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Roblones y remaches
Pernos
Soldaduras
Plegaduras y ensambles
Adhesivos
Mtodos de
unin enconstruccin
con acero
LaForja, consisti en la bsqueda de la
fluencia y fusin produciendo la fatiga
mecnica por una aplicacin simultnea
de calor e impactos.
Es un precedente de los principios
aplicados en las soldaduras y fundiciones
que hoy an presenta usos artesanales.
Entre nuevas tecnologas factibles para launin de elementos de
acero a desarrollaren mediano plazo, se perfilan algunos
tiposespeciales de radiaciones.
Fuente: Ipac
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Roblones
Son cilindros de acero dulce, con una cabeza semiesfrica
conformada en fbrica destinados a ser introducidos en
agujeros abiertos a travs de dos o ms planchas o flejes
metlicos. La unin se obtiene formando una segundacabeza en el
extremo mediante un molde llamado butrola.
Esto implica ladeformacin de dichoextremo por fluencia,que deber
ser al rojo
vivo combinado con unmartillado mecnico ode aire comprimido.
Ladiferencia dimensionalentre la perforacin y el
robln es rellena alremacharlo logrndose
una unin rgida.
Roblones en construccin Empire State (La Tercera)
Galerie des machines, Paris 1889
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Existen normalizaciones entre el largo del tallo y el dimetro (4
veces):
Tambin la distribucin y distanciamiento y cantidad de roblones
en una uninestructural requiere clculo del esfuerzo mecnico a
cumplir, el cual ser msadecuado a cizalle o corte, debido a que en
el caso de la traccin la cabeza hecha enobra no tiene control de
calidad, y no es confiable para responsabilidadesestructurales, por
lo que este sistema est en desuso para grandes esfuerzos.
Desmontaje: Cortando la cabeza del robln.
Roblones
Prof. ERIKA HERNANDEZ BERU
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fuente: www. alcobron. com. Ar
fuente: fai. unne. edu. ar
fuente: www. bulonera ansaldi. com. ar
fuente: www. comeros. com. ar
fuente: www. pirofast. com
Remaches
Para su menor seccin, en este caso, la deformacin del
extremo
podr ser segn la escala dimensional, por fluencia mecnica a
travs de una remachadora en fro (remaches pop).
(NCh 207 of 56 remaches, NCh 428 of 57 agujeros para
remaches).
Los remaches son actualmente de
amplio uso para uniones generalmente
en responsabilidades no estructurales.
Fuente: www. roi- import. com
http://www.bulonera/http://www.bulonera/
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Fijacionespara
hormigones
de resistencia
estndar
H175-250.
Fuente: www. hilti. es
Fijaciones
de chapa
perfilada
sobre
estructura
metlica.
Clavos Hilti: es un sistema especial
de fijacin alternativa al remache
para elementos no estructurales, quesirve para clavar sobre
hormign y
acero; utiliza una pistola que impulsa
los clavos mediante cartuchos y
fulminantes. Trabaja de una manera
parecida a un fusil, sin fuentes de
energa externas.
http://www.hilti.es/holes/modules/prcat/prca_navigation.jsp?OID=-11098http://www.hilti.es/holes/modules/prcat/prca_navigation.jsp?OID=-10996
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La perforacin debe ser ligeramente mayor de la seccin del
vstagoLas golillas cuando son planas y lisas cumplen slo la funcin
de placa repartidora del esfuerzo. Cuando
poseen un diseo especficamente formulado (de friccin, de
presin), aportan adems inmovilidad
frente al giro.
Son cilindros de acero
provistos de cabeza y con hilo
helicoidal en el vstago.
Su caracterstica genrica es la
de girar para ser aplicados enuna unin hasta llegar a un
determinado apriete que le
provea la misma inmovilidad del
robln o remache. Presentan
innumerables variantes (NCh
300 Of 97, Pernos). La cabezapuede tener variado diseo.
El hilo provee la mxima superficie de
apoyo y adherencia entre los
elementos a unir; puede,
dimensionalmente ser de diverso
diseo (forma y paso) incluso cnico.
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Pernos
Diferencias entre pernos y roblones.-
Los pernos presentan:
- Capacidad de trabajo a la traccin otorgada por la
gran superficie de adherencia y traba que conforma el
hilo. Prescribirse en especificaciones.
- Permite diferencias de resistencia segn propiedades
a traccin del acero. Valor corriente: 34 [Kg/mm2]. Existen
calidades mayores.
- Es desmontable con total recuperacin.
- El espesora atravesar a igual dimetro, supera al que
las normas recomiendan para el remache.-Su seccin no tiene lmite
dimensional (NCh 1230 Of
97 relacin cabeza/dimetro). Condicin a cumplir:
dimetro
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Pernos Tuercas
Roscalatas Golillas
Variedades especiales de roscalatas
Pernos
- Los pernos en el caso
corriente se especifican por
dimetro, largo y tipo de hilo
o paso y tipo de cabeza.
- Existen milimtricos y enpulgadas.
- Para diseos especficos se
agrega largo del hilo, forma y
dimensiones de la cabeza,
tipo de ranura, variantes de
diseo, etc.
Normas chilenas:
NCh 1186.Of1997 Elementos de fijacin - Pernos y
tuercas - Terminologa y designacin de
dimensiones
NCh 300.Of 1997 Elementos de fijacin - Pernos,
tuercas, tornillos y accesorios - Terminologa ydesignacin
general
NCh 1420.Of 1997 Elementos de fijacin - Pernos
- Longitud nominal y longitud roscada de pernos
para usos generales
NCh 230 Of 1997 Elementos de fijacin - Rosca
mtrica ISO para usos generales - Seleccin de
dimensiones para pernos y tuercas
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SOLDADURAS
Son procedimientos que mediante la aplicacin de energa
manifestada en calor y/opresin permiten lograr la unin ntima y
permanente de elementos metlicosdejndolos con la continuidad apta
para que trabajen mecnicamente como un todohomogneo, conservando
sus cualidades fsicas.
Si la soldadura ha sido convenientemente realizadadeber permitir
que la zona de unin posea lasmismas propiedades mecnicas que las
piezas quese han unido, conservando sus cualidades de trabajo
atraccin compresin, flexin, etc.
Segn el punto de fusin de cada metal, hay
procedimientos aptos; por ejemplo al estao se
usa temperaturas entre 180C y 260C, paraplata ente 800C y 900C
(NCh 1702 Of 84). En
el caso especfico del acero las temperaturas
deben ser mayores que para el cobre y el
aluminio. De acuerdo a esto, los procedimientos
factibles se resumen a la obtencin del calor
por2 mtodos:
Autgenas : Cuando existe la fusin de las partes a unir al volver
a la
temperatura original.
Con aporte de material : Cuando tambin converge al proceso un
tercer
elemento que es un material generalmente de ms bajo punto de
fusin, y posee
gran adherencia con los elementos a unir, colaborando por
conduccin en su
calentamiento y fusin, produciendo una continuidad que se
mantiene al enfriarse.
- Por resistencia elctrica.
- Por combustin de una mezcla de oxgeno y acetileno
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11/31Fuente: www. formac. cl
Uniones soldadas
http://www.ictubular.es/obras.asp?tipo=2&sOrigen=obras.asp
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Se aplica sin presin y puede ser
autgena o con aporte. La llama es dirigida hacia los sectores
a
unir, calentando hasta la fusin(oxicorte).
Tambin se utiliza la fusin provocadacon este sistema para cortar
flejes oelementos de gran espesor.
Tiene la particular caracterstica defuncionar incluso baso el
agua, puestoque el oxgeno de la combustin estcontrolado a travs de
la boquilla y norequiere necesariamente el contenidoen la
atmsfera.
Soldadura
oxiacetilnica
El calor lo desarrolla la
combustin de una
mezcla conveniente de
oxgeno y acetileno
contenido en envaseshermticos con un
sistema de ductos que
desembocan en una
boquilla regulable
El material de aporte es alambre de aceronegro al carbono, y
cuando se aplica queda
depositado como cordn de soldadura,dimensionable.
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Principio del oxicorte
Est basado en la combustin de un metal en
presencia de Oxgeno. A temperatura ambiente el
acero no es combustible, sin embargo si lo llevamos
a 900C (temperatura de ignicin) y lo sometemos auna atmsfera de
oxgeno puro el acero se quema.
El chorro de oxgeno adems de quemar el material,
retira la escoria formada. El material quemado y retirado
deja un canal llamado "sangra separando las dos partes
Con el concurso de pantgrafos se puede controlar la
forma generada por la direccin del chorro
Fuente: www .bdc- sl. com
Fuente: www. tamobe. esFuente: www .bdc- sl. com
Fuente: www. tamobe. es
http://www.tamobe.es/images/grandes/VISTA%20DE%20MAQUINA%20DE%20PLASMA%20CORTANDO%20PZS%20VARIAS%20EN%20%20ACERO%20ORDINARIO.jpghttp://www.tamobe.es/images/grandes/PLASMA%20DE%20ALTA%20DEFINICION%20EN%20PLENO%20PROCESO%20DE%20%20CORTE.jpg
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Soldadura
elctrica
al arco
por cordn
Las soldaduras elctricas crean uncircuito entre un conductor
metlicollamado electrodo, y la pieza a unir.El electrodo est
conectado con unregulador a la energa elctrica, a cuyopaso se funde
el metal.
El arco voltaico producido por una mnima distancia
entre el electrodo (que es tambin el metal de aporte)
y el metal base (que son las zonas a unir, mantenidas
fijas mediante presin mecnica transitoria) eleva la
temperatura entre 3400 C y 4000 C, fundiendo
ambos elementos y atrayendo por campo
electromagntico el metal fundido del electrodo hacia
los elementos a unir. Esto, controlado y dirigido forma
el cordn o costurade unin
El metal de aporte en este caso son generalmente varillas de
aleaciones de aceros con temperaturas de fusin previstas,
recubiertas con compuestos minerales. El recubrimiento tiene
dos
funciones: liberar una proteccin gaseosa que estabiliza el arco
y lo
protege de los gases atmosfricos, y residuar una escoria fundida
de
menor densidad que el acero que sube a la superficie y retarda
la
velocidad de enfriamiento actuando como aislante trmico.
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Soldadura
elctrica
al arco
por cordn
http://www.spanesi.es/Web2/Robot/roborgran.jpg
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Soldadura TIG
La primera patente TIG es de los americanos Devers y Hobarden
1924.
Es un procedimiento de soldadura al arco elctrico con electrodo
refractario bajoatmsfera gaseosa generalmente a base de Argn
constituida por iones positivos
y por electrones. Puede ser con o sin aporte, consiguiendo
aspecto de cordn.
El metal de aportacin utilizado son varillas de composicin
similar al metal base.
La soldadura TIG es un proceso manual, automtico e incluso
robotizable.
Fuente: www. Bdcsl .com
Es el mtodo ms habitual de soldadura al arco
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Soldadura Plasma
Arco Plasma Arco TIG
Corte Plasma
La columna o chorro
de plasma a
temperaturas del
orden de 20000C, ygran velocidad es
capaz de fundir el
material y retirar
escorias y xidos
formados en el
proceso lograndosangras de cortes
de elevada calidad a
alta velocidad.
Procedimiento
aplicable para todo
material que
conduzcaelectricidad
Es un perfeccionamiento del
mtodo anterior. Se crea
tambin la atmsfera gaseosa a
alta temperatura por la quepasa la corriente.
El aporte de energa tambin lo
da un arco elctrico bajo una
atmsfera de gas neutro entre
un electrodo y las piezas a unir,
pero a este arco se le obliga apasar a travs de una tobera,
y
un segundo gas circula entre la
tobera y el tubo aislando
trmicamente al plasma y al
cordn de soldadura.
Cortadora de plasma
fuente:www. Interempresas .net
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Vigas alveoladas
cortadas al
plasma
Fuente: Catlogo Copromet
Sobre ellas se
instala una
placa
colaborante
para la losa
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Soldadura
de punto
o de
resistencia
En este caso es el electrodo
el que de acuerdo a un
adecuado diseo aporta la
presin, y aplicado a espesoresgeneralmente delgados
produce en ellos una fusin
puntual e instantnea y una
unin autgena
Fuente: www. tripar- inc. com
Habitualmente es aplicado entre lminas, o varillas
delgadasentrecruzadas para formar mallas.
Fuente: www. maneklal exports. com
Tambin puede disearse para producir de
un solo golpe de corriente varias uniones
simultneas (multipunto), e incluso
cordones o costuras en el caso de muy depequeo espesor por
fusin, en todos estos
casos sin aporte
http://www.tripar-inc.com/spanish/spotweld.html
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Factores frente a la soldabilidad
El tipo de soldadura a aplicar dependerde las dimensiones, forma
del elemento yconstitucin qumica del acero que loconforma.
Los aceros estructurales no siempre sonsoldables, ya que ello
debe estar implcitoen las proporciones de la aleacin y sus
componentes al ser fabricados. Alrespecto existen normas y se
clasificanen:
De soldabilidad garantizada por elfabricante (debe llevar en
suespecificacin la sigla S)
Generalmente soldables Soldables con dificultad
Soldaduras,
consideraciones
generales
La dimensin del cordn o de la zona fusionada es tambin
factorcalculable, evaluable y especificable a considerar frente a
lasolicitacin.Precauciones : El factor calidad del proceso y obra
de mano es
determinante para el grado de confiabilidad.Desmontaje :La
oxiacetilnica por proceso reversible.Las elctricas por corte de
cordn o punto con herramientaabrasiva.
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Soldaduras,
nomenclaturas
formales
Ensanchamiento de bisel
Tapn
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Soldaduras,
simbologa Ejemplos:
Otras
indicaciones
En la obra
20mm
20/40 (seccin)20/40-100
Largo del filete en mm
40 mm
20/40-100
Tope cuadrado de relleno:
Filete:
El otro lado
El mismo lado
Todo
20/40-100
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23/31Fuente: Edificio de Acero en Altura Media Francis
Pfenniger
En la actualidad la opcin
prefabricada en acero considera
habitualmente a la soldadura como
el procedimiento para lapreparacin de los componentes
estructurales a nivel de la
industria, con lo que se logra
control de calidad y garanta por
parte de aqulla, quedando para la
etapa de obra disponer el montajemediante dos posibilidades
segn
las caractersticas de diseo de los
sistemas:
Pernos
Soldadura
Los roblones estn en desuso
como procedimiento estructural
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Este sistema, generalmente
no aplicable en elementos
estructurales, puede aportar el
recurso de la mayor seccin
de contacto, y la trabazn, y
se identifica ms bien en las
uniones de revestimientos y
muy especialmente en busca
de la estanqueidad de
cubiertas, como es el caso de
los emballetados (plegados).
La variedad ensamble
adquiere tambin importancia
en ciertas tipologas de
revestimientos y cielos
diseados Ad-Hoc.
Plegaduras
y ensambles
Fuente: catlogo Cap
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EMBALLETADO MECANIZADO
Fuente: Ipac Plegaduras y ensambles
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Fuente: catlogo Dnica
Plegaduras
y ensambles
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Plegadurasy ensambles
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Adhesivos
Son 3 los principios aplicados
por los adhesivos:
Fusin
Penetracin
Atraccin molecular.
Fuente: www. unifix- sa. com
Fuente:
Loctite
La aplicacin de este concepto a la tcnica constructiva conacero,
es reciente y sus expectativas conducen incluso a laposibilidad de
uniones mixtas con otros materiales. En general el
desarrollo de los adhesivos sintticos ha sido canalizado hacia
laspropiedades al respecto de las resinas. Las variaciones de
rigidezque estos materiales puedan dar a las juntas es tambin
campode inters.
Limitante importante han sido las temperaturas mximas (200 a
300 C.) a las que habitualmente dichos adhesivos pierden
supropiedad adherente por entrar en total fluencia trmica.
Alrespecto la permanente evolucin en este campo permiteexpectativas
mejores para los adhesivos que endurecen encaliente con respecto a
los que endurecen en fro.
Resina con
polvo de acero
(acero lquido)
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De acuerdo a lospresentesesquemas seadjuntan
algunosejemplosaplicables:
Articuladas o mviles, en que se
pueden presentar las opciones:
- Rotulada (permite movimiento de giro)
- Deslizante
- Mixta (ambas a la vez)
Movilidad
de
uniones
fuente: www.
thedoxa. com
Segn su modelo estructural, lecorresponde a los elementos de
acerosolucionar su continuidad constructivabasndose en tipologas de
unionesdiversas:
Fijas o rgidas pudiendo ser:. En compresin En traccin
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Uniones
fijas
fuente: www. prenova. com.
3 soluciones apoyo pilar cimiento
4 soluciones apoyo viga pilar
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Soluciones apoyo
pilar a cimiento
Sistema doble
pletina:
La inferior es
solidaria a la
fundacin y
sustenta los
pernos
La superior es
solidaria al pilar
y contiene las
perforaciones
