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SUMINISTRO, DETALLAMIENTO, FABRICACIONY MONTAJE DE ESTRUCTURAS DE ACERO
INTRODUCCIÓNLa presente Especificación técnica tiene como objetivo fijar las condiciones que deben cumplir los materiales, suministro, detallamiento, fabricación, entrega y montaje de todas las estructuras de acero Estos documentos se complementan con los planos generales y de detalles de la obra, así como las normas vigentes correspondientes.Todas las obras se realizarán en concordancia con las disposiciones generales de la construcción, con las Normas del Instituto de Normalización vigentes y con las normas indicadas en especificaciones especiales correspondientes.Todas las obras se ejecutarán dentro de las tolerancias y/o requisitos de calidad establecidos en estas especificaciones o en los planos correspondientes.
La presente especificación cubre los trabajos correspondientes a los siguientes elementos, los cuales pueden ser formados por planchas soldadas o perfiles plegados en frío, según lo habitual en Chile: Acero estructural: . Placas bases. . Costaneras de cubiertas y laterales. . Arriostramientos de cubierta. . Arriostramientos verticales. . Marcos rígidos (columnas y vigas). . Vigas. . Columnas de viento. . Marcos de puertas que constituyan parte de la estructura metálica. . Colgadores. . Vigas portagrúa y consolas. . Vigas monorrieles. . Tijerales livianos y viguetas de plataformas. . Limones de escaleras. . Separadores, ángulos, consolas y similares para soporte de techumbre y
revestimiento lateral en los marcos estructurales. . Pernos y soldadura requeridos para ensamblar el acero estructural. . Tirantes, colgadores y soportes que formen parte del marco estructural. . Cerchas.
Acero misceláneo:. Pernos de anclaje y conjuntos.. Insertos de acero estructural para
hormigón.. Barandas, guardapiés, parrillas de piso y
cubrecanaletas.. Escaleras de gato y jaulas de protección
para escaleras.. Separadores, ángulos, clips, tees y otros
elementos menores esenciales para el acero misceláneo.
. Pernos y soldadura requerida para ensamblar y unir el acero misceláneo.
NORMASLa construcción y montaje debe efectuarse de acuerdo a las normas INN y normas o códigos extranjeros que a continuación se indican
NORMAS CHILENAS - NCh 203 Of. 77 Acero para uso estructural. - NCh 206 Of. 56 Acero laminado en barras para pernos corrientes. - NCh 208 Of. 56 Acero laminado en barras para tuercas corrientes. - NCh 209 Of. 72 Planchas gruesas para usos generales. - NCh 212 Of. 79 Planchas delgadas para usos generales. - NCh 300 Of. 97 Pernos y Tuercas : Terminología - NCh 301 Of. 63 Pernos de acero con cabeza y tuerca hexagonal. - NCh 304 Of. 69 Electrodos para soldar al arco manual. Terminología y clasificación. - NCh 305 Of. 69 Electrodos para soldar al arco manual aceros al carbono y de baja aleación. - NCh 306 Of. 69 Electrodos revestidos para soldar al arco acero al carbono y de baja aleación. - NCh 308 Of. 62 Examen de soldadores que trabajan con arco eléctrico. - NCh 428 Of. 57 Ejecución de construcciones de acero. - NCh 730 Of. 71 Acero: perfiles estructurales soldados al arco sumergido. - NCh 776 E. Of.70 Electrodos desnudos para soldar al arco sumergido. - NCh 998 Of. 78 Andamios, requisitos generales de seguridad. - NCh 1467 Of. 78 Prevención de riesgos en corte y soldadura al arco - Generalidades. - NCh 1562 Of. 79 Protección personal - Pantallas para soldadores - Requisitos. - NCh 1805 Of. 80 Protección personal - Ropa para soldadores. - NCh 1806 Of. 80 Protección personal - Ropa para soldadores. - Manual de diseño para estructuras de acero. Instituto Chileno del Acero (ICHA), edición 1976.
MATERIALESSe deberá cumplir las disposiciones mínimas que se indican a continuación.Todo el material será nuevo, de primer uso, y conforme a
los requisitos que establecen las normas.La maestranza deberá verificar que se certifique la
calidad y composición de todos los materiales conforme a las normas indicadas
El acero de procedencia extranjera deberá ser certificado por un laboratorio . El certificado correspondiente deberá indicar como mínimo las características de soldabilidad, su límite de fluencia, resistencia a tracción y curva de alargamiento para distintas cargas de prueba con el objeto de comprobar que tiene la ductubilidad requerida.
La calidad de los materiales que se utilizarán serán las siguientes:
ACERO ESTRUCTURALLos perfiles de acero estructural serán laminados, soldados o
plegados.Se usará un acero de ductilidad probada de acuerdo a las
normas y códigos mencionados.Las calidades de acero estructural serán las siguientes:Normas NCh 203, calidades A37-24ES, A42-27ES, A52-34ES.Normas ASTM A36, ASTM A572.PARRILLAS DE PISO Y PELDAÑOS DE ESCALERAAcero calidad ASTM A36.PLANCHAS DE PISOAcero grado A37-24ES.TUBOS ESTRUCTURALESAcero calidad ASTM A500 grado A o equivalente.TUBOS PARA BARANDASAcero calidad ASTM A53 Gr B Schedule 40 ST.
ELECTRODOS
De acuerdo al código ANSI/AWS D1.1-96:- calidad E70XX para acero A42-27ES- calidad E70XX para acero A36 y A53 Gr B- calidad E60XX para acero A37-24ES y A53 Gr B- Calidad F7XX.EXXX para soldaduras de arco sumergidoNo se aceptarán electrodos con polvo de hierro en el
revestimiento, ya que al disimular los defectos de terminación dificultan la inspección visual.
Para soldadura de plancha de 22 mm de espesor o superiores, deberá emplearse electrodos de bajo contenido de hidrógeno y precalentamiento a la temperatura apropiada para el espesor.
Todos los perfiles soldados se fabricarán mediante soldadura automática por arco sumergido.
PERNOS DE ALTA RESISTENCIA
Acero calidad ASTM A325 o A490.PERNOS CORRIENTESAcero calidad ASTM A307PERNOS Y TUERCAS DE MONTAJEAcero calidad A307.PERNOS DE ANCLAJEAcero calidad ASTM A36.
PLANOS DE FABRICACION
Los planos de fabricación, incluidos los planos de montaje, serán desarrollados por el Contratista sobre la base de los planos de diseño
La elaboración de los planos de fabricación, montaje, listas materiales, embarque y de pernos, se realizarán de acuerdo a normativas.
El plano de fabricación deberán contener toda la información necesaria para la fabricación individual de los elementos de acero que constituyen la estructura.
FABRICACION Y ARMADO DE TALLER
La fabricación será de acuerdo a la Norma NCh 428 y demás normas aplicables detalladas
Se proveerán las secciones exactas, los perfiles, los espesores, los tamaños, los pesos y detalles de construcción indicados en los planos.
En la fabricación de los perfiles y planchas se debe considerar la eliminación de todos los cantos vivos.
Todos los miembros y secciones serán de calce adecuado y bien encuadrados y en la posición precisa requerida para permitir un montaje seguro y un ensamble apropiado en terreno.
Todos los elementos deberán llevar marcas de montaje, en correspondencia con las indicadas en los planos de fabricación.
DETALLES DE CONEXIONSe consideran los siguientes tipos de conexiones:a) Todas las conexiones de taller serán soldadas.b) Todas las conexiones de terreno deben ser
apernadas.Todas las soldaduras deberán ser ejecutadas por
soldadores calificados y además deberá calificarse el procedimiento de ejecución de las soldaduras.
Antes de comenzar la fabricación el fabricante deberá entregar los certificados de calificación de los soldadores y de los procedimientos a emplear.
CONEXIONES APERNADASLas conexiones se materializarán con pernos de alta
resistencia A325, conforme a las normas y códigos indicadas
Las conexiones serán tipo aplastamiento con el hilo incluido en el plano de cizalle.
En elementos sometidos a vibraciones permanentes, se deberá utilizar conexiones del tipo “slip critical”.
Este tipo de conexiones deberá estar claramente identificada en los planos de diseño y cumplir con todas las disposiciones que establece el código AISC
especialmente en lo que se refiere al tratamiento de la zona de conexión, el apriete de los pernos y su posterior inspección.
Las distancias del centro de los agujeros para pernos al borde de cualquier elemento de conexión se harán según las especificaciones AISC o del Manual ICHA.
PINTURA Y PROTECCION DE ESTRUCTURAS METALICAS
El acero estructural, el acero misceláneo, los pernos y parrillas de piso que se requiere proteger y que se encuentren en ambientes corrosivos, tales como Plantas SX-EW, Fundiciones y Plantas de Acido, serán protegidos de acuerdo a la especificación
En aquellas áreas que no aplique el sistema de protección sobre la base de pinturas epóxicas, se podrá aplicar un sistema de protección alquídico basado en la siguiente especificación:
Pintado Bajo Sistema Alquídico
Preparación de superficiesLas superficies a pintar serán preparadas de acuerdo a las
presentes especificaciones y de acuerdo con la norma “Limpieza mediante arenado de tipo comercial”.
La preparación de superficies y las faenas de aplicación de pinturas deberá considerar al menos los siguientes procedimientos:
Las faenas de preparación superficial se deberán ejecutar en lugares apropiados de modo de no contaminar áreas donde se está pintando.
Se esmerilarán en su totalidad las aristas vivas de los cantos.Deberá ejecutarse una limpieza previa que permita eliminar
costras gruesas de óxido suelto o estratificado mediante picasales, cinceles, pistolas de agujas, raspadores, etc.
Las manchas de grasas o aceites deberán ser eliminadas de la superficie con la ayuda de un solvente tipo varsol o equivalente y con trapos limpios.
Sistema de arenado Cuando se especifique arenado, los abrasivos (arena silícea) utilizados
deberán ser limpios y secos, con una granulometría comprendida entre 0,35 y 1,4 mm. No deberá contener más de un 3% de arcilla, la suma de cloruros y sulfatos no excederá un 0,3 % y carbonatos no más de un 2 % en peso.
Se procederá a arenar con una velocidad de 0,3 metros por minuto utilizando una lanza provista de boquilla de 6,35 mm. y a una presión de
90 libras por pulgada cuadrada. El aire comprimido debe ser limpio, seco y no contener aceite. Después de arenadas las superficies metálicas se procederá a retirar de
ellas con la ayuda de escobillas, o escobillones de crin vegetal o aspiradoras, todo polvo o materias sueltas adheridas a la superficie. Deben tomarse las precauciones de no apoyar las manos descubiertas o con guantes sucios sobre las superficies ya arenadas.
Deben organizarse las faenas de manera que las áreas que se arenen queden cubiertas con una primera mano de anticorrosivo, antes de 3 horas de finalizado el arenado.
Las áreas arenadas que no alcancen a ser cubiertas por el sistema anticorrosivo, en el plazo indicado, deberán ser reaneradas antes de aplicar la primera mano del sistema anticorrosivo.
Si las áreas arenadas son cubiertas por llovizna, lluvia u otra causa de humedad, deberán ser arenadas nuevamente una vez que se encuentren totalmente secas.
No se permitir áreas rojizas (oxidadas) en las superficies ni cambios de color antes de ser pintadas.
Cuando se están desarrollando faenas de pintado y arenado en forma simultánea, deberá cuidarse de que no se contaminen con el polvillo de la arena la pintura que se está aplicando.
Las superficies de estructuras que se requiera arenar en terreno deberá ser protegida para no contaminar ni provocar riesgos de accidentes a personas y/o equipos – instalaciones.
DEL PINTADO
No se podrá aplicar pinturas cuando la temperatura ambiente sea inferior a 10° C o superior a 35° C.
No se podrá aplicar pinturas cuando la temperatura de las superficies a pintar sea inferior a las especificadas por el fabricante del producto.
No se podrá aplicar pinturas cuando se espera que la temperatura ambiente baje de 0° C antes de que la pintura tenga tiempo a secar.
No se podrá aplicar pinturas bajo lluvia, nieve, neblina, lloviznas o cuando la humedad relativa ambiente sobrepase el 80%.
No se podrá aplicar pinturas en zonas o áreas expuestas al viento.
La faena de pintura, desde el arenado y hasta el completo secado de los elementos, deberá desarrollarse en recintos cerrados, con calefacción, aireación, controlando en todo momento la temperatura y humedad ambiente.
Color de terminación
Sobre la superficie pintada con anticorrosivo se dará dos manos con pintura de terminación: El color de terminación para estructuras metálicas, tales como pilares, vigas, marcos, escalas, plataformas, soportes de tubería, colgadores, etc. Corresponde a verde claro RAL 6019. Los pasamanos y bastones de escaleras, como también los guardapiés se pintarán con color de terminación correspondiente a Amarillo RAL 1023-F81.
MONTAJE El montaje de todos los elementos de acero estructural será llevado a cabo
en una secuencia apropiada con los trabajos de otras especialidades, y de acuerdo a los planos de montaje del proyecto.
El Contratista es responsable de la estabilidad de la estructura durante todo el tiempo que dure el montaje.
Las tolerancias de montaje serán las definidas en las normas NCh 428 y especificaciones y códigos AISC.
Las bases de columnas o placas bases deben nivelarse a la cota especificada y tener contacto total con el hormigón, en que se apoyan. Las placas base se mantendrán en su posición exacta y niveladas por medio de lainas o tuercas de nivelación mientras se coloca el grout.
El grouteado de las placas base se regirá de acuerdo a lo especificado en el capítulo 11 de la Especificación Técnica para fabricación de hormigones N° DLB-SPC-1000-SC-001.
Los pernos de anclaje se apretarán tan pronto como las columnas estén colocadas y grouteadas aplicando la fuerza de un operario usando una llave de torque, luego que la primera columna esté aplomada.
El apriete de los pernos de alta resistencia se ejecutará según el punto 8 de la especificación AISC para pernos A325 o A490.
Se deberá poner especial cuidado para que los pernos en las conexiones indicadas como “slip critical” y en las de tensión directa reciban la tensión mínima requerida.
En el caso que no sea posible el calce correcto de un elemento estructural cualquiera, aún cuando se cumpla con las tolerancias establecidas de fabricación y montaje, se entenderá que las tolerancias admisibles serán las que no perjudiquen la geometría del conjunto y no impidan el montaje de otros elementos.
Las uniones soldadas o apernadas, no deben ejecutarse antes de que todo el sector involucrado de la estructura esté debidamente alineado.
Las perforaciones de terreno deben realizarse con taladro de base magnética, prohibiéndose el uso de oxicorte.
Los pernos de conexión una vez apretados al torque final, deberán pintarse con el mismo sistema de pintura de la estructura correspondiente.
Antes de proceder a soldar en terreno se debe limpiar cuidadosamente la superficie con los medios adecuados para lograr una buena unión soldada. Después de terminar la soldadura se deberá limpiar las superficies adyacentes antes de proceder a la pintura.
En la soldadura de elementos a insertos en hormigón armado se deben tomar precauciones para evitar una expansión térmica excesiva que pueda descascarar o agrietar el hormigón u ocasionar altas tensiones en el inserto.
Los errores de fabricación, las deformaciones producidas por la manipulación o el transporte que dificulten el montaje o el adecuado ajuste de las partes y el
deterioro de la pintura, deberán ser informados a través del procedimiento de No conformidad, e indicará las soluciones que adoptará para su rectificación, reparación o reemplazo.
El Contratista será responsable de la reparación de los daños que puedan sufrir las piezas después de su recepción en terreno o durante el proceso de montaje.
El Contratista deberá reparar todas las zonas en que la pintura de la estructura se haya deteriorado durante el transporte o montaje.
El Contratista deberá presentar un método de reparación, el cual deberá cumplir con los siguientes requisitos:
a) La pintura deberá mantener la misma calidad exigida en la especificación.
b) El fabricante de las pinturas debe garantizar la compatibilidad de las pinturas involucradas.
El Contratista será responsable de llevar un registro de todas las modificaciones efectuadas al proyecto durante el montaje, para lo cual destinará, específicamente para este propósito, un juego de copias de todos los documentos. Al terminar la obra, traspasará todas las modificaciones a los planos o documentos, los que se marcarán con la leyenda "Tal como Construido".
INSPECCIONLos procedimientos de inspección de los elementos metálicos
cubrirán al menos los siguientes puntos: - Recepción de los certificados de los materiales a emplear. - Certificado de competencia de soldadores, expedido por IDIEM,
CESMEC u otra institución autorizada, aprobada por la I.T.O. En su defecto se exigirán las pruebas de calificación del código AWS o de la norma NCh 308, para:
soldadores estructurales. - Aprobación de la certificación de los materiales a ser empleados. - Dimensiones de las piezas antes de soldar en taller. - Inspección Visual - Calidad de las soldaduras. - Limpieza antes de pintar. - Calidad, adherencia y espesor de las pinturas con Elkometer o
instrumentos similares. - Elementos terminados. - Ubicación de pernos. - Geometría general de la estructura (ubicación, niveles,
elevaciones, ejes).
En general, todas las soldaduras serán inspeccionadas de acuerdo a lo establecido en la sección “Inspection“ del “Structural Welding Code” del AWS. La inspección se hará por métodos no destructivos como radiografías, ultrasonido, partículas magnéticas o líquidos penetrantes.
En la soldadura de unión a tope de vigas, columnas, Arriostramientos u otros elementos se inspeccionará por radiografía el 100% de la longitud del cordón. Se aplica a los cordones de unión de almas y alas de vigas doble T o de tubos en caso de elementos reticulares estructurales.
Se inspeccionarán con ultrasonido los cordones de soldadura de unión de las columnas con la placa base y los cordones de unión de columnas de las planchas que transmitan la carga a los Arriostramientos principales, siempre que estos cordones de unión sean de penetración completa. Si no lo son se aplicará inspección por PM (Partículas Magnétizables).
En el caso de perfiles armados, se inspeccionará con PM (Partículas Magnétizables) un 25% de la longitud de los cordones de soldadura.
Para la aprobación de los exámenes se aplicará lo indicado en la cláusula 8.15 “Quality of Welds” del AWS.
El fabricante deberá entregar un certificado de todos los controles realizados indicando claramente cada elemento inspeccionado.
Además de las fallas clásicas, como socavaciones, cordones levantados y deprimidos, falta de penetración, porosidad, inclusiones de escoria, etc., el mal aspecto será causal de rechazo de un cordón soldado.
Las soldaduras rechazadas serán reparadas o resoldadas según indicación de la inspección, de acuerdo a las normas citadas.
Ningún elemento podrá ser despachado de la maestranza sin la aprobación de la inspección final. Se considera la recepción final en la llegada sobre camión a la obra.
