Pernos Soldadura 01 ASTM A325 A490 AISC_FCP.pptx

7/21/2019 Pernos Soldadura 01 ASTM A325 A490 AISC_FCP.pptx

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1

Pernos

y

Soldadura

Traducido por: Fidel Copa Pineda/ IC/UNSA



2

Esta presentación se ha desarrollado como un medio de ensean!a" con el

apo#o del Instituto Americano de Construcción en Acero$ Su o%&eti'o es

proporcionar conocimientos t(cnicos # la in)ormación para empernado #soldadura$ *a in)ormación proporcionada se %asa en el diseo com+n # las

pr,cticas de construcción para estructuras de doce pisos o menos$

*as presentaciones de estudios de caso -i%lioteca .iital AISC documentan

la construcción de una estructura de acero de un edi)icio de o)icinas$ El

estudio de caso inclu#e )otora)0as ue )ueron tomadas durante laconstrucción de la estructura de acero estructural inclu#endo detallado"

)a%ricación # monta&e$ Tam%i(n se inclu#en los datos de pro#ectos # sus

planes" proramas" especi)icaciones # otros detalles$ *as presentaciones de

estudios de caso est,n disponi%les en la sección de portunidades de

Aprendi!a&e$

Esta presentación o)rece in)ormación t(cnica so%re pernos # soldadura" as0

como los impactos de detalles # opciones de diseo en la )echa pre'ista" el

coste" la secuencia # la estión eneral del pro#ecto$

*a in)ormación se presenta con la preocupación de un encarado de la

construcción o contratista eneral en mente$

Introducción



3

Conocimientos 4enerales de acero estructural$

Comprender los di)erentes tipos de conectores de acero

estructural$

*a comprensión de tipos de pernos # su instalación$

Un conocimiento de tipos de pernos # &untas empleadas de

acero estructural$

Conocimiento de la terminolo0a de soldadura" tipos de

soldadura # proceso de la soldadura$

Familiari!arse con los m(todos mas comunes de inspección #consideración con la soldadura hecha en campo$

Que ganamos con esta

Presentación?



5

Alunos de los %ene)icios asociados con el uso de acero estructural para los

propietarios son:

6 Acero permite la reducción del tiempo de construcción del marco # la

capacidad de construir en todas las estaciones$

6 Acero hace randes luces # tamaos %ah0a posi%les" proporcionando unama#or )le7i%ilidad para los propietarios$

6 El acero es m,s ),cil de modi)icar # re)or!ar si se reali!an cam%ios en la

aruitectura de una instalación durante su 'ida$

6 El acero es liero # puede reducir los costos de cimentación$

6 El acero es resistente" duradera # recicla%le$ 8AISC 1999

Beneficios del Acero Estructural



;

4estión de aduisiciones # de acero estructural es similar a otros materiales"

pero ha# alunos aspectos +nicos a la construcción de acero:

El acero se )a%rica )uera de sitio 8arri%a a la i!uierda$

Erección in situ es un proceso r,pido 8arri%a a la derecha$

Esto da uso de acero estructural alunas 'enta&as de proramación$

*a coordinación de todas las partes es esencial para el loro de 'enta&as

potenciales$ 8AISC 1999

Aspectos sinulares Construcción en Acero



<

Conectores del Acero Estructural

•*os =(todos de cone7ión en acero estructural son: empernados # soldadura$

• *a resistencia estructural depende del uso apropiado de estas cone7iones$

• *as cone7iones )a%ricadas en taller se denominan cone7iones de tienda$

• *as cone7iones de campo son hechas por el erector de acero$

• *os pernos # la soldadura pueden utili!arse para las cone7iones de tienda # las

cone7iones de campo$


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• Un taller de )a%ricación tendr, un m(todo de )i&ación deseada # se adapten a

sus euipos # los m(todos de )a%ricación$

• *as Cone7iones de campo son empernadas normalmente$

• *a soldadura puede ser utili!ado para las cone7iones de campo" donde el

empernado es pr,ctico o no desea%le$

• *a Soldadura es m,s adecuada para el entorno controlado de un taller de)a%ricación$

Conectores del Acero Estructural


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Pernos



• El Conse&o de In'estiación acerca de las cone7iones estructurales 8@CSC

prepara las especi)icaciones # documentos relacionados con las cone7iones

estructurales$

• Especi)icación de @CSC para &untas estructurales mediante AST= A32; ó

A59 Pernos 82 es una especi)icación ampliamente utili!ado" ue anali!a

las articulaciones" cierres" estados l0mite" instalación e inspecciones$

Pernos Estructurales



• .urante el i!ado" los conectores se instalar,n un m0nimo de dos tornillos por

cone7ión$

• El resto de los pernos se instalan # apretarse una 'e! se sondea la estructura

Un patrón sistem,tico se de%e seuir cuando se aprietan los pernos para ue

una empresa se di%u&an con&untamente # todos los su&etadores est(n

instalados correctamente$ 8SSTC 21

Structural Bolting



Por la Seuridad cupacional # Administración de Salud Norma" BEn nin+n

momento se ha#a m,s de cuatro pisos o 15"< m" lo ue sea menor" sin terminar de

empernar o soldar encima de la cimentación o superior de )orma permanente piso

aranti!ado" sal'o ue se mantiene la interidad estructural como resultado deldiseo $




• Da# muchos tipos de perno" m(todos de instalación" # los tipos de

con&untos utili!ados en la construcción de acero estructural$

• Cuando se de&a e7puesto" los pernos pueden ser utili!ados para hacer una

e7presión aruitectónica$

• 84reen" Sputo # eltri


8AISC NIS. 2



Tipos de Pernos AST=

8AISC NIS. 2• A3> G Acero %a&o en car%ono$

• No se utili!a com+nmente$

• Sólo se utili!a para miem%ros secundarios$

• A32; G de alta resistencia del acero de car%ón medio 8arri%a a la i!uierda los pernos m,s comunes utili!ados en la construcción de edi)icios$

• A59 G Acero tratado al calor de alta resistencia 8arri%a a la derecha$

• El Costo ma#or del A32;" pero son m,s )uertes por lo menos los pernos

pueden ser necesarios$

• %ser'e la desinación AST= se indica en la ca%e!a del perno$



• *os pernos A32; # A59 est,n disponi%les en di,metros de: 1/2B a 1G1/2B

• *os tamaos m,s comunes son de 3/5" >/?" # 1B$

• los pernos de alta resistencia est,n com+nmente disponi%les en lonitudes

incrementales hasta ?B$ 8AISC

Tamaos comunes de pernos


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• Arandelas de acero endurecido se utili!an en muchas cone7iones estructurales

para distri%uir la presión del perno so%re un ,rea ma#or$

• Arandelas son utili!ados para cu%rir un au&ero de ran tamao o ranuras

8@CSC 2$

• Arandelas planas son los m,s utili!ados$

• Arandelas cónicas se utili!an cuando la super)icie ue se emperna tiene una

super)icie inclinada" tal como la %rida de un canal o un per)il S$

• Pernos A32; con arandelas se 'ol'ió a apretar el perno$

• A59 reuiere arandelas de%a&o de la ca%e!a # la tuerca 8AISC # NIS. 2$

Arandelas (Volandas)


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El aarre es la distancia desde detr,s de la ca%e!a del perno a la parteposterior de la tuerca o arandela" es decir" es la suma de los espesores de

todas las pie!as a unir e7clusi'a de arandelas$

*onitud de la rosca es la porción con hilo del perno$

*a *onitud del perno es la distancia desde detr,s de la ca%e!a del perno al

e7tremo del perno 8AISC # NIS. 2$

Las piezas del Ensamle del perno

Ca%e!a

Dead

astao

ShanH

Arandela/asher

Tuerca/NutCara de Arandela

asher Face

Aarre

4rip

Dilo

Thread*onitud

*enth


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• Da# dos tipos de &untas empernadas %,sicas:

• Aplastamiento

*a cara se trans)iere entre los miem%ros al lle'ar por los pernos$

• Fricción

*a cara se trans)iere entre los miem%ros por )ricción en la &unta$

!ipos de "untas empernadas


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• *a capacidad de los Pernos en las &untas est,n diseadas para cumplir con dos

estados l0mite:

• Fluencia" ue es una de)ormación inel,stica 8arri%a a la i!uierda$

• Fractura" ue es un )alla de la &unta 8arri%a a la i!uierda$

• El material ue se apo#a en el perno tam%i(n est, su&eta a )luencia ó )ractura si

es de tamao insu)iciente para la cara 8arri%a a la derecha$

• Cone7iones de tensión act+an de )orma similar a la ue lle'a cone7iones$

•

=uchas 'eces" las cone7iones de tensión directa se recon)iuran para ue elperno act+e a ci!alla$ 8AISC

=odos de Falla &unta empernada

Aplastamiento

por )luencia

Aplastamiento

con Fractura

Aplastamiento

con Fractura

Aplastamiento

por )luencia



• En un &unta se supone ue los elementos conectados se desli!an en el apo#o

contra el cuerpo del perno$

• Si la &unta es diseada como una &unta de soporte de cara esta se trans)iere a

tra'(s de pernos esta se instalas apretados sin holura ó pretensionados$

• 8AISC

Bearing #oints



• El plano de corte es el plano

entre dos o m,s pie!as %a&o

cara donde las pie!astienden a mo'erse

paralelamente el uno del otro"

pero en direcciones opuestas$

• *os hilos de rosca de un

perno o %ien pueden ser

incluidos en el plano de corte

ó e7cluidas del plano de

corte$

• *a capacidad de un perno es

ma#or con los hilos e7cluidos

del plano de corte$• El perno m,s com+nmente

utili!ado es de 3/5B perno

AST= con los hilos incluidos

en el plano de ci!allamiento$8AISC # NIS. 2

Dilos en el plano de corte

Dilos incluidos en el plano de corte

Dilos e7cluidos en el plano de corte

DilosPlano de corte

Plano de corte



• En una &unta tipo )ricción los pernos de%en ser pretensionados plenamente

para pro'ocar una )uer!a de cierre entre los elementos conectados$

• Esta )uer!a desarrolla resistencia a la )ricción entre los elementos conectados$

• *a resistencia a la )ricción permite ue la &unta soporte caras sin

desli!amiento contra el apo#o del cuerpo del perno" si %ien los pernos toda'0a

de%en ser diseados para soportar el aplastamiento$

• *as super)icies de contacto de las &untas de tipo )ricción reuieren una

preparación especial$ 8AISC

*as &untas tipo Fricción



Cuando se usan &untas tipo Fricción

1$ *as articulaciones ue est,n su&etas a la cara de )atia con la in'ersión de la

dirección de cara 8no aplica%le al 'iento re)uer!os$

2$ *as &untas ue utili!an au&eros de ran tamao$

3$ *as &untas ue utili!an au&eros ranurados" e7cepto auellos con cara

aplicada apro7imadamente perpendiculares a la dirección de la dimensión lara

de la ranura$

5$ *as &untas en las ue se desli!an en las super)icies de contacto ser0a

per&udicial para el rendimiento de la estructura$

Por la Especi)icación @CSC 82" las &untas tipo )ricción sólo se reuieren en las

siuientes aplicaciones con cortante # tensión cortante o com%inados:



A&uste de pernos a tensión se alcan!ada con alunos olpes de una lla'e de

impacto ó el es)uer!o completo de un tra%a&ador del hierro usando una lla'e de

cola ordinaria para ue las capas conectadas en contacto )irme$ 8@CSC 2

Instalación de pernos a&uste

f



25

• Installation %e#ond snuGtiht is called pretensionin

• TurnGo)Gnut pretensionin in'ol'es se'eral steps:

1$ The %olt is snuGtihtened

2$ =atchmarHs are placed on each nut" %olt" and steel sur)ace in a straiht line

3$ The part not turned %# the Jrench is pre'ented )rom turnin

5$ The %olt is tihtened Jith a prescri%ed rotation past the snuGtiht condition

• The speci)ied rotation 'aries %# diameter and lenth 8%etJeen 1/3 and 1 turn

8@CSC 2" AISC

!urn$of$%ut Installation

I l ió ll li% d



2;

Instalación con lla'e cali%rada

•Cali%rado de la *la'e de pretensionado utili!ando impacto 8arri%a a lai!uierda para apretar el perno a una tensión especi)icada$

• Un dispositi'o de cali%ración SHidmoreGilhelm 8arri%a a la derecha se utili!a

para cali%rar la lla'e de impacto para el ni'el de par ue se 'a a alcan!ar la

tensión especi)icada$

•Una muestra representati'a de los pernos empleados en las cone7iones seprue%an para 'eri)icar ue se alcance la tensión correcta 8@CSC 2" AISC

I t l ió AS!& '*+



2<

• F1?;2 pernos son pernos de tensión de

control de tipo de iro$

• Estos pernos de%en estar pretensionaGdascon una tensión de control de la instalación

lla'e perno de tipo de iro ue tiene dos

mandriles coa7iales$

• El mandril interno se acopla con el e7tremo

estriado del perno$• El mandril e7terior se acopla con la tuerca$

• *os dos mandriles se con'ierten opuesta el

uno al otro para apretar el perno$

• El e7tremo estriado del perno F1?;2 corte

)uera a una tensión especi)icada 8AISC$

Instalación AS!& '*+8AISC

AS!& ',*, i di d di t d t ió



2>

tra )orma de tratar de aseurar pretensionado adecuados de un perno es a

tra'(s del uso de indicadores directos de tensión 8.TI$

Estas arandelas tienen salientes ue de%en soportar contra el elemento no

a&ustado$

Como se aprieta el perno la )uer!a de su&eción aplanan los salientes # reduce

la %recha 8ap$

*a %recha se mide con un cali%rador de espesor$

Cuando la di)erencia alcan!a el tamao especi)icado el perno estaadecuadamente pretensionado$ 8AISC # NIS. 2

AS!& ',*, indicadores directos de tensión

Feeler 4aes

.TIKs

I t l ió d l -!I



2?

Es esencial ue los indicadores directos de tensión de%idamente orientado en el con&unto:

1$ *a ca%e!a del perno es estacionaria mientras ue la tuerca se ira G .TI de%a&o de la

ca%e!a del perno$

2$ *a ca%e!a del perno es estacionaria mientras ue la tuerca se ira G .TI %a&o la tuerca

8arandela reuerida$

3$ *a tuerca es estacionaria mientras ue la ca%e!a del perno se ira G .TI de%a&o de la

ca%e!a del perno 8arandela reuerida$

5$ *a tuerca est, estacionaria mientras ue la ca%e!a del perno se ira G .TI %a&o la tuerca8@CSC 2

Instalación de los -!I

8Adaptado de la Fiura CG?$1 @CSC 2

.i i N i l i)i i d l



29

• *os pernos est,n instalados en uno de los cuatro tipos de au&eros 8'er ta%la$

• Au&eros est,ndar se pueden utili!ar en cualuier luar$

• Au&eros de ran tamao sólo se pueden utili!ar en cone7iones de )ricción$

• &o Chino corto se utili!an con la ranura perpendicular a la dirección del es)uer!o$

• &o Chino laro se utili!a principalmente para conectar estructuras e7istentes$

.imensiones Nominales ori)icios de los pernos

8Ta%la 3$1 @CSC 2

E i i t / id



3

Derramientas comunes utili!adas por )ierreros inclu#en lla'es pun!ón"pun!ones cincel" %arras de di)erentes tamaos 8arri%a a la i!uierda$

Se necesitar,n lla'es de impacto # ciertas instalaciones 8arri%a en el centro$

Electricidad o aire comprimido se reuiere dependiendo de la lla'e de impacto

se utili!a$

Pueden ser necesarios un enerador" as0 como un compresor de aire$

E.uipamiento /e.uerido

St f 0 t



31

Por la Especi)icación @CSC:

Componentes de )i&ación de%en ser proteidos de la suciedad # la humedad en

contenedores cerrados en el luar de tra%a&o$

Sólo los elementos de )i&ación pre'istos para ser instalados durante el turno de

tra%a&o han de ser tomadas de almacenamiento proteido$

Almacenamiento proteido se de)ine como la protección continua de los

componentes de )i&ación en contenedores cerrados en un re)uio proteido$

*os su&etadores no utili!ados de%en ser de'ueltos inmediatamente a

almacenamiento proteido

Storage of 0omponents

Al i t d C t



32

• *a lu%ricación de elementos de )i&ación es 'ital para su correcta instalación$

• Un aceite solu%le en aua se utili!a en los pernos m,s neros$

• Este aceite se la'a ),cilmente )uera cuando son e7puestos a la humedad$

• Su&etadores ue acumulan ó7ido o suciedad de%e limpiarse # lu%ricarse antes

de ue puedan ser instalados$

• F1?;2 pernos no se reenrasan" sal'o por el )a%ricante 8@CSC 2" SSTC

21 8imaen superior $

Almacenamiento de Componentes

Al i t d " t d l i d



33

Almacenamiento de su"etadores gal1anizados

• Pernos al'ani!ados # tuercas 8arri%a son pro'istos por el pro'eedor en un

con&unto # los reuisitos especiales de almacenamiento$

• Cada perno / tuerca del con&unto es pro%ado pre'iamente por el pro'eedor #

en'iados &untos # de%e mantenerse &untos como un con&unto$• A&uste hilo de)iciente puede resultar si el perno # la tuerca no coinciden$

• *a lu%ricación en su&etadores al'ani!ados es eneralmente m,s duraderas

ue las ue en los pernos neros" pero toda'0a se recomienda el

almacenamiento proteido$

• A59 pernos no pueden ser al'ani!ado 8SSTC 21

* t d P d ió



35

• Producción de tra!a%ilidad de lotes es reuerido por muchas normas$

• Aunue no es o%liatorio" es una %uena pr,ctica para reistrar los n+meros de

lote # conser'ar todos los elementos de )i&ación separados por lote$

• Es necesario mantener ran cantidad separada para las prue%as de

'eri)icación pre'ia a la instalación adecuados ue se reuiere para Luntas

pretensionadas # de desli!amiento cr0tico$

• Pernos # tuercas =e!cla de di)erentes lotes de producción no est, permitida

8SSTC 21$

*otes de Producción

Inspections



3;

Inspections

• In addition to the erectorKs ualit# control proram" tests and inspection are

speci)ied %# the Enineer o) @ecord and/or the local %uildin authorit#

• A local %uildin inspector ma# reuest that tests in addition to those speci)ied %#

the Enineer o) @ecord %e per)ormed

• SnuGtihtened &oints reuire 'isual inspection )or )irm contact and proper useo) Jashers

• Pretensioned &oints reuire preGinstallation 'eri)ication and routine o%ser'ation

o) proper application

• SlipGcritical &oints reuire inspection o) the )a#in sur)aces in addition to the

a%o'e inspections

Inspecciones para el 4erente de Construcción



3<


Da# 'arias inspecciones para pernos ue un erente de construcción puede

reali!ar:

•=ira el %arra perno por )uera$ 8m,s arri%a$

• Perno so%resaliente es la cantidad ue el perno se e7tiende m,s all, de la

super)icie e7terior de la tuerca$

• Perno con hilos Positi'o o cero es acepta%le$

• Neati'o sin hilos de salida u oculto" donde el e7tremo del perno est, dentro de

la tuerca" no es acepta%le$




3>


• Inspeccione las marcas de re)erencia a su 'e! de la tuerca para aseurarse

ue los pernos han sido pretensionados$

• Si se utili!an tornillos F1?;2" ase+rese de ue los e7tremos se apaó todos

los pernos 8arri%a$

• En alunos casos" de%ido a la limpie!a insu)iciente para la lla'e de instalación"

F1?;2 pernos se apretados por m(todos alternati'os para ue los e7tremos no

se pueden enca&ar a presión )uera

Pernos Consideraciones de costos



3?

• El constructor puede pre)erir cierto perno # tipos comunes so%re los dem,s

de%ido a reuisitos de euipo" la e7periencia" # los tiempos de instalación$

• Luntas A&ustadosGapretados son normalmente las uniones empernadas m,s

económicos 8@u%0 23$

• Para uniones pretensionadas" F1?;2 # .TI son mu# populares # pueden ser

económico$

•

Luntas )ricción son las &untas m,s costosas" # sólo se de%en especi)icar cuandosea necesario 8@u%0 23$

Pernos Consideraciones de costos

*os tipos de &untas utili!adas en una estructura dependen en cierta medida de la

concepción lo%al de la estructura" pero con alunos puntos a considerar :



39

Soldadura

Soldadura Estructural



5

• tro m(todo com+n para la cone7ión del acero estructural es la soldadura$

• *a soldadura puede lle'arse a ca%o en el taller o en el campo$• =uchos talleres de )a%ricación pre)ieren soldar en luar de pernos$

• Soldadura en el campo se e'ita si es posi%le de%ido a los reuisitos de

condición de soldadura$

• Da# 'arios procesos de soldadura" tipos" # las posiciones ue de%en

considerarse en la construcción de edi)icios$





51

*a American eldin Societ# 8AS es una orani!ación sin )ines de lucro con

el o%&eti'o de a'an!ar en la ciencia" la tecnolo0a # la aplicación de soldadura #

disciplinas relacionadas unión$

AS desarrolla códios" pr,cticas recomendadas # u0as en los procedimientos

del Instituto Nacional Estadounidense de Est,ndares 8ANSI estrictas$

.1$1 Structural eldin Code G Steel" uno de los códios m,s consultadas en el

mundo" es producido por AS 8AS 25a





52

• eldin is the process o) )usin multiple pieces o) metal toether %# heatin the

)iller metal to a liuid state

• A properl# Jelded &oint is stroner than the %ase metal


@esistencia de la soldadura estructural



53

• *as soldaduras pueden ser carados en corte" la tensión" la compresión" o una

com%inación de (stos$

• Capacidades para soldaduras se dan en la Especi)icación AISC Sección L2

82;$

•*a resistencia de la soldadura depende de m+ltiples )actores: metal de %ase"metal de relleno" tipo de soldadura" la aranta # el tamao de la soldadura$

@esistencia de la soldadura estructural

8Part o) Ta%le L2$; AISC 2;

2elding !erminolog3



55

• Soldadura por puntos 8arri%a a la i!uierda

• Una soldadura temporal ue se utili!a para mantener las pie!as en su luar

mientras se hacen m,s e7tensos" las soldaduras de)initi'as

soldadura continua$• Una soldadura ue se e7tiende de )orma continua desde un e7tremo de una

&unta a la otra$

• Puntada de soldadura 8arri%a a la derecha

• Una serie de soldaduras de una lonitud especi)icada ue est,n espaciados

una distancia determinada el uno del otro$

2elding !erminolog3

!erminolog4a de la Soldadura



5;

TopeTraslape Esuina

TeeE7tremos

• Arri%a se muestran los tipos de articulaciones estructurales ue se esta%lecen

por las posiciones del material conectado uno con relación a otro$

• Traslape" tee" # e7tremo &untas son m,s$ 8AISC





5<

Filete

-oton


Penetración

Completa solo %isel

soldadura de ranura

Completo do%lepenetración

soldadura de ranura

Parcial penetración

solo %isel soldadura

de ranura

Parcial penetración

+nica L soldadura de

ranura

Tipos de soldadura de)inen la con)iuración de la soldadura # su en)oue

de diseo su%#acente$ *as soldaduras de )ilete # soldaduras de ranura son m,s comunes

Soldaduras de ranura se di'iden en dos cateor0as: Penetración completa G toda la sección trans'ersal del miem%ro se

suelda$ Penetración parcial G sólo una parte de la sección trans'ersal del

miem%ro se suelda$

Soldadura de 'ilete



5>

*a soldadura m,s com+nmente utili!ado es la soldadura de )ilete$

*as soldaduras de )ilete son teóricamente trianular en sección trans'ersal$

*as soldaduras de )ilete unen dos super)icies en ,nulos apro7imadamente

rectos entre s0 en el traslape" tee" # &untas de esuina$

8AISC # NIS. 2

Soldadura de 'ilete

S#m%olic Pro)iles

Actual Pro)iles

Soldaduras de ranura



5?

•Soldaduras de ranura se especi)ican cuando una soldadura de )ilete no esapropiado para el tra%a&o$

• *a con)iuración de las pie!as no puede permitir soldadura de )ilete$

• Se reuiere una )uer!a ma#or ue la proporcionada por una soldadura de )ilete$

• Soldaduras de ranura se reali!an en el espacio o ranura entre las dos pie!as a

soldar$ 8AISC NIS. 2

Soldaduras de ranura

Per)iles antes de la Soldadura

Per)iles despu(s de la Soldadura

.o%le ranura@anura cuadradasolo %isel

Penetración completa soldaduras de ranura



59

• El %isel o preparación L se e7tiende so%re la ma#or parte de toda la cara del

material a unir$

• Fusión completa se lle'a a ca%o$

• En alunos tipos de soldadura de ranura de penetración completa el material

ser, %iselado de un lado de la placa con una placa separada en el lado

opuesto G llamada soporte o una %arra de apo#o$ 8AISC # NIS. 2$

Penetración completa soldaduras de ranura

-arra deapo#o

*as soldaduras de ranura de penetración parcial



;

Soldadura de penetración parcial en las &untas se utili!an cuando no es necesario

la resistencia de la &unta para desarrollar la sección trans'ersal completa de los

miem%ros ue se unieron$

8AISC # NIS. 2

*as soldaduras de ranura de penetración parcial

Posiciones de Soldadura



;1

Da# cuatro posiciones de soldadura reconocidos:

1$ Plana$G *a cara de la soldadura es apro7imadamente hori!ontal # la soldadura

se reali!a por encima de la articulación$

2$ Dori!ontal$G El e&e de la soldadura es hori!ontal$

3$ ertical$G El e&e es apro7imadamente 'ertical o en la posición 'ertical$

5$ .e ca%e!a$G *a soldadura se reali!a desde de%a&o de la articulación$

*a posición plana se pre)iere porue es la m,s ),cil # m,s e)iciente para soldar en

esta posición $ 8AISC NIS. 2

Posiciones de Soldadura

81 Posición plana82 Posición

Dori!ontal

S4molos de Soldadura



;2

• S0m%olos de soldadura para

comunicar los detalles #

reuisitos espec0)icados de

cada soldadura para el

soldador$

• S0m%olos de soldadura se

inclu#en en los planos de

)a%ricación # monta&e$

S4molos de Soldadura

línea guía

Linea Horizontal de soldaduraCola

Símbolo Básico de soldadura

(Se muestra Símbolo de Soldadura en ángulo)

Nota

(Indicando es una

soldadura típica)

Longitud y Espaciado de la

soldadura (En ulgadas)

!ama"o de la soldadura(en pulgadas)

Soldadura de campo

Símbolos Básicos de Soldadura

Símbolos Básicos de Soldadura

/anura o e5tremo

' i l e t e

B o t ó n

0 o r d ó n

!ama6o de la Soldadura



;3

!ama6o de la Soldadura El tamao de la soldadura de%e coincidir con el

tamao especi)icado en plano$

Alunas soldaduras cumplen con el tamaonecesario despu(s de una sola pasada del soldador$

*os tamaos m,s randes de soldadura pueden

reuerir m+ltiples pasadas para cumplir con el

reuisito de tamao$

Soldaduras de una sola pasada comunes inclu#ensoldaduras de )ilete hasta e inclu#endo ;/1<M # )inas

soldaduras a tope la placa sin preparación$

Comunes inclu#en m+ltiples pasadas de %isel

completo soldaduras indi'iduales de penetración de

ranura" de %isel parciales indi'iduales soldaduras de

ranura de penetración" # las soldaduras de )ilete

ma#ores a ;/1< B$

*a soldadura en la imaen a la derecha es de

cordón de soldadura con paso m+ltiple$

Accesiilidad de la Soldadura



;5

Accesiilidad de la Soldadura• Se reuieren ori)icios de acceso para

alunas soldaduras" como la cone7ión

de la %rida soldada muestra a la

derecha$• El ori)icio de acceso de la parte

superior permite una %arra de

respaldo continuo ue se coloca

de%a&o de la pat0n superior$

• *a parte in)erior del ori)icio de

acceso permite el acceso completo

a soldar todo el ancho de el pat0n

in)erior$

• Un detalle de un ori)icio de acceso de

soldadura para una cone7ión de %rida

soldada se muestra a continuación

C o

l u

m n

Anulo de Asiento

Au&eros deacceso para

la soldadura

-arra de respaldo

E7tension -ar

S=A soldadura Shielded =etal Arc eldin 8S=A

Soldadura por arco metalico



;;

Soldar con arcos 8S=A es tam%i(n conocido como soldadura manual$

Un arco el(ctrico se produce entre el e7tremo de un electrodo de metal

recu%ierto # los componentes de acero a soldar$

El electrodo es un metal de relleno cu%ierto con un re'estimiento$ El recu%rimiento del electrodo tiene dos propósitos:

Se )orma un escudo de as para e'itar ue las impure!as en la atmós)era

entre en la soldadura$

Contiene un )lu&o ue puri)ica el metal )undido$ 8AISC NIS. 2

S=A soldadura Soldadura por arco metalico

Soldadura 7&A2 4as =etal Arc eldin 84=A

es conocido como soldadura =I4



;<

• Soldadura por arco met,lico con as 84=A tambi#n se conoce como

soldadura $I%&

• Es r,pido # económico$

• Un alam%re continuo se introduce en la pistola de soldadura$

• El alam%re se )unde # se com%ina con el metal de %ase para )ormar la

soldadura$

• El metal )undido est, proteido de la atmós)era por un escudo de as ue se

alimenta a tra'(s de un conducto a la punta de la pistola de soldadura$

• Este proceso puede ser automati!ado$ 8AISC NIS. 2

Soldadura 7&A2 es conocido como soldadura =I4

Soldadura '0A2 • Flu7 Cored Arc eldin 8FCA is

similar to the 4=A process



;>

• Flu&o de soldadura por arco con n+cleo 8FCA es similar al proceso 4=A$

• *a di)erencia es ue el alam%re de relleno tiene un n+cleo central ue contiene)undente$

• Con este proceso" es posi%le soldar con o sin un as de protección$

• Esto lo hace +til para las condiciones e7puestas en el as de protección puede

'erse a)ectado por el 'iento$ 8AISC # NIS. 2

Soldadura '0A2

Soldadura SA2 • Su%mered Arc eldin

8SA es autom,tico o



;?

• Soldadura por arco sumerido 8SA sólo se lle'a a ca%o por m(todos

autom,ticos o semiautom,ticos$

• Utili!a un electrodo de metal de relleno alimentado continuamente$

• El %ao de soldadura est, proteido de la atmós)era circundante por un manto

de )lu&o ranular alimentado a la pistola de soldadura$

• @esultados en una penetración de la soldadura m,s pro)undo ue el otro

proceso$

• Sólo posición plana u hori!ontal" se pueden usar$ 8AISC # NIS. 2

Soldadura SA2 8

semiautom,tico

Euipo de Soldadura



;9

• El euipo utili!ado para la soldadura 'ariar, dependiendo del proceso de

soldadura # si la soldadura se lle'a a ca%o en el taller o en el campo$

• Una m,uina de soldadura por arco con n+cleo )undente para taller de

soldadura es el de la )oto arri%a a la i!uierda$

• Una m,uina de soldadura por arco de metal %lindado para la soldadura de

campo es la )oto arri%a a la derecha$

Euipo de Soldadura

Impactos meteorolóicos en Soldadura



<

• Soldadura en el campo se e'ita si es posi%le de%ido a los reuisitos de

condición de soldadura$

• Soldadura de campo no de%e reali!arse mientras este llo'iendo" ne'ando" opor de%a&o de G1<C$

• Se reuieren ciertas temperaturas am%iente de precalentamiento del material a

soldar$

• Códio AS .1$1 825% especi)ica m0nimo la temperatura de tra%a&o" los

cuales est,n diseados para pre'enir el arietamiento$

Impactos meteorolóicos en Soldadura

Seguridad en Soldadura



<1

• Es importante tanto para el soldador # los ue tra%a&an en la !ona alrededor del

proceso de soldadura de ser consciente de la seuridad$

• El arco de la soldadura no de%e ser 'isto a simple 'ista$

• AS pu%lica muchas ho&as de datos de seuridad # de salud ue est,n

disponi%les para su descara en su sitio Je%: JJJ$aJs$or$





<2

Un soldador de%e usar el euipo protector adecuado" inclu#endo:


Casco

Careta o a)as

4uantes

%otas

Tela pesada o una camisa de

cuero$

pantalones sin %astas$

polainas de cuero$

Soldadura de Estructuras E7istentes



<3

Soldadura de estructuras e7istentes en pro#ectos de moderni!ación reuiere una

cuidadosa consideración de 'arios )actores:

1$ .eterminar la capacidad de soldadura G Identi)icar el rado de acero paraesta%lecer un procedimiento de soldadura$

2$ Seleccionar # disear la soldadura G se pre)ieren soldaduras de )ilete # e'itar el

e7ceso de soldadura$

3$ Preparación de la super)icie G eliminar contaminantes" tales como pintura"

aceite # rasa$

5$ Caras durante la recon'ersión G Un ineniero de%e determinar el rado en ue

se permitir, un miem%ro para soportar caras durante el calentamiento"

soldadura o de corte$

;$ @iesos de incendio G Sia todos los códios ue rien )ueo" relamentos #

normas de seuridad para e'itar incendios$

<$ Para o%tener detalles completos 'er la @eha%ilitación AISC # 4u0a 822%

*as inspecciones de soldadura



<5

p

• Adem,s del prorama de control de calidad del constructor" las prue%as e

inspecciones son especi)icados por el ineniero de inspección # / o la autoridad

local de construcción$

• Un inspector de construcción local puede e7iir el e7amen" adem,s de los

especi)icados por el ineniero de ra%ación se reali!aron$• Alunos de los pro%lemas ue se pueden encontrar en las soldaduras inclu#en:

La 'alta de 'usin&

porosidad

%rietas&

penetracin insu'iciente

• Da# 'arias prue%as de soldadura # las inspecciones se utili!an com+nmente$

tama"o incorrecto&

mano de obra de'iciente

Inspección isual



<;

• *a inspección 'isual es la inspección de uso m,s )recuente # es la +nica

inspección reuerida a menos ue la especi)icación de llama para un m(todo

de inspección m,s riuroso$

• *a inspección se reali!a por el soldador antes" durante" # despu(s de lasoldadura$

• Cuando se reuiere una inspección )uera de ella tam%i(n se de%e hacer antes"

durante # despu(s de la soldadura$

• *os pro%lemas menores pueden ser identi)icados # correidos antes de

completar la soldadura$ 8AISC NIS. 2

p

Pruea de l4.uidos penetrantes



<<

• Prue%as locali!a rietas super)iciales minutos l0uidos penetrantes # porosidad

Tipos de tinte ue se pueden usar inclu#en:• Color de tinte de contrasteG ue se muestra %a&o la lu! ordinaria$

• Tinte )luorescente G ue se muestra %a&o una lu! nero$

• El tinte se aplica normalmente mediante pul'eri!ación directamente so%re la

soldadura$ 8AISC NIS. 2

. p

Inspección Por Part0culas =an(ticas



<>

• Inspección de part0culas man(ticas utili!a part0culas man(ticas en pol'o para

indicar de)ectos en los materiales man(ticos$

• Un campo man(tico se induce en la pie!a$

• El pol'o man(tico es atra0do # las rietas es%o!an dentro del material$

8AISC NIS. 2

p

Inspección por ultrasonidos



<?

• *a inspección ultrasónica se puede utili!ar para detectar de)ectos en el interior

soldaduras$• ndas de sonido de alta )recuencia son diriidas en el metal con una sonda en

un ,nulo espec0)ico$

• *as )allas re)le&an un poco de ener0a de nue'o a la sonda

*os de)ectos aparecen como indicaciones so%re una pantalla 8arri%a # est,n

su&etas a la interpretación de un inspector $ 8AISC NIS. 2

p p

Inspección radior,)ica



<9

•Inspección radior,)ica" ó de ra#os O" tam%i(n se pueden utili!ar para detectarde)ectos en el interior soldaduras$

• @a#os in'isi%les penetran el metal # re'elan de)ectos en una pel0cula de ra#os

O o pantalla )luorescente 8arri%a$

• Este es el m,s costoso de los m(todos de inspección

• 8AISC NIS. 2

p

Consideraciones de costos de soldadura



>

• Soldadura de )ilete es menos costoso ue soldadura de ranura$

• No ha# una preparación especial$

• No reuiere apo#o$

• =enos 'olumen de soldadura$

• Penetración parcial soldadura de ranura es menos costoso ue la

penetración completa soldadura de ranura$

•Tra%a&o representa la ma#or0a de los costos asociados con la soldadura$

Empernado # soldadura



>1

• El empernado es eneralmente una operación m,s r,pida ue la soldadura$

• El Empernado no tiene los reuisitos de las condiciones meteorolóicas de

temperatura # ue est,n asociados con la soldadura$

• Cam%ios clim,ticos inesperados pueden retrasar las operaciones de soldadura$

p #

Consideraciones de Proramación

Acero Estructural: Elección del material



>2

/eferencias



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AISC$ 821$ L,-. $anual o' Steel Construction/ !*ird Edition& American Institute o) Steel

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AISC$ 822a$ Seismic ro+isions 'or Structural Steel Buildings& American Institute o) Steel

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AISC$ 823$ Hig* Strengt* Bolts 3 rimer 'or Structural Engineers& American Institute o)

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http://www.aws.org/

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Pernos Soldadura 01 ASTM A325 A490 AISC_FCP.pptx

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