lección 04 montaje estructuras metálicas (alumnos)

Alfonso Lozano Martínez- LuengasDr. Ingeniero Industrial

Profesor Titular de Universidad

LECCIÓN 04:

MONTAJE Y PROTECCIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS

SUMARIO

1. INTRODUCCIÓN: MONTAJE DE ESTRUCTURAS DE ACERO

2. PATOLOGÍA DE ESTRUCTURAS METÁLICAS3. PROTECCIÓN FRENTE A LA CORROSIÓN4. BIBLIOGRAFÍA

MANUAL DE MONTAJE DE ESTRUCTURA

1.- REPLANTEO, COMPROBACIÓN NIVELACIÓN DE ANCLAJES.

2.- SI ES POSIBLE, DISTRIBUCIÓN DEL MATERIAL EN EL INTERIOR DEL SOLAR.

3.- MONTAJE DE PILARES, INCLUYENDO CRUCES DE SAN ANDRÉS.

4.- COMPROBACIÓN DEL APLOMADO Y ALINEADO DE PILARES.

5.- MONTAJE DE PÓRTICOS DE FRENADO, VIGAS DE ATADO Y CRUCES DE SAN ANDRÉS.

6.- MONTAJE, ALINEACIÓN Y APRIETE DE DINTELES DE FACHADA.

7.- MONTAJE DE VIGAS CARRIL.

8.- ARMADO Y MONTAJE DE DINTELES:

8.1. Disposición de trácteles en pórticos de fachada.

8.2. Montar correas de atado cada 10 metros aproximadamente.

9.- MONTAJE DE CORREAS Y CANALONES.

10.- APRIETE DE CORREAS Y CANALONES.

11.- MONTAJE Y APRIETE FINAL DE CRUCES DE SAN ANDRÉS.

12.- MONTAJE DE CORREAS DE FACHADA.

13.- MONTAJE DE PREMARCOS DE PUERTAS Y VENTANAS.

14.- MONTAJE DE ENTREPLANTAS Y ANEXOS.

15.- ALINEACIÓN Y APRIETE DE VIGAS CARRIL.

16.- MONTAJE Y REVISIÓN DE ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS: angulares de atado.

17.- REVISIÓN Y APRIETE DE TORNILLERÍA Y CONJUNTO DE LA OBRA.

1. PROCEDIMIENTO DE MONTAJE DE UNA ESTRUCTURA METÁLICA

● Exceptuando los ocasionados por el fuego, los principales problemas relacionados con la resistencia mecánica y con la durabilidad de las estructuras metálicas guardan relación con la corrosión.

• MONTAJE DE ESTRUCTURAS METÁLICAS

2. PATOLOGÍA DE ESTRUCTURAS METÁLICAS


3. PROTECCIÓN FRENTE A LA CORROSIÓN

● El principal factor que determina el tipo de protección que debe aplicarse es la vida en servicio prevista para la estructura

● Si no existe ningún producto capaz de garantizar la durabilidad de la estructura para la vida útil estimada de la construcción, deberán aplicarse uno o varios ciclos de mantenimiento.


● La protección contra la corrosión atmosférica puede conseguirse mediante diferentes procedimientos:

1) La selección del material;

2) El diseño de la estructura respecto a la protección;

3) Reduciendo la corrosividad del entorno;

4) Revistiendo el producto con un material adecuado.

● La selección del método apropiado de protección contra la corrosión comprende varias etapas relacionadas con:

a) Las características de la estructura;

b) Su vida en servicio estimada;

c) La utilización del elemento estructural;

d) El entorno corrosivo;

e) Costes.

● La parte 5 de la norma UNE - EN ISO 12944 “Protección de las estructuras de acero frente a la corrosión mediante sistemas de pintura protectores” describe los diferentes tipos de pintura, los sistemas más empleados en la protección de estructuras de acero frente a la corrosión, los espesores recomendados y el número de capas a aplicar.


● En este apartado se orientará sobre la elección del sistema más adecuado según el alcance de la durabilidad pretendida (UNE EN ISO 12944 – 1) los diferentes ambientes (EN ISO 12944 - 2) y los diferentes grados de preparación de superficie (EN ISO 12944 - 4).

3.1. CLASIFICACIÓN DE AMBIENTES SEGÚN EL GRADO DE C ORROSIÓN


Fuente: UNE EN ISO 12944 - 2


● Para el caso de que la estructura metálica se encuentre enterrada o sumergida, la tabla siguiente indica los grados de corrosión que podrían afectar a los perfiles o las chapas.

3.2. DURABILIDAD DE UNA ESTRUCTURA METÁLICA

● “Durabilidad” de una estructura metálica es sinónimo de “Vida útil”. Se trata del tiempo que debería transcurrir hasta la primera operación de mantenimiento (repintado). No es sinónimo de garantía, sino que es una orientación a la Propiedad sobre los periodos de mantenimiento.

● Para el caso de estructuras metálicas se definen tres posibilidades:

- Baja (L), de 2 a 5 años;

- Media (M), de 5 a 15 años;

- Alta (H), más de 15 años.


3.3. PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE

● Previamente al decapado se eliminarán los rastros visibles de aceites, grasas, sales, etc, para que no permanezcan incrustados en el acero ni tampoco contaminen el producto abrasivo.

● Las esquinas, aristas y cordones de soldaduras deben redondearse con un diámetro mínimo de 2 mm para facilitar su revestimiento.

● A modo de recomendación:

- Para aceites, grasas o sales hidrosolubles, emplear chorro de agua (con o sin detergentes), vapor, emulsionantes o disolventesorgánicos.

- Salpicaduras de soldadura, sales no hidrosolubles, morteros de cemento, hormigón, etc, utilizar sistemas mecánicos como cepillos o raspadores.

● Finalmente se decapará la superficie mediante chorro abrasivo seco hasta alcanzar el grado Sa ½, de acuerdo con la norma EN ISO 8501 – 1.


Fuente: Hempel


●Los defectos aparecidos tras el decapado deberán repararse.

●Tras el decapado se efectuará la limpieza final con aspirador potente, dejando la superficie perfectamente limpia de polvo y apta para recibir el recubrimiento. Se considera que esta fase se ha terminado cuando al aplicar una cinta adhesiva sobre la superficie, no aparecen partículas sobre la misma.

●El tiempo máximo entre decapado y pintura no excederá de las 4 – 6 horas para no modificar el grado de preparación de la superficie.


3.4. SISTEMAS DE PINTADO

Posibilidad de contaminación de la última capaMejor control de polución

Posibilidad de exceder el tiempo máximo de repintadoMayor rendimiento

Posibles daños por manipulación, transporte y montajeFacilidad de reparaciones

Posible dificultad de accesoHumedad relativa constante

Medios auxiliares más complejosTemperatura controlada

Limitación del tamaño de piezasMejor control de aplicación

DesventajasVentajas

PINTADO EN TALLER

● Siempre que sea posible, el pintado se efectuará en el taller.


Fuente: Hempel


Fuente: Guía CIN


3.5. PROTECCIÓN POR DISEÑO: DURABILIDAD EN FASE DE PROYECTO

● El proyecto de una estructura de acero debería incluir las medidas preventivas necesarias para que la estructura alcance la duración de la vida útil prefijada, de acuerdo con las condiciones de agresividad ambiental y con el tipo de estructura.

● Se insiste en que la agresividad a la que está sometida la estructura se identificará por el tipo de ambiente.

● En la memoria se justificará la selección de las clases de exposición consideradas para la estructura. Asimismo, en los planos se reflejará el tipo de ambiente para el que se ha proyectado cada elemento.

● El proyecto deberá definir formas y detalles constructivos que faciliten la evacuación del agua y sean eficaces frente a la posible corrosión del acero.

● Los elementos de equipamiento, tales como apoyos, juntas, drenajes, etc., pueden tener una vida más corta que la de la propia estructura por lo que, en su caso, se estudiará la adopción de medidas de proyecto que faciliten el mantenimiento y sustitución de dichos elementos durante la fase de uso.


3.6. ESTRATEGIAS PARA MEJORAR LA DURABILIDAD

● El proyecto debería considerar todos los posibles mecanismos de degradación de la estructura, de forma que incluya medidas específicas en función de la agresividad a la que se encuentre sometido cada elemento.

● La estrategia de durabilidad incluirá, al menos, los aspectos que se mencionan en los siguientes apartados:

- Selección de formas estructurales adecuadas.

- Selección del tratamiento de protección adecuado (pintado, metalización, galvanización en caliente), teniendo en cuenta la clase de exposición a la que vaya a estar sometido el elemento, y el estado de la superficie a proteger.

- Disposición de medidas especiales de protección, en el caso de ambientes muy agresivos.

- Establecimiento de un programa de inspecciones a efectuar durante y después de la aplicación de la pintura.

- Establecimiento de un programa de mantenimiento que cubra la totalidad de la vida útil de la estructura.


3.7. SELECCIÓN DE LA FORMA ESTRUCTURAL

● En el proyecto se definirán los esquemas estructurales, las formas geométricas y los detalles que sean compatibles con la consecución de una adecuada durabilidad de la estructura. El proyecto debe facilitar la preparación de las superficies, el pintado, las inspecciones y el mantenimiento.

● Se procurará evitar diseños estructurales que favorezcan la corrosión. Para ello, se recomienda que las formas de los elementos estructurales sean sencillas, evitando una complejidad excesiva, y que los métodos de ejecución de la estructura sean tales que no se reduzca la eficacia de los sistemas de protección empleados (por daños en el transporte y manipulación de los elementos).

Fuente: Guía MOPT


Fuente: Guía MOPT

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Fuente: Guía MOPT

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Fuente: Guía MOPT


3.8. SOBREESPESORES EN ZONAS INACCESIBLES

● Las superficies de estructura de acero sometidas a riesgo de corrosión que sean inaccesibles a la inspección y mantenimiento y que no sean adecuadamente selladas, deberán tener inicialmente una protección adecuada a la vida útil prevista, debiendo además incrementarse el espesor del acero estrictamente resultante del cálculo estructural, con un sobreespesor que compense el efecto de la corrosión durante la vida útil.

● En ausencia de estudios más detallados, el sobreespesor (incremento del espesor nominal) tendrá el siguiente valor mínimo, expresado en mm

por cara inaccesible y por cada 30 años de vida útil prevista:

- Clases de exposición C4 (corrosividad alta), C5-I y C5-M (corrosividad muy alta): 1,5 mm.

- Clase de exposición C3 (corrosividad media): 1mm.

- Clase de exposición C2 (corrosividad baja): 0,5 mm.

- No se precisa sobreespesor para clase de exposición C1 (corrosividad muy baja).


3.9. ACEROS DE RESISTENCIA MEJORADA FRENTE A LA COR ROSIÓN

● Los aceros con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica podrán utilizarse sin pintura de protección en las superficies exteriores, incrementando el espesor nominal, obtenido en el cálculo, en 1 mmpara la superficie expuesta al ambiente exterior.

● En la superficie interior de secciones cerradas inaccesibles se aplicarán las disposiciones habituales establecidas para este tipo de situaciones.

● El empleo de estos aceros en los casos en que se prevé que su superficie va a estar en contacto con el terreno o el agua durante largos períodos, permanentemente húmeda, o sometida a ambiente marino con salinidad moderada o elevada, ambiente industrial conalto contenido en SO3, o presencia de sales de deshielo, precisa un estudio detallado de su conveniencia, debiendo en tales casos protegerse superficialmente el acero.


● La temperatura crítica del acero se considera de 500ºC.

● Los sistemas más habitualmente empleado para proteger la estructura frente al fuego son los siguientes:

4. PROTECCIÓN FRENTE AL FUEGO

- Proyecciones de mortero con perlita o vermiculita, mortero de cemento y morteros de fibra mineral. R240.

- Aplicaciones de pintura intumescente R120.

- Protecciones con paneles semirígidos de lana mineral. R240.

- Protecciones con placa de fibrosilicatos o placa de yeso. R240.


5. BIBLIOGRAFÍA

1) EAE “Instrucción de Acero Estructural”, Ministerio de Fomento (2010).

2) Norma UNE - ENV 1993/1/1: Eurocódigo 3: “Proyecto de estructuras metálicas. Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificios”, AENOR (2008).

3) DB SE - A “Código Técnico de la Edificación. Seguridad Estructural: Acero”, Ministerio de Vivienda (2009).

4) UNE - EN ISO 1090 - 2 “Ejecución de estructuras de acero y aluminio. Parte 2. Requisitos técnicos para la ejecución de estructuras de acero”, AENOR (2010).

5) UNE - EN ISO 111303 “Corrosión de metales y aleaciones. Directrices para selección de métodos de protección frente a la contaminación atmosférica”, AENOR (2009).

6) UNE - EN ISO 12944 “Pinturas y barnices. Protección de las estructuras de acero frente a la corrosión mediante sistemas de pintura protectores”, AENOR (1999).

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