contiene el tipo de material que se usa en el acero y la fabricación de las estructuras de acero asi como la instalación y el equipo que se utiliza

1. PROCEDIMIENTO DE FABRICACION Y MONTAJE
DE LAS ESTRUCTURAS METALICAS
 TIPOS DE UNIONES
 TIPOS DE SOLDADURA
 SIMBOLOGIA DE LA SOLDADURA
 TIPOS DE GRUAS

2. PROCEDIMIENTOS DE FABRICACION Y MONTAJE DE LAS ESTRUCTURAS METALICAS
Evolucióndel aceroenlaconstrucciónEl hierroy susaleacionesfue el primermetal que se usóindustrialmente
para las estructuras.La llegadadel aceroal campo estructural esbastante reciente,porque el fatigosotrabajo
necesarioparaproducirel hierrosoldable porfusiónlimitósuusodurante siglosalosproductosde mayor
precioy necesidad:lasarmasylas herramientasagrícolas.
Poco a poco el acerose fue introduciendocomomaterial de construcción,primeroconelementosde fundicióny
finalmenteconlosredondosyelementostubularesque facilitanlaesbeltezde
lasmodernasestructurasmetálicas.Laconstrucciónenacero surgióa partir
del sigloXVIII,enel cual se produce unvertiginosodesarrollode este material.
El acero se comenzóa utilizarcomoelementoestructural enpuentesalrededor
del año1800 y enobrasde arquitecturaparala construcciónde estaciones
ferroviariasysalonesde exposición,esdecirparacubrirgrandesespacios.
El desarrollode laconstrucciónconacero de edificiosde alturasurge afines
del sigloXVIIIyprincipiosdelXIX,donde laestructurase rellenaconobrade
mampostería.En 1887 se construyóun edificiode 12 plantasenChicagoy en
1931 se inauguró enNuevaYork el Empire State Buildingde 85 plantasy379 m
de altura.
MATERIALES UTILIZADOS PARA LA FABRICACION DEL ACERO ESTRUCTURAL
Para la fabricaciónde aceroestructural lasindustriassiderúrgicasnecesitanhierromásmetaloidescomosonel
Carbónmetalúrgico(C),Azufre (S),Fosforo(P) ySilicio(Si),ademásde metalesvariablescomoel Manganeso
(Mn),Cromo (Cr) y Níquel (Ni).Estosúltimossonlosque le dansusgrandespropiedades.LasIndustriasacereras
tienensuspropiosyacimientosocompranlosprecursoresdel aceroala industriaminera.
HIERRO CARBONO
La cantidadde carbonodependerádel gradode aceroestructural que se deseafabricar,a mayorcantidadde
carbono enla mezclamásfrágil seráel acero. La cantidadde carbono debe sersuperioral 0.03%, peromenorde
2% para obteneracerode gradoestructural (Manual de ConstrucciónenAceroIMCA, 1987). El aceroconserva
aproximadamente un98%de lascaracterísticas del hierroenestadopuro,perolaadiciónde carbono y de otros
elementostantometálicoscomonometálicosmejorasuspropiedadesfísico-químicasdandolugaraun material
dúctil,tenazyresistente parasoportarcargas de diseño.

3. PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN Y ROLADO
El procesode fabricacióniniciacuandoel carbónmetalúrgicoesprocesadoenlasplantascoquizadorasdurante
18 horas donde se realizaunadesintegracióntérmicapararomperlasmoléculasgrandesenotrasmáspequeñas
enhornosverticalesrecubiertosconladrillorefractarioafinde extraerle el gasmetanoyotrossubproductos
como el alquitránal carbón metalúrgico.
La desintegracióntérmicageneracoque el cual esel energéticobásicode losaltoshornospara produci rarrabio
(hierrode primerafusiónconun4% aproximadamentede carbono).El arrabioesduropero muyfrágil (interesa
más un material dúctil,que “avisa”de suestadotensional),parareducirel porcentajede carbonosinperder
resistenciase afinael arrabioenconvertidoresdonde se quemael carbonosobrante,obteniéndose el aceroen
bruto conun porcentaje de carbonoentorno al 2%.
Posteriormente el acerolíquidoestrasportadoaunmolde oscilante de cobre enfriadoporaguaque convierte el
acero sólidoenformade una seccióntransversal rectangulardenominada“planchón”.El planchónescortadoa
lasmedidasrequeridasparaprocesosposteriores,acorde alas especificacionesde cadaproyecto.Finalmente,
por laminadoencaliente apartirde un bloque cuadradodenominado"tocho"se producenperfilesestructurales
(vigas,canalesyángulos).
El tochoes procesadoenuna serie de pasadasa travésde rodilloshorizontalesyverticales,hastalograrlas
formasy dimensionesdeseadas.Este procesomejora sensiblemente lascualidadesdel aceroyaque elimina
imperfeccionesdellingote yoquedades,alargandoloscristalesde aceroenladirecciónde lalaminación.El
acero resultante esbastante homogéneo,sinembargotiene unaspropiedadesmecánicasinferioresenla
direccióntransversal alalaminación,puessuscualidadesde resistenciaacompresiónytensiónsonmuyaltas,
con buenascualidadesde elasticidadydilatación.
Proceso de fabricación y rolado del acero

4. MONTAJE DE ESTRUCTURAS METALICAS
El orden enel cual el acerodebe serfabricadoy despachadoal sitioseráplaneadoconanticipaciónde tal
maneraque no entre enconflictoconel programa de construccióndel montador,si el acerova ser montadocon
grúas,las localizacionesaproximadasenlascualesse vana colocar lasgrúas determinaránlaspartesosecciones
de la estructuraque se tendránque transportarenel embarque.Cuandoloslotesse despachanal sitioya las
localizacionespredeterminadas,unaplaneaciónadecuadaeliminarálacantidadde maniobrasde montaje para
su colocación
Previamenteal montaje de laestructurametálica,estaráejecutadalacimentacióncorrespondiente,respetando
todaslas cotas de proyectoy provistaéstade sus correspondienteselementosde uniónconlaestructura
(anclas) debiendocoincidirconlosplanosde tallerymontaje.
El montaje de edificiosde variospisoscongrúasde cable,se iniciaconlas piezasmásdistantesde lagrúa y se
avanzanhasta que quedencercade la grúa.
La prácticainicial eslevantarycolocar primerotodaslascolumnasencada piso,despuéslasvigasexteriores
para crear losconfinamientosde losmurosysubsecuentemente lasvigasinterioresconlasvigassecundarias.
Posteriormente se dael saltode lagrúa a la parte superiory el procesode montaje se repite parael piso
siguiente,porlogeneral,encadanivel se vacolocandotablonesde maderaparaobtenerunaplataformade
trabajopara losmontadoresypara suministrarprotecciónalascuadrillasque trabajanenlosnivelesinferiores
soldandoocolocandoy ajustandolospernos.

5. Existe unasecuenciaestablecidaparallevaracabo las conexiones,lacuadrillaencargadadel levantamiento
conectalos miembrosentre síconpernostemporalesde fijaciónosoldaduraprovisional cuidandoque laspiezas
quedenalineadas,lacantidadde pernosdebe sermínima,suficiente parallevarlajuntahastasu ajuste y
soportarla acción de carga muerta,el vientoylosesfuerzosde montaje.
Las conexionespermanentesse hacentanprontoel alineamientoeste dentrode loslímitesde toleranciayaque
por locomún,la sujeciónpermanente de lospernososoldadurasse hace acontinuaciónconla cuadrillade
levantamiento.Algunasvecesestaúltimacuadrillase desplazamásrápidoque la cuadrillaque hace las
conexionespermanentes,encuyocasopuede serprudente saltaraun pisode por medioobteniendo
conexionespermanentestanpróximascomoseanposiblesalagrúa
Algunosmontadoresprefierenutilizarpernosde altaresistenciade manerapermanenteparalafijación
temporal.Porque estospernosnose aprietanalatensiónmínimaespecificada,puedendejarse ensulugary
despuésapretarlosde lamaneraexigidaparalainstalaciónpermanente.
TIPOS DE UNIONES
En la actualidadse tiende arealizarlasunionesmediantesoldaduradebidoasusencillez,estanqueidady
compacidadde las mismas,asícomo a la eliminaciónde elementosintermedios.Sinembargo,enalgunas
ocasionesnoesposible obtenermediante soldadurade piezasaparatosde uniónque reflejende manerareal
lashipótesisde cálculo,porloque esnecesariorecurrira lostornillos,bulonesuotroselementosmás
sofisticados,talescomolosapoyosde neoprenoolosconstituidosporresortes,amortiguadores,etc.El número
de nudosposible enlasestructurasmetálicasesgrande yresultadifícil suclasificación.Engeneral,se podrían
dividirlasunionesde nudoenflexiblesyrígidas,segúnque desde el puntode vistade cálculonopuedan
transmitirunmomentoapreciable osílo transmitan.Lasunionestambiénse puedenclasificarsegúnlos
elementosque unan,porcombinaciónde ambosconceptos,de lasiguiente forma:
UNIONESFLEXIBLES DE VIGASA COLUMNAS
- Uniónsobre apoyono rigidizado(figura1)
- Uniónsobre apoyorigidizado(figura2)
- Unióndirectade alma (figura3)
- Uniónde alma mediante angulares(figura4)

6. UNIONESDE VIGA A VIGA
- Apoyos(figuras5y 6)
- Unionescontinuas(figura7)
UNIONESDE VIGASCONTINUASSOBREPILAR(figura8)

7. UNIONESDE PILARA PILAR(figura9)
UNIONESRIGIDASDE VIGASA COLUMNAS
- Pórticosrectos(figuras10 y 11)
- Pórticosacartelados(figuras12y 13)
- Pórticosde edificios(figuras14 y 15)

8. UNION DE PILARESA ZAPATA (figura16)

9. UNION DE VIGASTRIANGULADAS
- Nudosa tope (figura17)
- Nudosporsolape (figura18)
- Nudosconcartelas(figura19)
APOYOSESPECIALESDE VIGAS
- Placade asiento(figura20)
- Rodillos(figura21)
- Apoyosde neopreno(figura22)

10. SOLDADURAS
Con el desarrollode prácticasyprocesosde soldadurase han podidocreardiferentesmétodosparaconectarlos
perfilesde aceroestructural.Prácticamente todaslassoldadurasutilizadasparaconectaraceroestructural son
de cualquierade estosdostipos:de filete ode ranura.
La soldadurade filetese obtiene depositandouncordónde metal de aportaciónenel ánguloaristaformadopor
dos piezas.Lalongitudefectivade unasoldadurade fileterectaesigual ala longitudtotal del tamañocompleto
del filete,incluyendoretornos,cuandoloshaya.Si lasoldadurade filete escurva,lalongitudesigual al eje del
cordón,trazado por el centroide del planoque pasaporlagarganta.
Su seccióntransversal ogargantaefectivaesaproximadamentetriangularenlacual se trasmitenesfuerzos
cortantes.El tamañoefectivode lagargantade unasoldadurade filete esladistanciamáscorta de la raíz a la
cara de la soldaduradiagramática,sinincluirel refuerzode lamisma(comose muestraenlafigura).

11. La soldadurade ranurase obtiene depositandometal de aportaciónentre dosplacasque puedenono,estar
alineadasenunmismoplano.Lasoldadurade ranura se clasificade acuerdoconla profundidadde lasoldadura,
ya seade penetracióntotal oparcial,dependiendo si el metal de aportaciónabarque todooparte del espesor
de las placasque se unirán.La longitudefectivade unasoldadurade ranuraentre dospiezasa tope esigual al
ancho de la piezamásangosta,aún enel caso de soldadurasinclinadasrespectoal eje de lapieza.
El tamañoefectivode lagarganta de una soldadurade ranuracompleta,depositadaporunlado,conplaca de
respaldo,opor losdos,limpiandoel segundoladohastadescubrirmetal sanoantesde soldadura,esigual al
gruesode la más delgadade lasplacasunidas.Si no se usa placa de respaldo,onose limpiaadecuadamente el
segundoladoantesde depositarlasoldadura,lajuntase considerade penetraciónparcial.
La soldadurade ranurase utilizaparatrasmitirfuerzascortantesen juntastraslapadas,paraevitarel pandeode
laspartes conectadasypara unirelementosde miembroscompuestos.

12. SIMBOLOGIA DELA SOLDADURA
Las soldadurasrequiereninformaciónmásexplícita,puestoque sulocalizaciónnoestanobviacomola de los
orificiosparalospernos.Lossímbolosde soldaduraylas clavesde información estánnormadosporlaAmerican
WeldingSocietyenlasecciónde "SymbolsforWeldingandNondestructive Testing".
Símbolos para soldadura de taller y de campo

13. TIPOS DE GRUAS QUE SE UTILIZAN
Si existe unapiezauniversalenel equipode montaje,eslagrúa.Fijao montadasobre ruedaso sobre orugas,es
extremadamente movible,tantoenel trabajocomopara trasladarse de unsitioa otro.
a) Grúa Torre Trepadora
La Grúa Torre Trepadoraestáformadapor un pescante horizontal cuyosextremosse desplazansobre rieles
perpendicularesal pescante;el tornode izadose deslizaensentidolongitudinal porel pescante medianteun
carro.
Es orientable ygiratoriase montasobre laparte superiorde unatorre vertical,suele serde instalacióntemporal
y estaconcebidapara soportarfrecuentesmontajesydesmontajes,asícomotrasladosentre distintos
emplazamientos.
Esta grúa tiene lacapacidadde serinstaladasobre la estructurade una obra enconstruccióny se desplazade
abajohacia arriba por suspropiosmediosal ritmoymedidaque laconstrucciónprogresa.
Grúa Torre Trepadora

14. b) Grúa de Pata Rígiday PostesGrúa
Las grúas de pata rígida y lospostesgrúa sonotros mecanismosque se empleanalgunasveces,generalmenteen
el papel de auxiliaresalasgrúas torre o a lasgrúas cable.El aparato esútil para desmantelarybajargrandes
equipos,parael montaje de aceroenconstruccioneslivianasendonde losserviciosde unagrúatorre no sería
necesario.
Grúa de pata rígida
Las grúas de pata rígida tienenlamayoreficienciaporque puedeninstalarse parapermanecerporlargos
periodosde tiempo.Se hanutilizadoparamontaredificiosde variospisosperonoesmuy común suuso debido
al largotiempoque se necesitaparasaltarde unpisoa otro.Entre lasaplicacionesde lasgrúasde pata rígida
está:descargar el acerode losvagonesde ferrocarril paratransferirloaloscamiones,almacenaje,clasificación
de materialesycuandoestáncolocadasenuna plataformaplana,levantandoel aceroal nivel del techo,de
donde puede serclasificadoycolocadoal alcance de una grúa de cables.

15. c) Grúas montadas
Las grúas montadassonversátiles,puedenestaracopladassobre torresde acero,ruedas,orugas,vagóny
camión.Aproximadamentelalongituddelbrazoesde 50m o 60m, estánapoyadasen el interiordel equipoque
lastrasporta. Estas grúas se elevanhaciaarribahidráulicamente ose levantanpormediode cables.Sonusadas
como apoyode otras grúas enconstruccionespesadasperoprincipalmente sonimplementadasenobrasde
menortamaño.
Grúa montada sobre camión

16. La elección del equipo de montaje más adecuado dependerá del tipo de
edificación, del espacio
libre en la obra para los
radios de giro de la grúa
y del peso de las
estructuras metálicas a
montar.
Grúa montadasobre orugas
Generalmente durante las
operaciones de carga se
despliegan las patas para
estabilizar la grúa cuya
función es aumentar el
polígono de sustentación de
la grúa, evitando el vuelco.