Fases de Ejecución de Estructuras Metálicas en Taller

La ejecución de una Estructura Metálica requiere de dos etapas, la primera es la elaboración en taller, la segunda es el montaje en obra.

Veamos aquí como se organiza en fases la ejecución de trabajos en el taller.

Plantillaje

El plantillaje se efectúa mediante la confección de plantillas a tamaño natural de los elementos que se requieran, sobre todo aquellas piezas de los nudos y de las cartelas de unión.

Deben estar indicados los diámetros de los agujeros y su ubicación exacta, como también la identificación con marca o número del elemento a que corresponda.

Existen talleres que trabajan con la informática y ya no utilizan plantillas; de modo que se dibujan las piezas en el ordenador, indicando dimensiones y tolerancias en los planos. Desde el ordenador se envía la información con todos los datos a la máquina de oxicorte, procediendo así directamente a la fabricación de la pieza definitiva con su espesor según plano, o en algunos casos, se fabrica una plantilla en chapa delgada antes de proceder a la elaboración definitiva de la pieza.

Preparación, Enderezado y Conformado

Para eliminar aquellos pequeños defectos de laminación, o suprimir marcas en relieve y eliminar impurezas adheridas, antes de proceder al marcado, se realizan estas tareas nombradas.

Por lo general, el enderezado de perfiles, planeado de chapas y plegado o curvado, se realizan en frío con una prensa o máquina de rodillos.

No se admiten ningún tipo de abolladuras (por efecto de compresión) ni grietas (por efecto de tracción), que se produzcan durante la conformación.

También el enderezado y la conformación pueden efectuarse en caliente.

La normativa de referencia es la NBE EA-95, donde se establecen valores y datos sobre temperatura de calentamiento, sistema de enfriado y las precauciones a tener en cuenta para no producir alteraciones en la estructura del acero, ni generar tensiones parásitas durante las etapas de calentamiento y enfriamiento.

Se realiza la conformación de chapas en frío cuando el espesor de la chapa no supera los 10 mm., o el radio de curvatura no sea inferior a 50 veces el espesor.

Marcado sobre los Productos

Todo lo producido debe ser marcado en forma exacta y precisa para efectuar los cortes y taladros.

El taller debe llevar un control exhaustivo, teniendo cuenta de en qué elementos se emplea una determinada chapa o cualquier otro dato inherente al proceso y a los productos.

Cortes y Perforaciones

Las operaciones de corte y perforación de las piezas determinan las formas y dimensiones definitivas.

Las herramientas o sistemas de corte se efectúan con:

• Disco.
• Sierra.
• Cizalla.
• Máquina de Oxicorte (con una o dos boquillas).
• Plasma (para espesores pequeños).

El corte con plasma para espesores delgados, es casi perfecto, este sistema de corte calienta muy poco la chapa.

El corte con agua se realiza para grandes espesores proyectando un chorro a 3.000 y hasta 4.000 atm. sobre la chapa; se obtiene un corte bueno y exento de rebarbas.

La cizalla solo se utiliza para chapas, planos y angulares con espesores que no superen los 15 mm.

El disco se utiliza en grandes talleres, con máquinas que pueden cortar hasta secciones de 700 mm. El corte se puede realizar con cualquier ángulo y el comando parte de una consola incorporada (ordenador) a la máquina.

La máquina de oxicorte se utiliza tomando los recaudos necesarios para obtener un corte regular y para que no se produzcan fallas originadas en las tensiones o transformaciones por calentamiento. Todas las rebarbas, óxido adherido, irregularidades o estrías, se eliminan con piedra esmeril, fresa, buril o cepillo, terminando con acabado fino.

Soldaduras

Cuando deban soldarse las piezas cortadas, se preparan los bordes realizando un biselado en las zonas donde se unirán con soldadura.

Para soldaduras de chapas de espesores pequeños, se admite soldar con automática a penetración completa sin bisel.

Cualquier bisel se realiza con los ángulos y dimensiones marcados en los planos de taller y con las tolerancias especificadas en la normativa NBE EA-95.

Para soldaduras de chapas gruesas, es conveniente ejecutar el biselado con máquina herramienta. Por lo general se emplea el oxicorte automático, limpiando rebarbas o cualquier otra imperfección de la zona trabajada con esmerilado.

Los biseles pueden adoptar formas de V, U, X, en forma de copa u otros. Existen tantas variantes como sean necesarias por el ángulo de separación, talón y separaciones de bordes. Los tipos mas usuales se puntualizan en las Tablas 5.2.5 A y B de la norma NBE EA-95, incluídas en Anexo 3.

Los ángulos entrantes se realizan sin aristas vivas, redondeando con el mayor radio que sea posible.

Perforaciones

Cuando la estructura va atornillada, las perforaciones para agujeros se efectúan con taladro. El trabajo con taladro se realiza generalmente a diámetro definitivo. Existen casos en que puede preverse una rectificación realizando el agujero con un diámetro reducido en 1 mm. al diámetro definitivo.

En el caso en que sea necesario rectificar los agujeros de una costura, se realiza con escariador mecánico. Está prohibido utilizar lima redonda o broca pasante.

Siempre es mejor, si es posible, taladrar de una vez los agujeros que atraviesen dos o más piezas ya armadas, atornillándolas o engrapándolas firmemente. Luego de perforarlas se separan y se eliminan las rebarbas que queden.

Las perforaciones para agujeros que alojan tornillos calibrados, siempre se efectúan con taladro de diámetro nominal de la espiga igual, con las tolerancias expresadas en la normativa NBE EA-95.

Armado

En esta etapa se presentan los elementos estructurales procediendo al ensamblado de las piezas elaboradas. Esta operación se realiza sin forzar, adoptando la posición que tendrán al efectuar las uniones definitivas. Es el momento en que se arma el conjunto del elemento, no solo el que se une en taller sino también el que luego se unirá en la obra.

Se unen las piezas con tornillos calibrados o de alta resistencia, fijándolos con tornillos de armado, de diámetro con 2 mm. menos que el diametro nominal del agujero. Se ajustan un número suficiente de tornillos de armado, apretándolos con llave manual, para garantizar la inmovilidad de las piezas armadas y el contacto perfecto entre superficies.

Las piezas que se unirán con soldadura se fijan fuertemente sin excesiva coacción, pero aportando la inmovilidad necesaria para el soldeo y su enfriamiento, de manera de lograr la posición exacta para facilitar la tarea.

Para garantizar la fijación de las piezas a unir, se pueden efectuar algunos puntos de soldadura en número necesario y suficiente para asegurar la inmovilidad. En muchos casos, estos puntos de soldadura pueden considerarse en etapa de soldadura definitiva, siempre que esté realizados con idoneidad por un soldador homologado, y queden exentos de cualquier defecto.

El armado debe respetar la disposición y dimensiones de los elementos indicados en los planos de taller. Se rechazan o rectifican aquellas piezas que no permitan el armado de acuerdo a las especificaciones indicadas y referidas en la normativa correspondiente.

Se forman los subconjuntos con sus uniones correspondientes. Debe comprobarse la indeformabilidad de las uniones para el transporte a obra.

Identificación de las Piezas

Cada pieza debe estar identificada con un marcado ya expresado en los planos de taller para el armado de los elementos. Estas marcas ayudan a determinar la posición final en el conjunto de la obra.