"FABRICACION Y MONTAJE DE UNA ESTRUCTURA METALICA"

Oscar Gerardo Villaseñor Ruiz

CAPITULOI.INTRODUCCION.

Para el tema que voy a desarrollar en este trabajo sobre la fabricación y montaje de una estructura metálica, ha sido necesario tomar un ejemplo real pare obtener una visión más clara de los procesos y métodos que se exponen en el mismo, así que tomando en cuenta lo anterior, el ejemplo que seleccione para ayudarme en la elaboración de este trabajo es la obra del Centro Comercial PLAZA TEPEYAC", ubicada en la Calz. Guadalupe y Av Henry Ford, en México, D.F.

Esta obra, en cuento a estructura metálica se refiere, está compuesta por seis diferentes partes, que a continuación nombro:

1.- LOCALES COMERCIALES.

2.- AREAS COMUNES.

3.- ZONA DE VIP'S.

4.- ACCESOS AL CENTRO COMERCIAL.

5.- DOMO SUBURBIA.

6.- TIENDA SUBURBIA.

Las primeras cinco partes antes mencionadas, fueron diseñadas por una estructura resuelta a base de materiales tubulares de sección circular, tubos para agua, haciéndolo de esta forma de un grado más complicado a lo normal, tanto para su fabricación como para el montaje, por lo que se tuvo que estudiar cuidadosamente todos los proble-

Principalmente en las uniones de los elementos, ya que a estos se lestuvieron que hacer una serie decortes especiales para su

empotramiento. Las uniones de campo se hicieron lo menos burdas posibles,con el fin de dar un acabado muyfino que se adecuara a lasnecesidades del proyecto que demandaba una estructura

completamente aparente, por lo queenesta obra en especial se volvió

de gran importancia el manejo y transportación delas piezas, moviéndolas lo menos y con el mayor cuidado posible,

Toda esta estructura fue fabricada en una planta en México, D.F., la cual cuenta con el equipo requerido para la elaboración de elementos tan caprichosos como las trabes /roladas, los cortes especiales en los elementos y la perfecta/geometría que se le tuvo que dar a una estructura aparente, que no permitió deformaciones ni defectos.

La sextaparte del proyecto, se utilizóuna estructura exclusivamente para soportar la cubierta con grandes claros de tipo convencional, armaduras a dos aguas.

Esta estructura se fabricó en su totalidad en una planta en San Luis Potosí, la cual cumplió con el programa y calidad que el proyecto especificaba.

Encuanto al montaje en la zona de Suburbia, se realizó con un tiempo menor al determinado por el programa, sin haber tenido ningún problema.

En las demás partes del proyecto se cumplía con el programa, utilizando equipos especiales para su montaje, ya que se necesite de un gran alcance y precisión.

Enel contenidodeestetrabajo tocopuntos importantes en la fabricación, montaje y controles de una estructura metálica, tratando de dar un panorama de lo que es un procesodesde laconcepcióndeundiseño hasta su terminación.

CAPITULOIIFABRICACION.2.1 INTRODUCCION.

Normalmente la fabricación de las estructuras metálicas se hacen en plantas especializadas, con los equipos más modernos y adecuados para cada proceso, con una cuidadosa selección del personal, la cual se vigila constantemente, mediante un programa de control de calidad y además se continúa capacitando especialmente a los soldadores.

Teniendo en cuenta la participación de la mano de obra en la fabricación de las estructuras metálicas, es muy importante que, ademásdelavigilancia, capacitación y control del personal, se procure que la planta de fabricación tenga las instalaciones más completas y adecuadas posibles, que permitan la cómoda y fácil aplicación de los procesos y con esto garantiza la excelencia en la mano de obra y la mayor confianza en el proceso.

La tecnología moderna hadesarrollado máquinasy, equipos para los diferentes procesos como: corte, enderezado o soldadura, que permite garantizar que el adecuado use de estos equipos de como resultado un producto de muy alta calidad con apego a las normas.

Por otro lado, como resultado de estudios, pruebas y experiencias, sehan logrado establecernormas a niveles internacionales, manejadas

por instituciones científicas, que permiten, con la observanciayseguimientode las mismas, lograr Óptimos resultados ypr5cticamente garantizar la ausencia de fallas en estos procesos.

Contando con un diseño racional, un acero estructural de alta calidad,y apegado a lanorma especificada, materiales de aportación de

fabricación controlada y de una mano deobra calificada, tendremoscomo resultado una estructura dealta confiabilidad, que responde alas condiciones que sirvieron para su análisis y diseño.

2.2 PEDIDO DEL MATERIAL.

Al hacer el pedido de materiales necesarios, deberá tenerse en cuenta las dimensiones de las piezas por fabricar, con objeto de ajustar las medidas de los materiales pedidos y tratar hasta donde sea posible, de evitar los desperdicios, desde el punto de vista económico, el material deberá pedirsetratandodeajustarse a medidas comerciales y entendiendo por esto las medidas normales que la laminadora empleaencada perfil. Pedir el material a una medida especial, fueradelascomerciales, representa unsobre / precio que fija la casa vendedora

por este tipo de cortes. Deberá por consiguiente, hacerse un estudio comparativo de precios, eligiendo el más favorable, al hacer el pedido, se procurará solicitar los perfiles chicos, enlongitudes demasiado largas, tratando de evitar que en transporte y manejo de los mismos llegara a maltratarse.

2.3 RECEPCION DEL MATERIAL.

Al recibir el material enel patio del almacén, deberá hacerse unaselección cuidadosa deeste, seleccionándolo de acuerdo con las

longitudes y secciones, con objeto deevitar pérdidas detiempoenel aprovisionamiento del material en el taller.

2.4 ENDEREZADO Y CORTE DEL MATERIAL.

Antes de proceder al corte del material, de acuerdo con los planos de detalle, deberá hacerse una inspección cuidadosa del mismo, con objeto de enderezar aquellas piezas que, ya sea por defecto de la laminación o por mal trato en su manejo, hayan sufrido algún deterioro, una vez preparado en esta forma se procederá a cortar el material, de acuerdo siempre a las indicaciones del plano y bajo la vigilancia del jefe del taller.

2.5 TRAZOY PREPARACION.

El trazo se hará de acuerdo con los planos de taller respectivos, cuidando de rectificar cada una de las medidas en ellas indicadas, solicitando además, la aprobación del jefe de taller. Eltrazador deberá también ordenar la hechura de las preparaciones de las piezas para efectos de soldadura, tales como biseles, cortes especiales, etc.

2.6 ARMADO Y PUNTEADO.

El armado consiste en presentar sobre el trazo el conjunto de elementos que formar una pieza o un segmento de ella por armar. El armador deberá comprobar o rectificar cada uno de los cortes de los diferentes elementos, ajustándose siempre al trazo aprobado. Para facilitar el armado, deberán unirse las piezas entre sí por medio de puntos de soldadura, lo suficientemente fuertes para que las piezas puedan moverse y voltearse sin correr el riesgo de que se rompan los puntos.

2.7 SOLDADO.

Las piezas punteadas y revisadas, deberán ser soldadas de acuerdo con las indicaciones al respecto y que aparecenenlos planos de taller, deberá tenerse muy en cuenta lo siguiente:

Tipo de soldadura especificada, tipo de corriente necesaria para la soldadura, tamaño del cordón, distribución de los cordones y longitudes de los mismos. Para el soldado efectivo de las piezas se recomienda el uso adecuado de las instalaciones y el uso de algunos dispositivos, como grúas móviles, diablos, rodillos, bancos y otros, que permiten la colocación de las piezas en posición adecuada y favorable para la aplicación de la soldadura, tratando de evitar siempre que se pueda, las soldaduras difíciles en posiciones tales como sobre-cabeza y verticales. La aplicación de la soldadura deberá hacerse, de acuerdo con ciertas reglas, en cuanto al orden a seguirse, con objeto de evitar excesivos calentamientos concentrados, que provocarían contracciones diferentes, ocasionando distorsiones en las piezas.

2.8 INSPECCION.

Una vez soldada la pieza, deberá ser inspeccionada cuidadosamente, revisando cada una de las juntas, teniendo en cuenta tamaño de la soldadura, longitud y aspecto exterior de la misma. Para esto se recomienda usar una herramienta especialpara poder remover la cascara protectora de la soldadura. Deberá también revisarse la pieza soldada, con objeto de comprobar que no sufri6 distorsiones en el proceso de soldado.

2.9 LIMPIEZA Y PINTURA.

Existen diferentes métodos de limpieza, dependiendo del grado de corrosión o impurezas que contengan los materiales. Los métodos son los siguientes.

No.1.SOLVENTES.

Esta especificacióncubre el procedimiento requeridopara solventes utilizados en superficies de acero, tanto para su uso antes deaplicar la pintura como para remover escamas, oxido o recubrimientos. Este es un procedimientoque se utilizapara remover materiales contaminantes como grasas, aceites y tierra con el usodelos solventes, pudiéndose utilizar como preparación de la superficie para la aplicación de la pintura o recubrimiento.

El aceite o las grasas pueden retirarse con cualquiera de los siguientes métodos:

PRIMERO.- Humedeciendo los cepillos, con los que se limpiara la superficie.

SEGUNDO.- Mojando totalmente la superficie con el solvente.

TERCERO.- Por inmersión total del material en tanques con contenido de solventes.

El cemento y la tierra son retirados de la superficie con cepillo o con soluciones alcalinas o con la combinación de ambos. La utilización de emulsiones están sujetas a una condición, que después de la aplicación de las emulsiones se tendrá que lavar la superficie con agua caliente, teniendo cuidado de que no queden residuos de la emulsión en la superficie.

No.2. HERRAMIENTAS MANUALES.

Es unmétodo, para lapreparación de superficies metálicas para ser pintadas, con el retiro de escamas, oxidación y pintura existente, por medio de un cepillado, raspado o con alguna herramienta manual de impacto.

Con este método no se garantiza que se retire el 100% de las impurezas quedaron los que se encuentren incrustados en el material.

No.3.HERRAMIENTAS MECANICAS.

Es un método que limpia al igual que el método anterior, superficies de metal de escamas, oxidación y pintura; pero con la utilización de herramientas eléctricas o neumáticas, como pueden ser martillos, cepillos o discos abrasivos.

No.4.LIMPIEZA CON FLAMA EN ACERO NUEVO.

Es un método que se aplica a materiales que no han sido pintados, con la aplicación de alta temperatura, por medio de flamas de oxiacetilénica, para poder retirar los residuos de escamas u oxidaciones. Este método tiene la ventaja sobre los otros que la pintura se puede aplicar en menor tiempo, ya que es un método seco a diferencia de los antes mencionados.

No. 5. CHORRO DE ARENA.

Es un método que prepara superficies metálicas para ser pintadas por medio de materiales abrasivos y fuerzas centrifugas, garantizando con este método el retiro de toda impureza suelta o incrustadaenel material, cuandola superficie tenga un color uniforme se dice que está completamente lista para ser pintada o que está limpia de pintura.

Hoy en día el pintar las superficies tiene tres propósitos fundamentales:

1.- PROTECCION DE LA SUPERFICIE.

2.- FUNCIONAMIENTO UTIL.

3.- APARIENCIA O DECORADO (TERMINADO).

Los materiales para pintura se pueden dividir en dos grandes grupos a) neutros, ejemplos: barnices, lacas, etc. b) pigmentos, ejemplos: primarios, pinturas vinílicas, pinturas de aceite, etc.

La aplicación de lapintura sobre superficies de acero se hace normalmente con brocha o con pistola de aire, con cualquiera de estos dos métodos de aplicación se puede garantizar un recubrimiento satisfactorio de las superficies, se utiliza la pistola de aire cuando el área o superficie es demasiado grande, con lo cual se obtiene un ahorro en el tiempo de aplicación.

Este proceso también es sujeto a una inspección. En la cual se revisa tanto las especificaciones de la pintura que se va a utilizar como el terminado que se le dé a la superficie ya pintada. En algunos contratos en especial se pide un determinado espesor de la capa de pintura, el cual se debe checar constantemente con un micrómetro.

Las piezas antes de salir del taller, deberán llevar en varias partes visibles de la misma, su marca y orientación correspondiente, de acuerdo con los planos de montaje. Con esto las piezas están en condiciones de embarque.

CAPITULO III MONTAJE.

3.1 INTRODUCCION.

Este proceso, que se va llevar a cabo en el sitio de la obra, y el cual es parte muy importante en el resultado de planear una obra con estructura metálica.

La estructura metálica está compuesta por elementos totalmente prefabricados, por lo tanto el proceso de montaje consiste enelacomodo ordenado, y previsto enla fabricación, de estos elementos

y que dan como resultado el conjunto estructural proyectado.

Aprovechando la prefabricación de la estructura, un montaje bien programado y contando con equipos y mano de obra adecuados,deberádesarrollarse enuntiempomenor al necesario para otro

procedimiento con fabricación en el sitio.

Considerando que la participación de la mano de obra es esteproceso es importante, se procura que esta se aplicada dando las mayores facilidades al operario y por consiguiente se esperen los mejores resultados.

Factor muy importante en la recomendación anterior, es el"diseño"delas juntas decampo, pues una solución adecuada de estas da

como resultado una fácil y confiable aplicación de la mano de obra y una junta libre de fallas y dentro de normas.

El control de calidad en el montaje se reduce a la vigilancia en la geometría de la estructura, en lo que se refiere a plomos, ejes, niveles, etc., y a la eficiencia de las juntas.

Es importante hace notar que, con uncuidadoso montaje de la estructura en que, en su primer tramo, se respetaron niveles, plomosy posición deejes, queda prácticamente garantizada lageometría delresto de la estructura, pues es norma de fabricación, el respeto a

estos condicionamientos.

Porlo que se refiere a las juntasdecampo, especialmente lassoldadas, son sometidas a control de eficienciacon inspecciones

adecuadasy procedimientos normados, que se inician con la selección y calificación de los operadores, aprobación de procedimientos, elección de material y aporte y pruebasfinales,con procedimientos adecuados para cada tipo de junta.

Con estos procedimientos y controles que se llevan a cabo en un montaje de estructura metálica, vamos a obtener una estructura cuya geometría se respetó y las juntas están resueltas con una graneficiencia y responden a las condiciones de diseño.

3.2 EMBARQUE DE LAS PIEZAS A LA OBRA.

Después de que el encargado del montaje, el encargado de la obra civil y la supervisión llegan a un acuerdo en la forma de atacar la obra y se elaboró un programa de montaje con fechas deentrega, entonceses responsabilidad del residente el hacer la secuencia de los

embarques que el fabricante mandaraa laobra,ya que deesta forma se eliminan casi al máximo los almacenajes de las piezas en el sitio.

Uno de los aspectos más importantes para que un montaje sea redituable, es el cuidado que se tenga en la coordinación del fabricante con el montador para que no se interrumpan los embarques de las piezas de la obra, teniendo de esta forma un avance continuo y garantizado.

Una descripción de esta actividad puede ser la siguiente:

El fabricante en coordinación con el encargado del montaje, elabora una remisión (forma anexa) dirigida a la obra conuna descripción delas piezas embarcadas,tanto en dimensiones como marcas que les

correspondan a cada una de ellas.

El jefe del taller es la persona que realiza y verifica que la remisión corresponda con lo que se va a embarcar, y el mismo da la autorización para la salida de esas piezas de la planta.

3.3. RECEPCION Y MANEJO DEL EMBARQUE EN LA OBRA.

La persona encargada del montaje tiene que revisar la remisión de embarque que le envíe, el fabricante y checar que este correcto y completo el embarque.

Es muy importante que el personal que trabaje en el montaje de estructura metálica, tenga el conocimiento básico en el manejo de las maniobras, lo cual implica una gran responsabilidad, pues la falta de esos conocimientos pone en peligro la integridad física del personal,así como el equipo o material que se esté manejando.

La persona responsable del montaje debe solicitar un lugar enlaobrapara poder descargar las piezas y almacenarlas hasta su montaje, en

caso de que el espacio sea tan reducido para no poder almacenar material se tendré que coordinar con mayor precisión con elfabricante los embarques, ya que tendré que descargar y montar

inmediatamente.

Ejemplos de estos problemas de almacenamiento en las obras, podemos citar dos que son representativos:

Un ejemplo claro en el que no se tuvo espacio para almacenar fue en el edificio de oficinas llamado '”fórum”, que está ubicado en la calle de Andrés Bello (Zona Hotelera Reforma).

El caso contrario en el que se tenía el espacio suficiente para el almacenaje del material y que no se tuvo problema con los embarques, fue en la obra del Centro Comercial_ Tepeyac, ubicado en Av. Henry Ford y Calz. De Guadalupe (Fig. # 1 y # 2 respectivamente).

3.4. PREPARACION DE LAS PIEZAS EN LA OBRA.

Para ensamblar las piezas se requiere de hacerlo con una secuencia lógica y teniendo mucho cuidado de las marcas que nos indican los planos de montaje.

Por lo general, las dimensiones de las piezas son demasiado grandes en cuanto a su longitud se refiere, por lo que la fabricación se tiene que realizar en secciones para poderlas transportar. Es por esta razón que existen las llamadas soldaduras de campo o preparación de piezas de las que hablare adelante.

Esteprocedimiento defabricación exige al fabricante tener especialcuidado en el marcado de las piezas, para evitar toda confusión de la

gente de obra y poder terminar el trabajo de fabricación en la obra sin errores.

Para poder realizar estas soldaduras en el campo es recomendable habilitar una zona cerca del lugar de montaje de las piezas, para que de esta forma evitemos el mayor manejo o traslado de las piezas, ya que por lo general el equipo con el que se cuenta es un equipo de izaje y no de traslado de piezas.

Estas soldaduras se tienen que realizar con total apego a las especificaciones de los planos de montaje y tendrán que ser revisadas o supervisadas por el fabricante.

Hay que tomarencuenta tres aspectos fundamentales para la realización delos trabajos de soldadura de campo que son:

1.-Que las seccionesque estamos trabajando coincidan en marcas con las indicadas en el plano de montaje.

2.-Asegurarse que las piezas estén completamente listas para ser soldadas, con esto quiero decir que tienen que estar completamente alineadas y niveladas en ambas direcciones.

3.- Por Último, que las partes que se van a soldar o las que van a recibir la soldadura estén limpias y con la preparación adecuada.

En el anexo (A) muestro un plano de montaje del Centro Comercial de Plaza Tepeyac, en el cual se ve claramente las secciones de las trabes con sus marcas y las uniones de campo que le corresponden.

3.5 MONTAJE.

Los diseños estructurales se deben preparar con una consideración muy amplia de la forma y facilidad con que pueden hacerse el montaje en la obra. Se debe planear el arreglo, la cantidad, tipo y localización de los empalmes y conexiones de campo, para evitar la duplicación innecesaria del equipo de construcción y proporcionar el

plan de montaje más simple posible, con un mínimo de trabajo de campo.

Una planeación cuidadosa del diseño en relación con el montaje, reducirá al mínimo el costo total del proyecto.

Para explicar un procedimiento de montaje de una estructura de acero, tomare como ejemplo el montaje del Centro Comercial de Plaza Tepeyac.

Antes de empezar a montar o colocar piezas, hay que revisar la parte en la que se va a desplantar la estructura, en este caso se solucionó con zapatas aisladas, la revisión consiste en alineaciones y nivelaciones. Teniendo estas revisiones y las piezaspreparadas se procede al montaje sujeto al siguiente orden:

Se montaran en primer término las columnas marcadas en el plano de montaje con las marcas KT, estas no fueron soldadas definitivamente a la cimentación, sino solo punteadas por facilidad en la alineación posterior.A continuación de las columnas se montaran los puntales junto con los tensores marcados como PT y TE respectivamente, los cuales fueron unidos a las columnas por una placa de montaje en la parte inferior y unos pernos en la parte superior, llevando la marca PR. Estoselementosquedaroncompletamentelibres de movimiento, lo cual facilito el montaje de las trabes canalón y las trabes arcos, las cuales llevan las siguientes marcas TC y AC respectivamente. Sefinalizael montaje con la alineación de la estructura y la soldadura

definitiva de sus piezas.

Con laexplicación anterior se dio un panorama general, enseguida daré una descripción más detallada de las partes más importantes del montaje.

REQUERIMIENTOS EN LAS ZAPATAS.

Uno delos trabajos previos almontaje deuna estructura metálica es el que hay que hacer a las zapatas antes de iniciar el montaje.

Por lo general las columnas llegan con las placas base agregadas a ellas por el fabricante. Estas placas base se utilizan para distribuir el

peso que va a soportar la columna en un área mayor que el extremo solo de la columna.

Existen dos revisiones importantes que tienen que hacer el encargado del montaje a una zapata y que son:

1.- Por lo general, las zapatas tienen un sistema de anclaje, el cual fue dado de proyecto tanto al encargado de la obra civil como al fabricante de la estructura metálica, la persona que va a realizar el montaje, tendrá que checar que el anclaje de las zapatas tenga la misma disposición que el del proyecto, por lo contrario el montaje de las columnas se dificultará en relación al grado en que el anclaje este fuera de proyecto.

2.- Se tendrá que verificar que los niveles de los dados decimentaciónsonlos correctoresaligual que su alineación.

La supervisión que se tiene que hacer al Contratista de la obra civil debe tener un cuidado especial, ya que de lo contrario el Contratista de la estructura metálica y la obra en general, tendrán problemas posteriores, lo cual se puede reflejar en atrasos y costos.

En las siguientes graficas muestro lo que puede suceder con un descuido o una mala colocación del anclaje de una zapata y la forma correcta de hacerlo (Fig.# 4 y * 5) respectivamente.

REQUERIMIENTOS EN LAS COLUMNAS.

Antes de montar las columnas se tiene que determinar la altura o nivel de desplante en los dados de cimentación, ya localizado este nivel se colocan unas cuñas metálicas en las que descansara la columna, quedando a su nivel de desplante.

En los dados de cimentación deben estar marcados los ejes de referencia en ambos sentidos sobre los que se tienden unos reventones para alinear perfectamente la columna. La verticalidad de la columna se logra colocando en ambos sentidos de la misma plomos, y por medio de lecturas de cintas se garantiza una correcta posición, la cual es muy importante, ya que en este tipo de estructuras las tolerancias son al milímetro.

En seguida presento dos graficas que ilustran la explicación anterior.

REQUERIMIENTOS DE LOS PUNTALES.

Estospuntales como se dijo anteriormente son montados junto con los tensores y son sujetos por medio de unos pernos a la columna.

El puntal en su parte superior lleva unas placas barrenadas, las cuales se les denomina placas de montaje, ya que al terminar el montaje son retiradas de la estructura. Unas de las ventajas que representó el haber colocado estas placas demontaje, fue lograr tener una estructura auto soportable antes de soldarla definitivamente por medio de tornillos y tener una estructura con algún movimiento que permitirá su fácil alineamiento y nivelación.

Enlas siguientes graficas se esquematiza el procedimiento de montaje de estos puntales, tensores y placas de montaje.

REQUERIMIENTO DE LAS TRABES CANALON Y TRABES ARCO.

El montaje de las trabes canalón se simplifico con elmovimiento que se logrodara los puntales antes mencionados, ya que de haber estado fijos se dificultaría el lograr coincidir hasta cuatroa más puntales en la misma trabe canalón, como se muestra en la siguiente grafica (Fig.#10).

El fabricante en las trabes canalón también coloca las placas de montaje correspondiendo con la de los puntales. Al quedar estas trabes canalón debidamente atornilladas se liberaban de la gruía para posteriormente alinearlas y poder colocar las trabes arco, que adiferencia de las trabes canalón, estas no contaban con placas de

montaje, por lo que se tenían que montar y soldar definitivamente.

En el procedimiento de la soldadura definitiva, solo hay que tener cuidado de revisar que la superficie en la que se va a aplicar la soldadura esté libre de polvo, humedad, pintura, escoriay que las piezasestén ensu posición correcta para ser soldadas.

3.6 INSPECCION

Se trataran dos puntos que creo son fundamentales en la supervisión de un montaje de una estructura de acero.

Hablare de los controles y pruebas que se deben tener en la etapa del montaje y soldadura respectivamente.

CONTROLES EN EL MONTAJE.

Previo al montaje se revisaran, según los planos del fabricante las dimensiones de las piezas y según el proyecto la soldadura con la que se deben de contar esas piezas.

Se tendrá que revisar el alineamiento, nivelación y posición de las piezas montadas, así como la pintura que debe llevar en las áreas quemadas por la soldadura que se aplica durante el montaje.

PRUEBAS EN LAS SOLDADURAS.

Las pruebas de la soldadura puede realizarse en diversas formesque dependen del momento elegido para efectuarlo.

i. Antes de ejecutar la soldadura.

ii.Durante la ejecución de la soldadura.

iii. La prueba de las piezas soldadas que comprende: destrucción total(destructivo).de una parte de la construcción (semi-destructivo). La

prueba no destructivo.

I.- PRUEBA ANTES DE EJECUTAR LA SOLDADURA.

Esta prueba afecta al material, a la calidad de la mano de obra, así como al examen de los planos de montaje, con el fin de comprobar si la disposición de las soldaduras está de acuerdo con lo que recomienda la técnica.

La prueba de la mano de obra se lleva mediante exámenes con entrega de certificado de aptitud profesional.

Esta pruebaconstituye una fase preparatoria importante bienestudiaday realizada, permiteestar, en muchos casos,pruebasposteriores, principalmentelas destructivas que son muy costosas.

II.- PRUEBA DURANTE LA EJECUCION DE LA SOLDADURA.

Estas pruebas son principalmente de inspección, lo que permite asegurar la perfecta ejecución dela unión.En la ejecución delas soldaduras es elmomento adecuado para inspeccionar de cerca defectos de ejecución, mediante pruebas parciales, con el fin de poner inmediato remedio ahora que las piezas son fácilmente accesibles y reparables.

III.- PRUEBAS DESPUES DE LA SOLDADURA. PRUEBA DESTRUCTIVA.

Por método es poco utilizado en el montaje, por lo que trate solo para la fabricación donde si es empleado.

PRUEBA SEMI-DESTRUCTIVA.

Se realiza sobre muestras sacadas previamente de regiones dudosas, sin producir la destrucción de la junta, con laposibilidad derehacernuevamente el cordónde soldadura en el lugar de la prueba.

PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS.

Cuando las unionessonjuzgadas porsu aspecto (PRUEBA VISUAL), por métodos físicos o cualquier otro tipo de ensayo, se dice que la prueba es no destructiva.se clasifican de la siguiente forma:

a) pruebavisual con 0 sin ayudadeaparatos ópticos especiales.

b) pruebafísica utilizandoalgunas propiedades particulares de la materia: eléctrica, magnetica, acustica, transparencia a los rayos x 0 rayos gamma.

PRUEBA VISUAL.

El aspecto de la soldadura, su dureza y sobrepeso, permitenmuchas veces a unobservadorexperto, descubrir defectosdeejecución, un métododeprueba visual es el control defluorescencia, para descubrir los defectos que desembocan en la superficie; grietas o fisuras finas en el cordón de soldadura o en sus proximidades.

Por este método, las piezas a examen se impregnan con un líquido muy humectante,cuyo exudado se hace patente dondeexiste algúndefecto, debidoa sus propiedades fluorescentes.

PRUEBA ACUSTICA Y MAGNETO-ACUSTICA.

Este método consiste en la detención, por medio del estetoscopio, de la frecuencia sonora provocada por un pequeño martillo con el que se golpea la soldadura a controlar. Se aumenta la sensibilidad del método recurriendo al sistema de MAGNETO-ACUSTICO, consistente en una bobina de inducción que se desplaza sobre la superficie de la pieza, situada en el campo magnético, estando conectada a unsistemade amplificador, las irregularidadesproducidas enel campo

magnético por un defecto son suficientes para originar en la bobinauna fuerza electromotriz que alpasar porel amplificador produce unsonido en el estetoscopio del operador.

Los resultados obtenidos por este método no dan la precisión suficiente.

PRUEBA POR CONDUCCION ELECTRICA.

Estemétodoestá basado enla variación de la conductibilidad eléctrica con la presencia de un defecto.Se compara la resistencia eléctrica entre dos puntos situados a igual distancia en el metal de base y en el metal fundido.

Este método resulta falto de sensibilidad y no parece dar resultadosmuy seguros excepto en el caso de defectos muy graves como fisuras

importante y falta depenetración

PRUEBA MAGNETICA.

La aplicación de este método supone implícitamente que el metal es ferromagnético y por consiguiente se limita a los aceros magnéticos.

Este método es particularmente sensible para los defectos de discontinuidad, tales como las fisuras, por más finas que sean. La sensibilidad del método está ligada, sobre todo, al grado de pulido de las superficies.

PRUEBA RADIOGRAFICA CON RAYOS X.

Las propiedades de penetración de los rayos X y GAMMA han dado como resultado su utilización en la prueba de los materiales, primero en fundición y después en soldadura.

Esta PRUEBA NO DESTRUCTIVA, es actualmente la mejor de que se dispone para juzgar la calidad de la soldadura, en lo que se refiere a los defectos producidos por la mala ejecución o por el empleo de electrodos defectuosos.

PRUEBA POR ULTRA-SONIDO.

El método consiste en hacer atravesar la pieza por una energía ultrasónica, y definir la energía disipada, debida a la presencia de un defecto en el interior de la pieza.Para la pruebadelasoldadura existentres métodos: por transmisión, reflexión y por reflexiones múltiples.

3.7 PINTURA.

Por lo general las estructuras salen de la planta de fabricación completamente pintadas, por lo que la pintura en el montaje es solo un resane, en las partes quemadas por la soldadura decampo o porlosgolpes recibidos enel transporte, carga o descarga, esta pintura es

aplicada con brocha.

3.8 ENTREGA DE LA OBRA.

Para la entrega de una obra se hace una carta en la que se especifica la fecha de terminación y el haber cumplido con los trabajosestipuladosen el contrato, se dirige al propietario o a su

representante, alguno de los dos, si no tiene objeción alguna, firmará la carta dando como aceptados los trabajos y su terminación.

CAPITULOIVCONTROLES.4.1 CONTROLES EN LA FABRICACION.

4.1.1. INTRODUCCION (INTERPRETACION DE PLANOS DE FABRICACION Y MONTAJE).

El buen usodelos sistemas decontrol que se implanten tanto para una fabricación como para un montaje es consecuencia de la buena realización e interpretación de los planos dedetalle ( planosdefabricación y montaje) que elabora el departamento técnico, ya que

de ellos se obtiene toda lainformación necesaria para la elaboración de los trabajos a realizar.

Tome dos planos de la obra Plaza Tepeyac (Anexo A), con el fin de dar un bosquejo general de su interpretación tantopara fabricación como para montaje.El plano de fabricación con el numeroFVD-888-148-D, muestra las siguientescaracterísticas: Los detallesdedostrabes canalón como lo son las marcadas como TC3-1 y TC3-2, las cuales están acotadas en todas sus dimensiones y marcados

todos los elementosque lacomponen, estastrabes se encuentran seccionadas o con cortes a diferentes longitudes de las mismas, ya que se trata de trabes de sección variable como se puede notar en las secciones de la "A-A" a la "E-E", para la trabe TC3-1, cada una de estas secciones está completamente acotada y marcadaentodos suselementos, y ademáslas indicaciones del tipo de soldadura que se les

debe aplicar, en la sección "A-A", podemosnotar dosdiferentes tiposde indicación en cuanto a soldadura,la primera en la parte superior

nos indica que es una soldadura aplicada sobre un solo lado, con un depósitode5 mm. Y que es circular o alrededor de una sección circular.La segunda en la parte inferior nos indica una soldadura del tipo penetración. En la sección "B-B", se muestra un tercer tipo de indicación, la cual nos dice que es una soldadura continua y por ambos lados en el detaile-3 encontramos un cuarto tipo de indicación, en el cual nos dice de una unión o soldadura a base de cordones de 50 mm. A cada 600 mm. Con un depósitode5 mm. Y que no son sobreunsolo ladosino alternados.Otra marca indicación que aparece en

este plano es en la sección "J-J", AGRO 13/16" esto quiere decir que lleva un barreno de esa dimensión en donde lo indica. Este plano está acompañado desu lista de materiales, la cual contiene la marca de los elementos en cuestión con su número de piezas, las marcas de cada uno de los elementos que las componen con su número de elementos, la descripción del mismo, longitud y sus pesos, para que al final de esta lista podamos saber el peso real del plano. El plano de montaje es más sencillo aun que el de fabricación, ya que solo consta de los ejes de localización que son dados por el proyecto, la acotación de los elementos, las marcas de montaje de cada elemento y cuando es necesario la dirección o sentido de las piezas para ser montadas como en el caso de la TC6-B, ubicada en el eje IV y entre los ejes h,j del plano de montaje :lamer° FVG-888-121-D, este plano de montaje va acompañado de su lista de embarque, la cual contiene todos los elementos del plano con sus números de dibujos de referencias, marcas, número de piezas, descripción de la pieza y sus pesos, que al igual que el plano de fabricación al final de esta lista tendremos el peso total del plano.

4.1.2 HABILITADO

El control que se lleva en la fabricación de una estructura de acero inicia con la generación de una orden de fabricación (Anexo B), lacual marcael principio de un proceso de fabricación. Esta orden de fabricación cuenta con distintos elementos que sirven para poder identificar a la pieza en proceso, como pueden ser: el número de contrato al que se refiere (OTA), el dibujo o planoalque hace referencia, la fecha en que se elabora, el numero progresivo de la orden misma, la identificación de las piezas en la orden, el número de piezas para procesar y la aprobación del jefe del departamento técnico.De los procesos a los que se puedemandar a practicarlea losmateriales, están los siguientes:

CORTAR.- El cual se puede realizar por diferentes medios como son: soplete manual con el cual se recomienda cortar place de 1/2" o mayor,tubo de todas las medidas, ángulo de 4x3/8" o mayor,canales,seccionesI y cortes especiales, soplete mecánico con el que se puede

cortar place de1/2" o mayor y formas especiales de corte requieran

del use del pantógrafo. Cizalla cortando material hasta 3/8". Mubea que corta redondo, Angulo hasta de 3x3/8" y canal hasta de 4", por último el corte con disco que se usa fundamentalmente para redondo y tubos hasta de 6". Empatar, enderezar, biselar, taladrar, puncionar, planchar, roscar, doblar, cerchar y rolar.

El tener completamente identificado el proceso al que van a ser sometidas las piezas o elementos, a este primer paso se le conoce con el nombre de habilitado.

4.1.3. ARMAD0.

Elcontrol que se tieneenel armado delos elementos habilitados se limita únicamente a la identificación de las piezas componentes de un elemento y a la lectura e interpretación correcta de los planos de fabricación.

4.1.4. SOLDADO.

Uno de los controles más importantes en este punto es el de la calificación del personal, un soldador que no esté calificado bajo una prueba física, no se le debe permitir trabajar en soldaduras, hasta que esté debidamente calificado. Estas pruebas de calificación dependen de las soldaduras que se quieran realizar,hay calificacionesparadiferentes posiciones de soldadura como son: sobre cabeza, vertical

y horizontal entre otras.

El procedimiento que se va a seguir para soldar también tiene que tener una calificación para saber si es el adecuadopara esasituación.Yporultimo durantela aplicación de la soldadura se califica el método

empleado por el trabajador para aplicarla.

4.1.5. TERMINADO (LIMPIEZA Y PINTURA).

Para estos puntos se tiene que hacer una inspección visual a loselementos, revisandoque estén libres de impurezas o imperfecciones

en su acabado como pueden ser faltas de pintura, suciedad en material entre otras.

4.1.6. REPORTE DIARIO DE LOS TRABAJOS EN PROCESO DE FABRICACION.

Esta es la forma las soldaduras (Anexo B) de reportar diariamente el avance obtenido de los diferentes pasos del proceso de fabricación (Inciso 4.1.2, 4.1.3, 4.1.4 y 4,1,5 )En este reporte esta identificado el elementocon su marca de fabricación, el peso que alcanza el elemento, el número de elementos a fabricar del mismo y el reporte en número y peso de cada uno de los pasos antes mencionados para que de este reporte tengamos la suficiente información para vaciarla en una tabla de avance de producción por departamentos, en la cual se tiene el control de todos los dibujos o planos de una obra en sus diferentes procesos de producción.

4.1.7. LISTA DE EMBARQUE Y REMISIONES.

Estas listas de embarque son elaboradas al término del proceso de fabricación y con coordinación del residente del montaje. Consisten en dar la mayor información posible del elemento que se envía tal como su localización en la obra, el número de elementos iguales, su descripción si es una columna, trabe, etc., el peso por pieza, el peso total de los elementosigualesy anexa a esta lista la remisión del embarque con su número y fecha, de la misma forma todos los datos necesarios de la obra y dibujos que le corresponden.

4.2. CONTROLES DE MONTAJE.

4.2.1 INTRODUCCION.

El cuidado y el orden que hay que seguir en un montaje son de tal importancia, que es necesario implantar un sistema decontroles, conel cual podemos lograr un conocimiento total del montaje.

4.2.2. PROGRAMA.

El contar con el programa del montaje (Anexo C), es de gran ayuda para el residente del mismo, ya que podrá tener conocimiento de la necesidad de la fuerza de trabajo que necesitara en los diferentes periodos del programa, al igual que sus suministros y materiales de consumo.

Con este programa tendrá el residente manera de calcular el valor del montaje, tanto en peso o volumen como en monto y poder generar las estimaciones para su cobro, generar los destajos para pagar al montador en caso de estar pagando destajos o sino simplemente para tener una relación del costo del montaje con el volumen montado y saber si el rendimiento es el correcto o habrá que ajustar algo.

UN PROGRAMA DE MONTAJE DEBE CONTENER LO SIGUIENTE:

Un listado de todas las actividades que se realicen durante el montaje, así como sus especificaciones.

Deberá tener especificadoladuracióndelos periodos que se consideraron(días, semanas, quincenas, meses, años), así como las fechas importantes durante el montaje como lo son la fecha de inicio y terminación del mismo.

Se tendrá que proporcionar la unidad, cantidad y monto por cada una de las actividades comprendidas en el programa, toda la información necesaria de la obra a que se refiere el programa como puede ser el nombre de la obra, del cliente, numero de contrato, ubicación del montaje, etc.

Una forma de realizar e interpretar un programa de montaje puede ser la siguiente: por cada actividad se marca sobre el programasusfechas deinicioy terminación, uniéndolas por medio de una línea, se

coloca el monto de cada una de las actividades repartida proporcionalmente entre todos los periodos que la comprendan para que de esta forma se obtengan dos resultados valiosos, el primero en el sentido horizontal, alsumartodos los montos delos' periodos obtenemos el monto total de las actividades y el segundo en el sentido vertical, al sumar todos 10s montos obtenemos el monto total por periodo, siendo este resultado, el que nos indica el avance que tenemos que tener en estimaciones con relación al avance del montaje, y la suma delos montos totales tanto horizontalmente como verticalmente tendrá que dar como resultado el monto total del montaje. A continuación muestro un programa de montaje para ilustrar lo anterior.

4.2.3. RECEPCION DEL EMBARQUE.

Este tipo de control es muy simple de llevar a cabo y al mismo tiempo es de mucha ayuda tanto para el residente como para el fabricante, se lleva por medio de un formato llamado lista deembarque (Anexo C),enlacual vienen anotadas todas las piezas necesarias para el montaje

que se esté efectuando, así como sus marcas de montaje, dimensiones, pesosy númerodepiezasigualesen marca. Como dije anteriormente es muy Edon de llevar a acabo; pero solo es eficiente o de mucha ayuda cuando se lleva al día, pues de esta forma se tiene una herramienta, con la cual se le puede exigir al fabricante el faltante de alguna pieza o el atraso en algún embarque, delo contrario nopodemos saber la existencia de las piezas en el sitio, así como en la

fábrica y no podremos presionar fácilmente al fabricante. En seguida muestro una lista de embarque y laforma de anotar los embarques sobre dicha lista.

4.2.4. AVANCE DEL MONTAJE.

Estecontrol llevándolo al día y con un cierto orden, puede ser de gran ayuda para la organización de un montaje, pues deél se puede llegara generar las estimaciones,el costo real del montaje y el avance

propiamente. No existe un formato determinado para llevar este control, por lo que nos tenemos que basar en las listas de materialesy los planosde montaje, (AnexoC) de la siguiente forma: marcando sobre los planos las fechas en que fueron montadas cada una de las piezas y auxiliándonos de las listas para obtenerlos pesos delasmismas y poder cuantificar,enpeso, el volumendel avance, enseguida muestro un plano de montaje y sus listas anexas de la obra

de Suburbia en el Centro Comercial de Plaza Tepeyac.

4.2.5. ESTIMACIONES.

Con los datos erogados del avancedeobra y suministrados por el residente, la oficina central se encarga de elaborar las estimacionescorrespondientes, las cuales serán entregadas a revisión a la

supervisión de la obra para su aprobaci6n y poderlas cobrar. El control que se lleva sobre estas es completamente administrativo, en el cual interviene la amortización del anticipo, el avancegenerado y los

posibles trabajos extras, este control aunque sea elaborado por oficina central, tiene que ser conocido por el residente en la obra por alguna aclaración inmediata.

CONCLUSIONES.

El estudio que se realiza para el diseño de esta estructura comprendió dos alternativas:

1.- ESTRUCTURA DE CONCRETO.

2.- ESTRUCTURA DE ACERO.

Para el diseño de la estructura de concreto se hicieron los estudios y cálculos necesarios, tanto para la estructura como para la cimentación. Se llegó a obtener, por los grandes claros que presentaba el proyecto, secciones muy robustasy pesadas, lo cualforzaba a pensar enuna cimentación compleja, ya que el terreno no

reunía las mejores características para el desplante de una estructura con ese volumen. En cuanto al punto de vista económico el presupuesto se incrementaba considerablemente, por lo que fue necesario hacer un estudio del proyecto con una solución en acero, se analizaron dos posibilidades;laprimera, una estructura convencional elaborada con perfiles laminados como: ángulos y secciones I. y la segunda, con un perfil tubular de sección circular, con cualquiera de estas dos últimas opciones se mejoraba el tiempo de ejecución y el costo del proyecto.

Teniendo los dos estudios se llegó a la conclusión de que la solución con estructura de acero era la aids viable, la decisión entre las dos opciones de acero fue totalmente de una apreciaciónarquitectónica, ya que laestructura fue completamente aparentey con esta sección se dii5 un mejor apariencia estructural.

La mano deobra utilizada enlos procesos mencionados enesta Tesis,es ampliamente especializada y sometida a control y vigilancia

constante y los procesos, en su mayoría, fijada por normas.

Una estructura metálica sujetaa los procesos expuestos, tanto para la fabricación como para el montaje y con el acero estructural y materiales de aportación fabricados bajo normas, dares como resultado una gran confiabilidad y totalmente apegada a las condiciones del análisis y desafío de la misma.

Con una buena planeación y programa, debe reducirse el tiempo de ejecución de una obra, con estructura metálica, por la súper posición de actividades principalmente en la construcción delacimentacióny la fabricación dela estructura en la planta.

BIBLIOGRAFIA

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AMERICAN INSTITUTE OS STEEL CONSTRUCTION INC.

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INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCION EN ACERO

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