MBA ING. MARTIN PAUCARA ROJAS

CARPINTERIA METAL - MADERA

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURAESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CONSTRUCCION II

INTRODUCCION

Este rubro incluye el computo de todos los elementos metálicos que no tengan función estructural o resistente. Dentro de esta variedad reviste la mayor importancia la carpintería metálica, bajo cuyo nombre quedan incluidas las puertas, ventanas y estructuras similares que se ejecutan con perfiles especiales y planchas de acero, aluminio, bronce, etc. El uso de ángulos, tees, etc. que requieren de ensamblaje especial le da el nombre de carpintería metálica. También comprende la herrería o sea los elementos hechos con perfiles comunes de fierro como barras cuadradas, redondas, platinas, etc.

CARPINTERIA EN ACERO Y MADERA

Durante el proceso constructivo de una edificación se harán los estudios correspondientes tanto de suelos para un adecuado diseño de cimentación, así como el análisis y diseño de estructural que garanticen la estabilidad de la misma, respetando los procesos constructivos y cumpliendo con la normas vigentes. Para lo cual se usaran diferentes materiales. Entre ellos el concreto, acero, así como otros materiales tanto en el proceso constructivo como en los acabados de la edificación. Entre ellos el acero y la madera.

CARPINTERIA

Este rubro en el campo de la construcción incluye el uso de elementos metálicos, madera y la combinación de ambos que no tengan función estructural o resistente. Dentro de la carpinterita metálica y madera quedan incluidas las puertas, ventanas y estructuras similares que se ejecutan con madera y perfiles especiales o planchas de acero, aluminio, bronce, etc.

Comprende un conjunto de procedimientos y técnicas, así como el uso de maquinas y herramientas apropiadas que permiten el logro de los objetivos y estructuras requeridas.

CAMPO DE APLICACIÓN

La carpintería metálica es una rama de la industria metal mecánica, que se caracteriza por utilizar materiales semiprocesados, como perfiles, barras, planchas metálicas, etc.

Su campo de aplicación es muy diverso y su especialización de en cada una de ellas dependerá de la magnitud de la industria.

Las grandes estructuras, íconos de la construcción moderna, involucran nuevos procesos constructivos donde los diseñadores llevan al límite los materiales a la vez que optimizan la manera como estos son utilizados dentro de la edificación, combinando eficiencia y belleza.

Las estructuras metálicas han mostrado mundialmente que brindan ventajas indiscutibles sobre otros tipos. Conocer sus ventajas y su verdadero funcionamiento nos permitirá hacer uso de ellas logrando reducción de materiales y tiempos de obra, lo que brinda economía en el total de la construcción.

EL ACERO

El uso del acero se multiplicó gracias al avance de la metalurgia y a la soldadura eléctrica. La característica fundamental de las modernas estructuras de acero es la simplificación estructural y la esbeltez. Desde sus primeras aplicaciones en puentes y después en rascacielos, el acero ha ido ganando uso sobre todo en edificios y viviendas.

LA MADERA

La madera, sustancia dura y resistente que constituye el tronco de los árboles, fue el primer material empleado por el hombre debido a sus características como: facilidad de conformación, bajo peso específico, apariencia agradable y buenas propiedades mecánicas, térmicas y acústicas, etc.

Estas, y otras propiedades, han dado a la madera un campo de aplicación muy variado, especialmente como material de la construcción.

Dentro de las propiedades tenemos las siguientes:La humedad es la cantidad de agua que tiene la madera en su estructura. Cuando la madera húmeda comienza a secarse va perdiendo peso y se contrae. El peso específico bajo peso especifico, que es la relación entre el peso de la madera y el volumen que ocupa. con todos sus poros. Contracción e hinchamiento Tal y como ya se ha indicado, la madera experimenta variaciones en su volumen, es decir, se contrae o se hincha, según el grado de humedad de la misma. Propiedades térmicas y eléctricasLas dilataciones y contracciones, originadas en las maderas por efecto de cambios en la temperatura son mucho menos importantes que las originadas por cambios en la humedad. En otro aspecto, los poros en la madera la convierten en una pésima conductora del calor, por lo que suele emplearse como aislante térmico.

PROPIEDADES FISICAS Y MECANICAS DE LA MADERA

Las propiedades principales que un metal debe cumplir para ser utilizado indispensablemente en una construcción son las siguientes:

Maleabilidad: Es la capacidad de un metal para transformarse en lámina, sin rotura, por la acción de presiones.

Ductilidad: Es la propiedad que tiene un metal de dejarse estirar en hilos.

Tenacidad: Es la resistencia a la rotura por tensión que presenta los metales.

Fragilidad: Es la facultad de un metal de romperse por la acción del choque o por cambios bruscos de temperatura. Muchas veces se confunde la fragilidad con debilidad, siendo propiedades independientes. Un material es frágil cuando su deformación es casi nula antes de romperse.

PROPIEDADES FISICAS Y MECANICAS DE LOS METALES

Forjabilidad: Es la propiedad mediante la cual puede modificarse a la forma de un metal a través de la temperatura.

Soldabilidad: Es la propiedad que tienen algunos metales, por medio de la cual dos piezas de los mismos se pueden unir formando un solo cuerpo.

Oxidación: Los metales en la construcción se oxidan por acción del oxígeno del aire. Hay metales impermeables en los cuales la pequeña capa de óxido o carbonato que se le forma en la superficie, protege al resto de metal, como es el caso del cobre, aluminio, plomo, estaño y cinc, entre otros. Hay otros metales, como el hierro, que son permeables y la oxidación penetra el metal hasta destruirlo.

PROPIEDADES DE LOS METALES

VENTAJAS DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO

Ventajas de las construcciones metálicas: Alta resistencia mecánica y reducido peso propio. Facilidad de montaje y transporte debido a su

ligereza. Valor residual alto como chatarra. Ventajas de la prefabricación, los elementos se

pueden fabricar en taller y unir posteriormente en obra de forma sencilla (tornillos o soldadura).

Buena resistencia al choque y solicitaciones dinámicas como los sismos.

Los perfiles presentan superficies homogéneas y de calidad controlada (alta fiabilidad).

PROCESO CONSTRUCTIVO EN CARPINTERIA

Selección del material. En esta parte se toma la decisión delos materiales con los cuales se desea elaborar el elemento a fabricar, pudiendo ser de acuerdo a la resistencia del material, a las condiciones de trabajo a que va a estar expuesto o simplemente se elige para fines estéticos.

Para perfiles de acero se usaran de acuerdo a la norma ASTM A36, para tubos de acero se utilizaran según norma ASTM A500 de diferentes medidas y secciones.

Para madera se usara por ejemplo madera caoba, cedro, tornillo, etc.

PROCESO CONSTRUCTIVO EN CARPINTERIA

Elaboración del plano o croquis del elemento a fabricar. En el cual se tendrá en cuenta de a cuerdo al modelo elegido; las medidas de la puerta, ventana, rejas, etc. de acuerdo al vano que se desea cubrir en la edificación, teniendo en cuenta el espacio correspondiente para el acabado de las paredes o tarrajeo. En dichos planos se especificaran las medidas y secciones de los perfiles metálicos como el acabado en madera, así también se señalaran los detalles del elemento y materiales a utilizar. En estos planos se detallara los tipos de juntas entre la madera o soldadura y tipo y electrodo a utilizar (E-6011) en caso del acero.

CORTE DE MATERIAL ACERO Y MADERA

Perfiles de Acero. Se realizara en forma manual utilizando seguetas de acero, sujetando el perfil en un tornillo de banco o utilizando tronzadoras eléctricas con discos circulares abrasivos.

En caso de corte de madera se hará en mesas con discos circulares denominados comúnmente cierras circulares.

Se deberá tener especial cuidado para el uso de estas herramientas, para lo cual se sugiere el uso de guantes de cuero, así como protección para la vista y tapones auditivos.

PREPARACION DE SUPERFICIES Y PERFILES

En este caso el acero no requiere mucha preparación de la superficie, como si lo requiere la madera.

La madera, desde que se adquiere del aserradero en tablones, es necesario el secado previo de las piezas cortadas, el mismo que se realiza en forma natural al aire libre.

Desde el corte es necesario darle una sección mayor, para luego someterla a la operación de cepillado y lijado, para eliminar imperfecciones, para lograr una superficie mas uniforme y lisa; alcanzando el acabado correspondiente y lograr una nueva sección. En este caso existe un porcentaje de desperdicio en virutas.

Algunas veces en la madera se utilizan detalles artísticos o ebanistería

PREPARACION DE LAS JUNTAS

PARA EL ACERO

Es necesario escuadrar los perfiles o darle el ángulo correspondiente que por lo general es 45 grados para el posterior soldeo de los mismos.

En caso de carpintería metálica por tratarse de estructuras livianas se utilizara el proceso de soldadura eléctrica con electrodos revestidos E-6011 para acero al carbono.

JUNTAS EN ACERO PARA SOLDADURA

JUNTAS EN MADERA

En caso de la madera, es necesario preparar las juntas entre madera y madera, que pueden ser de espiga y caja o media madera, etc., o haciendo uso de cartelas metálicas con pernos para las juntas entre madera o metal madera.

JUNTAS PARA MADERA

ENSAMBLAJE DE PERFILES

Consiste en el armado en si de los componentes que conforman una estructura metálica o de madera. Para tal fin se aplicara el proceso de Soldadura eléctrica con electrodos E-6011 para unión de perfiles metálicos de acero al carbono, o cola sintética para el caso de madera-madera, usando para esto prensas. También se usan pernos o cartelas y pernos para la unión de metal o madera.

ACABADO Y PINTURA EN CARPINTERIA

Antes de proceder al pintado de los elementos fabricados como puertas, mamparas, ventanas, etc., se procede al retiro de impurezas y material excedente y limpieza de las superficies metálicas o madera, con lijas o escobillas.

Las superficies de los productos de carpintería deberán ser pintados para mejorar su estética así como para evitar la corrosión y oxidación en el caso del acero y desgaste y protección de las superficies en caso de la madera.

El pintado de perfiles metálicos se hará con dos capas de pintura base anticorrosiva, para después del secado aplicar dos capas de pintura sintética, para el acabado, del color que se haya acordado para tal diseño.

ACABADO Y PINTURA EN CARPINTERIA

En el caso de la madera, después de la limpieza y pulido correspondiente, se procede a aplicar una capa ya sea de laca o pintura de acuerdo a las especificaciones técnicas y estéticas acordadas. Para darle una mejor apariencia a las superficies de madera así como para evitar se el deterioro de la misma.

En la etapa final del proceso constructivo se instalan los elementos de carpintería (las ventanas, puertas y mobiliario fijo). La correcta nivelación y plomada de vanos y una adecuada toma de medidas es fundamental para el éxito en la instalación.

INSTALACION DE ESTRUCTURAS

EN EL CASO DE PUERTAS METÁLICAS

Se fabricara primeramente un marco con perfiles o tubos metálicos, perfectamente escuadrada, en el cual se utilizará un proceso muy utilizado en la construcción como es la soldadura eléctrica con electrodos E-6011, para la unión de perfiles metálicos . Para la contraplaca se usará laminas o planchas de acero que pueden ser de diversos espesores, dependiendo del modelo elegido. Pudiendo ser liza o acanalada. Para el interior del marco también se pueden soldar perfiles metálicos o combinación plancha metálica con madera.La gama de puertas es infinita, dependiendo del modelo y la forma que se dese alcanzar.

PRODUCTOS DE CARPINTERIA METALICA

PUERTAS EN ACERO Y MADERA

ESCALERAS DE ACERO Y MADERA.Se fabricara de acuerdo al modelo y requerimientos seleccionados, pudiendo ser por ejemplo modelo caracol, en la se sueldan los pasos en forma de triángulos con perfiles de acero los cuales van bordeando un tubo de diámetro 4 Pulg., o mas, con un contrapaso de entre 0.20 cm. Para los pasos finalmente se emperna madera, para evitar su desprendimiento.

REJAS METÁLICAS Y MADERA.

Para la fabricación de rejas, se pueden elaborar de tubos de acero de diversas secciones y dimensiones dependiendo del modelo elegido y los planos existentes, para lo cual se confecciona un marco metálico en el cual se van soldando en su interior otros perfiles metálicos, pudiendo decorarla con segmentos de madera los cuales se sujetaran con pernos.

ESTRUCTURAS PARA TECHOS.

Previo calculo estructural también se diseñan y fabrican techos para viviendas o locales de gran extensión con diversos materiales tanto metálicos o de madera, dichas estructuras son conocidas como tijerales, los cuales son unidos con soldadura en el caso de metal con metal, o planchas metálicas o cartelas con pernos en el caso de unión de madera o con madera se usan diversos tipos de juntas entre ellas el de espiga caja.

TECHOS METALICOS Y MADERA

VISTA DE LOS VANOS EN UNA VIVIENDA

Vista de los espacios libres para ser completados con puertas, rejas y ventanas

HERRAMIENTAS USADAS EN CARPINTERIA EN ACERO Y MADERA

En la carpintería de acero y madera se emplean muchas herramientas, tanto de medición así como otras que son de uso propio para trabajar con acero y otras para uso exclusivo para madera . Entre ellas tenemos:

De Medición Winchas o flexómetros. Niveles de mano. Escuadras

HERRAMIENTAS EN GENERAL

Destornilladores. Alicates. Llaves mixtas. Prensas. Limas. Martillo. Amoladoras. Taladros de banco. Tornillos de Banco. Cepillos de mano para madera. Serrucho de carpintero. Berbiqui. Segueta o arco de sierre.

HERRAMIENTAS DE CARPINTERIA

AMOLADORA ESMERIL DE BANCO

HERRAMIENTAS VARIAS

CEPILLO MANUAL DOBLADORA DE PLANCHAS

TRONZADORATALADRO DE BANCO

CORTADORA CIRCULAR PORTÁTIL TORNILLO DE BANCO

COMPRENSORAPISTOLA PARA PINTAR

NIVEL DE MANOMAQUINA DE SOLDAR

WINCHA O FLEXÓMETRO

PRENSAS

CONCLUSIONES

• En carpintería de acero y madera la gama de modelos de puertas, ventanas, rejas, escaleras, techos para coberturas y muebles es infinita, dependiendo de las formas que se dese alcanzar.

• Desde la aparición de perfiles de acero al carbono, se han venido utilizando diversas formas de unir los metales, desde los remaches, la fragua, hasta el uso de la soldadura.

• El uso de la madera es muy diverso en la carpintería, tanto de forma individual como en unión con el acero i otros materiales, a pesar del uso de otros materiales alternativos, la madera aun tiene vigencia.

• En lugares donde es escasean los recursos y no llegan otros materiales como el acero y madera y el acceso es difícil, la madera es el recurso mas valioso y usado tanto en la fabricación de viviendas, como también de pisos, techos, puertas y ventanas.