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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL
URDANETA
FACULTAD DE INGENIERA ESCUELA DE INGENIERA CIVIL
MANUAL DE CONTROL DE CALIDAD PARA PROCESOS
DE SOLDADURA EN UNIONES DE VIGA METLICA EN PUENTES GRA.
Trabajo Especial de Grado para Optar al Ttulo de Ingeniero
Civil.
REALIZADO POR:
Argelia A. Soteldo T. C.I.: 17.504.354
TUTOR ACADMICO: Ing. Eduardo Velsquez C.I.: 7.608.640
Maracaibo, julio de 2011
DERECHOS RESERVADOS
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MANUAL DE CONTROL DE CALIDAD PARA PROCESOS DE SOLDADURA EN
UNIONES DE VIGA METLICA EN PUENTES GRA.
Argelia Andreina Soteldo Tern
C.I: 17.504.354
[email protected]
Ing. Eduardo Velsquez
C.I.: 7.608.640 Tutor Acadmico
[email protected]
DERECHOS RESERVADOS
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iii
DEDICATORIA
A Dios, Nuestro seor, por acompaarme en cada momento de mi
vida.
A mis padres Mara y Argenis, por ser el pilar de fortaleza ms
grande, que
son mis modelos a seguir y han sido mi apoyo incondicional
durante toda mi vida.
A mis hermanas Addenis y Arlenny, que son el apoyo que tengo da
a da,
por desvelarse conmigo cada vez que necesito ayuda.
Argelia Soteldo.
DERECHOS RESERVADOS
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iv
AGRADECIMIENTOS
En primer lugar le doy gracias a Dios por siempre estar a mi
lado guiando mi
camino, por darme la salud fsica y mental que me ha permitido
alcanzar esta
meta y darme el regalo de la vida todos los das.
Le doy gracias a mis padres por ser el pilar fundamental de mi
vida, y apoyarme
incondicionalmente en todo, por insistir en que si se pueden
lograr las metas que
nos proponemos, GRACIAS.
Le doy gracias a mis hermanas, por estar siempre ah apoyndome y
ayudndome
en cada detalle de este trabajo, aqu estoy para ustedes.
Le doy gracias a amigos y amigas, futuros colegas de esta
profesin que de una
manera u otra me ayudaron en el logro de esta meta, gracias.
Gracias a mi tutor acadmico, Ing. Eduardo Velsquez, por guiarme
en el camino
correcto a lo largo de este trabajo.
Gracias a ti ngel, que me has ayudado en todo lo que has podido
y aqu sigues,
hasta el final, todo para ayudarme a alcanzar esta meta.
Argelia Soteldo.
DERECHOS RESERVADOS
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v
SOTELDO TERN, Argelia. (2011). Manual de Control de Calidad Para
Procesos de Soldadura en Uniones de Viga Metlica en Puentes Gra.
Trabajo Especial de Grado para optar al ttulo de Ingeniera Civil.
Universidad Rafael Urdaneta. Facultad de Ingeniera. Escuela de
Ingeniera Civil. Maracaibo- Repblica Bolivariana de Venezuela.
RESUMEN La presente investigacin tuvo como objetivo disear un
manual de control de calidad para los procesos de soldadura en
uniones de vigas metlicas en puentes gra. Este estudio se bas en
una investigacin de tipo descriptivo, contando adems con el
material documental y bibliogrfico necesario para el desarrollo de
la investigacin, en este mismo orden de ideas el diseo de esta
investigacin ser del tipo no experimental transeccional y de campo,
de esta forma se utiliz como tcnica de recoleccin de datos, la
observacin documental, directa e indirecta, lo que permiti
recopilar los datos necesarios del procedimiento de soldadura de
las vigas de puentes gra en el taller de reparaciones mayores del
Metro de Maracaibo, y el posterior anlisis de estos datos en forma
de resultados para utilizarlos como lineamientos fundamentales en
el diseo del manual que se propone. De manera que pueda utilizarse
como herramienta til en el campo de los trabajos de soldadura
especficamente en el rea de la construccin civil. Palabras Claves:
Puente gra, Soldadura, Control de Calidad, Manual, Vigas.
[email protected]
DERECHOS RESERVADOS
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vi
SOTELDO TERN, Argelia. (2011). Quality Control Manual for
Welding Processes on Unions in metal Bridge girder crane. Special
Degree Work to obtain the title of Civil Engineering. Rafael
Urdaneta University. Engeneering Faculty. Civil Engineering School.
Maracaibo- Bolivarian Republic of Venezuela
ABSTRACT
This study was aimed to design a quality control manual for the
process of welding joints in crane girders. This study was based on
a descriptive research, in addition with the bibliographic and
documentary material necessary for the development of research, in
this vein the design of this research is a transactional and
non-experimental field work, this way, it was used as a technique
for data collection, documentary, direct and indirect observation,
which allowed to collect the necessary data from the welding
process of the beams overhead cranes in the shop for major repair
of Metro de Maracaibo, and subsequent analysis of these data in
terms of results to be used as the basic guidelines in designing
the proposed manual. So it can be used as a useful tool in the
field of welding work specifically in the area of civil
construction.
Keywords: Bridge crane, Welding, Quality Control, Manual,
Beams.
[email protected]
DERECHOS RESERVADOS
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vii
INDICE GENERAL
DEDICATORIA
....................................................................................................................
iii AGRADECIMIENTOS
.........................................................................................................
iv RESUMEN
............................................................................................................................
vi ABSTRACT
..........................................................................................................................
vi INDICE GENERAL
.............................................................................................................
vii INDICE DE FIGURAS
.........................................................................................................
ix INDICE DE ANEXOS
..........................................................................................................
xi INTRODUCCION
..................................................................................................................
1 CAPITULO I
........................................................................
Error! Marcador no definido. EL PROBLEMA
..................................................................
Error! Marcador no definido.
1.1 Planteamiento y Formulacin del Problema. ..............
Error! Marcador no definido. 1.2. Objetivos.
...............................................................
Error! Marcador no definido.
1.2.1. Objetivo
General............................................. Error!
Marcador no definido. 1.2.2. Objetivos Especficos.
.................................... Error! Marcador no definido.
1.3 Justificacin de la Investigacin. ............................
Error! Marcador no definido.
1.4 Delimitacin de la Investigacin.
............................... Error! Marcador no definido. 1.4.1
Delimitacin Cientfica. ......................................
Error! Marcador no definido. 1.4.2 Delimitacin Temporal.
....................................... Error! Marcador no
definido. 1.4.3 Delimitacin Espacial.
......................................... Error! Marcador no
definido.
CAPITULO II
.......................................................................
Error! Marcador no definido. MARCO TERICO
.............................................................
Error! Marcador no definido.
2.1 Antecedentes de la Investigacin:
.............................. Error! Marcador no definido. 2.1.1
Histricos:
............................................................ Error!
Marcador no definido. 2.1.2 Investigacin:
...................................................... Error!
Marcador no definido.
2.2 Bases Tericas:
........................................................... Error!
Marcador no definido. 2.2.1 Acero:
..................................................................
Error! Marcador no definido.
2.2.2 Conexin en Estructuras de Acero: .........................
Error! Marcador no definido. 2.2.3 Soldaduras:
.......................................................... Error!
Marcador no definido. 2.2.4 Puente Gra.
........................................................ Error!
Marcador no definido. 2.2.5 Calidad:
................................................................
Error! Marcador no definido.
2.3 Definicin de Trminos Bsicos: ...............................
Error! Marcador no definido. 2.4 Sistema de Variables:
................................................. Error! Marcador
no definido.
2.4.1 Definicin nominal:
............................................. Error! Marcador no
definido. 2.4.2 Definicin conceptual:
......................................... Error! Marcador no
definido. 2.4.3 Definicin operacional:
....................................... Error! Marcador no
definido. 2.4.4 Cuadro de Variable:
............................................. Error! Marcador no
definido.
CAPTULO III.
....................................................................
Error! Marcador no definido. MARCO METODOLGICO.
............................................. Error! Marcador no
definido.
3. 1. Tipo de Investigacin.
.............................................. Error! Marcador no
definido. 3.2. Diseo de la Investigacin.
........................................ Error! Marcador no
definido.
DERECHOS RESERVADOS
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viii
3.3. Poblacin.
..................................................................
Error! Marcador no definido. 3.4. Muestra.
.....................................................................
Error! Marcador no definido. 3.5. Tcnicas de Recoleccin de Datos.
........................... Error! Marcador no definido.
3.5.1 Observacin Documental. ...................................
Error! Marcador no definido. 3.5.2 Observacin Directa.
........................................... Error! Marcador no
definido. 3.5.3 Observacin lndirecta.
......................................... Error! Marcador no
definido.
3.6. Instrumentos de Recoleccin de Datos ......................
Error! Marcador no definido. 3.7. Fases de la Investigacin
........................................... Error! Marcador no
definido.
CAPITULO IV.
....................................................................
Error! Marcador no definido. ANLISIS DE RESULTADOS.
.......................................... Error! Marcador no
definido.
4.1. RESUMEN TCNICO DE PUENTE-GRA DE CAPACIDAD 2 TONELADAS:
..........................................................................................
Error! Marcador no definido. 4.2 RESUMEN TCNICO DE PUENTE-GRA DE
CAPACIDAD 8 TONELADAS:
..........................................................................................
Error! Marcador no definido.
CAPITULO V
......................................................................
Error! Marcador no definido. CONCLUSIONES
................................................................
Error! Marcador no definido. RECOMENDACIONES
...................................................... Error!
Marcador no definido. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS:
................................ Error! Marcador no definido.
ANEXOS
..............................................................................
Error! Marcador no definido.
DERECHOS RESERVADOS
-
ix
INDICE DE FIGURAS
FIG.2.1 MODULO DE ELASTICIDAD
.............................................................................
15
FIG 2.2 CONEXIONES RGIDAS
......................................................................................
18
FIG 2.3 CONEXIN SEMI-RGIDA
..................................................................................
18
FIG 2.4 CINCO TIPOS BSICOS DE UNIONES L
.......................................................... 23
FIG 2.5 GARGANTA FORMADA EN LA SOLDADURA DE FILETE
......................... 25
FIG 2.6TIPOS DE SOLDADURAS DE FILETE
................................................................
25
FIG 2.7 DETALLES DE SOLDADURAS DE RANURA
.................................................. 26
FIG 2.8 TIPOS DE POSICIONES DE SOLDADURAS
..................................................... 28
FIG 2.9 COMPONENTES DE UN PUENTE GRA
......................................................... 33
FIG 2.10 SISTEMA GENERAL DE CONTROL DE CALIDAD EN LOS PROCESOS
.. 39
FIG 4.1 PLANO DE PLANTA, UBICACIN DE PUENTES-GRA
.............................. 70
FIG 4.2 - MONTAJE DE VIGAS DE PUENTE-GRA
..................................................... 71
FIG 4.3 - MONTAJE DE VIGAS DE PUENTE-GRA
..................................................... 71
FIG 4.4 - DETALLE DE VIGA METLICA SOBRE MNSULA DE CONCRETO
...... 72
FIG 4.5 - DETALLE DE UNIN CON PERNO DE VIGA METLICA AL
CONCRETO
..............................................................................................................................................
72
FIG 4.6 - PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA DE VIGAS METLICAS
.................. 73
FIG 4.7 - PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA DE VIGAS METLICAS
.................. 73
FIG 4.8 - DETALLE DE EMPALMADO A TOPE DE VIGAS METLICAS
................. 74
FIG 4.9 - DETALLE DE EMPALMADO A TOPE DE VIGAS METLICAS CON
PLACA AUXILIAR
.............................................................................................................
74
FIG 4.10 - DETALLE DE PLACA AUXILIAR EN VIGAS
.............................................. 75
FIG 4.11 - REA GENERAL DEL TALLER DE REPARACIONES MAYORES
........... 75
FIG 4.12 DETALLE DE PERFIL HEB (300 Y
400)...........................................................
77
FIG 4.13 DETALLE DE PERFIL DE LOS EJES N Y P Y LAS VIGAS HEB 300
........... 78
FIG 4.14 DETALLE DE EMPALME DE VIGAS METLICAS HEB 300 Y
400............ 78
FIG 4.15 DETALLE DE PERFIL DE LOS EJES S Y P, Y LAS VIGAS HEB
400 .......... 81
DERECHOS RESERVADOS
-
x
INDICE DE TABLAS
TABLA 2.1 REQUISITOS DE ACOPLAMIENTO ENTRE METAL DE APORTE Y
METAL BASE
.....................................................................................................................
23
TABLA 2.2 PRINCIPALES NORMAS UNE APLICABLES A LOS PUENTES-GRA
34
TABLA 2.3 CONTROL DE SOLDADURAS
.....................................................................
45
TABLA 2.4 CRITERIOS DE CORRECCIN DE DEFORMACIONES DE
SOLDADURAS
...................................................................................................................
49
TABLA 2.5 CUADRO DE VARIABLES
..........................................................................
58
TABLA 3.1. TIPOS DE UNIONES DE ELEMENTO DE ACERO66
TABLA 3.2. PROCESOS DE SOLDADURA EN UNIONES DE VIGAS
METLICAS
EN PUENTES GRA...66
TABLA 4.1. RESULTADOS DE INSTRUMENTO NO. 1 PUENTE GRA 2
TON76
TABLA 4.2. RESULTADOS DE INSTRUMENTO NO. 2 PUENTE GRA 2
TON76
TABLA 4.3. RESULTADOS DE INSTRUMENTO NO. 1 PUENTE GRA 8
TON79
TABLA 4.4. RESULTADOS DE INSTRUMENTO NO. 2 PUENTE GRA 8
TON80
DERECHOS RESERVADOS
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xi
INDICE DE ANEXOS
ANEXO 1 - INFORME DE PRUEBA DE INSPECCIN DE SOLDADURA POR
ULTRASONIDO
................................................................................................................
129
ANEXO 2 - INFORME TCNICO DE ESTUDIO DE COMPORTAMIENTO DE
VIGA
CARRILERA
.....................................................................................................................
147
ANEXO 3 - ENTREGA DE LIBERACIN Y RECEPCIN DE LAS VIGAS PARA
PUENTE GRA DEL TALLER DE REPARACIONES MAYORES
............................. 158
ANEXO 4 - ENTREGA DE LIBERACIN Y RECEPCIN DE LA ESTRUCTURA
SOPORTE DEL SISTEMA CONTRA CADAS DEL TALLER DE REPARACIONES
MAYORES
.........................................................................................................................
189
DERECHOS RESERVADOS
-
INTRODUCCION
En los procesos constructivos hoy en da nos encontramos
frecuentemente
con sistemas en los cuales los procedimientos de soldaduras son
altamente
importantes. El presente trabajo de investigacin tiene como
objetivo principal el
Diseo de un Manual de Control de Calidad para los procesos de
soldadura en
uniones de vigas metlicas en puentes gra.
La presente investigacin se estructura de la siguiente
manera:
Captulo I: presentacin del Problema, constituido por el
planteamiento del
problema, justificacin de la investigacin, los objetivos de
estudio y la delimitacin
espacial y temporal.
Captulo II: Marco Terico, donde se establecen los basamentos
tericos,
antecedentes y los conceptos bsicos de esta investigacin, los
cuales
proporcionan el material documental que permitir construir el
manual propuesto.
Captulo III: Marco Metodolgico, el cual concentra todo lo
referente a la
metodologa empleada para lograr los objetivos planteados,
comenzando por el
tipo de investigacin al cual pertenece este trabajo, la poblacin
y muestra, las
tcnicas de recoleccin de informacin utilizada y el procedimiento
y fases de la
investigacin.
Captulo IV: Anlisis de los Resultados, donde se observan
detalladamente
los resultados obtenidos, con la finalidad de llegar a
conclusiones que satisfagan
las inquietudes desarrolladas en la investigacin, adems del
anlisis de los
resultados de los ensayos recolectados que permitirn crear los
lineamientos a
seguir en el diseo del manual.
Capitulo V: La Propuesta, se incluye el manual propuesto, para
el control de
calidad de las soldaduras de vigas metlicas de puentes-gra.
DERECHOS RESERVADOS
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CAPITULO I
EL PROBLEMA
1.1 Planteamiento y Formulacin del Problema.
A travs de los aos, la Ingeniera Civil ha sido la rama que tiene
bajo su
responsabilidad la planificacin, diseo y ejecucin de proyectos
de construccin.
Debido a su impacto en la sociedad, es importante que todos sus
procedimientos
se realicen siguiendo las normas COVENIN. Ms especficamente en
los procesos
de soldadura de elementos metlicos, en donde se deben seguir
lineamientos de
control de calidad exigentes para garantizar la seguridad de los
trabajadores y de
la estructura, as como tambin, es esencial tener en cuenta el
inters de las
compaas constructoras y contratistas de minimizar los gastos del
proyecto y el
tiempo empleado en l.
An cuando existen normas y especificaciones acerca del control
de calidad y
otras fuentes bibliogrficas acerca de soldaduras de elementos
metlicos (libros,
enciclopedias, Internet, entre otros), no hay una informacin
compilada y
secuencial acerca del tema que facilite estos procesos.
Para esta investigacin especficamente, se evaluarn los procesos
de control
de calidad de las vigas metlicas de los puentes gra, que son,
mquinas para
elevacin y transporte de materiales, tanto en interior como en
exterior, de uso
muy comn tanto en almacenes industriales, como talleres.
Bsicamente se trata
de una estructura elevada formada por una o varias vigas
metlicas, con un
sistema de desplazamiento de 4 ruedas sobre rales laterales,
movidos por uno o
ms motores elctricos.
DERECHOS RESERVADOS
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Debido a su utilizacin en una obra de construccin, ste tipo de
maquinaria
requiere un estricto control de calidad tanto en su construccin
como
mantenimiento.
Este estudio se refiere a los procesos de soldadura de las vigas
metlicas que
conforman un puente gra, tomando como referencia la construccin
de ste en el
Taller de Reparaciones Mayores del Metro de Maracaibo, y
observando el
procedimiento correcto de montaje y soldadura de las vigas
carrileras que lo
conforman, para garantizar as el control de la calidad del
mismo.
Ingenieros, tcnicos y obreros del rea de construccin manifiestan
no poseer
y menos utilizar un manual donde se especifiquen los parmetros
de control de
calidad para procesos de soldadura en uniones de vigas metlicas
de puentes
gra, esto ha trado como consecuencia un deterioro prematuro en
estas
estructuras metlicas ocasionando gastos extras de
mantenimiento.
Por lo tanto, la necesidad de elaborar un manual que recopile la
informacin
necesaria y pertinente referente al control de calidad de
procesos de soldadura en
uniones de vigas metlicas de puentes gra, que est dirigido a
estudiantes,
ingenieros, y tcnicos afines para propsitos de consultas en la
prctica del
ejercicio, as como tambin a empresas, contratistas y
constructoras, a fin de
disminuir el porcentaje de problemas que se presentan en esta
rea.
Lo anteriormente mencionado conduce a preguntarse Es
necesario
elaborar un manual referente al control de calidad de procesos
de soldadura en
uniones de vigas metlicas de puentes gra? tomando en cuenta
las
observaciones hechas y conociendo la ausencia de informacin
necesaria para el
manejo correcto de las soldaduras y su control de calidad. Es
preciso preguntarse
Cules son los tipos de uniones para elementos de acero? y Cules
son los
procesos de soldaduras de uniones de vigas metlicas en puente
gra? Estas
interrogantes constituyen la razn de este estudio y es por ello
que el propsito del
DERECHOS RESERVADOS
-
mismo es disear un Manual de Control de Calidad para Procesos de
Soldadura
en Uniones de Vigas Metlicas de Puentes Gra.
1.2. Objetivos.
1.2.1. Objetivo General.
Disear un Manual de Control de Calidad para los procesos de
soldadura en
uniones de vigas metlicas en puentes gra.
1.2.2. Objetivos Especficos.
Identificar los tipos de uniones de elemento de acero segn las
normas
vigentes.
Determinar los procesos de soldadura en uniones de vigas
metlicas en
puentes gra.
Describir los parmetros de control de calidad para soldaduras
en
uniones de vigas metlicas en puentes gra.
Elaborar los lineamientos para el diseo y ejecucin del manual
control
de calidad de los procesos de soldadura en uniones de vigas
metlicas
de puentes gra.
DERECHOS RESERVADOS
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1.3 Justificacin de la Investigacin.
Con el paso del tiempo la industria de la construccin se ha
vuelto cada vez
ms ambiciosa, en el sentido que, est siempre en un proceso de
desarrollo y
evolucin continua, abarcando proyectos de gran escala,
simplemente en
bsqueda de la optimizacin de la calidad y del tiempo empleado,
para esto se
han creado equipos y maquinarias de elementos pesados, como lo
son los
puentes gra.
Tomando en cuenta la finalidad de esta maquinaria en una obra
de
construccin, la cual es el traslado de un lugar a otro de
elementos pesados, es
importante que todos los elementos que la conforman estn en
ptimas
condiciones para evitar un desastre que tenga consecuencias
perjudiciales, para
este fin existen especificaciones y normas oficiales como las
COVENIN acerca de
control de calidad y mantenimiento que deben tenerse presente a
la hora de
utilizar este tipo de equipo.
A travs de esta investigacin realizada dentro de las
instalaciones del
Taller de Reparaciones Mayores del Metro de Maracaibo, se quiere
lograr la
recopilacin de la informacin existente acerca de control de
calidad de procesos
de soldadura aplicados especficamente a las uniones de vigas
metlicas de los
puentes gra, as como tambin la documentacin del procedimiento de
empalme
del las vigas carrileras del puente gra construido en el taller
y el anlisis de los
resultados de los ensayos de calidad posteriores, que permiten
garantizar la
excelencia de dicha soldadura. Todo esto para la elaboracin de
un manual que
no existe actualmente, el cual servir para facilitar y agilizar
el trabajo de
ingenieros, tcnicos y obreros en general de la industria
constructiva que se
encarguen de estos procedimientos.
Al proponer este manual de control de calidad buscamos la
obtencin de
beneficios utilizando un sistema de gestin de la calidad basado
en procesos, el
cual enfatiza la importancia de:
DERECHOS RESERVADOS
-
La comprensin y el cumplimiento de los requisitos,
La necesidad de considerar los procesos en trminos que aporten
valor,
La obtencin de resultados del desempeo y eficacia del proceso,
y
La mejora continua de los procesos con base en mediciones
objetivas.
1.4 Delimitacin de la Investigacin.
1.4.1 Delimitacin Cientfica.
El presente proyecto de investigacin se encuentra dentro del rea
de
tecnologa de la construccin, en la sub-rea de estructuras de
acero, referente a
control de calidad de soldaduras en uniones de vigas metlicas de
puentes gra.
1.4.2 Delimitacin Temporal.
Esta investigacin se realiz en un perodo desde el mes de enero
de 2009
hasta su culminacin en el mes de julio de 2011.
1.4.3 Delimitacin Espacial.
Este trabajo de investigacin se realiz en el Estado Zulia,
dentro del taller de
reparaciones mayores del metro de la ciudad de Maracaibo.
DERECHOS RESERVADOS
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CAPITULO II
MARCO TERICO
El presente captulo contiene los conceptos y definiciones
tcnicas que
servirn como fundamentos y bases tericas de este estudio, as
como tambin la
revisin de trabajos de investigacin relacionados con la
elaboracin de manuales
y sus caractersticas.
2.1 Antecedentes de la Investigacin:
2.1.1 Histricos:
El prestigio de EDWARDS DEMING est muy relacionado con las
conferencias que dio en 1950 a los japoneses, y con las que Japn
logr el xito
econmico, gracias a que Deming logr cambiar sus mentalidades y
los convenci
de que la calidad era un arma estratgica. Demostraba los altos
costos en que una
empresa incurre cuando no tiene un proceso planeado para
administrar su calidad,
el desperdicio de materiales y productos rechazados, el costo de
retrabajar dos o
ms veces los productos para eliminarles defectos, o las
reposiciones y
compensaciones pagadas a los clientes por los fallos en los
mismos.
Deming hizo una comparacin entre los costos de los esfuerzos
que
representaba el aplicar los principios de control de calidad y
demostr que
cualquier empresa poda obtener el doble de utilidades, si
administraba
correctamente y reduciendo las perdidas denominadas "costos de
calidad".
DERECHOS RESERVADOS
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En 1951 la industria japonesa instituy el premio Deming a la
Calidad, que
se entrega a las industrias que destaquen por la mejora en la
calidad de sus
productos, y a las personas que contribuyan al conocimiento de
la calidad y a la
confiabilidad de los productos.
KAORU ISHIKAWA es la mxima autoridad Japonesa en el control
total de
la calidad. Sus publicaciones se encuentran entre las ms
vendidas en el campo
de los negocios y ha sido adoptado como manual fundamental para
la aplicacin y
funcionamiento de los programas del control total de la calidad
y expresa que
"Mediante el control total de la calidad, con la participacin de
todos los
empleados, incluyendo el presidente, cualquier empresa puede
crear mejores
productos o servicios a bajo costo, al tiempo que aumentan sus
ventas, mejoran
las utilidades y convierte a la empresa en una organizacin
superior".
Ishikawa critic que en Occidente se diera tan poca importancia a
la
contribucin que cada uno le puede dar a la calidad. La
insistencia de los
japoneses por el trabajo en equipo y que todo el personal es
igual en las bases de
contribucin a la calidad, ilustra la gran distancia entre las
prcticas de calidad de
unas direcciones y otras e insisti en la idea de que las quejas
de los clientes eran
oportunidades que nunca deban ser desperdiciadas, y
representaban una ocasin
para reajustar la calidad. Tambin es conocido como el padre de
los crculos de
calidad, que eran pequeas unidades de trabajo donde cada uno
poda hacer el
trabajo del otro, potenciando as las mltiples habilidades.
Desarroll una simple clasificacin de herramientas estadsticas de
la
calidad, entre las cuales algunas pueden ser aprendidas y
aplicadas por cada
persona de la organizacin (diagrama causa-efecto, anlisis de
Pareto), otras que
solo pueden ser usadas por directores y especialistas en la
calidad (muestreos,
comprobacin de hiptesis), y por ltimo otras que solo pueden
resolverlos
especialistas en calidad y consultores como el diseo de
experimentos.
DERECHOS RESERVADOS
-
Resea de la Calidad en Venezuela
La calidad en Venezuela ha podido impactar tanto a las
instituciones
oficiales como a las privadas, pero en dos corrientes distintas
y sobre todo en la
bsqueda de objetivos diferentes como consecuencia de sus
naturalezas distintas.
No obstante en la historia reciente industrial del pas desde el
desarrollo industrial
concebido por el gobierno del general Prez Jimnez que se
concreta con la zona
industrial de Valencia, es precisamente el estado el que asume
polticas de
desarrollo y de tecnologas que ayudarn a implantar los primeros
conceptos de
calidad en el pas. Vemos de sta manera como el estado toma la
iniciativa que le
corresponde y decreta la creacin de la Comisin Venezolana de
Normas
Industriales (COVENIN) mediante el decreto 501 del 31 de
Diciembre de 1958, el
cual permite que se desarrollen polticas de normalizacin y de
control de la
calidad que hasta esa fecha no se tenan reguladas. Vemos cmo en
el pas la
experiencia que se tiene proviene a travs de la industria
petrolera que es
netamente norteamericana, pero es la que estableca parmetros de
control tanto
de normas como de control de la calidad a sus proveedores.
Durante los primeros aos, COVENIN no logra su cometido de
funcionar tal
como estaba diseada debido a una carencia de polticas, personal
idneo,
presupuestos y locales apropiados donde poder ensayar los
requisitos que se
determinaban en una norma, por lo que durante el perodo de 1958
hasta 1965 el
nmero de normas tcnicas desarrolladas fue bajo (aproximadamente
120
normas). Durante sta poca se crean los primeros comits tcnicos
de trabajo de
carcter privado como son: El Comit Conjunto de Concreto Armado
(C.C.C.A), el
comit de electricidad (CODELECTRA), con la finalidad de prestar
un apoyo a la
COVENIN en el desarrollo de las normas tcnicas y por ende del
incipiente control
de la calidad.
Durante el perodo de 1965 hasta 1972, el avance de la
normalizacin en el
pas recibe un impulso decisivo de parte del estado al crear el
Ministerio de
DERECHOS RESERVADOS
-
Fomento la Divisin de Normalizacin y Certificacin de calidad
adscrita a la
Direccin de Industria y Comercio. Esto permite que Covenin
disponga de un ente
operativo y una cobertura nacional para desarrollar sus labores
en aras de mejorar
el parque industrial en sus polticas de alcanzar niveles de
calidad bsicos para su
poca.
Para el ao de 1972 Covenin otorga la primera acreditacin de
un
laboratorio del sector metalrgico, as como en el perodo
detallado se logran
acuerdos con Francia y con la ONUDI (Organizacin de las Naciones
Unidas para
el Desarrollo Industrial), para ste perodo las normas tcnicas
suman ms de
1000.
Durante el ao de 1973 se suceden aspectos muy importantes en el
pas
como son: se promulga el decreto 1195 normalizacin y control de
calidad que
da las bases jurdicas para emprender tareas en materia de normas
tcnicas,
control y certificacin de la calidad y se promulga la resolucin
3939 reglamento
de otorgamiento, supervisin y uso de la marca Norven lo cual va
ha facilitar que
se pueda dar la primera marca Norven a la empresa SIDOR en el
producto barras
estriadas (cabillas).
Igualmente es importante destacar que en ste ao se crea el Fondo
para
la Normalizacin y Certificacin de Calidad (FONDONORMA) con
aportes del
sector privado a fin de servir de soporte financiero para el
logro de las metas
trazadas por la divisin de normalizacin y certificacin de la
calidad.
En el perodo de 1974 a 1977 se experimenta un giro muy
importante en
Venezuela cuando Covenin establece la norma 1000 que permite
evaluar los
sistemas de calidad de las industrias y se inicia un proceso
bastante enriquecedor
en el pas cuando el movimiento normalizador recae sobre la
calidad de la
produccin industrial y de los servicios que se prestan. Este
instrumento permiti
desnudar una realidad oculta en nuestro pas, como era que la
industria local no
estaba preparada para la competencia ni mucho menos para las
exportaciones y
DERECHOS RESERVADOS
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cualquier tipo de apertura de mercados y/o fronteras, por cuanto
los resultados de
las evaluaciones as lo sealaban. En 1978 se realiza el primer
Congreso Nacional
sobre normas tcnicas y control de calidad en la ciudad de
Porlamar Nueva
Esparta- y en el cual la industria nacional reafirma su
compromiso de desarrollar la
normalizacin y las tcnicas de control de calidad.
Durante los aos de 1979 a 1983 se acelera el desarrollo de
normas
tcnicas, as como del nmero de marcas Norven otorgadas en el pas,
el personal
de Covenin y Fondonorma se forman en programas conjuntos con
organismos de
Francia, Alemania y Japn. Las evaluaciones al sector industrial
se incrementa
con el uso de la normas 1700 sistemas de evaluacin de las buenas
prcticas de
fabricacin de las empresas farmacuticas. Norma 1800 manual para
evaluar los
sistemas de control de calidad de las empresas de alimentos.
En el perodo de 1984 a 1990, el proceso normalizador
comienza
lentamente a decrecer debido a un mayor inters en los procesos
de certificacin,
lo que permite que Fondonorma se desarrolle ms y que demande
mayores
recursos que la Covenin. En el pas se suscitan eventos como el
vienes negro que
fuerzan a la industria nacional a desarrollar productos que se
importaban y esto
facilit el uso de tcnicas y filosofas de la calidad que no
tuvieron mayor
importancia en el pasado.
En el perodo de 1991 a 1994 surgen las series de normas Covenin
Iso
9000 que le dan un impulso definitivo al proceso de certificacin
en el pas. Se
otorgan la primera certificacin Covenin Iso 9002 a la empresa
Torcar el da 10 de
Julio de 1993. Durante este tiempo se fortalece la formacin de
los auditores de
Fondonorma mediante convenios con Francia, Alemania y Espaa.
Finalmente desde 1995 hasta el presente el proceso
normalizador,
certificacin y el desarrollo de tcnicas de control de la calidad
en el pas han
mantenido un comportamiento sostenido que se ha visto afectado
por la recesin
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econmica que ha sufrido el pas, pero que no le ha restado
perspectivas de
mejoramiento continuo.
2.1.2 Investigacin:
Bahsas (2008) en su trabajo de investigacin DISEO DE UN MANUAL
DE
DETALLES TPICOS DE UNIONES DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE
ACERO, cuyo objetivo fue elaborar un manual que compendie una
serie de
detalles tpicos de elementos estructurales de acero mediante la
recopilacin y
seleccin de informacin, de esta forma servir de aporte para
idealizar cmo se
deben dibujar, instalar, empalmar y conectar estos elementos de
acero,
concluyendo que este manual sern de gran utilidad para todos los
profesionales
que se dediquen al rea de diseo y construccin de estructuras con
elementos
de acero, cumpliendo con todas las normas vigentes para
construccin de
estructuras de acero. Como aporte a este trabajo tenemos la
facilidad de encontrar
los distintos detalles que conforman las estructuras de acero,
incluyendo los
elementos de los puentes gras.
Segn Medina (2007), en su trabajo de especializacin MANUAL
DE
DETALLES DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS EN ACEROS
ESTRUCTURALES, cuyo objetivo era presentar, recopilar y agrupar
una serie de
detalles tpicos como uniones, montajes, empalmes, conexiones y
soldaduras de
elementos estructurales de acero. Esta investigacin fue de
carcter metodolgico
y tipo proyecto factible basado en un estudio documental, siendo
descriptivo
transaccional no experimental. Entre sus conclusiones tenemos
que el manual
permite acceder al manejo, a los mtodos de construccin y a las
aplicaciones
tcnicas, facilitando la labor de los profesionales de la
ingeniera.
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2.2 Bases Tericas:
2.2.1 Acero:
El acero en su estado natural es una aleacin constituida por
hierro en un
97% y carbono, silicio y azufre en un 3%, estos sern reducidos
en un proceso
industrializado ya que son perjudiciales al acero. Las
propiedades del acero
dependen de la cantidad de carbono empleada en el proceso de
fabricacin. En la
actualidad la tecnologa ha llegado a producir aceros con un 0.3%
de carbono, los
cuales con un aumento en otros elementos los hacen mucho ms
resistentes.
Esta combinacin ha producido un material muy verstil empleado
en
mltiples funciones de las edificaciones.
El acero es un material de gran resistencia con poco peso,
facilidad de
fabricacin. Esta gran resistencia se traduce en poco peso de las
estructuras, ya
que se requieren elementos de poco tamao para satisfacer los
requisitos de
resistencia.
Asimismo, es un material que mantiene sus caractersticas sin
degradarse a
lo largo del tiempo. La elasticidad es una de las principales
propiedades de los
materiales, que en el caso del acero, su comportamiento se
asemeja ms que
otros a comportamiento elstico terico. As como la elasticidad,
la ductilidad es
otra propiedad que en el acero se manifiesta en gran medida, ya
que soporta una
sobrecarga mediante la deformacin en el rango plstico y evitando
una falla
inminente.
La tenacidad es otra ventaja que relaciona la resistencia y
ductilidad, ya que
el acero posee su resistencia an en grandes deformaciones
permitiendo as
doblar el material sin fracturarse. Debido a la naturaleza del
acero de construirse
mediante la unin de elementos, permite as ampliaciones a
estructuras
existentes. Las uniones se realizan mediante soldadura, pernos y
remaches.
DERECHOS RESERVADOS
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Cabe destacar, que por esta forma de construir, el tiempo de
construccin
es ms rpido que con otro tipo de material.
El acero es empleado en todo tipo de construccin, desde clavos
para
obras de madera hasta barras de refuerzo para estructuras de
concreto armado.
Particularmente el acero estructural corresponde al empleo de
perfiles
laminados.
El diseo de estructuras de acero implica la seleccin de perfiles
estndar
laminados en caliente, esta es la forma ms empleada del acero
estructural.
Adicionalmente, cuando la disponibilidad del tamao necesario
para el
diseo no es posible, se fabrican perfiles a partir de lminas de
acero, soldadas o
apernadas.
Mdulo de Elasticidad y Esfuerzo de Cedencia.
Las variables de control para el comportamiento estructural son
el esfuerzo
y la deformacin. De manera que al emplear los parmetros del
esfuerzo o
deformaciones permitidas, se disea el elemento para obtener as
las
dimensiones.
El esfuerzo y la deformacin se relacionan mediante la ley de
Hooke,
permitiendo as conocer el esfuerzo o la deformacin conocida una
de las dos;
dado que la deformacin es un aspecto que puede ser visible en la
estructura, se
puede conocer el esfuerzo, el cual es difcil de ver.
El comportamiento de los materiales se caracteriza por tener una
fase
elstica donde el material se deforma de manera lineal con
respecto al esfuerzo
aplicado y una vez eliminado el esfuerzo, el material vuelve a
su dimensin
original. Asimismo, tiene una fase plstica, que se caracteriza
porque la relacin
lineal entre el esfuerzo y la deformacin no es lineal y al
eliminar el esfuerzo el
DERECHOS RESERVADOS
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material queda con una deformacin permanente. Como se muestra en
la figura
2.1, estas dos fases estn limitadas por el denominado esfuerzo
de cedencia (Fy);
a partir de la cedencia el material deja de ser elstico y no
mantiene una relacin
lineal entre el esfuerzo y la deformacin; es decir pasa de la
fase elstica a la fase
plstica.
La relacin lineal entre el esfuerzo y la deformacin se denomina
Mdulo de
Elasticidad (E). Cabe destacar que el comportamiento de la
estructuras se delimita
a la fase elstica, por ello, el esfuerzo de cedencia y el mdulo
de elasticidad son
las dos medidas que identifican un material, porque y sirve de
pauta para
establecer el mximo esfuerzo permitido y E permite conocer las
deformaciones si
son conocidas las fuerzas que actan sobre el elemento (McCormac,
2005).
Fig.2.1 - mdulo de elasticidad
Propiedades del Acero.
Del diagrama de esfuerzo deformacin practicado en el acero, se
obtienen
diversos valores correspondientes al esfuerzo de cedencia que
varan segn el
DERECHOS RESERVADOS
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tipo de acero. Por otra parte, el mdulo de elasticidad (E) es el
mismo para todos
los tipos de acero y es igual a 2,1x106 kgf/cm2 o 2x105 MPa en
unidades del
Sistema Internacional (McCormac, Ob. Cit).
Factor de Seguridad en el diseo de Estructuras de Acero.
El factor de seguridad de un miembro estructural, es la
resistencia del
miembro al esfuerzo mximo esperado. La resistencia de un miembro
se usa para
determinar el factor de seguridad, se relaciona con la
resistencia ltima del
miembro. En materiales dctiles, el factor de seguridad se basa
usualmente en el
esfuerzo de fluencia, mientras que en materiales frgiles en la
resistencia ultima.
Se puede decir que es relacin entre el esfuerzo limite elstico
(Ee) y el esfuerzo
actuante (Ea).
Fs= Ee/Ea
2.2.2 Conexin en Estructuras de Acero:
Es el agregado de las partes componentes usadas para unir
miembros o
elementos estructurales de acero, la cual incluye:
- Elementos afectados: alas y almas de columnas y vigas.
- Elementos de conexin interfaces: placas de unin, placas,
ngulos y
tees.
- Conectores: tornillos, soldaduras, remaches.
La funcin de las conexiones es trasmitir las fuerzas en los
extremos de los
miembros al marco de la estructura. Estas fuerzas son: fuerzas
axiales a
compresin y traccin, momentos flectores, fuerzas cortantes y
momentos de
torsin. Tales fuerzas pueden actuar de manera individual o
combinada. Las
conexiones son uno de los elementos de ms alto costo unitario en
una estructura
de acero. Por lo tanto, el costo de una construccin fabricada en
acero se ver
DERECHOS RESERVADOS
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influido por la eleccin de las conexiones. Un buen criterio de
diseo de
estructuras de acero se basa en proponer la mayor cantidad de
piezas similares
de material (reducir al mnimo operaciones diferentes que se
realicen en taller
como: cortes, perforaciones y recortes) y condiciones de
ensamblado en la
construccin con la finalidad de optimizar y mejorar la
operatividad de la obra.
Las uniones de elementos estructurales de acero estn regidas
bajos las
normas AISC American Institution of Steel Contruction dentro del
cual se realizan
el diseo y clculo de las conexiones. Estas especificaciones
tambin estn
reflejadas en las Normas COVENIN 1618-98.
Comportamiento de las Conexiones en Estructuras de Acero.
La mayor parte de las conexiones son estticamente
indeterminadas, y la
distribucin de las fuerzas y esfuerzos depende de la deformacin
relativa de las
partes que las componen (elementos de conexin) y de los propios
conectores.
Las concentraciones de esfuerzo que se desarrollan debido a
discontinuidades, como agujeros de tornillos y extremos de
soldaduras complican
ms an la prediccin de su comportamiento estructural. En general,
el
comportamiento del material de los elementos (placas, interfaces
y conectores) en
las conexiones es no lineal, aunque los miembros conectados se
encuentren en
estado elstico de esfuerzos fuera o ms all de la conexin.
Tipos de conexiones segn su restriccin a la rotacin:
Las conexiones difieren en base al nivel de restriccin contra la
rotacin que
permiten en los extremos del miembro que conectan. Entonces, en
base al criterio
antes expuesto, las conexiones se clasifican como: Rgidas,
Semi-Rgidas y
Flexibles.
DERECHOS RESERVADOS
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Conexiones Rgidas: tienen suficiente rigidez para mantener casi
sin cambio el ngulo original entre los miembros de la junta. Esta
tipo de
conexin se disea para que desarrollen la resistencia completa
a
cortante y momento flector. (Fig. 2.2)
Fig. 2.2 - Conexiones Rgidas
Conexiones Semi-Rgidas: permiten una restriccin contra la
rotacin de la junta de grado intermedio entre la rigidez de las
conexiones rgidas y
la flexibilidad de las conexiones de cortante simple. Se disean
para
resistir cortante y momentos flectores cuyos valores son
intermedios. As
mismo, los diseadores de acero han limitado el uso de este tipo
de
conexin debido a la dificultad de obtener un modelo analtico
confiable
para predecir la compleja respuesta de la junta. (Fig. 2.3)
Fig. 2.3 - Conexin Semi-Rgida
DERECHOS RESERVADOS
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Conexiones a Flexin: En barras simplemente apoyadas sometidas
slo a flexin, las uniones extremas slo trasmiten fuerzas de corte.
Por ello
se designan como uniones de corte. Si la barra est sujeta tambin
a un
esfuerzo axial, ste tambin deber ser trasmitido por la unin.
2.2.3 Soldaduras:
Fundamentos de las Soldaduras:
La palabra soldar quiere decir empastar mediante el calor dos
metales. Los
soldadores antes de realizar esta tarea deben seguir al pie de
la letra las leyes que
son establecidas por el fabricante. Una de las normas
fundamentales es la
calificacin del soldador. Es decir, esta cualidad depender de la
manera en la
cual la persona se desenvuelva en los trabajos de soldadura,
esta es una tarea
previa. El fabricante debe abrir expedientes donde se localicen
los aspectos
calificativos de cada soldador, si este ha estado ausente en un
periodo de tres
meses en el trabajo o si el mismo no realiza trabajos de
soldadura, en estos casos
su expediente debe ser revisado. El inspector de la obra tambin
puede recalificar
al soldador de una manera definitiva si observa que el trabajo
realizado por este
no responde a los estndares de manejo y control del proceso de
soldadura. La
manera en la que se puede realizar este proceso es en tope, en
ngulo y por
puntos.
El xito en la rigidez de una soldadura estar previsto por un
buen manejo
de la garganta y de la longitud que tenga el aparato. El proceso
de soldadura se
define en pasos como la preparacin de los bordes a trabajar,
precalentamiento
del aparato y el material, el proceso de ensamblaje y por ltimo
las deformaciones
en el residuo. La preparacin de los bordes es una de las normas
de este trabajo,
ya que las superficies que estarn previstas para el proceso de
soldadura deben
estar secas, libres de materiales defectuosos dgase basura,
residuos de pintura o
pequeas cscaras, es por esto que se debe proceder a lijar la
parte de inters. El
DERECHOS RESERVADOS
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proceso de precalentamiento se lleva a cabo cuando la base del
material esta a
una temperatura bajo los 16 grados Celsius. En el proceso no
deben estar
presentes partes discontinuas en el material. El ambiente de
soldadura debe ser el
adecuado ya que aspectos climatolgicos como el viento y el fro
pueden
empeorar el trabajo, es por esto que cuando la temperatura este
bajo 0 las tareas
deben de clausurarse.
Las deformaciones angulares resultan de las contracciones
transversales
durante el proceso. Las piezas que sern soldadas deben de estar
regidas por el
principio de libertad, en la que las mismas pueden ser
manipuladas en el proceso
sin entorpecer la labor del soldador. As como tambin el soldador
debe tener un
acceso considerable para el depsito del material que est siendo
trabajado. El
control de calidad de esta tarea debe estar regido en los
bordes, en las
deformaciones, el electrodo, la resistencia a traccin, y sobre
todo la resiliencia.
Los materiales principales utilizados en la soldadura son los
electrodos. Las
normas Covenin son las que regulan el trabajo de soldadura
utilizando los
electrodos, ya que estos deben cumplir ciertas condiciones
destinadas al uso,
estas condiciones deben ser delimitadas por el fabricante en el
aparato. Las
Normas hacen hincapi en el alargamiento, resistencia a la
traccin y la
resiliencia, as como tambin a la posicin que debe adoptar el
soldador y la
corriente que debe suministrarle al aparato. Otro concepto de
soldadura la define
como un proceso de unin permanente de materiales en el cual se
funden las
superficies de contacto de dos (o ms) partes mediante la
aplicacin conveniente
de calor, presin o ambas a la vez. La integracin de las partes
que se unen
mediante soldadura se denomina un ensamble soldado. En algunos
casos se
agrega un material de aporte o relleno para facilitar la fusin.
La soldadura se
asocia por lo regular con partes metlicas, pero el proceso
tambin se usa para
unir plsticos. La soldadura es un proceso relativamente nuevo.
Su importancia
comercial y tecnolgica se deriva de lo siguiente: La soldadura
proporciona una
unin permanente. Las partes soldadas se vuelven una sola unidad.
La unin
DERECHOS RESERVADOS
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soldada puede ser ms fuerte que los materiales originales si se
usa un metal de
relleno que tenga propiedades de resistencia superiores a la de
los materiales
originales y se emplean las tcnicas de soldadura adecuadas. En
general, la
soldadura es la forma ms econmica de unir componentes, en
trminos de uso
de materiales y costos de fabricacin, los mtodos mecnicos
alternativos de
ensamble requieren alteraciones ms complejas de las formas (por
ejemplo,
taladrado de orificios) y adicin de sujetadores (remaches o
tuercas). El ensamble
mecnico resultante por lo general es ms pesado que la
soldadura
correspondiente. La soldadura no se limita al ambiente de
fbrica. Puede
realizarse en el campo. Aunque la soldadura tiene las ventajas
indicadas. La
soldadura tambin tiene ciertas limitaciones y desventajas (o
desventajas
potenciales): La mayora de las operaciones de soldadura se
realizan en forma
manual y son elevadas en trminos de costo de mano de obra.
Muchas
operaciones de soldadura se consideran cuestiones especializadas
y no son
muchas las personas que las realizan. Casi todos los procesos de
soldadura
implican el uso de mucha energa, y por consiguiente son
peligrosos. Dado que la
soldadura obtiene una unin permanente entre los componentes, no
permite un
desensamble adecuado. Si se requiere un desensamble ocasional de
producto
(para reparacin o mantenimiento), no debe usarse la soldadura
como mtodo de
ensamble. La unin soldada puede padecer ciertos defectos de
calidad que son
difciles de detectar. Los defectos pueden reducir la resistencia
de la unin.
Soldaduras como Conexin de Elementos Estructurales de Acero:
Refiere Brockenbrough (2004) que las conexiones soldadas se usan
a menudo a
causa de la simplicidad de diseo, menos partes, menos material y
disminucin en
el manejo de taller y la operacin es de fabricacin. Con
frecuencia resulta
ventajoso aplicar una combinacin de soldadura de taller y
empernado de obra. En
efecto las conexiones soldadas tienen una rigidez que puede ser
ventajosa si se
tiene en cuenta de manera adecuada en el diseo. Por ejemplo, las
armaduras
soldadas se deflectan menos que las armaduras apernadas, porque
el extremo de
DERECHOS RESERVADOS
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un miembro de una junta no puede rotar con respecto a los dems
miembros
existentes all. Si el extremo de una viga est soldado a una
columna, la rotacin
es prcticamente la misma para la columna que para la viga. No
obstante, una
desventaja de la soldadura es que debe considerarse la
contraccin de soldaduras
grandes. Esto es especialmente importante en estructuras grandes
donde habr
un efecto acumulativo. As mismo si est en forma adecuada, una
soldadura
diseada de manera apropiada es ms fuerte que el metal base. En
caso
contrario, hasta una soldadura de buen aspecto puede ser
inservible. Una
soldadura hecha apropiadamente tiene la penetracin requerida y
no es frgil. Las
juntas precalificadas, los procedimientos de soldadura y los
procedimientos para
calificar a soldaduras estn cubiertos por las normas AWS D1.1,
Structural
Welding Code Steel y AWS D1.5, Bridge Welding Code, de la
American Welding
Society. Los tipos comunes de soldaduras con aceros
estructurales destinados al
ensamble cuando se hace segn las especificaciones de la AWS,
pueden ser
especificados mediante nota o smbolo con la seguridad de que se
obtendr una
buena conexin. De igual forma al hacer un diseo de soldadura,
los diseadores
deben especificar solo la cantidad y el tamao de la soldadura
que realmente se
necesita.
Materiales de las Soldaduras:
Los electrodos y los fundentes de soldadura deben cumplir las
normas AWS
5.1, 5.5, 5.17, 5.18, 5.20, 5.23, 5.25, 5.28 5.29 o las
provisiones aplicables de
AWS D1.1 o D1.5. El metal de soldadura depositado por los
procesos de
soldadura con escoria conductora o con gas conductor deben
cumplir los
requisitos de la AWS D1.5 son obligatorios. En conexiones
soldadas para edificios,
los electrodos o fundentes sealados en la tabla 2.1 deben usarse
al hacer
soldaduras biseladas de penetracin completa.
DERECHOS RESERVADOS
-
Tabla 2.1.- Requisitos de acoplamiento entre metal de aporte y
metal base para soldadura de ranura de
penetracin completa en construccin de edificios.
Tipos de uniones de soldaduras:
FIGURA 2.4. Cinco tipos bsicos de uniones l: a) empalmada, b) de
esquina, C) superpuesta, d) de borde y e)
en T
Hay cinco tipos bsicos de uniones para integrar dos partes de
una junta.
De acuerdo con la figura 2.4 se definen del modo siguiente:
a) Unin empalmada o a tope: En este tipo de unin, las partes se
encuentran en el mismo plano y se unen en sus bordes.
b) Unin de esquina: Las partes en una unin de esquina forman un
ngulo recto y se unen en la esquina del ngulo.
c) Unin superpuesta o traslape: Esta unin consiste en dos partes
que se sobreponen.
d) Unin de borde: Las partes en una unin de bordes estn
paralelas con al menos uno de sus bordes en comn y la unin se hace
en el borde comn.
DERECHOS RESERVADOS
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e) Unin en T: En la unin en T, una parte es perpendicular a la
otra en una forma parecida a la letra.
Tipos de soldaduras:
Segn Brockenbrough (Ob. Cit.) los principales tipos de
soldaduras usadas para el
acero estructural son la soldadura de filete, de ranura, de tapn
y de muesca. La
que se utiliza con mayor frecuencia es la soldadura de filete.
Para cargas livianas,
es la ms econmica porque se requiere poca preparacin de
material. Para
cargas pesadas, las soldaduras de ranura son las ms eficientes
porque la
resistencia total del metal base puede obtenerse fcilmente. El
uso de soldaduras
de tapn y muesca por lo general se limita a condiciones
especiales en donde no
resulta prctico utilizar soldaduras de filete o de ranura. En
una conexin puede
utilizarse ms de un tipo de soldadura. Si as ocurre, la
capacidad admisible de la
conexin es la suma de las capacidades efectivas de cada tipo de
soldadura
utilizada, calculadas por separado con respecto al eje del
conjunto.
o Soldaduras de puntos: Pueden usarse para ensamblaje o
embarque. No se les asigna ninguna capacidad de soporte de
esfuerzos en la
estructura final. En algunos casos, estas soldaduras deben
ser
removidas despus del ensamblaje o montaje final.
o Soldaduras de filete: Estas tienen la forma general de un
triangulo rectngulo issceles. (Figura 2.5). El tamao de la
soldadura est dado
por la longitud de los catetos. La resistencia est determinada
por el
espesor de la garganta, la distancia ms corta desde la raz
(interseccin de los catetos) a la cara (hipotenusa) de la
soldadura. Si
las soldaduras son cncavas son desiguales, el tamao nominal de
la
soldadura est dado por el ms corto de ellos. Si las soldaduras
son
cncavas la garganta disminuye en concordancia y lo mismo ocurre
con
la resistencia.
DERECHOS RESERVADOS
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Fig. 2.5 - Garganta formada en la soldadura de filete
Las soldaduras de filete se usan para unir dos superficies
aproximadamente
a ngulos rectos entre s. Las uniones pueden ser traslapadas o en
T o esquineras
(figura 2.6), las soldaduras de filete tambin pueden usarse con
soldaduras de
ranura para reforzar uniones de esquina. En una unin T oblicua,
el ngulo
incluido del depsito de soldadura puede variar hasta 30 con
respecto a la
perpendicular, y una esquina del borde que va a ser conectado
puede levantarse,
hasta 3/16 pulg. Si la separacin es mayor que 1/16 pulg. El
cateto de soldadura
debe aumentarse en la cantidad de la abertura de la raz.
Fig. 2.6 -Tipos de soldaduras de filete
o Soldaduras de ranura: Se hacen en una ranura entre los bordes
de las dos partes que se van a unir. Estas soldaduras generalmente
se usan para
conectar dos placas que estn en el mismo plano (unin a tope),
pero
tambin pueden usarse para juntas en T y en esquina. Los tipos
estndar
de soldaduras de ranura se denominan segn la forma dadlos bordes
que
DERECHOS RESERVADOS
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van a soldarse: cuadrada, en V, en doble V, de bisel solo, de
doble bisel, en
U en doble U, en J y en doble J (figura 2.7). Los bordes pueden
formarse
con escoplo, por corte con soplete o con cepillo. El material de
hasta 5/8
pulg. de espesor se le puede aplicar soldadura de ranura con
bordes de
seccin cuadradas, dependiendo del procedimiento de soldadura.
Las
soldaduras de ranura deben extenderse a todo lo ancho de las
partes
unidas. No se admiten las soldaduras de ranuras intermitentes ni
las
uniones a tope no soldadas completamente a travs de la
seccin
transversal. Las soldaduras de ranura tambin pueden clasificarse
como
soldaduras de penetracin completa y soldaduras de penetracin
parcial.
Fig. 2.7 - Detalles de soldaduras de ranura.
DERECHOS RESERVADOS
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o Soldaduras de penetracin completa: En este tipo el material de
soldadura y el metal base se fusionan a travs de la profundidad de
la
unin, este tipo de soldadura se hace soldando desde los lados de
la
junta o desde un lado hasta una barra o soldadura de respaldo.
Cuando
la articulacin se hace soldando desde los dos lados, la raz de
la
soldadura del primer pase se pica o se escoplea hasta que quede
el
metal limpio antes de hacer una soldadura en el lado opuesto, o
parte
posterior. La dimensin de la garganta de una soldadura de ranura
de
penetracin completa, para los clculos de esfuerzo, es el espesor
total
de la parte unida ms delgada, excluyendo el refuerzo de la
soldadura.
o Soldaduras de penetracin parcial: Estos se usan por lo general
cuando las fuerzas que van a transferirse son pequeas, a los bordes
puede no
drseles forma en todo el espesor de la junta. Y la profundidad
de la
soldadura puede ser menor que el espesor de la unin (Figura
2.7).
Pero incluso se les da forma totalmente, las soldaduras de
ranura
hechas desde un lado sin una pletina de respaldo o hechas desde
los
dos lados sin escopladura posterior se consideran soldaduras
de
penetracin parcial. Se usan por lo general para empalmes en
columnas
de edificios que soportan nicamente cargas axiales.
o Soldaduras de tapn y muesca: Estas se usan para transmitir el
esfuerzo cortante en uniones traslapadas y para impedir el pandeo
de
las partes traslapadas. En edificios, pueden usarse tambin para
unir
componentes armados (sin embargo, las soldaduras de tapn o
de
muesca no se permiten en el acero A514). Las soldaduras se hacen
con
las partes traslapadas en contacto, depositando metal de
soldaduras en
agujeros circulares o alargados en una parte. Las aberturas
pueden
rellenarse parcial o totalmente dependiendo de su profundidad.
La
capacidad de carga de un tapn o de una muesca completamente
soldados es igual al producto del rea del agujero por el
esfuerzo
DERECHOS RESERVADOS
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admisible. A menos que la presentacin sea una consideracin
importante, es preferible una soldadura de filete en los
agujeros o
muesca.
Posiciones de soldadura:
Segn McCormac (Ob. Cit.), las posiciones bsicas de soldadura
son: (Ver Fig.
2.8):
a) Plana: con la cara de la soldadura casi horizontal. El
electrodo esta casi todo en
posicin vertical, y la soldadura se efecta desde la parte de
arriba de la junta.
b) Horizontal: con el eje de la soldadura en posicin horizontal.
Para las
soldaduras de ranura, la cara de la soldadura est casi vertical.
Para las
soldaduras de filete, por lo general la cara de la soldadura est
casi a 45 grados
con respecto a las superficies horizontal y vertical.
Fig. 2.8 - Tipos de posiciones de soldaduras.
DERECHOS RESERVADOS
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c) Vertical: con el eje de la soldadura en posicin vertical (la
soldadura se hace
hacia arriba).
d) Sobrecabeza: con la cara de la soldadura casi en posicin
horizontal. El
electrodo est casi vertical, y la soldadura se efecta desde
debajo de la junta.
Siempre que sea posible, la soldadura debe hacerse en posicin
plana, el metal
de las soldaduras puede depositarse ms rpida y fcilmente. Por lo
general se
obtienen las mejores soldaduras y ms econmicas.
Criterios generales para las conexiones con soldadura:
a) Restricciones a las dimensiones de la soldadura de
filete:
Para un determinado tamao de soldadura de filete, la tasa de
enfriamiento
es ms rpida y la restriccin es mayor con las placas gruesas que
con placas
delgadas. Para impedir el agrietamiento debido a esfuerzos
internos resultantes,
las especificaciones establecen tamaos mnimos para las
soldaduras de filete,
dependiendo del espesor de la placa.
Para impedir sobre esfuerzos del material base en una soldadura
de filete,
las especificaciones estndar tambin limitan el mximo tamao de la
soldadura.
stas exigen que los esfuerzos admisibles en el material base
adyacente no se
sobrepasen cuando una soldadura de filete se somete a esfuerzo a
su capacidad
permitida.
b) Restricciones a las dimensiones de las soldaduras de tapn y
de muesca:
En material 5/8 pulg o menos grueso, el espesor de las
soldaduras de tapn
o de muesca debe ser el mismo que el del material. En el
material de ms de 5/8
pulg de espesor, el espesor de la soldadura debe tener por lo
menos la mitad del
espesor del material.
DERECHOS RESERVADOS
-
La soldadura de muesca puede especiarse a una proximidad no
mayor que
cuatro veces su ancho en direccin transversal a la longitud de
la muesca.
En la direccin longitudinal, el espaciamiento centro a centro
debe ser por lo
menos el doble de la longitud de la muesca.
Procedimiento de la Soldadura:
Las soldaduras deben clasificarse y efectuarse nicamente por
soldadores,
operarios y aplacadores de soldadura de puntos, que estn
calificados tal como se
dispone en la norma D1.1 de la ASW para edificios y D1.5 de la
ASW para
puentes.
No deben permitirse la soldadura bajo ninguna de las siguientes
condiciones:
Cuando la temperatura ambiente es inferior a 0 F.
Cuando las superficies estn hmedas o expuestas a lluvia, nieve o
viento
intenso.
Cuando los soldadores estn expuestos a condiciones de
inclemencia.
Las superficies y los bordes que van a soldarse deben ser libres
de aletas,
desgarramientos, grietas y otros defectos. Adems, las
superficies en las
soldaduras y cerca de stas deben estar libres de cascarilla
suelta, escoria, oxido,
grasa, humedad y cualquier otro tipo de material que pueda
impedir la soldadura
apropiada. No obstante, las especificaciones ASW permiten dejar
cascarilla de
laminacin que resista un fuerte cepillado con grata de alambre,
una ligera
pelcula de aceite secador o un compuesto contra salpicadura.
Pero las
especificaciones exigen eliminar toda la cascarilla de laminacin
de las superficies
sobre las cuales se van hacer soldaduras entre aletas y almas
por soldadura de
arco sumergido o arco metlico protegido con electrodos de bajo
contenido de
hidrogeno.
DERECHOS RESERVADOS
-
En general, los procedimientos y las secuencias de soldadura
deben evitar
la distraccin innecesaria y deben minimizar los esfuerzos de
contraccin.
A medida que avanza la soldadura, stas deben depositarse de modo
que
se equilibre el calor aplicado. La soldadura de un miembro debe
avanzar desde los
puntos donde las partes estn relativamente fijas en posicin
hacia los puntos
donde los puntos tienen una mayor libertad relativa de
movimiento. Cuando sea
posible evitar altos esfuerzos residuales en las soldaduras de
cierre de un
ensamblaje rgido, estas soldaduras deben hacerse en elementos a
compresin.
Las juntas en que se espera una contraccin importante deben
soldarse
antes que aquellas donde se espera una menor contraccin, y la
restriccin debe
mantenerse al mnimo.
Con un enfriamiento demasiado rpido podran formarse
agrietamientos en
la soldadura y las posibles causas serian la contraccin de la
soldadura. Con el fin
de evitar agrietamientos y por otras razones, las
especificaciones estndar exigen
que bajo ciertas circunstancias, antes de hacer una soldadura se
debe precalentar
el metal de base. La temperatura de la soldadura debe mantenerse
a su mnimo
mientras se avanza en la sta.
Las soldaduras de puntos y las otras soldaduras temporales estn
sujetas a
los mismos requerimientos de calidad que las soldaduras finales,
sin embargo, en
las soldaduras de puntos no es obligatorios que las soldaduras
de un solo pase
vuelvan a fundirse y se incorporen dentro de las soldaduras
continuas de arco
sumergido.
2.2.4 Puente Gra.
Definicin de Puente Gra.
El puente gra es un tipo de aparato de elevacin compuesto por
una viga,
simple o doble, biapoyada sobre dos carriles elevados sobre unos
postes,
DERECHOS RESERVADOS
-
dispuestos a tal efecto o componentes de la estructura
resistente de la nave o
edificacin.
El movimiento longitudinal se lleva a cabo mediante la
translacin de la viga
principal o puente a travs de los carriles elevados. En la
prctica totalidad de los
casos, la rodadura es por ruedas metlicas sobre caniles tambin
metlicos.
El movimiento transversal se realiza mediante el desplazamiento
de un
polipasto o cano sobre uno o dos carriles dispuestos sobre la
viga principal. Como
en el caso anterior la rodadura es para todos los casos de tipo
acero-acero.
El movimiento vertical se ejecuta a travs del mecanismo de
elevacin:
polipasto o carro.
Elementos de un Puente Gra:
Un puente gra se compone de las siguientes partes:
1. Mecanismo elevacin.
2. Viga principal.
3. Viga testero.
4. Camino de rodadura o rales.
La mquina propiamente dicha (Fig. 2.9) est compuesta
generalmente por
unas dobles estructuras rematadas en dos vigas testero
automotoras
sincronizadas dotadas de ruedas con doble pestaa para su
encarrilamiento.
Apoyado en dicha estructura y con capacidad para discurrir
encarrilado a lo largo
de la misma, un carro automotor soporta un polipasto (Mecanismo
de Elevacin)
cuyo cableado de izamiento se descuelga entre ambas partes de la
estructura
(tambin puede ser mono-ral con estructura simple). La combinacin
de
movimientos de estructura y carro permite actuar sobre cualquier
punto de una
DERECHOS RESERVADOS
-
superficie delimitada por la longitud de los rales por los que
se desplazan los
testeros y por la separacin entre ellos.
Fig. 2.9 - Componentes de un Puente Gra
Montaje del Puente Gra:
Por un planteamiento bsico de Seguridad Integrada, una mquina
debe
concebirse desde el principio para que ningn accidente
sobrevenga durante su
utilizacin; sus dispositivos de seguridad estarn integrados
desde su concepcin,
no aadidos despus.
DERECHOS RESERVADOS
-
Desde esta clara filosofa se conciben las reglas de clculo de la
F.E.M.
(Federacin Europea de la Manutencin) y a su vez tomando como
base sus
especificaciones, se elaboran las normas de Clculo y
Seguridad.
En la Tabla 2.2 se relacionan las principales normas UNE de
aplicacin al caso.
Tabla 2.2: Principales normas UNE aplicables a los
puentes-gra
Puede dividirse la operacin en dos captulos diferentes:
Montaje de las vas de rodadura, su soporte y sus
cimentaciones:
Lo realizar generalmente la empresa receptora de la mquina
siguiendo
estrictamente las indicaciones que al respecto le haga el
constructor. Este, a tal
fin, teniendo en cuenta las normas y clculos necesarios,
adjuntar a sus
DERECHOS RESERVADOS
-
instrucciones o por entrega previa a las mismas las
especificaciones tcnicas
concretas que deban cumplir las vas y su sustentacin.
Montaje de la propia mquina:
Evidentemente posterior, ser realizado por el constructor o
concesionario
autorizado. Es trascendente aqu el trabajo propio de los
montadores, en cuya
formacin debe contemplarse:
- Seleccin previa de individuos capacitados.
- Formacin inicial adecuada.
- Reciclajes peridicos.
Es importante la consideracin del ltimo apartado ya que el
montador,
como todo trabajador, tender con la rutina cotidiana a no tratar
como origen de
peligro trabajos que para l son hbito.
2.2.5 Calidad:
Qu es calidad?
El concepto de calidad mundialmente aceptado es:
o El producto final debe cumplir las especificaciones del
cliente, como concepto clsico o negativo: o bien, debe satisfacer y
en lo posible superar
las expectativas del consumidor, concepto actual.
o Debe existir un sistema -el sistema de calidad- que asegure
que la calidad deseada sea integrada al producto.
DERECHOS RESERVADOS
-
Qu es control de calidad?
Es un procedimiento integral de verificacin (inspeccin),
registro, anlisis y
toma de decisiones, que se usa en la fabricacin de un producto.
El sistema de
control de calidad a nivel de empresa, tiene por objeto
fundamental prevenir fallos
en la produccin que puedan afectar a la calidad del producto
final, y tomar la
accin correctiva en forma oportuna. En el momento actual podemos
decir que
controlar es:
Comparar las caractersticas que tiene un producto determinado
con las
que ha de tener; es decir seleccionar lo bueno de lo malo.
Controlar la calidad
consiste en medir una caracterstica, compararla con una base de
referencia,
interpretar los resultados y finalmente investigar las razones
por las que el
producto no alcanza la calidad deseada.
En resumen, no es suficiente con realizar controles de la
materia prima, la
fabricacin, el producto terminado y el almacenamiento, sino que
es necesario
disponer de un sistema rpido de acciones correctivas cuando se
detecten
desviaciones de los lmites prefijados para cada control, puesto
que de poco sirve
el saber que algo est mal si no se dispone de un medio rpido y
eficaz para
corregir la deficiencia. En cada momento de la fabricacin las
operaciones de
control han de incidir en el propio sistema de fabricacin
mediante un sistema de
accin-reaccin.
Principios del control de calidad:
I. Velar para que se cumplan los objetivos de calidad dispuestos
por la gerencia. El control de calidad forma parte de las funciones
directivas
de la empresa (funcin de control) y por lo tanto est ligado a
otros
tipos de controles.
DERECHOS RESERVADOS
-
II. El control de calidad debe ser una herramienta de reduccin
de costos, impidiendo que se agregue valor a algo que
posteriormente va a ser
rechazado.
III. El control de calidad debe ser preventivo. Este principio
indica que la funcin ms importante de control de calidad es atacar
causas y no
efectos; de esta manera permite que se cumpla el principio II.
Estos principios deben ser la base de cualquier estructura de
control de
calidad de una empresa.
Control de Calidad.
El control de la calidad se podra definir como las tcnicas
usadas para
estandarizar algo. La funcin del control de calidad existe
primordialmente como
una organizacin de servicio, para conocer las especificaciones
establecidas por
la ingeniera del producto y proporcionar asistencia al
departamento de
fabricacin, para que la produccin alcance estas
especificaciones. Como tal, la
funcin consiste en la coleccin y anlisis de grandes cantidades
de datos que
despus se presentan a diferentes departamentos para iniciar una
accin
correctiva adecuada.
El Control de la Calidad permite asegurar la continua
satisfaccin de los
clientes externos e internos mediante el desarrollo permanente
de la calidad del
producto y sus servicios. Es un concepto que involucra la
orientacin de la
organizacin a la calidad manifestada en sus productos,
servicios, desarrollo de su
personal y contribucin al bienestar general. (Clery, 1995)
La ejecucin de un proyecto de ingeniera involucra un conjunto
de
actividades multidisciplinarias que deben ser controladas para
garantizar una
ptima calidad y la seguridad de las edificaciones. Esto obliga
al que contrata la
obra, a solicitar los servicios profesionales de un personal
suficientemente
capacitado para realizar dicho control.
DERECHOS RESERVADOS
-
En la ejecucin de obras civiles, se deben aplicar mtodos de
control de
calidad en obras e interpretar los resultados, as como adiestrar
al departamento
de inspeccin en la organizacin y en la realizacin de las tareas
propias de la
misma. Es importante conocer acerca del manejo de las normas
establecidas para
el control de calidad a fin de aplicarlas en la obra y de
reforzar los criterios para o
rechazar las situaciones que se presenten en las mismas.
Para controlar la calidad de una obra es importante inspeccionar
y analizar
cada una de las variables que conforman la obra de una manera
integral a fin de
cuidar todos los detalles relacionados con la construccin y
ejecucin de un
proyecto.
Control de Calidad en los Procesos Productivos.
El control de un proyecto de construccin se puede realizar de
forma:
a) Interna: por empresa contratista, tambin llamado
autocontrol.
b) Externa: realizada a travs de inspectores externos e
independientes.
Este control debe realizarse en tres etapas del proceso
productivo que son (Fig.
2.10):
1. Suministro.
2. Ejecucin.
3. Recepcin Final.
As, los responsables de cada etapa podrn mantener el desempeo
y
control de sus procesos, lo que permite iniciar procedimientos
de mejoras de sus
productos, si el proceso estuviese afectado por variaciones
causantes de no
conformidades.
DERECHOS RESERVADOS
-
Fig. 2.10 Sistema general de control de calidad en los procesos.
Fuente: Fritz, 2004
Control de Calidad de los Materiales aportantes en la
Soldadura:
a) Especificaciones
El material de aportacin utilizado para la realizacin de las
soldaduras
deber cumplir las exigencias de aptitud al procedimiento de
soldadura y de
compatibilidad con el acero del producto de base.
b) Ensayos
En el caso de que el suministro del material se acompae de un
certificado
de garanta del fabricante, especfico para la obra y firmado por
persona fsica, la
inspeccin podr eximir de la realizacin de los correspondientes
ensayos.
La realizacin de ensayos, en su caso, se efectuar mediante
los
procedimientos establecidos en las normas, as como los que se
recojan
DERECHOS RESERVADOS
-
especficamente al efecto en el correspondiente pliego de
prescripciones tcnicas
particulares.
C) Criterios de aceptacin o rechazo
En general, la presentacin a la inspeccin del certificado de
garanta del
fabricante permitir la aceptacin del correspondiente lote.
En el caso de efectuarse ensayos para comprobar la conformidad
del lote,
se seguirn los criterios establecidos al efecto en el pliego de
prescripciones
tcnicas particulares de la obra.
Control de Calidad de Uniones Soldadas:
Control de Calidad del Personal:
Los soldadores debern estar en posesin de la calificacin
adecuada,
conforme a las normas.
El Plan de autocontrol del constructor deber incluir la revisin
y archivo de
la documentacin acreditativa de la calificacin. Adicionalmente,
la inspeccin
podr disponer la realizacin de controles semestrales para
aquellos soldadores
que efecten las soldaduras ms complicadas.
Para la realizacin de las soldaduras de taller sern admitidos
los
certificados que posean los soldadores, siempre que stos sean
empleados fijos
del taller, salvo decisin en contra por parte de la inspeccin.
Por otra parte, se
realizarn pruebas de cualificacin a todo soldador que haya de
participar en el
montaje, aunque ste posea un certificado equivalente de otra
obra o taller.
La inspeccin podr retirar las cualificaciones a cualquier
soldador por baja
calidad de su trabajo o incumplimiento de alguno de los
requisitos establecidos.
Podr asimismo presenciar y dirigir la cualificacin de los
soldadores,
independientemente del lugar donde desarrolla su actividad
(taller u obra).
DERECHOS RESERVADOS
-
El taller mecnico mantendr al da los correspondientes registros
de
identificacin de sus soldadores de forma satisfactoria, en los
que debe figurar:
- N de ficha,
- copia de homologacin y
- marca personal.
Esta documentacin estar en todo momento a disposicin del
director de
la obra y de la entidad de control de calidad.
Cada soldador identificar su propio trabajo, con marcas
personales que no
sern transferibles.
Toda soldadura ejecutada por un soldador no calificado, ser
rechazada,
procedindose a su levantamiento. En caso de que esto pudiese
producir efectos
perjudiciales, a juicio de la inspeccin, el conjunto soldado ser
rechazado y
repuesto por el constructor de la estructura metlica.
Precauciones y Seguridad del Soldador:
La soldadura por arco es una ocupacin segura cuando se toman
las
medidas suficientes para proteger al soldador de posibles
riesgos. Cuando se
pasan por alto o se ignoran estas medidas, sin embargo, los
soldadores pueden
encontrarse con peligros como el de choque elctrico,
sobreexposicin a humos y
gases, radiacin de arco, e incendio y explosin, que pueden
provocar lesiones
graves o aun fatales.
Para trabajar con soldadura con arco existen ciertas medidas de
regulacin
que deben ser tomadas en cuenta para mantener seguros a los
trabajadores de la
soldadura.
DERECHOS RESERVADOS
-
Las normas son las siguientes:
Debe realizarse una completa inspeccin del soldador y del rea
donde va
a ser utilizado.
Deben ser retirados todos los objetos flamables de la zona de
trabajo.
Debe existir un extintor apropiado de PQS o de CO2 a la
mano.
Las maquinas deben poseer interruptores fcilmente
desconectables.
La alimentacin de energa de las mquinas deber desconectarse
siempre
y cuando no estn en uso.
Los porta electrodos no deben utilizarse en caso de tener los
cables sueltos
y las tenazas o los aislantes daados.
La soldadura deber llevarse a cabo en un lugar con buena
ventilacin pero
sin rfagas de aire perjudiciales para la estabilidad del
arco.
Los ojos y la cara del soldador deben estar protegidos con un
casco de
soldar homologado, equipado con un visor filtrante de grado
apropiado.
Debe utilizarse ropa holgada y cmoda, resistente a la
temperatura y al
fuego.
Deben evitarse por encima de todo las descargas elctricas, que
pueden
ser mortales.
Los cables de soldadura deben permanecer aislados de los
cables
elctricos, y el soldador separado del suelo, mediante, un tapete
de caucho,
madera seca o por medio de cualquier otro material que asle
la
electricidad.
DERECHOS RESERVADOS
-
Los electrodos nunca debern cambiarse con las manos descubiertas
o
mojadas o con guantes mojados.
Control de Calidad de los Procedimientos de Soldadura
Antes de iniciarse la fabricacin en taller, el autocontrol del
constructor
incluir cuantas pruebas y ensayos sean necesarios para la
cualificacin de los
distintos mtodos de soldadura a tope y en ngulo, hasta
determinar las
caractersticas de soldadura ms adecuadas.
Se comprobar adems que todos los procesos de soldadura,
levantamiento de la misma y reparacin de zonas por soldadura,
son objeto de un
procedimiento por escrito, con indicacin, entre otros, de las
caractersticas de
materiales de aportacin, las preparaciones de borde, incluyendo
temperaturas de
precalentamiento entre pasadas y calor de aportacin.
Los procedimientos debern ser homologados conforme a lo indicado
en las
Normas. Dichas homologaciones sern efectuadas por la entidad de
control de
calidad que lleve a cabo el control externo. Est entidad
certificar por escrito que
con los procedimientos homologados quedan cubiertos todos los
procesos de
soldadura a efectuar en la obra en concreto.
En caso de espesores de ala superiores a 30 mm, se homologar
tambin
el procedimiento de soldadura en ngulo ala-alma y de unin de
platabandas, de
modo que se asegure que no existe excesivo aporte de calor que
baje las
caractersticas de resiliencia de la zona soldada, material base
y zona de
transicin, precalentando si es necesario.
DERECHOS RESERVADOS
-
Control de Calidad de la Ejecucin de las Soldaduras:
Inspeccin Previa
Con anterioridad a la realizacin de la soldadura se proceder a
la
inspeccin de las piezas a unir conforme a las normas.
Control de los Cordones de Soldadura
Las inspecciones, tanto si pertenecen al Plan de autocontrol
como si son
parte del Plan de inspeccin externo, sern realizadas por un
Inspector de
Soldadura, o por cualquier otra persona con la suficiente
cualificacin tcnica que
sea autorizada por el Director de Obra.
De todos los controles que se efecten, se registrar su
correspondiente
protocolo de inspeccin, donde adems de la descripcin, se
adjuntarn fichas de
control de soldadura que incluirn los resultados del ensayo y la
posicin exacta
de dicho control.
Se auto controlarn todos los cordones. Cualquier ensayo se
realizar una
vez transcurridas al menos 16 horas desde la deposicin del
cordn. Este plazo se
alargar hasta 40 horas cuando exista riesgo de fisuracin en fro.
En particular:
a) Materiales de espesor superior a 40 mm
b) Aceros de calidad superior a S355
c) Cordones muy embridados
d) Aceros de resistencia a la corrosin mejorada
Las soldaduras que, a lo largo del proceso de fabricacin
resulten
inaccesibles, debern inspeccionarse antes de que ello
ocurra.
DERECHOS RESERVADOS
-
Cuando un elemento o una zona del mismo haya sido deformado
para
corregir desviaciones geomtricas resultantes de la fabricacin,
todas las
soldaduras situadas en las zonas afectadas sern inspeccionadas
y, si procediera,
ensayadas, como si no lo hubieran sido con anterioridad.
El autocontrol de las soldaduras incluir una serie de
comprobaciones que
sern, como mnimo:
- Una inspeccin visual, preceptiva para todos los cordones,
y
- Unas comprobaciones adicionales, mediante la realizacin de
ensayos no
destructivos, cuya frecuencia debe ser funcin de la clase de
ejecucin, de
acuerdo con la Tabla 2.3.
Tabla 2.3 Control de Soldaduras
DERECHOS RESERVADOS
-
Si del autocontrol se derivase alguna no conformidad, se
rechazar el lote y
se incrementar la frecuencia de ensayos, respecto de la indicada
en la Tabla 2.3.
Alcance de la inspeccin visual de los cordones
La inspeccin visual de los cordones se desarrollar una vez
completadas
todas las soldaduras de un rea de inspeccin y previamente a la
realizacin de
cualquier ensayo.
La inspeccin visual incluir:
a) La existencia y situacin de todos los cordones.
b) La inspeccin de los cordones conforme a las normas.
c) Zonas de cebado y cierre.
La inspeccin de la forma y superficie de los cordones de los
nudos entre
secciones huecas prestar atencin especial a los siguientes
aspectos:
a) En el caso de secciones circulares, a las partes centrales
del taln y de los
flancos.
b) En el caso de secciones cuadradas o rectangulares: a las
cuatro esquinas.
La aceptacin de los cordones en la inspeccin visual se efectuar
segn lo
que establecen las normas.
Ensayos no destructivos
Se realizarn los siguientes
