17-Estructura Metalica PDF

Preview

Summary

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN ESPECIALIDAD COSTOS EN LA CONSTRUCCIÓN ANÁLISIS DE COSTOS Profesor: Alumno: No. de Cuenta: Estructura Metálica 1. Definición. Es el conjunto de elementos de acero estructural unidos entre sí con forme a un proyecto, mont...

Description

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN ESPECIALIDAD COSTOS EN LA CONSTRUCCIÓN ANÁLISIS DE COSTOS Profesor: Alumno: No. de Cuenta:

Estructura Metálica 1.

Definición. Es el conjunto de elementos de acero estructural unidos entre sí con forme a un proyecto, montados y armados para trabajar estructuralmente en forma integral, destinados a soportar y trasmitir cargas temporales y definitivas. La fabricación de estructuras de acero comprenderá la fabricación en taller y/o en campo y el montaje en obra de todos los elementos o partes que integran la estructura de acuerdo con lo indicado por el proyecto, debiendo cumplir con lo estipulado en las normas y Especificaciones vigentes del código (AWS) American Welding Society.

1.1

Clasificación. Las estructuras por su peso pueden clasificarse en:

a)

Ligeras. Son aquellas en donde por lo menos el 80% de los elementos de acero usados tienen un peso de hasta 12 kg/m.

b)

Semipesadas. Son aquellas en donde por lo menos el 80% de los elementos de acero tienen un peso comprendido entre 12.10 y 60 kg/m.

c)

Pesadas. Son aquellas en donde por lo menos el 80% de los elementos de acero usados tiene un peso mayor a 60kg/m.

1.2

Tipos de unión. Por lo que se refiere a los tipos de uniones empleados para ligar los diferentes elementos que integran las estructuras, estas pueden ser: a) Estructuras soldadas. b) Atornilladas. c) Estructuras remachadas.

Materiales. 2.1. 2.1.1

a)

Acero Estructural. Clasificación. A titulo enunciativo, aunque no limitativo, el acero estructural se puede clasificar en: - Placa. - Lámina. - Perfiles Estructurales. Placa. Son elementos planos clasificados por sus dimensiones ancho-largo y su espesor.

Estructura Metálica PAGINA 1 DE 24

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN ESPECIALIDAD COSTOS EN LA CONSTRUCCIÓN ANÁLISIS DE COSTOS Profesor: Alumno: No. de Cuenta:

b)

Lámina. Son productos planos de sección rectangular. Su espesor es menor que el de la placa y se mide en calibres. c) Perfiles Estructurales. c.1) Angulos. Son perfiles en forma de “L” pudiendo ser de lados iguales o de lados desiguales. Se les llama también perfiles tipo A.P.S. de lados iguales (perfiles tipo “L” lados iguales – LI) o perfiles A.P.S. de lados desiguales (perfil tipo “L” lados Desiguales – LD). c.2) Soleras. Son perfiles que se obtienen de la placa, de dimensiones y espesores variados. c.3) Redondos lisos o corrugados. Son productos cuya sección transversal es circular. Su diámetro se mide en milímetros o en octavos de pulgada. c.4) Perfiles de lámina formados en frío. Son productos que se obtienen de la lámina y que mediante enderezadoras dan origen a perfiles del tipo del canal monten o Canal Tsyn. c.5) Perfiles Estructurales tipo I.P.R. (W). Son llamados también perfiles IR (perfil “I” tipo Rectangular) o vigas I:P:R: Constan de dos patines de forma rectangular y un alma también rectangular, perpendicular a los patines. c.6) Perfiles Estructurales tipo I.PS. (S). Son llamados también perfiles IE (perfil “I” tipo Estándar) o vigas I.P.S. Son perfiles similares al I.P.R., pero de patines de menor tamaño y por lo tanto, más ligeros. c.7) Perfiles Estructurales tipo C.P.S. Son llamados también perfiles CE o Canales C.P.S. siendo miembros en forma de “C”, cuyo patín es de sección variable. C.8) Perfiles Estructurales tipo T.P.R. o T.P.S. Son perfiles en forma de “T”. c.9)

Perfiles Compuestos. Son los elementos obtenidos de la combinación de cualquiera de los perfiles anteriormente mencionados dando origen a una nueva sección. 2.1.2

Requisitos que deben cumplir los materiales. Las piezas deberán estar limpias, rectas y sin defectos.

a)

El acero empleado en la construcción de estructura metálica debe ser el especificado en proyecto y cumplir con los requisitos de las normas en vigor que sean aplicables:

Estructura Metálica PAGINA 2 DE 24

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN ESPECIALIDAD COSTOS EN LA CONSTRUCCIÓN ANÁLISIS DE COSTOS Profesor: Alumno: No. de Cuenta:

-

La ASTM-A-6 en cuanto a los requisitos generales para las placas, perfiles, tabla estacas y barras de acero laminado en caliente para uso estructural.

-

La NOM-B-254-1974 (ASTM A36) para el acero estructural.

-

La NOM-B-277-1981 (ASTM A606) para lámina de acero baja aleación y alta resistencia, laminada en caliente y laminada en frío, resistente a la corrosión.

-

La NOM-B-282-1974 (ASTM A242) para el acero estructural de baja aleación y alta resistencia.

-

La NOM-B-347 (ASTM A570) para la lámina de acero al carbón laminada en caliente, para uso estructural.

-

La norma oficial para acero en puentes y edificios NOM-B-38-19-1959.

-

La NOM-B-99-1971 (ASTM A529) para el acero estructural con límite de fluencia mínimo de 29.5 kg/mm2 y con un espesor máximo de 12.7 mm.

-

La NOM-B-177-1983 (ASTM A53) para tubos de acero, con o sin costura, negros y galvanizados por inmersión en caliente.

-

La NOM-B-199-1984 (ASTM A53) para tubos de acero al carbón para usos estructurales, formados en frío, con o sin costura de sección circular o de otras formas.

-

La NOM-B-200-1985 (ASTM A501) para tubos con o sin costura, de acero al carbón, formados en caliente, para usos estructurales.

b)

El supervisor rechazará aquel material que presente dobleces, abolladuras o defectos notables e inaceptables a su juicio y/o del Calculista, sin embargo dobleces o abolladuras menores podrán ser enderezados y allanados mediante prensa o gatos, siguiendo los procedimientos y requisitos señalados en el Capitulo 3.9. “Correcciones”.

2.2

Tornillos y Anclajes.

a)

El acero para tornillos y anclajes será del tipo señalado en el proyecto, pero siempre respetando lo indicado en la norma ASTM A307.

b)

El acero para anclajes será del tipo señalado en el proyecto, pero simple respetando lo indicado en las normas ASTM A36 y A325.

c)

Los remaches de acero estructural deberán cumplir con lo indicado en la ASTM A502.

2.3

Electrodos.

a)

El electrodo empleado será de las series E60XX y E70XX según se requiera, debe cumplir con la especificación para electrodos recubiertos de acero dulce, para soldadura de arco según el código

Estructura Metálica PAGINA 3 DE 24

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN ESPECIALIDAD COSTOS EN LA CONSTRUCCIÓN ANÁLISIS DE COSTOS Profesor: Alumno: No. de Cuenta:

de la AWS; o en su caso se puede emplear electrodo desnudo y fúndente granular para el proceso de arco sumergido los que estarán de acuerdo con la clasificación F60 ó F70 del código de la American Welding Society, especificación para electrodos para electrodos desnudos de acero dulce y soldadura para arco sumergido. b)

Los electrodos y fundentes para soldadura cumplirán con las especificaciones de la Sociedad Americana de Soldadura, (American Welding Society AWS) que sean aplicables: - La NOM-H-77-1983 (AWS A5.1) para electrodos de acero al carbon, recubiertos para soldadura por arco eléctrico. - La NOM-h-86-1983 (AWS A5.5) para electrodos de acero de baja aleación, recubiertos, para soldadura por arco eléctrico. - La AWS A5.17 para electrodos desnudos de acero al bajo carbón y fundentes para soldadura de arco sumergido. - La NOM-H-97-1984 (AWS A5.18) para metales de aporte de acero al carbón para soldadura por arco protegido con gas. - La NOM-H-99-1984 (AWS A5.20) para electrodos de acero al carbón para soldadura por arco con electrodo tubular continuo. - La AWS 5.23 para electrodos desnudos de acero de baja aleación y fundentes para soldadura de arco sumergido.

c)

El tamaño del electrodo deberá ser el apropiado al espesor de los elementos a soldar, tipo de soldadura y dimensión de la misma. Consecuentemente la corriente (amperios) y el arco (voltios), deberán ser adecuados al tamaño de la soldadura.

d)

Los electrodos a utilizar se deberán almacenar en un local seco, conservándolos en su empaque.

e)

Los electrodos con el revestimiento roto o con humedad en el mismo, serán rechazados.

f)

En general todo lo relativo a soldaduras, deberá cumplir con los especificado en las normas A.I.S.C. y A.W.S.

3.0

Generalidades y ejecución de actividades.

3.1

Planos de taller.

a)

Antes de inicio de los trabajos, la Iglesia proporcionara al contratista los planos estructurales que haya desarrollado el proyectista.

b)

Con base en los planos de diseño y respetando los perfiles, secciones, soldaduras e indicaciones dadas en dichos planos, el contratista elaborará los planos del taller (planos universales de taller o fabricación).

c)

Con los planos de taller, el contratista que será quien fabrique y monte la estructura, se sujetara a lo especificado en el proyecto, debiendo indicar detalles específicos de cada pieza como medidas exactas al corte, acotaciones en milímetros, desglose de sus partes y su peso, cantidad de piezas que se requieren, identificando piezas por clave y tipo de acuerdo con el montaje.

Estructura Metálica PAGINA 4 DE 24

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN ESPECIALIDAD COSTOS EN LA CONSTRUCCIÓN ANÁLISIS DE COSTOS Profesor: Alumno: No. de Cuenta:

Deberá incluir además, la localización, tipo y tamaño de todos los remaches, tornillos y soldaduras. Se deberá tener en cuenta la rapidez y economía en la fabricación y en el montaje. Cuando se incluyan placas de relleno de nivelación y otros elementos especiales, los planos deberán mostrar los tamaños, perfiles y localización de todas las piezas. d)

Los planos deberán indicar si los sujetadores y soldaduras se harán en el taller o en el campo.

e)

Los planos deberán ser fácilmente legibles y estar dibujados a una escala no menor de 1:100. La información más compleja deberá dibujarse a la escala que sea necesaria para poder apreciarla con todo detalle y claridad.

f)

Una vez terminados, se presentaran a la Empresa por conducto de la residencia para su aprobación y no se procederá a la fabricación de la estructura hasta haber obtenido el Visto Bueno por conducto de la empresa. Dicha aprobación se referirá exclusivamente a la interpretación correcta que haya dado el fabricante a los planos de proyecto, quedando bajo su responsabilidad la fabricación de las piezas, no implicando para el proyectista responsabilidad alguna en la fabricación y montaje.

g)

Los símbolos que se utilicen para la soldadura en los planos de taller, serán los que fije la A.W.S. Las condiciones especiales deberán ser totalmente explicadas con notas y detalles.

h)

Se deberán indicar aquellas uniones en las cuales sea importante la secuencia de soldar y su técnica, para evitar los esfuerzos por contracción y distorsión.

3.2

Equipos y Soldadores.

a)

El contratista propondrá el equipo a utilizar el que deberá ser aprobado por la Residencia. Si durante el trabajo el equipo presenta diferencias, el contratista estará obligado a repararlo o retirarlo, remplazándolo por otro en buenas condiciones.

b)

El equipo para soldar (Plantas), deberá ser de la capacidad (amperaje) suficiente para el tamaño y clase de electrodo a utilizar y garantizar que durante su operación se obtengan los resultados requeridos.

c)

La instalación eléctrica provisional para el equipo que se necesite utilizar, se hará según se indica en la Norma (1701 Tablero Provisional).

d)

Los soldadores deberán ser operadores calificados. El contratista deberá presentar a la residencia un escrito con los datos generales y la fotografía de cada soldador, asimismo entregará los datos del laboratorio o institución que hará las pruebas de competencia de los soldadores, en la inteligencia de que se reserva el derecho de rechazar el laboratorio propuesto y de considerarlo conveniente a sus intereses y a la calidad del producto final, el derecho de asignar el laboratorio o institución que deban hacer las pruebas de calificación de los soldadores.

Estructura Metálica PAGINA 5 DE 24

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN ESPECIALIDAD COSTOS EN LA CONSTRUCCIÓN ANÁLISIS DE COSTOS Profesor: Alumno: No. de Cuenta:

e)

Las pruebas de competencia serán las descritas en las Normas de la A.W.S. en los “Procedimientos Comunes de Calificación”. Las pruebas usadas para calificar al soldador serán:

e.1)

Para soldadura de ranura. - Prueba de doblado en la raíz. - Prueba de doblado en la cara. - Prueba de doblado lateral.

e.2)

Para soldadura de filete. - Prueba de sanidad en soldadura de filete.

e.3)

Material base y su preparación.

e.3.1) El material base deberá cumplir con las especificaciones del procedimiento. En todas las soldaduras para prueba, la longitud de las soldaduras para prueba, la longitud de las soldaduras, así como las dimensiones del material base, serán tales que puedan proporcionar suficiente material para hacer los especímenes pedidos más adelante. e.3.2) Cuando el material de las pruebas para soldadura de ranura sea de 9.5mm de espesor, la preparación del material base para hacer la soldadura será para soldadura a tope en V simple de acuerdo con los requisitos solicitados para dicha prueba. e.3.3) Para las soldaduras. Para las soldaduras de ranura en las cuales el espesor del material exceda 9.5mm de espesor, la preparación del material base para hacer la soldadura será para soldadura a tope en V simple de acuerdo con los requisitos. e.3.4) Para soldaduras de filete la preparación del material base, para hacer la soldadura, se hará tal como se requiera de acuerdo a las normas. e.4)

Posición de las soldaduras para prueba.

e.4. Soldadura de ranura. Con el propósito de determinar la habilidad del soldador para hacer soldaduras ranura en varias posiciones se requiere que las pruebas se hagan en las siguientes posiciones:

de

Posición Prueba 1G. Las placas se colocarán en un plano, aproximadamente horizontal para depositar el metal de la soldadura desde arriba. Esta prueba servirá para calificar el soldador para ejecutar soldaduras en posición plana. Posición Prueba 2G. Se colocarán las placas en un plano aproximadamente horizontal. Esta prueba servirá para calificar al soldador para ejecutar soldaduras en posición plana y horizontal de acuerdo al inspector de pruebas. Estructura Metálica PAGINA 6 DE 24

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN ESPECIALIDAD COSTOS EN LA CONSTRUCCIÓN ANÁLISIS DE COSTOS Profesor: Alumno: No. de Cuenta:

Posición Prueba 3G. Se colocarán las placas en posición vertical, con la ranura vertical. Esta prueba calificará al soldador para ejecutar soldaduras en posición plana y vertical. Posición Prueba 4G. Se colocarán las placas en un plano aproximadamente horizontal para depositar el metal de la soldadura de abajo hacia arriba. Esta prueba calificará al soldador para ejecutar soldaduras en posición plana y sobre cabeza. Si un soldador es probado en la posición 1G, también si aun soldador se le prueba en la posición 3G, no se requiere que sea probado en la posición 1G en caso de que sea probado en la posición 4G no es necesario probarlo en la posición 1G. e.4.2) Soldadura de filete. Con el propósito de determinar la habilidad del soldador para hacer soldaduras de filete en varias posiciones se requiere que se hagan las pruebas siguientes:

Posición Prueba 1F. Se colocarán las placas en posición tal, que la soldadura se deposite teniendo su eje aproximadamente horizontal y su sección crítica aproximadamente. Esta prueba servirá para calificar al soldador para ejecutar soldaduras de filete en posición plana. Posición Pruebas 2F. Se colocarán las placas en posición tal que cada soldadura se deposite en la parte superior de la superficie horizontal y contra la superficie vertical. Esta prueba servirá para calificar al soldador para ejecutar soldaduras de filete en posición plana y en posición horizontal. Posición Prueba 3F. Se colocarán las placas en posición tal, que cada soldadura se haga verticalmente. Esta prueba servirá para calificar al soldador para ejecutar soldaduras de filete en posición plana horizontal y vertical. Posición Prueba 4F. Se colocarán las placas en posición tal, que cada soldadura se deposite en la parte inferior de la superficie horizontal y contra la superficie vertical. Esta prueba servirá para calificar al soldador para ejecutar soldaduras de filete en posición plana, horizontal, vertical y sobre cabeza. Las posiciones de las placas para las pruebas arriba mencionadas, se refieren únicamente a la ejecución de las soldaduras de filete. La soldadura de relleno entre las soldaduras de filete, para las pruebas de sanidad de soldadura de filete se podrá hacer en cualquier posición. Si un soldador es examinado para la posición 2F, no necesita ser examinado para la posición a 1F. Si un soldador es examinado para la posición 3F, no se requiere examinarlo para la posición 1F o para la 2F. Si un soldador se le examina para la posición 4F, no es necesario examinarlo para la posición 1F ó 2F. e.5)

Número requerido de soldaduras para prueba.

Estructura Metálica PAGINA 7 DE 24

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN ESPECIALIDAD COSTOS EN LA CONSTRUCCIÓN ANÁLISIS DE COSTOS Profesor: Alumno: No. de Cuenta:

e.5.1) Soldaduras de ranura. Para soldaduras de ranura en material de (x) espesor hasta de 19mm. Inclusive, se hará una soldadura para prueba en material de 9.5mm. de espesor, como se indica en las normas en cada una de las posiciones para las cuales se vaya a calificar el soldador. El examen se hará de acuerdo con lo establecido en el inciso D.3.1. En el caso de que la construcción se incluya soldar material de espesor mayor de 19mm. se hará de acuerdo con las posiciones de placa de acuerdo a lo establecido. Una soldadura para prueba en material con espesor igual al máximo por emplearse en la construcción, pero no mayor de 25.4mm. en cada posición para la que se vaya a calificar el soldador. Si se hacen soldaduras de prueba para examen en material de espesor, máximo o en el de 25.4mm. de espesor, no se necesitarán hacer las soldaduras de prueba en el de 9.5mm. de espesor. e.5.2) Soldadura de filete. Para soldaduras de filete se hará una soldadura para prueba de acuerdo con el inciso D.3.2., tal como se requiere para las pruebas aplicadas de acuerdo a lo anteriormente solicitado, en cada una de las posiciones para las cuales se vaya a examinar al soldador. e.6)

Procedimiento para soldar. El soldador deberá seguir el procedimiento especificado y aprobado por la residencia.

e.7)

Especificaciones para prueba, número, tipo y preparación.

e.7.1) Soldaduras de ranura. Para las soldaduras de ranura la preparación de los especímenes se hará de acuerdo con las figuras de las placas que se indican. Siguiente, el número requerido de pruebas será el dado en la misma tabla según las normas aws. e.7.2) Soldaduras de filete. De ca...