la zona de soldadurase contrae al enfriarse causando tensionesresiduales. Si no se reprimen apropiada-mente, pueden producirse distorsiones.


1. Hicks, J. “Welding Design”, Granada.

• details of joints and welds.

• strength of welded joints.

• effects of welding on metallurgical structu-res, heat affected zones, HAZ cracking.

• edge preparation.

• welding positions - definitions and com-ments.

2. Gourd, L. M. “Principles of WeldingTechnology”, Edward Arnold, 1980.

• formation of a weld.

• types of heat source.

• strength of welded joints.

• effects of welding on metallurgical structure,heat affected zones, HAZ cracking.

• edge preparation.

• comments on residual stresses.

• control of distortion.

3. Milner, D.R. Y Apps, R. L. “Introduction toWelding and Brazing”, Pergamon.

• effects of welding on metallurgical structure,heat affected zones, HAZ cracking.

• control of distortion.

4. Pratt, J. L. “Introduction to the Welding ofStructural Steelwork”, Steel ConstructionInstitute - Publication No 014.

5. British Standard BS 5135: 1986, “Metal ArcWelding of Carbon and Carbon MaganeseSteels”, British Standards Institution, Londres.

68



69

71

OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVO/CONTENIDO

Examinar los procesos de soldeo máshabituales en la construcción y resaltar ciertosaspectos prácticos



RESUMEN

Esta lección describe los procesos de sol-deo más habituales en la construcción: soldeomanual de metal mediante arco, soldeo con

aportación de metal por inmersión y pulveriza-ción bajo gas activo, soldeo al arco sumergido ysoldadura de conectores. Se describe breve-mente cada proceso y se resumen sus ventajas,desventajas y limitaciones. Y trata de la elecciónde un proceso de soldeo en particular.

ABREVIATURAS

MAG Soldeo de metales con gas activo(denominado a veces MIG = Soldeo demetales con gas inerte)

MMA Soldeo manual de metales al arco

SAW Soldeo al arco en inmersión

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1. INTRODUCCIÓN –FUENTESDE CALOR Y MÉTODOS DE COBERTURAHay tres métodos principales para gene-

rar el calor necesario para soldar:

• llama de oxígeno-acetileno.

• resistencia al paso de la corriente.

• arco eléctrico.

Todos estos métodos producen una masade acero fundido que hay que proteger contra la

contaminación del aire. El método que se apli-que, es decir, la técnica de cubrición, tiene graninfluencia en las características del proceso. Enlos talleres de fabricación, los procesos suelenbasarse en el arco eléctrico.

En el soldeo con arco se cubre la masafundida con flux o un gas noble (inerte). Estalección se ocupa principalmente de los cuatroprocesos de soldeo al arco que se empleancomúnmente en trabajos estructurales.

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SOLDEO MANUAL…

2. SOLDEO MANUAL DE METALES AL ARCO

Este método manual es de los másempleados en los procesos de soldeo al arco(ver Figura 1). Hay que ser muy hábil para reali-

zar soldaduras de buena calidad. El electrodoconsiste en una varilla de acero revestido quecontiene elementos en aleación, como manga-neso o sílice. El arco funde el metal base y elelectrodo. Al pasar el metal desde la varillarevestida a la masa fundida, el soldador acerca

Figura 1 Soldeo en arco manual de metal

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el electrodo para que la longitud del arco seasiempre igual. Esto es esencial, pues la longituddel arco determina en gran medida la anchuradel cordón. El fundente se funde con la varilla,fluye por la superficie de la masa de metal derre-tido y forma una escoria que hay que quitarcuando se solidifique.

El MMA tiene muchas ventajas, a saber:

• Poca inversión de capital.

• Libertad de movimientos; se puede trabajarhasta a 20 m de la fuente de energía (útil enla obra).

• Se puede trabajar en todas las posiciones.

• Es apto para acero estructural e inoxidable(pero no con aluminio).

El corto ciclo de trabajo es el mayor incon-veniente; es decir, el soldador deposita poco volu-men de metal y luego tiene que pararse para ponerotro electrodo. No es problema en soldaduras depoca longitud, pero en las largas hay que pensarlo,en especial cuando la mano de obra es cara.

La composición del forro fundente gobier-na las características de trabajo del electrodo.Existen varias clases de electrodo adecuadaspara cada aplicación. Se escoge una corrienteajustada al diámetro de la varilla que se emplee.Cuando se necesite que la masa derretida con-tenga poco hidrógeno para que no se agriete lazona afectada por el calor (HAZ) al enfriarse, loselectrodos de MMA se deben hornear y guardara la temperatura y plazos que recomiende elfabricante. Estas medidas aseguran que el metalque depositen los electrodos tenga el debidobajo nivel de hidrógeno difusible.

3. SOLDEO DE METAL CON GAS NOBLE (MAG)

Este proceso se llama a veces soldeo demetal con gas inerte (MIG), pese a que estricta-mente hablando, el término MIG debe limitarse alcubrimiento con gas argón puro, que no se utili-za con el acero al carbono.

El MAG es un proceso semiautomático enel que el soplete, unido a un conducto flexible, semaneja a mano, pero todas las demás operacio-nes son automáticas (ver Figura 2).

El arco y la masa derretida están envueltasen un gas que no reacciona con el acero fundido;en la práctica normal este gas es bióxido de carbo-no o una mezcla de argón y bióxido de carbono. Nohace falta fundente para cubrir la masa derretida,ya que los elementos de aleación están en la vari-lla del electrodo, pero a veces se utiliza un electro-do forrado de fundente para crear una escoria quegradúa el perfil del cordón y reduce el riesgo dedefectos por falta de fusión y la incidencia de poro-sidad. La longitud del arco es gobernada por lafuente de energía. Aunque soldar con MAG es algomás fácil que con MMA, hace falta destreza parapreparar el soldeo en las debidas condiciones.

La forma en quepase el metal de la varilladel electrodo a la masalíquida depende de lacorriente, la tensión y lacomposición del gas envol-vente. Al aumentar lacorriente, la deposicióncambia abruptamente a unrocío muy fino impulsado através del arco por la fuer-za electromagnética deéste. Esto se llama depo-sición pulverizada y permi-te soldar contra la grave-dad. El cambio del gas abióxido de carbono (supo-niendo electrodos deacero) hace que el pasosea más globular y peordirigido; pero la situaciónse invierte con una mezclade gas inerte y bióxido decarbono.

Siendo los electro-dos de acero, una fuertereducción de la tensión delarco, y también de lacorriente (reduciendo elavance de la varilla) produceuna deposición llamada deinmersión o de cortocircuito.De esta forma el metal sefunde directamente dentro

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SOLDEO DE METAL…

Figura 2a Soldeo protegido con gas inerte (MAG) y soldeo con fundente protector (CO2)

de la masa derretida sin pasar libremente por elespacio del arco. A tensiones algo más altas elmetal pasa por el arco, pero en gotas mayores ymenos dirigibles que en el soldeo pulverizado. Elcambio de gotas gruesas a rocío es menos pro-

nunciado con acero que con otrosmetales. A veces se hacen soldadurasde acero en las que predomina estetipo de deposición. También se puedegraduar la deposición de metal acorrientes medias y bajas medianteuna fuente de energía especial queenvía corriente pulsante al arco.

La corriente debe estar amenos de 180A para soldar en verti-cal y en cornisa (para realizar la sol-dadura en la modalidad de inmer-sión), siendo la velocidad de soldeocomparable a la de MMA. El tiempototal para hacer una unión es menor,y por tanto la productividad mayor,porque no hay que quitar la escoriani cambiar de electrodo. En posiciónhorizontal la corriente puede llegar a400A (deposición pulverizada) paraaumentar la velocidad de soldeo. Elmétodo MAG es especialmente apta

para soldar con cordón, p. ej.: viga con pilar yrigidizador con chapa. No es fácil de hacer en laobra por la dificultar de trasladar el equipo y lanecesidad de poner pantallas para evitar la pér-dida de gas y las corrientes de aire.

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Figura 2b Típicas preparaciones del borde para MAG y soldeo con fun-dente protector

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α

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4. SOLDEO CON ARCO SUMERGIDO (SAW)

Este proceso es totalmente mecanizadopues el cabezal soldador recorre la unión auto-máticamente (Figura 3). El electrodo es un alam-bre desnudo movido a motor con mandos. Latensión y corriente se eligen antes de soldar y semantienen a valores prefijados por sistemas deinformación que, en la práctica, varían en com-plejidad. El fundente es granular y se pone sobre

la unión. El arco actúa por debajo del fundentefundiendo una parte de él, que forma una esco-ria. El fundente que no se ha fundido se recogey sirve para la siguiente soldadura.

El soldeo al arco sumergido se hacegeneralmente a corrientes entre 400 y 1.000A.Por tanto la masa derretida es grande y sólo sepuede manejar en posición horizontal, aunquepueden depositarse cordones en posición hori-zontal-vertical de hasta 10 mm de largo en una

sola pasada. Si fuera difícilregular la penetración en elcordón de la raíz, se puedeponer una chapa de respal-do, o bien hacerse el cordónde raíz con MMA o MAG yrellenar la ranura con SAW.El soldeo SAW ofrece ven-tajas importantes en unio-nes largas (o sea, de másde un metro de longitud). Lagran rapidez del soldeo y laoperación continua originagran productividad. Pero elrequisito primordial es elajuste exacto de la unión.

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SOLDEO CON ARCO SUMERGIDO (SAW)

Figura 3 Soldeo por arco sumergido

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5. SOLDADURA DE CONECTORES

Se trata de una variación del soldeo alarco para soldar conectores a superficies planas(Figura 4). El conector, que puede ser una barralisa o roscada, (y si es lisa tiene cabeza), es elelectrodo que se acopla en el soplete, que estáconectado a la toma de corriente. Primero sepone el conector en contacto con la chapa o per-fil de acero y se aparta en cuanto se acciona lacorriente para formar el arco. Al formarse lamasa derretida y fundirse el extremo del conec-tor, éste se aprieta automáticamente contra la

chapa de acero y se apaga la corriente. Al empe-zar la operación se pone un casquillo cerámicoalrededor del arco en el conector, que forma uncordón con el metal fundido que sale expulsadode la superficie de contacto. Este casquillo pro-porciona también buena protección contra lacontaminación del aire.

La soldadura de conectores es un métodoexacto y rápido para unir conectores a cortante,etc., con una distorsión mínima. Aunque requierecierta destreza fijar los parámetros de soldeo (ten-sión, corriente, tiempo y fuerza del arco) el mane-jo del equipo es relativamente fácil.

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Figura 4 Soldeo por arco de espárragos

6. ELECCIÓN DEL PROCESO

Deben tenerse en cuenta varios factoresal elegir el proceso de soldeo:

• El espesor del material que se ha de soldar.

• Dónde se va a realizar el soldeo. El SAW yel MAG pulverizado se ejecutan mejor en elambiente protegido del taller. El MMA esmás fácil de llevar a cabo en la obra.

• La exactitud de la preparación y la posibledesalineación. El SAW y el MAG pulveriza-do exigen un buen montaje; influye mucho

la variación de la ranura para la raíz y lasdimensiones de sus caras.

• Acceso a la unión. Es necesario situarcorrectamente la máquina de soldar y elsoplete o cabezal.

• La posición de soldeo. El SAW y el MAGpulverizado no son aptos para soldar envertical o hacia arriba. El MAG sumergidoes aceptable para soldar en vertical o encornisa, pero quizá el MMA sea mejorpara soldar en cornisa, sobre todo en laobra.

• La composición delacero. Es más fácilsoldar aceros convalor bajo de carbonoequivalente y requie-ren menos nivel deprecalentamiento.

• Coste comparado. Sepuede calcular elcoste por unidad delongitud de soldadura,pero depende delritmo de fusión delproceso y deben con-siderarse las diferen-cias del ciclo de traba-jo (tiempo perdidopara cambiar electro-dos en el MMA, etc.),Figura 5.

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ELECCIÓN DEL PROCESO

Figura 5 Velocidades de deposición en diferentes métodos

7. RESUMEN FINAL

1. Los procesos de soldeo más comunes enla construcción de obras de acero son: sol-deo manual de metal al arco, soldeo demetal por inmersión y pulverización congas noble, soldeo al arco sumergido y sol-dadura de espárragos.

2. La soldadura de conectores sirve para unirconectores y otros elementos salientes alacero.

3. La elección correcta del proceso dependedel lugar, el montaje, el acceso, la posi-ción, la composición del acero y factoreseconómicos.

8. BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL1. Gourd, L. M., “Principles of WeldingTechnology”, E. Arnold, 1980.

• description of processes.

2. Houldcroft, P. T., y Robert, “Welding andCutting - A Guide to Fusion Welding andAssociated Cutting Processes”, Woodhead andFaulkner, 1988.

• details of individual processes.

3. Structural Welding Code - Steel, AmericanWelding Society, 1992.

4. EN 24063: 1992 (ISO 4063: 1990) Welding,Brazing, Soldering and Braze Welding of Metals- Nomenclature of Processes and Reference ofNumbers for Symbolic Representation onDrawings.

5. EN 288: Part 1: 1992, Welding ProceduresMetallic Materials, Part 1: General Rules forFusion Welding.

6. EN 288: Part 2: 1992, Welding ProceduresMetallic Materials, Part 2: Welding ProcedureSpecification for Arc Welding.

7. EN 288: Part 3: 1992, Welding ProceduresMetallic Materials, Part 3: Welding ProcedureTests for Arc Welding of Steels.

8. EN 288: Part 4: 1992, Welding ProceduresMetallic Materials, Part 4: Tests for the ArcWelding of Aluminium and its Alloys.

9. Pratt, J. L., “Introduction to the Welding ofStructural Steelwork”, SCI P-014, 3rd RevisedEdition, 1989, Steel Construction Institute.

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Lección 4.5: Fabricación y montaje de edificios

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OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVO/CONTENIDO

Describir el carácter general y el orden defabricación de las construcciones metálicas y elmontaje de edificios pequeños y medianos deuna o varias plantas con atención a la economíaen el coste total de estructuras completas.


Ninguno es esencial.


Lección 3.1: Características de lasaleaciones de hierro-carbono

Lección 3.2: Procesos de fabricacióny conformación

Lección 3.3: Propiedades físicas delos metales

Lección 3.4: Clases y calidades delacero

Lección 3.5: Elección de la calidaddel acero

LECCIONES AFINES



Lección 4.4: Procesos de sol-dadura



RESUMEN

Se describe una red de producción y unaorganización de talleres tipo ideales para lograrla máxima eficacia. Siguen ejemplos ilustrativosde soluciones alternativas que aumentan la eco-nomía. También se esboza el planeamiento yorganización de la obra, incluyendo los aspectosde estabilidad y seguridad.

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1. INTRODUCCIÓN – FABRICACIÓN

La tarea del fabricante es transformaracero laminado en bienes útiles con valor añadi-do. Lo realiza vendiendo en competencia el tra-bajo de hombres y máquinas cuyos costes serelacionan directamente con el tiempo.

Los fabricantes emplean cada vez mástécnicas de ingeniería industrial. Su avance conti-

nuo en este sentido depende de que mejore laestandarización. El tiempo, y por tanto el coste deltrabajo humano, se reduce considerablementerepitiendo las dimensiones y la geometría, eltamaño y forma de las piezas, los centros y diá-metros de los tornillos, etc.Todo ello se presta a laracionalización. Se economiza más aún reducien-do el número de piezas complejas que suelenconsumir mucha mano de obra, aunque las pie-zas de base resulten más pesadas. La regla deoro es que el trabajo es más caro que el material.

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ESTRUCTURA DEL COSTE

2. ESTRUCTURA DEL COSTE

Los costes de fabricación se calculandesglosando las distintas actividades en corte,taladrado, soldadura, etc., para poder asignarleshoras-hombre y valorarlas para llegar al preciototal.

Según una combinación de datos anterio-res y experiencia práctica, la acumulación decostes guarda poca relación con el peso delacero elaborado, aunque la referencia enECUS/tonelada puede ser una guía útil parahacer una comparación rápida entre distintasclases de trabajo.

Un desglose típicode costes, en la categoríade pequeña a mediana,indica que más del 50%del coste de fabricación seva en salarios y gastosgenerales (Figura 1).

Es costumbre aña-dir dichos gastos a los deltrabajo. Así, si la relaciónentre trabajo y gastosgenerales es 1:2,5, porcada 100 ECUS de gastosde trabajo, el importe acobrar es 100 + 250 = 350ECUS.Figura 1 Costes de acería del fabricante para edificios pequeños/medianos

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3. RED DE PRODUCCIÓN

La organización, capacidad y propósitode las empresas fabricantes varían mucho.Aunque la política y los recursos influyen en laimportancia y tipo de la oferta, la secuencia bási-ca de las actividades tiende a seguir una pautaparecida. Puede verse como una vía por dondecorren las actividades principales con ramalesque son las actividades secundarias (Figura 2).

Esta red forma la base del ordenamientode la producción, donde el tiempo se relacionacon criterios de coste. La producción ha de orde-narse por la secuencia del programa de cons-trucción, que rara vez coincide con el más eficazaprovechamiento de todos los recursos. El siste-

ma debe ser sumamente flexible para acomo-darse a los cambios de la demanda y reducir ala vez las interrupciones y retrasos costosos.

3.1 Producción primaria y secundaria

El fin del planeamiento es programar la pro-ducción de modo que la materia prima sea transfor-mada en producto terminado en el plazo asignado.

Como las máquinas-herramienta princi-pales, sierras por ejemplo, están al principio dela cadena de producción, el movimiento dematerial debe tener el respaldo de una alimenta-ción independiente de elementos esenciales tal

como ménsulas, ejiones ypletinas, en la cantidad yel orden debidos.

Esto, y montar sub-conjuntos si conviniera, esel cometido de la produc-ción secundaria. Los artí-culos o servicios especia-les adquiridos, comoforjados y prensados, eincluso los ensayos nodestructivos, deben estardisponibles a su debidotiempo.

3.2 Organizacióndel taller –Preparacióndel material

La estructura deacero de un edificio seconstruye principalmentemediante una serie de ele-mentos lineales hechoscon perfiles normalizados.La zona de preparacióndel material se tipifica porun grupo de secciones detrabajo que consisten en(Figura 3):Figura 2 Red de producción

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Ope

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A. Chorreado de granalla

B. Corte

C. Taladrado

D. Recorte y punzonado.

El primer paso es pasar el acero por equi-po de granallado en “A” para quitar la suciedad ydesescamar. Hay varios grados de limpieza,pero en casi todos los edificios es suficiente elgrado SA 21/2 según la especificación sueca SIS

055900. Esto exige que el 95% de la superficieesté limpia.

La siguiente fase es llevar el acero a lazona de corte “B” para cortarlo longitudinalmen-te, seguido por el taladrado en “C”. En variostalleres se combina en una sola operación elcorte y el taladrado simultáneo en 3 ejes. Obien, los perfiles angulares o planos de espesoradecuado para recortar y punzonar pasan direc-tamente a “D”.

Para acelerar y facilitar elmovimiento de las piezas cada vezhay más redes de transporte a motoralimentados en perpendicular. Conlos últimos automatismos se puedendirigir todas las operaciones y elmovimiento del material desde unpupitre central con mandos numéri-cos.

Al ser la chapa menos rígidaes más difícil de manejar. Suelenizarse y moverse con una grúa mag-nética que la lleva a una zona sepa-rada de trabajo de chapa donde secorta con soplete o cizalla.

3.3 Organización deltaller – Montaje y aca-bado

En esta fase los grandes ele-mentos de la fase primaria se unenmediante elementos secundarios,placas de testa, rigidizadores, etc.,para su ajuste y montaje, principal-mente por soldeo. Se puede poneralgún tornillo, según el tipo y fin de laestructura, sólo para comprobar laalineación. Pero por regla general, launiones se sueldan en el taller y seatornillan en la obra.

Dada la variedad de tamañosy clases del trabajo realizado en cual-quier momento, la zona de montajedebe ser sumamente flexible y bien

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RED DE PRODUCCIÓN

Figura 3 Disposición de un taller

provista de grúas. La fabricación debe ajustarsea la secuencia del programa de construcción.Por ello las zonas de trabajo han de cambiarrápidamente de vigas y pilares a grandes jáce-nas de celosía.

La aplicación más económica del perso-nal y maquinaria del taller rara vez coincide conlas exigencias de la obra y ello crea nuevas com-plicaciones de organización. Por esta razón, lasmodificaciones que parecen sencillas son costo-sas de realizar después que ha empezado laconstrucción.

Si se precisa imprimación, las complejasespecificaciones que no siempre se refieren a laconstrucción metálica de que consta un edificionormal pueden añadir fácilmente un 20% alcoste de fabricación. Habrá que considerar encada caso la función y las futuras necesidadesde conservación en vez de adoptar un conceptogeneral.

Las manos de pintura sobre acero estruc-tural deben secarse pronto para poder seguirmanipulando las piezas y descongestionar eltaller. Aunque se puede retocar a brocha un des-perfecto menor, una gran superficie sólo sepuede cubrir a pistola. La pintura a pistolapuede ser manual o automática, pasando lapieza por un túnel cerrado que contiene lasboquillas pulverizadoras. Este proceso se puedesuplementar con secado al horno.

La inspección después del montaje secentra en las dimensiones generales y la posi-ción de las pletinas, taladros y demás, para ase-gurar la exacta alineación cuando se monte en laobra. Los elementos compuestos, como jácenasde celosía, se comprueban por sí solos hastacierto punto, ya que las piezas se han ajustadoal armarlas. Este principio sirve a menudo parapremontar estructuras complejas antes de suenvío a obra.

Si hubiera que examinar las soldaduras afondo, se examinarán en la fase convenientesegún la clase de trabajo, y hasta el punto queespecifique el ingeniero. Pero se hace notar, eninterés de la economía, que las técnicas radio-gráficas y afines, además de ser caras, acarreangastos adicionales por su efecto perturbador dela fabricación. Habrá que estudiar la limitacióndel plan de inspección a las zonas decisivaspara la eficacia estructural.

El objeto de la inspección es comprobarque la estructura cumple con los documentos delcontrato. La forma de inspección definida paracasi todas las estructuras de edificios es prácticay económica. Si se requiriesen tolerancias másprecisas y mayor exactitud, la frecuencia e inten-sidad de las inspecciones deberá aumentarse.Por este motivo los documentos de licitación hande definir claramente los procedimientos de ins-pección de modo que el fabricante tome lasmedidas oportunas.

Tras un examen numérico pieza a pieza yponer marcas de identificación, la construcciónde acero pasa al parque de elementos termina-dos, salvo que vaya a ser enviada inmediata-mente. Allí se apilan listos para el envío, juntocon las piezas de ajuste o secundarias sueltas,atadas con alambre a la pieza base.

Los costes del transporte no se basan en elpeso. Enviar un camión cargado con parte de sucapacidad cuesta exactamente lo mismo que unocon carga total. Los conjuntos armados ocupan unespacio considerable, pero se puede mitigar el efec-to por el número y disposición de los empalmes.

Además de a la organización de la obra, seprestará la debida atención a las limitaciones de lasinstalaciones de descarga y manipulación, al acce-so restringido a ciertos horarios, al gálibo de lospuentes bajos y al permiso de la policía para trans-portar cargas anchas o excesivamente largas.

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4. PROYECTO/ECONOMÍA DE LOS DETALLES

Al estudiar las posibles soluciones estruc-turales debe lograrse un equilibrio que refleje larelación entre partidas presupuestarias. Si esteestudio no se extiende desde la especificaciónde materiales al montaje en obra, las estimacio-nes de precio se distorsionan. Buena parte delos detalles los dicta el concepto del proyecto,que es el factor clave para decidir cómo se va aconstruir la estructura, cómo se va a transportar,y finalmente montar en obra.

Si bien no es posible fijar reglas absolutas,se enumeran estos ejemplos con un fin orientativo.

Bases de pilares (Figura 4): El detalle a)no tiene menos de once piezas de chapa conabundante soldadura. Además de que este tra-bajo debe realizarse durante el montaje primario,también se necesita manipularlo mucho paratener acceso y para evitar que las soldaduras lodeformen.

En comparación, la base del detalle b)con perfiles en U, tal vez sea más larga y las pla-cas de base más gruesas, pero el número depiezas se queda en seis y el trabajo se redujedrásticamente. Nótese también que el canto inte-rior de dos placas de base está soldado a lasalas del pilar, por lo que no se necesitan rigidiza-dores separados.

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PROYECTO/ECONOMÍA DE LOS DETALLES

Figura 4 Bases de columna Figura 5 Pilares de varias plantas

1º

2º

3º

4º

Pilares de varias alturas (Figura 5): Segúnel principio de menor peso, los pilares tienen trescambios de sección con dos empalmes. Nóteseque el último lleva suplementos, bien prensados omecanizados, para ajustar la diferencia de alturas.

El ahorro del costo del material por redu-cir el fuste sobre la 4ª planta, se lo lleva el costedel empalme, y si todo el material empleadopesa menos de 20 toneladas, habrá un recargoen el precio del acero.

El cambio de sección también cambia lageometría y por tanto la longitud de las riostras,con el consiguiente ajuste del ángulo de las unio-nes.

Veamos los fustes de los pilares desdeel suelo al 4º piso. Sin duda las cargas son ahímayores. Una posibilidad es estudiar hacerlasde acero de alta resistencia y la parte alta deacero de baja resistencia de igual perfil.Aunque el acero de gran resistencia es máscaro, se obtendrá uniformidad de detalles, delongitud de vigas y de uniones, de arribaabajo.

Por último, nótese que la unión se fija alos arriostramientos y no al pilar. Las ventajasson las siguientes:

1. La fabricación primaria es más rápida por-que las operaciones en el pilar se reducenal mínimo.

2. El pilar tiene menos salientes, y es por lotanto más fácil de acomodar para el trans-porte.

3. Los salientes soldados se exponen a sufrirdaños durante el transporte y son caros dereparar en la obra.

Vigas de celosía (Figura 6): Puede haberrazones fundadas para unirlas con tornillos, perose requieren cartelas de distintas formas. Hayque punzonar o taladrar todas, además de lostirantes, y luego atornillarlas una a una.

Como las caras interiores de los cordo-nes superiores serán permanentemente inac-cesibles, habrá que pintar estas piezas y lascartelas una a una antes de montarlas. Estatarea es cara y engorrosa. Por ello, aunque elprecio del perfil T es 20% más alto que el L, lacelosía soldada podría resultar una proposi-ción más barata, excepto jácenas de vanobastante corto.

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Figura 6 Vigas celosía atornilladas/soldadas

5. GENERALIDADES – MONTAJE

Si bien el montaje de la fábrica de aceropuede considerarse la fase final de su fabrica-ción, se diferencia de ella en dos cosas impor-tantes: primero, se añade la dificultad de la altu-ra y el tiempo dedicado a subir materiales,equipos y trabajadores; y segundo, el tener querealizar el trabajo al aire libre significa que el maltiempo puede impedir su progreso.

Por su propia naturaleza, el trabajo realizadoen la obra puede resultar demasiado caro. La metaprincipal del programa debe ser reducir los costescomprimiendo los plazos con realismo. Si no seestudian atentamente las opciones y alternativas enla fase de anteproyecto, la posibilidad de acortar losplazos queda disminuida innecesariamente.

Es claro que la relevancia de las distintascuestiones varía según el tipo de edificio y las limi-taciones que impongan el terreno y el medio.Incluso en estructuras muy parecidas, puede quehaya que adoptar métodos y procedimientos demontaje diferentes. Por esta razón sólo se puedenestablecer principios de montaje muy generales.

5.1 Planificación de la obra

Invariablemente, el montaje de la estruc-tura de acero está estrechamente integrado conotros oficios, tales como solado, cerramiento yservicios. Las operaciones en la obra, con posi-ble competencia por recursos limitados, puedenser difíciles de dirigir. Se debe idear y manteneruna estrategia previsora.

Deben fijarse objetivos clave con claridad, ylo más importante, las fechas de comienzo y ter-minación, y examinar el progreso periódicamente.El incumplir compromisos puede ocasionar fuertespenalizaciones, y hace surgir otras complicacionescompletamente desproporcionadas a la causa.

5.2 Organización de la obra

Una obra con acceso limitado y restringi-do reduce al máximo el tamaño y peso de los

elementos de acero que se pueden recepcio-nar.

Las calles estrechas del centro urbanoocasionan dificultades de espacio y maniobra.También el tiempo de espera para descargarpuede ser reducido a ciertas horas. Estas cues-tiones deben investigarse con mucha antelacióny tomarse las decisiones consiguientes.

Dentro de la obra suele haber varios obs-táculos, como andamios, puntales, pilotes, exca-vaciones, etc., que dificultan el movimiento. Lasvías de servicio y áreas de descarga deben estarcompactadas y bien drenadas para soportar vehí-culos pesados en las más crudas condicionesinvernales. La construcción de acero se deberámontar en el orden general previsto en el progra-ma de la obra. Cada entrega de acero estaráregulada estrictamente respecto a este calenda-rio. Si bien en algún caso se podrán izar ciertoselementos clave directamente del camión a suubicación definitiva, habrá que descargar casitodo el material y acopiarlo hasta que haga falta.

El lugar de la obra destinado a acopiosdebe estar en orden y bien dirigido, en particularsi es escaso. Se suele tener una pequeña reser-va de material en previsión de interrupciones enla entrega debidas, por ejemplo, retrasos por eltráfico.

También hace falta espacio para seleccio-nar el material y premontar pórticos o vigasantes de izarlas a donde corresponde.

5.3 Comienzo

Antes de empezar el montaje, el fabrican-te deberá examinar la posición en planta y elnivel de las basas de los pilares y lo hará lo antesposible para que se puedan corregir a tiempo loserrores que hubiera, o que por lo menos seaprueben e introduzcan otras alternativas.

El examen incluirá, además del centro delos pernos de la cimentación respecto a los ejesde la retícula, la proyección de los pernos sobreel nivel de las bases.

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GENERALIDADES – MONTAJE

Las desviaciones menores se compensancon el espesor del mortero de nivelación bajo laplaca de base y dejando juego alrededor de lospernos al hormigonar, lo que le da a los pilaresuna pequeña desviación del aplomado y nivela-ción real. Normalmente, la variación producidaes de ± 25 mm en cualquier sentido.

5.4 Operaciones

El montaje del acero podría parecer unaserie de operaciones separadas, cuando en rea-lidad se solapan y unen. Sin embargo, cada fasecompleta del trabajo debe seguir un curso metó-dico que consiste en:

• Izado

• Uniones provisionales

• Aplomado, nivelación y alineación

• Uniones permanentes.

No sería práctico acabar toda la estructu-ra sin corregir antes las pequeñas errores que sepueden acumular en la fabricación y al principio.Por lo tanto, el trabajo se divide en varias fasesque se pueden comprobar por la forma, o sim-plemente por un número adecuado de crujías oplantas. La estabilidad de cada fase se logra conalgún tipo de refuerzo que crea un efecto local de

cajón. Este efecto se consigue de varias mane-ras, como puede ser un arriostramiento temporalo permanente.

Los extremos y los anclajes de las basesse unen al principio sólo provisionalmente.Después de aplomar, nivelar y alinear, todas lasuniones se hacen definitivas apretando las tuer-cas o metiendo los pernos que se hayan omitidoantes para facilitar el ajuste. Este proceso permi-te dejar libres zonas amplias para que puedantrabajar los oficios que siguen, mucho antes delo que habría sido posible de otro modo.

5.5 Edificios de una planta

En circunstancias normales, los edificiosde una planta se montan rápida y fácilmente.Una gran parte de los edificios industriales tie-nen uniones rígidas. Es práctica común atorni-llar, armar o soldar estas uniones en el suelo yluego levantar el pórtico completo con una grúamóvil.

Las jácenas y vigas de celosía se montan delmismo modo, pero puede ser necesario rigidizarlastemporalmente contra el pandeo lateral. Debe cui-darse no exponer las barras esbeltas a fuerzas decompresión excesivas, poniendo orejetas u otros

medios para izarlas enposiciones determinadas.

Lo ideal es empe-zar el montaje por unextremo que esté arrios-trado permanentemente.De no ser así, se pondránriostras provisionales adistancias regularescomo defensa contra elcolapso o la deformación(Figura 7).

Las cubiertas tridi-mensionales se calculancon vanos en dos ejes.Por el gran número deuniones que requieren,es más barato armar los

92

Figura 7 Edificio de una planta

módulos en el suelo, donde las uniones son defácil acceso, e izar la construcción completa. Senecesitarán dos grúas, o quizás tres, según eltamaño del edificio. Es esencial una coordina-ción meticulosa.

5.6 Edificios de varias plantas

Casi todos los casos los edificios devarias plantas se montan piso por piso, facilitan-do así terminar antes las pri-meras plantas que ofrecenacceso, techo seguro y protec-ción contra la intemperie. Enmuchas obras el único mediode elevación es una grúatorre. En este caso varios sub-contratistas tienen que com-partirla, lo que limita el “tiempode gancho” de cada oficio.

Puesto que la grúatorre está en una posiciónfija (Figura 8), está totalmen-te libre de obstáculos, comosótanos o forjados de soleraque impidan el acceso a unagrúa móvil. Esta indepen-

dencia ofrece libertad muy útil paratrazar un plan general. A cambio, laposición fija tiene la capacidad deizado en un arco fijo con el mínimo decarga al extremo del gancho. La con-secuencia es que habrá que realizarlos empalmes de la construcción deacero en la obra, sólo para que elpeso de los conjuntos esté dentro dedicho límite.

Una de las grandes virtudes de lagrúa móvil (Figura 9) es la flexibilidad eindependencia para moverse siguiendoel avance del trabajo. El brazo de estasgrúas suele ser telescópico lo que lespermite entrar en acción muy deprisa. Elvehículo se estabiliza para el izadomediante soportes niveladores dotadosde gatos niveladores.

Si al edificio acabado se le confiereestabilidad permanente por varios medios, asaber, crujías arriostradas, uniones rígidas,conductos rígidos de servicios (Figura 10), ymediante el efecto de diafragma de los forja-dos, se debe asegurar la estabilidad mientrasse está construyendo. Podría ser necesario,por tanto, instalar riostrar provisionales, sólocon este fin, que no deberán quitarse mientrasel sistema definitivo no esté concluido y hayaentrado en carga.

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Figura 8 Edificio de varias plantas montado con grúa torre

Figura 9 Edificio de varias plantas montado con grúa móvil

5.7 TiempoEl ritmo de montaje de la construcción de

acero se rige por multitud de factores, en algu-nos de los cuales no puede influir el autor delproyecto. Los factores que sí dependen de suvoluntad son:

• tipo de unión

• cantidad y tipo de uniones atornilladas osoldadas

• número de piezas de la estructura

Las uniones anticizalla son sencillas y sehacen con tornillos de grado 4,6 u 8,8. El diá-metro del tornillo se ha de elegir con cierto cui-dado. Por ejemplo, la resistencia al esfuerzo cor-tante del tornilloM30 es más deldoble que la delM20, pero senecesita unafuerza de aprietealrededor de 3,5veces mayor. Untornillo M20 sepuede apretarsin dificultad conherramientas demano corrientes,una ventaja con-siderable cuan-do se trabaja enaltura.

Las uniones quetransmiten momentos flec-tores son inherentementemás robustas y puedennecesitar nervios de refuer-zo y rigidizadores; de serasí, ha de cuidarse quehaya acceso a los tornillos.En estas aplicaciones amenudo se usan tornillospretensados. Normalmentese aprietan con torsiónmínima con una llave aautomática.

Soldar las uniones de estructuras conven-cionales en la obra consume más tiempo y es máscaro que atornillarlas. Pero en alguna ocasión elsoldeo en obra será el único modo realista dehacer una unión, por ejemplo, tratándose de modi-ficaciones o correcciones. En este caso, la pre-paración, ajuste e inspección de la junta y la cons-trucción especial de una caseta (para acceso yprotección contra la intemperie), son factores decoste adicionales que han de tenerse en cuenta.

Aproximadamente, el 50% de las horas-hombre de montaje se ocupan en alinear, aplo-mar y nivelar y poner los tornillos definitivos, y elresto del tiempo se dedica a subir las piezas a susitio. Pero en ciertos casos conviene armar ele-mentos de viga y pilar en el suelo e izarlos direc-tamente sobre su cimentación.

94

Figura 10 Sistemas de arriostramiento

Figura 11 Montaje de estructuras ensambladas

5.8 Seguridad

El montaje de la estructura de un edificiotiene riesgos. Todos los años ocurren accidentesserios y mortales en las obras, y la mayoría soncaídas desde lo alto o en el ascenso; pero mani-pular, izar y mover materiales es también peli-groso.

Medidas tales como dotar la adecuadaestabilidad durante la construcción, acceso fácila los empalmes y uniones, quitamiedos y suje-ciones de seguridad, etc., aminoran los riesgosconsiderablemente.

Tampoco hay que disminuir la seguridad acambio de economía. Por ejemplo, resulta más

barato armar pórticos en el suelo que en el aire(Figura 11). Los pisos de tableros metálicos,además de ser económicos, ofrecen accesorápido a todos los oficios a la vez que protecciónvertical. También se promueve la seguridad colo-cando escaleras metálicas en cada planta amedida que avanza el montaje.

La legislación actual atribuye responsabi-lidad al ingeniero proyectista porque el proyectoy los detalles influyen en el método y el orden demontaje, y puede que la legislación futuraaumente esta responsabilidad.

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6. RESUMEN FINAL

1. El tiempo que ocupa el montaje de laestructura metálica es corto respecto alprograma de construcción total, pero enese tiempo hay una actividad considera-ble, vital para la ejecución completa delcontrato.

2. La estructura metálica no debe verse ais-ladamente, sino como un eslabón vital dela cadena de construcción, donde el tiem-po ahorrado puede tener un efecto impor-tante en la reducción del coste total.

3. Debe pensarse pronto en el montaje, yadurante la elaboración del proyecto y losdetalles, para poder aprovechar todas lasventajas de la construcción de acero yreducir mucho la necesidad de cambiosposteriores y la imperfección consiguiente.


1. Davies, B. J, Y Crawely, E. J., “StructuralSteelwork Fabrication”, BCSA, 1980.

2. “National Structural Specification for BuildingConstruction”, BCSA, 1989.

3. Arch, W. H., “Structural Steelwork Erection”,BCSA, 1989.

4. HMSO, “Guidance Notes, Safe Erection ofStructures“

GS 28/1 Initial Planning and Design, 1984.

GS 28/2 Site Management and Procedures,1985.

GS 28/3 Working Places and Access, 1986.

GS 28/4 Legislation and Training, 1986.

96


Lección 4.6: Inspección/Garantía de Calidad

97

99

OBJETIVOS/CONTENIDO

OBJETIVO/CONTENIDO

Explicar que la inspección es esencialpara garantizar la seguridad y presentar lostipos de inspección principales de materiales,dimensiones, soldadura y tornillería y el instru-mental con que se realiza. Definir los términos yconcienciar sobre la materia.


Lecciones 1: Construcción de acero:Factores económicos y comer-ciales

Lecciones 2: Construcción de acero:Introducción al proyecto

Lecciones 3: Metalurgia aplicada

Lecciones 4: Construcción

Lecciones 8: Estabilidad aplicada

Lecciones 13: Proyecto de uniones

Lecciones 14: Cálculo de fatiga

LECCIONES AFINES

Lección 2.2.1: Filosofías de proyecto

Lecciones 4.1.1 y 4.1.2: Fabricación generalde estructuras deacero



RESUMEN

Esta lección define los términos másimportantes que se utilizan en este campo. Tratade los objetivos principales de la inspección ygarantía de calidad para lograr seguridad sinperjuicio de la economía. Se definen las respon-sabilidades interdependientes del proyecto, fabri-cación e inspección. Se presentan los principa-les tipos y métodos más comunes de inspección,con una breve explicación del motivo de su nece-sidad.

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1. INTRODUCCIÓN Y DEFINICIONES

Las siguientes definiciones son de aplica-ción general en las actividades de proyecto yfabricación, incluso de las estructuras de acero:

Calidad: Todos los aspectos y característicasde un producto o servicio que inciden en sucapacidad para satisfacer una necesidaddeterminada, Diapositiva 1.

Garantía de calidad: El sistema que com-prende todas las actividades, documentacióny funciones encaminadas a lograr la calidaddeseada. Diapositiva 2.

Control de calidad: Las técnicas y accionesoperativas que aseguran que un producto oservicio cumpla las condiciones especifica-das, y también la aplicación de dichas técni-cas y acciones. Diapositiva 3.

Especificación: El documento que describeen detalle las condiciones que debe cumplirun producto o servicio. Diapositiva 4.

Inspección: El proceso de medir, exami-nar, ensayar, calibrar o comparar de otromodo un artículo con las normas que se leaplican. Diapositivas 5, 6 y 7.

Diapositiva 1

Diapositiva 2

Diapositiva 3

Diapositiva 4

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INTRODUCCIÓN Y DEFINICIONES

Certificación: El acta que documenta conautoridad el cumplimiento de tales condicio-nes.

De estas definiciones se sigue que la ins-pección es una parte importante del control decalidad y que el control de calidad y la certificaciónson partes importantes de la garantía de calidad.

Diapositiva 5

Diapositiva 6

Diapositiva 7

102

2. OBJETIVOS

Los objetivos de la garantía de calidad dela construcción de acero son asegurar que:

1. La calidad del proyecto, la especificación ylos detalles permiten cumplir las condicio-nes de estado límite con la máxima eco-nomía.

2. La calidad de los materiales, la fabricacióny montaje cumplen las exigencias del pro-yecto.

3. MARGENES DE SEGURIDAD

3.1 Variaciones del proceso

Todos los procesos están expuestos ainfluencias variables y algunas de ellas puedenperjudicar a la seguridad estructural y a la eco-nomía. Por ejemplo, si un perfil de acero se lami-na con mucho menos espesor que el especifica-do es inseguro. Si se lamina con mucho másespesor que el requerido es un desperdicio. Lasdimensiones de los perfiles nunca son exacta-mente iguales a los estándar del acero.

Las variaciones de las dimensiones técni-cas y propiedades de los materiales se deben alimitaciones económicas en la dirección del proce-so industrial. Estas variaciones se pueden medirestadísticamente para asegurar el cumplimientode las especificaciones, permitiendo escoger con-siguientemente los valores apropiados de

γm.

3.2 Grandes errores

Los otros tipos de variación caen en lacategoría de grandes errores. Estas variacio-nes son raras, pero si suceden, pueden sermuy graves. Por ejemplo, si se entregase unpilar universal con sección de 356 x 406 y 287kg/m, en vez de la siguiente medida (340 kg/m)y se montara sin detectarlo, la pérdida de resis-tencia podría ser del 16%. Y aún peor, si elacero fuese de clase Fe 275 en vez de la FE350 especificada, se perdería otro 23% deresistencia.

No es económico prever grandes erroresaumentando el factor de seguridad parcial delmaterial. El riesgo de gran error debe reducirse aun mínimo aceptable mediante las oportunasmedidas de control de calidad. Así, la identifica-ción y marcas de origen correctas tienen tantaimportancia para la seguridad como las medicio-nes y ensayos habituales.

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MÁRGENES DE SEGURIDAD

4. RESPONSABILIDADES

4.1 Intervención

En la garantía de calidad del contrato deuna construcción de acero intervienen:

(i) El autor del proyecto y la propiedad

(ii) El proveedor del material, el constructor yel montador

(iii) El inspector

Esto es un desglose simplificado paradefinir responsabilidades. La estructura organi-zativa depende del tipo y condiciones del contra-to. Por ejemplo, el proyectista, el constructor y elinspector pueden pertenecer a una entidad y lapropiedad a otra. en otro caso la propiedad y elproyectista serían el mismo. El inspector puede ono ser empleado del constructor.

Podría pensarse que la única parte intere-sada en conseguir la calidad debida es el ins-pector. Pero desde el momento en que se com-pra el acero hasta que se termina la estructura,todo el que tenga relación con su planificación,proyecto, construcción y montaje, interviene enalgún aspecto de la calidad. La garantía de cali-dad es todo un mecanismo que asegura quetodo aquél que interviene:

a) Sepa lo que tiene que hacer.

b) Lo haga.

c) Se compruebe que lo haya hecho.

4.2 Evolución mediante la experiencia

Los sistemas de garantía de calidad envigor han evolucionado con los años y se hanincorporado en códigos experimentales, especi-ficaciones normalizadas y procedimientos. Estosdocumentos se incorporan a los contratos deproyecto y construcción. Diapositiva 8.

La tarea del inspector se centra funda-mentalmente en lo indicado en el punto c). Elpersonal ocupado en proyectos, suministro dematerial, construcción y montaje, inspecciona supropio trabajo, ya que su obligación es asegurarel cumplimiento de las normas correspondien-tes. Sin embargo, cuando el contrato se adjudicaa la oferta más baja, hay presiones comercialespara reducir el tiempo de cada actividad, y porende, su coste.

4.3 Causas de los fallos y su prevención

Siempre hay riesgo de que alguien:

No siempre sepa lo que tiene que hacer oque no tenga tiempo o se le olvide hacerlo.

Y que pase desapercibido.

104


Estas son las grandes causas de los fallosde las estructuras y se originan por igual en elproyecto y en las operaciones de construcción ymontaje.

La misión del inspector independiente esser la segunda línea de defensa para reducirdichas aberraciones al mínimo. Sin duda seríaantieconómico vigilar continuamente la actividadde todos. La acción de la inspección indepen-diente es por lo tanto medir, examinar y ensayarde tal modo y en tal momento que haya la máxi-ma posibilidad de descubrir dichos errores gra-ves lo antes posible y con el mínimo coste extrade producción. Diapositiva 9.

4.4 Programación

No se puede exagerar la importancia dedescubrir oportunamente un error o incumpli-miento de la especificación. El coste de que sub-sista un error crece geométricamente con eltiempo. Pueden ocurrir errores muy serios en lasprimeras fases del proyecto. Si se modelara inco-rrectamente el comportamiento de la estructura,se calculasen mal las solicitaciones o se esco-gieran materiales indebidos, y se hubiese mon-tado así la estructura, el coste resultante podríadoblar fácilmente el presupuestado. Por otraparte, si se descubre una soldadura agrietada yse repara antes de salir del taller de soldadura,

las consecuencias económicas son relativamen-te leves.

4.5 Especialización

La inspección independiente es cada vezmás una actividad especializada al crecer lademanda de fiabilidad.

Los inspectores no tienen cargos directi-vos ni de producción y suelen estar capacitadospara realizar sólo determinadas inspecciones.En el campo de proyectos se les suele llamaringenieros verificadores, de pruebas o de certifi-cación, en vez de inspectores.

4.6 Registros

Una de las funciones más importantes delinspector es dejar constancia permanente delcumplimiento con las especificaciones de cali-dad exigidas. Esta función se desempeña devarias maneras, siendo las más comunes:

i) Redactar un informe.

ii) Presenciar una actividad y firmar un certifi-cado de cumplimiento.

iii) Poner una marca indeleble e inconfundibleen una pieza.

105

RESPONSABILIDADES

5. TIPOS PRINCIPALES DE INSPECCIÓN

5.1 Proyecto

Los tipos más importantes de inspecciónde proyectos consisten en comprobar que lasdimensiones responden al buen funcionamientoy que los materiales, resistencias y flechas estándentro de los límites fijados en los códigos depráctica correspondientes. Los cálculos forma labase principal del cumplimiento y suele revisar-los un tercero.

Estas comprobaciones se hacen exami-nando los planos, especificaciones, cálculos ylistas de programas informáticos.

5.2 Fabricación

La fabricación de piezas básicas, comoperfiles y chapas de acero, tornillos y consumi-bles de soldeo, requieren los siguientes exáme-nes, que se suelen hacer en la acería:

i) Identificación de la partida (u hornada).

ii) Análisis químico.

iii) Ensayos mecánicos.

iv) Comprobación de las dimensiones exte-riores e interiores.

El inspector que realice o presencie laspruebas, que normalmente se hacen con el pro-ducto terminado, firma un certificado de confor-midad. Diapositiva 10.

En las fases de construcción y montaje,cuando las partes básicas se unen formando con-juntos mayores y más complejos, no procede rea-lizar análisis químicos ni ensayos mecánicos en eltrabajo hecho. Esto se aplica sobre todo a las unio-nes soldadas porque la soldadura altera las pro-piedades químicas y físicas que tenían los mate-riales. En este caso se confía en las inspeccionesdel proceso de soldeo respecto a la especificación,seguido de ensayos no destructivos (END).

106

Diapositiva 10

6. FASES DE LA INSPECCIÓN

En el apartado 4.4 se destacó la impor-tancia de que las inspecciones se hagan entiempo oportuno. En los contratos de estructurasde acero hay muchas fases de inspección. Lasmás importantes se hacen:

i) Al acabar los cálculos.

ii) Al acabar los planos de construcción.

iii) Al acabar los planos de taller.

iv) Al fabricar los elementos principales.

v) A la recepción y la salida del acopio.

vi) Pruebas de procedimiento de ejecución.

vii) Exámenes de calificación de operarios(particularmente soldadores).

viii) Al acabar la elaboración de los materia-les (corte, perforación, etc.).

ix) Al acabar el recorte y ajuste de las piezas.

x) Al acabar el montaje en el taller (soldadu-ras, etc.).

xi) Al acabar la preparación para la pinturaprotectora.

xii) Al acabar la pintura protectora.

xiii) Al acabar el armado en la obra.

xiv) Al acabar el montaje en la obra.

La mayoría de estas fases de inspecciónse efectúan al final de una fase dada en el lugarde trabajo. Así se pueden rectificar las deficien-

cias que hubiera con el mínimo coste y retrasodel programa. Diapositiva 11.

También la conformidad con el programade trabajo previsto es un aspecto importante dela garantía de calidad.

107

FASES DE LA INSPECCIÓN

Diapositiva 11

7. MÉTODOS DE INSPECCIÓN,PROPOSITO Y CRITERIOS DE ACEPTACIÓN

7.1 Identificación

Las chapas y perfiles de acero se identifi-can por el número de la colada. Cada pieza llevauna marca permanente estampada o con pinturaindeleble. Cuando se cortan, las marcas sepasan a todos los trozos cortados, menos losdestinados a chatarra. Diapositiva 12.

Cada unidad de las piezas fabricadaspequeñas, como pernos o varillas de soldar, sue-len tener grabado o marcado el grado o normade fabricación. El número del lote va impreso enel saco o caja en que se entrega.

El fabricante pone marcas de identifica-ción a los elementos estructurales. Los números

idénticos suelen llevar la misma marca para evi-tar una complejidad innecesaria.

El origen de todos los materiales y piezasdebe poderse conocer en cada fase del proyec-to.

Los planos y sus modificaciones debenestar identificados con claridad y los ejemplaresanulados se retirarán del taller.

Los certificados de ensayo deben tenernúmeros de identificación propios.

El primer requisito para aceptar un pro-ducto es que se pueda comprobar el número deidentificación y contrastarlo con un documentode origen, sea un certificado, plano, etc.

7.2 Análisis químico

El examen por análisis químico es parteimportante del control de calidad. Normalmentese analiza cada colada de acero. El contenido decarbono y manganeso tiene efectos directossobre la resistencia.

También se considera el contenido decromo, molibdeno, níquel y cobre, mediante lafórmula de equivalencia de carbono, para medirla capacidad de soldeo. Es vital comprobar estoscontenidos en la preparación de los procedi-mientos de soldeo (ver Lección 4.4). También sedebe examinar el contenido de azufre y fósforopara asegurar la ductibilidad y la capacidad desoldeo. Diapositiva 13.

Casi todas las especificaciones de aceroestructural tienen límites definidos de carbono,manganeso y fósforo. El análisis de la coladaaparece en el certificado de ensayo de la acería.

Los consumibles de soldeo se suministransegún un análisis especificado.

Los aceros se suelen analizar por espec-trometría de rayos-X en la acería.

108

Diapositiva 12

Las pinturas se someten a análisis especia-les para asegurar la uniformidad de un lote a otro.

7.3 Ensayos mecánicos

El ensayo mecánico más importante es elde tracción. Este ensayo lo lleva a cabo el sumi-nistrador del acero en cada lote o colada, formay clase de producto. Un lote normal es de 40 a50 toneladas. La probeta se extrae mecánica-mente de una esquina del producto y se ensayahasta la rotura. Se mide la carga y el alarga-miento. En el certificado del ensayo se anota latensión de fluencia, límite de rotura y alarga-miento (o reducción de la sección).

Otro ensayo mecánico importante es el deentalladura en V de Charpy para comprobar laductilidad del acero en una muesca a una tempe-ratura dada. Este ensayo debe realizarse a latemperatura prescrita, que puede variar desde latemperatura ambiente (+20 oC) hasta -50 oC ó 60oC, según el grado de tenacidad especificado. Seexige que la absorción de energía no sea menorque el mínimo especificado a la temperatura delensayo (usualmente 27 Julios). La orientación,posición y mecanizado de la probeta se especifi-ca meticulosamente. La temperatura se sueleconseguir con “hielo” de bióxido de carbono.

Otros ensayos de material son el de ducti-bilidad a través del espesor, para conocer la resis-tencia a la exfoliación laminar, el ensayo de flexiónde soldaduras a tope, el ensayo de fractura por fle-

xión con muesca para cordones de soldadura enángulo y un ensayo de flexión para conectores.

La calidad de ensayos de soldadura sesuelen realizar tomando una probeta grandeque la contenga. Esta probeta se pule y se grabapara revelar los límites de fusión y la zona afec-tada por el calor (HAZ). Luego se investiga ladureza para hallar el pico. El ensayo consiste enclavar con una fuerza especificada un punzónpiramidal de diamante y medir la huella dejadapor el diamante. Las especificaciones suelenlimitar la dureza de la HAZ en soldaduras y can-tos cortados con soplete a unos 350 Vickers.

En las uniones a tope de algunas estruc-turas podrían requerirse pruebas de producciónhechas en salientes de la soldadura de la uniónestructural. Estas probetas son del mismo mate-rial que la estructura y se sueldan al mismo tiem-po. Luego se cortan al extremo de la unión y sesometen a los ensayos mecánicos apropiados.

7.4 Análisis Dimensional

Exteriores

El grosor de las chapas se mide con unagalga micrométrica. La longitud y sección trans-versal con una cinta métrica metálica.

La rectitud de las vigas y pilares se com-prueba poniendo un cordón tirante de un extre-mo a otro. La desviación de la línea recta semide entre el canto de la pieza y el cordón envarios puntos de la longitud.

La planeidad de los elementos de chapase comprueba con una regla de acero o aluminioy una galga de espesores o de cuadrante.

Los ángulos se miden con un transporta-dor, o si son agudos, por la pendiente (tangente)del ángulo, es decir, 5%, 10%, etc.

Los niveles en la obra se comprueban conun nivel automático, y los cortos con un nivel deburbuja. Los pilares se nivelan o aploman con unteodolito o con una plomada.

109

MÉTODOS DE INSPECCIÓN…

Diapositiva 13

El ajuste de las piezas mecanizadas secomprueba con un juego de galgas de espeso-res o un calibrador cónico.

El objeto de la comprobación dimensional esasegurar la aceptabilidad funcional y el buen aspec-to y conseguir un buen ajuste, armado y montaje.

La aceptación se rige por las toleranciasindicadas en los planos o la especificación.

Interior (NDT)

Detección ultrasónica

En ciertos trabajos la calidad interna delos productos de acero es crítica y podría sernecesario comprobar la ausencia de defectos delaminación, como las arrugas. Esto se comprue-ba mediante una sonda ultrasónica que envía unhaz sonoro de alta frecuencia, generalmente a2MHz. Si la chapa tuviera alguna discontinuidadde la planeidad, envía un reflejo a la sonda. Eltiempo que tarda en llegar a la discontinuidad yvolver aparece en el eje X de la pantalla de rayoscatódicos del detector. La magnitud de la señalde retorno que aparece en el eje Y da una ideade la gravedad del defecto.

El mismo principio se puede aplicar a lasuniones soldadas. La única diferencia es que lageometría limita la posición de la sonda, que hade estar siempre en una superficie lisa para quesea adecuada la transmisión de las ondas ultra-sónicas. Las soldaduras a tope se verifican conesta técnica y la medición del tamaño de losdefectos se ha perfeccionado mediante sistemasinformáticos. Su principal inconveniente es quela caracterización de la discontinuidad es unaaptitud subjetiva y que su capacidad de mediciónes limitada (altura 3-4 mm, longitud 5 mm).

Generalmente las soldaduras se com-prueban con una sonda angular.

Radiografía

Las soldaduras también se inspeccionancon este método. Tiene la ventaja de producir unregistro permanente en película fotográfica. La

película se coloca en el lado de la unión opues-to a la cámara de rayos X. Esta técnica da unaimagen mejor de la calidad de la soldadura, perotiene claras desventajas en comparación con elensayo ultrasónico:

1. Es más caro por unidad de longitud de sol-dadura.

2. El riesgo de radiación perturba mucho eltrabajo estructural.

3. No encuentra grietas finas que estén enángulo con los rayos X.

4. No puede medir con precisión la altura delas discontinuidades.

Su empleo en trabajos estructurales tien-de a ser menor que el método ultrasónico.

Inspección por partículas magnéticas (MPI)

Este método sirva para hallar grietas muyfinas en la superficie o muy próximas que no seven a simple vista. El principio de operación esuna corriente magnética que se aplica a la unióncon un imán permanente o un electroimán. Sepulveriza en la superficie una disolución que con-tiene limaduras de hierro, que se congregan alre-dedor de cualquier interrupción de la corrientemagnética que hubiese sido inducida por unagrieta. Es de aplicación rápida, pero no deja cons-tancia permanente a no ser que se fotografíe.

La inspección por partículas magnéticassirve también para detectar grietas en los can-tos cortados a soplete o en dobleces o curvatu-ras en frío.

Líquidos Penetrantes

Tienen el mismo objeto que la MPI,excepto que no pueden detectar los líquidos concolorante que no atraviesen la superficie. El prin-cipio es pulverizar un líquido en la superficie, quees absorbido por la grieta. Entonces se limpia lasuperficie y se espolvorea sobre ella una capadelgada de tiza. La tiza que circunda la grietaextrae el líquido de la misma.

La MPI y los líquidos penetrantes miden lalongitud de la grieta, pero no la profundidad.

110

8. RESUMEN FINAL

La lección define términos importantes.Trata de los objetivos principales de la inspec-ción y la garantía de calidad, que son conseguirla seguridad sin perjudicar la economía. Se defi-nen las responsabilidades interrelacionadas delproyecto, fabricación e inspección. Se presentanlos tipos de inspección principales y los métodosde inspección más comunes, con una breveexplicación del por qué se requieren.


1. EN 29000, Quality systems

2. Burgess, N. I.: “Quality Assurance of WeldedConstruction”, Applied Science Publishers,1983

Existen además varias normas de ensa-yos e inspección (internacionales, europeas ynacionales) que deben consultarse.

111



Problema Resuelto Nº: 4.1(i) y (ii): Garantía de Calidad/Controlde Calidad y Sistemas de Garantía de Calidad

113

115

CONTENIDO

CONTENIDO

1.0 Garantía de Calidad/Control de Calidad

1.1 Propósito

1.2 Definiciones

1.3 Responsabilidades

1.4 Descripción

1.4.1 Sistema de Garantía de Calidad

1.4.2 Manual de Garantía de Calidad

1.4.3 Procedimientos

1.4.4 Subcontratistas y Proveedores

1.4.5 Auditorías de Calidad

1.4.6 Plan de Calidad

1.4.7 Sistema de Garantía de Calidadmediante Análisis por parte de laDirección

1.5. Referencias

2.0 Sistemas de Calidad

2.1 Introducción

2.2 Bases del sistema de calidad

2.3 Programa de garantía de calidad

2.4 Manual de garantía de calidad

2.5 Procedimientos de trabajo generales

2.6 Plan de calidad

2.7 Procedimientos de proyecto específicos

2.8 Definiciones

2.9 Referencias

2.10 Matriz referencial de la ISO 9001

2.11 Desglose de los procedimientos de tra-bajo generales

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1. GARANTÍA DE CALIDAD/CONTROL DE CALIDAD

OBJETIVOS/CONTENIDO

Ofrecer un ejemplo de los requisitos paraestablecer un Sistema de Garantía de Calidad taly como se utilizan en los talleres de fabricación.


Con el objeto de aprovechar al máximoeste problema resuelto, el estudiante debe habervisto por lo menos las lecciones introductoras delos temas siguientes:

Tomo 1: Construcción en Acero: FactoresEconómicos y Comerciales

Tomo 2: Construcción en Acero:Introducción al Diseño

Tomo 4: Construcción

LECCIONES AFINES

Lección 4.1: Fabricación General deEstructuras de Acero

Lección 4.2: Montaje (incluyendo la segu-ridad)

Lección 4.3: Principios de Soldadura

Lección 4.4: Procesos de Soldadura

RESUMEN

El PROCEDIMIENTO GENERAL DE TRA-BAJO establece los requisitos del Sistema deGarantía de Calidad. Su administración dependedel Departamento de Garantía de Calidad.

También proporciona las definicionesgenerales y las responsabilidades. Presenta elManual de Garantía de Calidad, las Auditoríasde Calidad, el Plan de Calidad y el Sistema deGarantía de Calidad mediante el Análisis porparte de la Dirección.

PRESENTACIÓN

Junto a este ejemplo se ofrece una tablade Programa de Garantía de Calidad.

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GARANTÍA DE CALIDAD/CONTROL…

1.1 Propósito

Este documento establece los requisitosdel Sistema de Garantía de Calidad, cuya admi-nistración depende del Departamento deGarantía de Calidad.

1.2 Definiciones

Calidad: conformidad con unos requisitosespecíficos.

Sistema de Garantía de Calidad: el siste-ma de documentos y actividades establecidoscon el fin de conseguir y garantizar la conformi-dad con los requisitos.

1.3 Responsabilidades

El Sistema de Garantía de Calidad cons-tituirá una parte integral de la gestión de laempresa y su administración será responsabili-dad del Director de Garantía de Calidad.

La administración y el control serán res-ponsabilidad del Director de Garantía deCalidad, quien habrá de informar a la JuntaDirectiva de la empresa.

1.4 Descripción

Se aplicará un Sistema de Garantía deCalidad a todos los departamentos que bientomen parte directamente en contratos o en tra-bajos o actividades relacionados con contratoscomo, por ejemplo, ventas, estimaciones, adqui-siciones, control de costes, proyecto/ingeniería,control de calidad, fabricación, gestión del pro-yecto, programación y mantenimiento de equi-pos. Este Sistema también se aplicará a sub-contratistas y proveedores.

El sistema también incluirá los requisitospara la auditoría del Sistema de Garantía deCalidad. El Sistema de Garantía de Calidad sedefinirá y describirá en el Manual de Garantía deCalidad, que describirá o hará referencia a los

procedimientos y a otros medios utilizados paraproceder a su implementación.

1.4.1 Sistema de garantía de calidad

El Director de Garantía de Calidad prepa-rará un Sistema de Garantía de Calidad queserá aprobado por la Junta Directiva de laempresa.

El Sistema de Garantía de Calidad:

• definirá la política adoptada con respecto ala Garantía de Calidad;

• describirá la implementación del Sistemade Garantía de Calidad;

• servirá de base para cualquier otro desa-rrollo futuro del Sistema de Garantía deCalidad y de su manual;

• ofrecerá la base para proporcionar losrequisitos de Garantía de Calidad a los sub-contratistas;

• indicará los requisitos de calidad de proyec-to mediante un plan de calidad.

El Sistema de Garantía de Calidadcubrirá todas las fases de un contrato, asícomo de los trabajos o actividades y discipli-nas relacionadas. También cubrirá a todos lossubcontratistas y proveedores que suminis-tren materiales, productos o servicios para elcontrato.

1.4.2 Manual de garantía de calidad

Se desarrollará un Manual de Garantía deCalidad basado en el Sistema de Garantía deCalidad. Este Manual será el documento básicoy contendrá una introducción al Sistema deGarantía de Calidad, una descripción de la polí-tica de Garantía de Calidad y los requisitos ymétodos que se utilizarán para la implementa-ción de los requisitos de Garantía de Calidad.

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1.4.3 Procedimientos

De acuerdo con la aplicación de la nor-mativa sobre Garantía de Calidad, del Manual deGarantía de Calidad y de los procedimientos deGarantía de Calidad QA.1 “directrices preparati-vas para la instrucción y procedimientos de tra-bajo”, los departamentos que trabajen en elcampo de la disciplina pertinente se encargarándel desarrollo de los procedimientos y efectua-rán las siguientes tareas:

• establecimiento de directrices sobre políticae interconexión;

• asignación de responsabilidades para laejecución de trabajos;

• requisitos específicos de obligado cumpli-miento.

En caso de que se efectuaran adicionesy/o revisiones a la mencionada normativa deGarantía de Calidad y/o especificaciones, serevisarán todos los procedimientos relacionadoscon ellas.

1.4.4 Subcontratistas y proveedores

Todos los subcontratistas y proveedoreshabrán de contar con un Sistema de Garantíade Calidad aprobado e implementado quesatisfaga los requisitos de la empresa. Estesistema se definirá y describirá en un Manualde Garantía de Calidad, junto con una des-cripción o referencia a los procedimientos uotros medios necesarios para garantizar suimplementación.

1.4.5 Auditorías de calidad

La responsabilidad de efectuar las audito-rías de calidad recaerá sobre el Departamentode Garantía de Calidad de la empresa. Las audi-torías constituyen la principal herramienta paraasegurar la consecución de los requisitos decalidad.

El Director de Garantía de Calidad esta-blecerá los requisitos de las auditorías de cali-dad, así como los métodos que habrán de utili-zarse para su implementación.

Un equipo perteneciente al Depar-tamento de Garantía de Calidad, formado pormiembros seleccionados conjuntamente ynombrados por el Director de Garantía deCalidad, se encargará de la preparación losinformes, hallazgos, recomendaciones y requi-sitos relativos a las acciones correctoras delas auditorías.

Los informes de las auditorías se distri-buirán de acuerdo con los requisitos del procedi-miento pertinente. El Director de Garantía deCalidad mantendrá registros de las auditorías,que habrán de estar disponibles para inspeccióny verificación.

1.4.6 Plan de calidad

Con el fin de definir los requisitos de cali-dad del proyecto y hacer referencia a los capítu-los aplicables tal y como se indique en las espe-cificaciones contractuales, se preparará un planque habrá de ser aprobado por el Director deProyecto pertinente.

Este plan de calidad debe indicar losiguiente:

• los objetivos de calidad que han de conse-guirse;

• las responsabilidades específicas y lasautoridades designadas;

• requisitos para pruebas e inspecciones;

• criterios para la aceptación y el rechazo;

• todos los requisitos de proyecto específi-cos.

Estos requisitos de proyecto específicosse describirán en los procedimientos de proyec-to o documentos anejos específicos.

1.4.7 Sistema de garantía de calidad mediante análisis por parte de la dirección

Todos los informes de las auditorías, juntocon sus hallazgos, observaciones y recomenda-ciones pertinentes se habrán de distribuir entrela alta dirección. Una vez al año, todos estoshallazgos, observaciones y recomendaciones seincluirán en un resumen que se enviará a ladirección para que proceda a su análisis. Trasuna reunión exclusiva, la dirección indicará, enbase a este resumen, cuáles son las mejorasque han de implementarse y los ajustes que esnecesario efectuar.

1.5 Referencias

QA.1 Directrices preparativas para instruccio-nes y procedimientos de trabajo.

QA.3 Distribución y revisiones del Manual deGarantía de Calidad.

QA.4 Auditorías de calidad.

ISO 9000 Normativas sobre gestión y garantíade calidad - Directrices para la selección y la uti-lización

ISO 9001 Sistemas de Calidad-Modelo para lagarantía de calidad en el proyecto/desarrollo,fabricación, montaje y mantenimiento.

119

GARANTÍA DE CALIDAD/CONTROL…

2. SISTEMA DE GARANTÍA DE CALIDAD

OBJETIVOS/CONTENIDO

Ofrecer un ejemplo de un SISTEMA DEGARANTÍA DE CALIDAD, tal y como se utilizaen los talleres de construcción modernos.


Con el objeto de aprovechar al máximoeste problema resuelto, el estudiante debe habervisto por lo menos las lecciones introductoras delos temas siguientes:

Tomo 1: Construcción en Acero: FactoresEconómicos y Comerciales

Tomo 2: Construcción en Acero: Introduc-ción al Diseño

Tomo 4: Construcción

LECCIONES AFINES

Lección 4.1: Fabricación General deEstructuras de Acero

Lección 4.2: Montaje (incluyendo la segu-ridad)

Lección 4.3: Principios de Soldadura

Lección 4.4: Procesos de Soldadura

RESUMEN

Este problema presenta un Programa deGarantía de Calidad, introduce la base para unSistema de Calidad, describe el Plan de Calidady los Procedimientos de Proyecto Específicos,proporciona las definiciones y referencias adicio-nales y resume los procedimientos de trabajogenerales.

PRESENTACIÓN

Junto a este ejemplo se ofrece una tablade Programa de Garantía de Calidad.

120

2.1 Introducción

Los programas de garantía de calidad sehan implantado en la organización de las empre-sas con el fin de garantizar el cumplimiento totalde todos los requisitos relacionados con los pla-nos, especificaciones, normativas vigentes, códi-gos y regulaciones aplicables a cualquier contra-to que se emprenda.

El propósito del manual de garantía decalidad consiste en:

• presentar una descripción del sistema degarantía de calidad y de sus relacionesen el seno de la organización de laempresa.

• servir de base para futuros desarrollos delsistema de garantía de calidad.

• ofrecer a los clientes una descripción delsistema de garantía de calidad, cuyo controlinterno se estipula en el contrato.

• servir de base para la preparación de pla-nes y procedimientos de calidad que permi-tan el cumplimiento de los requisitos espe-cíficos del cliente.

• proporcionar una base para los requisitosde garantía de calidad que han de transmi-tirse a los subcontratistas.

2.2 Bases del Sistema de Calidad

El sistema de calidad de la empresa se hadesarrollado a partir de la experiencia proceden-te de contratos previamente finalizados y se habasado en:

ISO 9001 Sistemas de Calidad-Modelo para lagarantía de calidad en el proyecto/desarrollo, fabricación, montaje ymantenimiento.

Esta normativa es la conclusión de uncomité técnico internacional y finalmente reem-plazará a:

• NS 5801;

• BS 5750 Parte 1;

• NEN 2646.

2.3 Programa de Garantía de Calidad

El programa de garantía de calidad queestablece los requisitos para el sistema degarantía de calidad y para su administración sedefine en los siguientes documentos:

• manual de garantía de calidad;

• procedimientos de trabajo generales;

• plan de calidad;

• procedimientos de proyecto específicos.

El programa de garantía de calidad cubri-rá todas las fases del contrato, así como los tra-bajos o actividades asociados y las disciplinasinvolucradas.

También cubrirá a todos los subcontratis-tas/proveedores que suministran materiales, pro-ductos o servicios para el contrato.

2.4 Manual de Garantía de Calidad

El director de garantía de calidad es res-ponsable del control, distribución y actualizacióndel manual de garantía de calidad.

El director de garantía de calidad distribui-rá copias del manual: se redactará y se manten-drá una lista de la distribución.

Los manuales de garantía de calidad con-trolados estarán sujetos a revisiones automáti-cas, mientras que los manuales no controladostan sólo tienen carácter informativo y, por lotanto, no se efectuarán revisiones.

2.5 Procedimientos de Trabajo Generales

Los procedimientos generales de trabajo seestán preparando y desarrollarán el siguiente índice:

121

SISTEMA DE GARANTÍA DE CALIDAD

1. Propósito

2. Definiciones

3. Responsabilidades

4. Descripción

5. Referencias

6. Documentos anejos.

Los jefes de departamento pertinentesmantendrán los procedimientos de trabajo gene-rales actualizados y verificados, incluyendo lasmodificaciones.

El director de garantía de calidad manten-drá un registro de todos los procedimientos detrabajo generales publicados y distribuidos con elfin de posibilitar el mantenimiento de una versiónactualizada del sistema de calidad.

La dirección habrá de aprobar todos losprocedimientos de trabajo generales antes deque se proceda a su distribución.

2.6 Plan de Calidad

Con el fin de definir los requisitos de cali-dad del proyecto y referirse a los capítulos apli-cables tal y como se indican en las especifica-ciones contractuales, se preparará un plan decalidad que habrá de contar con la aprobacióndel director de proyecto pertinente.

Este plan de calidad habrá de indicar:

• los objetivos de calidad que han de alcan-zarse;

• la asignación de responsabilidades y autori-dad específica durante las diferentes fasesdel proyecto;

• los procedimientos, métodos e instruccio-nes de trabajo específicas que han de apli-carse;

• las pruebas, inspecciones, exámenes y pro-gramas de auditoría adecuados en las eta-pas apropiadas (por ejemplo desarrollo delproyecto);

• un método para la introducción de cambiosy modificaciones en un plan de calidaddurante el desarrollo de los proyectos;

• otras medidas, necesarias para el cumpli-miento de los objetivos.

2.7 Procedimientos de Proyecto Específicos

Todos los requisitos de proyecto específi-cos que no estén cubiertos en los procedimien-tos de trabajo generales se describirán en losprocedimientos de proyecto específicos.

Los jefes de departamento pertinentesprepararán y firmarán los procedimientos de pro-yecto específicos relacionados con las activida-des de sus departamentos.

Si así lo requiriera el contrato, el clientey/o una tercera parte aprobarán los procedimien-tos específicos antes de proceder a su distribu-ción.

2.8 Definiciones

Para los propósitos de este manual, seaplican las definiciones contenidas en la ISO8402.

Las siguientes definiciones adicionales seofrecen con el objeto de asegurar una compren-sión uniforme de los términos seleccionados taly como se utilizan en este manual.

Aprobación: Declaración de que el pro-ducto o servicio está de acuerdo con los requisi-tos específicos.

Personas Autorizadas: El cabeza dedepartamento o supervisor de la disciplina quedisfruta de las competencias para implementarlos requisitos de la actividad o del trabajo.

Calibración: Comparación de dos herra-mientas o instrumentos de medición, de los queuno está homologado con certeza de exactitud y

122

de ajuste a una normativa nacional o internacio-nal de alto nivel, efectuada con el fin de descu-brir, registrar y eliminar posibles imprecisionesde las herramientas o instrumentos de mediciónque se comparan con el que está homologado.

Acción Correctora: Se define como ladetección y corrección de cualquier situaciónque haya causado o pueda causar un incumpli-miento de las especificaciones.

Documentación: Toda información gráficao escrita que describa, defina, especifique oinforme de actividades, requisitos, procedimien-tos o resultados de la certificación.

Inspección Final: La inspección final efec-tuada por el contratista con el propósito de veri-ficar que se hayan practicado todas las inspec-ciones especificadas y que la entrega satisfagatodos los requisitos específicos, incluidos losrelacionados con la documentación.

Artículo: Todos los niveles de unidades demontaje, incluidos los materiales.

Instrucción de Trabajo: La descripción deun cierto procedimiento de trabajo y patrón deacción determinado en situaciones concretas.

Procedimiento: Línea de actuación decla-rada y documentada que incluya requisitos espe-cíficos.

Fabricación: Término colectivo para la partede la fabricación que incluye la conformación y eltrabajo de materiales y el montaje de componentes.

Responsabilidad: El principio básico deque la persona que efectúa un trabajo es res-ponsable del cumplimiento del nivel de calidadprescrito.

Sistema: Recopilación formalizada deprocedimientos coordinados mutuamente.

Documentación Técnica: Planos, especifi-caciones, cálculos y otros datos técnicos.

Ensayos: Investigación acerca de la capa-cidad de un artículo para satisfacer los requisitosespecíficos, sometiendo el sistema o artículo atensiones físicas, químicas, medioambientales uoperacionales.

Verificación: Investigación con el objetode confirmar que una actividad, producto o ser-vicio se ajusta a los requisitos específicos.

2.9 Referencias

Procedimientos de trabajo generales:

Q.A.1 Directrices preparatorias para los proce-dimientos e instrucciones de trabajo generales.

Q.A.2 Directrices preparatorias para los proce-dimientos e instrucciones de trabajo específicas.

Q.A.3 Distribución y revisiones del manual degarantía de calidad.

Q.A.5 Requisitos del sistema de garantía decalidad.

123


2.10 Matriz de Referencia de la ISO 9001

124

Capítulo Descripción/Contenido Ref. del manual Grooting

4.1 Responsabilidad de la dirección QAM14.2 Sistema de calidad QAM24.3 Revisión contractual QAM34.4 Control del proyecto QAM44.5 Control de la documentación QAM54.6 Adquisición QAM64.7 Producto suministrado por el comprador QAM74.8 Identificación y especificación del producto QAM84.9 Control del proceso QAM9

4.10 Inspección y ensayos QAM104.11 Equipos de inspección, medición y ensayos QAM114.12 Situación de inspección y ensayos QAM124.13 Control de productos que no cumplen las especificaciones QAM134.14 Acción correctora QAM144.15 Manejo, almacenamiento, empaquetado y entrega QAM154.16 Registros de calidad QAM164.17 Auditorías internas de calidad QAM174.18 Formación QAM184.19 Mantenimiento y reparaciones QAM194.20 Técnicas estadísticas QAM20

2.11 Muestra del Desglose de los Procedimientos de Trabajo Generales

125


Ref. Nº

C.C.1.

C.D.1C.D.2C.D.3

D.E.2D.E.3D.E.5D.E.6D.E.7D.E.8D.E.9D.E.10D.E.11D.E.12D.E.13D.E.14D.E.15D.E.16

E.D.1E.D.2E.D.3E.D.4

E.S.1E.S.2E.S.3

G.P.1G.P.2G.P.3G.P.4G.P.5G.P.6G.P.7

P.C.1P.C.2P.C.3P.C.4P.C.5P.C.6

Departamento

Control de costes

Departamento de informática

Proyecto/Ingeniería

Departamento de estimaciones

Mantenimiento del equipo

Procedimientos generales

Control de Producción

Descripción

Estimación/desglose de la inversión de un proyecto

Función y control del departamento de informáticaPrograma de control del materialPrograma directriz del control de calidad

Preparación de los métodos de montaje/soldaduraPreparación de los documentos de fabricaciónControl del pesoManejo y transporteProcedimiento de pesajeRequerimiento de materiales y productosTrabajos de ingeniería/proyecto subcontratadosSeguimiento de la construcciónProcedimiento de carga y descargaIncumplimientos de las especificacionesProgramación de ingenieríaManejo de los planos de tallerVerificación de interferenciasManejo de las dudas en la obra

Manejo del paquete de licitaciónEvaluación del paquete de licitaciónEjecución de la licitaciónDistribución de documentos de manejo o licitación adicionalestras la adjudicación

Procedimiento de mantenimientoProcedimiento de calibraciónAlmacenamiento del equipo de medición y ensayos

Manejo de los incumplimientos de las especificacionesAcción correctoraProcedimiento de formación y certificaciónProcedimiento para la seguridadCoordinación estructural y de canalizacionesSubcontratistasInspección finalProcedimiento de comunicación

Cualificación del personalManejo de materiales, productos y submontajesManejo de los documentos de producciónProcedimientos de producción generalesProcedimientos de producción específicosMétodos de inspección

126

Ref. Nº

P.D.1

P.D.2

P.D.3P.D.4

P.M.1P.M.2P.M.3P.M.4P.M.5P.M.6P.M.7

Q.A.1

Q.A.2

Q.A.3Q.A.4Q.A.5

Q.C.1Q.C.2Q.C.3Q.C.4Q.C.5

Q.C.6Q.C.7Q.C.8Q.C.9

Q.C.10

S.D.1

TO.S.1

W.R.0.1W.R.0.2

W.R.0.3W.R.0.4W.R.0.5

Departamento

Departamento deCompras

Gestión del Proyecto

Garantía de Calidad

Control de Calidad

Departamento de Ventas

Servicios Técnicos

Oficina de Regulacióndel Trabajo

Descripción

Manejo de las consultas relativas a materiales, productos yservicios subcontratadosManejo de los pedidos de compra de materiales, productos yservicios subcontratadosEvaluación de los subcontratistasExpedición

Creación del grupo de proyectoPlazos de movilizaciónProgramación del proyectoCoordinación de los subcontratistasRecepción/distribución de los documentos de proyectoControl de costes del proyectoVerificación de los subcontratistas

Preparación de directrices para los procedimientos/instruc-ciones de trabajo generalesPreparación de directrices para los procedimientos/instruc-ciones de trabajo específicosDistribución y revisiones del manual de garantía de calidadAuditorías de calidadRequisitos del sistema de garantía de calidad

Inspección y requisitosPresentación de informesDocumentaciónPublicación intermediaCualificación y documentación para el procedimiento de sol-daduraCualificación y documentación de los soldadoresRequisitos y procedimientos de los tratamientos térmicosProcedimiento N.D.TO.Prueba hídrica de la canalización, certificación y documenta-ciónCriterios de garantía de calidad para los subcontratistas

Manejo del paquete de licitación

Programación general

Manejo y distribución de los documentos de producciónRecepción/inspección y entrega de materiales, productos ysubmontajesPreparación de instrucciones de trabajo específicasProgramación detalladaAlmacenamiento general

DIAPOSITIVAS COMPLEMENTARIAS DEL TOMO 4: CONSTRUCCIÓN

127

129

T4c1 Taller T4c2 Oxicorte

T4c3 Corte con cizalla

T4c5 Oxicorte de tubos

T4c4 Oxicorte de tubos

T4c6 Soldadura automática

T4c8 Arriostramientos o fijaciones temporalesT4c7 Elementos de unión (placas de testa, cartelas,..)

130

T4c12 Pintado con pistola a mano

T4c11 Viga armada con conectores

T4c14 Proceso de galvanizado en caliente

T4c10 Celosía con tubos en diagonales y montantes

T4c13 Pintado automático

T4c9 Celosía con angulares en diagona-les y montantes

131

T4c17 Transporte

T4c16 Campa de almacenamiento en obra

T4c15 Curvado de perfiles

T4c18 Transporte T4c19 Sección en cajón de chapas soldadas

T4c20 Ensamblado de viga cajón T4c21 Elementos transversales de viga cajón

132

T4c25 Las chapas galvanizadas deben cortarse en obracon sierra en frío

T4c26 El acabado de borde del corte con sierra en frío esadecuado

T4c27 Hay que limpiar las chapas galvanizadas antes decortarlas

T4c23 Nunca debe cortarse la chapa galvanizada con oxi-corte

T4c24 Nunca debe cortarse la chapa galvanizada conradial

T4c22 Premontaje en taller

T4c28 La grúa torre es ideal para montajes de estructu-ras de varios pisos

133

T4c29 Montaje de pórticos con grúa camión telescópica T4c30 Descarga mediante grúa e izado sin almacenajeintermedio

T4c31 Descarga con almacenaje temporal en obra T4c32 Fijación de placa de anclaje mediante pernos

T4c33 Nivelación de pilares T4c34 Arriostramiento temporal de estructura en fase demontaje

134

T4c36 Montaje de vigas atornilladas

T4c39 La prefabricación de elementos tiene limitacionesen dimensión y peso

T4c40 Montaje en el suelo de estructura espacial

T4c37 La prefabricación de elementos reduce trabajo enobra

T4c38 La prefabricación de elementos reduce trabajo enobra

T4c35 Nivelación de placa de anclaje mediante forrosmetálicos

135

T4c46 Uso de elementos auxiliares de montaje como jau-las para soldar

T4c45 Las uniones in situ deben ser atornilladas

T4c42 Hay que dar el par de apriete especificado a lostornillos de alta resistencia

T4c43 Las soldaduras de obra, a veces, requieren arrios-tramientos temporales

T4c44 Montaje de forjado posterior a estructura acabada

T4c41 Izado de estructura espacial

136

T4c50 Fijación con tacos químicos de estructura ligera deperfiles conformados en frío

T4c51 Nivelado y alineación de estructura ligera de perfi-les conformados en frío

T4c52 Utilización de tornillos autorroscantes en estructuraligera de perfiles en frío

T4c48 Variedad de acabados de cerramientos

T4c49 Estructura ligera de perfiles conformados en fríopara vivienda unifamiliar

T4c47 Cubrición de estructura terminada

T4c53 Viga armada

137

T4c60 Izado de unidad de tablero de puente sobre río

T4c54 Montaje de estructura transversal con vigas princi-pales armadas

T4c55 Ensamblaje de viga cajón in situ

T4c56 Izado de viga cajón T4c57 Transporte mediante flotación de viga cajón depuente

T4c58 Izado de vano completo

T4c59 Izado de unidad de tablero

138

T4c62 A veces son necesarios arriostramientos tempora-les de rigidización

T4c65 Puente Presle, Francia T4c66 Viaducto Maupre Valley, Charolles, Francia

T4c63 Izado de unidades de tablero de puente StNazaire, Francia

T4c64 Puente Neuwied, Alemania

T4c61 Viaducto de Martigues, Francia

139

T4c68 Utilización de vigas celosía auxiliares en montajede viaducto

T4c71 Puente de Chapina, Sevilla, España T4c72 Puente de Chapina, Sevilla, España

T4c69 Bastidores auxiliares para montaje de superestruc-tura del puente Friarton, UK

T4c70 Puente de la Barqueta, Sevilla, España

T4c67 Puente sobre autopista A1 en Longueil (Oise),Francia

140

T4c76 Montaje de cables, Puente Humber, Reino Unido(1982)

T4c77 Soldadura con oxi-acetileno

T4c78 Soldadura mediante arco sumergido

T4c74 Puente Faro, Dinamarca (1985)

T4c75 Puente Faro, Dinamarca (1985)

T4c73 Puente de la Barqueta, Sevilla, España

T4c79 Soldadura de conectadores

estructuras de acero tomo 4

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