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SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL
MANUAL DE APRENDIZAJE
Técnico de Nivel Operativo
CARPINTERÍA METÁLICA I
OCUPACIÓN
MECÁNICO DE
CONSTRUCCIONES METÁLICAS
MATERIAL DIDÁCTICO ESCRITO
FAMILIA OCUPACIONAL METALMECÁNICA
OCUPACIÓN MECÁNICO DE
CONSTRUCCIONES METÁLICAS
NIVEL TÉCNICO OPERATIVO
Con la finalidad de facilitar el aprendizaje en el desarrollo de la formación y capacitación en la
ocupación de MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS a nivel nacional y dejando la
posibilidad de un mejoramiento y actualización permanente, se autoriza la APLICACIÓN Y
DIFUSIÓN de material didáctico escrito referido a CARPINTERÍA METÁLICA I
Los Directores Zonales y Jefes de Unidades Operativas son los responsables de su difusión y
aplicación oportuna.
DOCUMENTO APROBADO POR EL
GERENTE TÉCNICO DEL SENATI
N° de Página……105……
Firma ……………………………………..
Nombre: Jorge Saavedra Gamón
Fecha: ………05 – 02 - 14…………….
1
VENTANA SIMPLE
TAREA N° 01
Marco
Operaciones:
1.HABILITAR MATERIAL
2.SOLDAR A ESCUADRA
2
Nº ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS/INSTRUMENTOS
01
03
Habilitar material
Soldar a escuadra
• Arco de sierra, wincha
• Rayador, lima plana, escuadra, Cincel, martillo
1 01 Marco ASTM A36 L1200 x 900 Acero laminado
PZA. CANT. DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES
HT 01 REF. SEM. 18
MARCO
TIEMPO: 4 Horas HOJA: 1/2MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES
METALICAS ESCALA: S/E 2004
1200
900
1
3
Nº ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS/INSTRUMENTOS
01
02
Habilitar material
Soldar a escuadra
• Arco de sierra, wincha, rayador
• Martillo, cincel, lima plana, escuadra
03 03 Interiores vertical ASTM A36 “T” ¾” 1194 Acero laminado
02 08 Interior horizontal ASTM A36 “T” ¾” 219 Acero laminado
PZA. CANT. DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES
HT 01 REF. SEM. 18Marco (distribución Interior)
TIEMPO: 4 Hrs. HOJA: 2/2MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES
METALICAS ESCALA: S/E 2004
Interior horizontal
Interior Vertical
3
2
4
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 01/HT01 1/2
Operación:
Habilitar Material
Es la operación previa de preparación de los perfiles, aplicando limpieza, trazado y
sección de los mismos, para posteriormente realizar el montaje de la ventana. El aprendiz
ejecuta esta operación frecuentemente en cerrajería general.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1° Paso: Trace perfiles
a. Tome el perfil angular de ¾” x
¾” x 1/8” y sujételo en el tornillo
de banco.
b. Trace con el rayador y a
escuadra sobre el perfil las
medidas para 2 piezas de
1200 mm (La parte mas larga)
y 2 piezas de 894 mm. (La
parte mas corta). Fig. 01.
2° Paso: Corte perfiles
a. Corte los perfiles trazados,
teniendo en cuenta que estos
conserven la escuadra
respectiva. Fig. 01
OBSERVACIONES
1. Tenga en cuenta que para
cortar los perfiles de menor
dimensión debe restarse 2
espesores ( 6 mm aprox.)
Resultando entonces una
longitud de 894 mm.
2. Enderece los perfiles en el
tornillo de banco, tenga en
cuenta que estos vienen del
proveedor torcidos por el
transporte. Realizar esta
operación ayudará a conseguir
las medidas deseadas.
Verifique el sentido de avance
de la hoja de sierra al colocar
en el arco. (Fig. 02)
Fig. 1.c
Fig. 02 Sentido de avance de hoja
de sierra
Fig. 1.a
Fig. 1.b
5
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 01/HT01 2/2
3° Paso: Destaje perfil angular
a. Coloque el perfil angular más
corto en el tornillo y sujételo.
b. Trace la medida a quitar en el
extremo, para esto puede
colocar el perfil angular sobre
el otro, de tal manera que
permita marcar la forma del
destaje. (Como se ve en la Fig.
3.)
OBSERVACIÓN
El destaje se realiza en los
extremos de las piezas de 894
mm. Se toma la parte mas
corta por la facilidad de
trabajarlo en el tornillo de
banco.
Al realizar el destaje del perfil
debe tener en cuenta la forma
como debe ser desplazado el
material del extremo, ya que de
lo contrario la unión de los
perfiles sería defectuosa.
PRECAUCIÓN
Los residuos de metales
productos de los destajes
colocarlos en los tachos
indicados. (Fig.05)
Fig. 03 Destaje del perfil angular
Fig. 04 Unión del perfil angular
Fig. 05 Disposición de residuos
6
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 02/HT01 1/3
Operación:
Soldar a escuadra
Es la operación que consiste en unir los perfiles destajados para dar forma a la ventana,
las mismas que serán soldadas verificando su escuadra respectiva, esto permitirá que los
demás elementos puedan ser acoplados sin ninguna dificultad.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1° Paso: Apuntale a escuadra
a. Formando el MARCO, se debe
proceder a soldar en las
esquinas preparadas,
colocando solamente puntos
de soldadura, utilizando
siempre la escuadra para
verificar. (Fig. 01)
OBSERVACIÓN
También se puede conseguir la
escuadra en el marco,
considerando las diagonales.
Se toma la wincha y se verifica
que las diagonales sean
iguales, solo así se podrá estar
seguro que el MARCO esta a
escuadra, es una practica mas
segura en el taller. (Fig. 02)
D1 = Diagonal de A – B
D2 = Diagonal de C – D
2° Paso: Suelde marco
a. Reforzar la unión corriendo un
cordón pequeño, soldando
desde la mitad para arriba sin
dejar mucho reborde. Así
mismo en la parte inferior,
soldar lo mas plano posible,
puesto que aquí debe
considerarse que Irán
colocados los vidrios y estos
deben asentar bien. (Fig.03)
Fig. 02 Verificación de escuadra
considerando las diagonales
D1
D2
C B
DA
Fig. 01 Apuntalar a escuadra
Fig. 03 Soldar marco de ventanaPRECAUSIÓN
Utilizar el equipo de protección para soldar, la careta con el vidrio
inactínico cuyo tono se recomienda (N° 12), así mismo no olvidar
colocarse el delantal y los guantes.
7
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 02/ HT01 2/3
3°. Realice distribución interior
a. Tome las medidas interiores
del MARCO, en su longitud
mayor (1200 mm) y descuente
6 mm, que corresponde a los
espesores del perfil del marco.
La medida resultante será:
1194 mm. (Fig. 04)
b. Corte 2 piezas de perfil “T” de
¾” x ¾” x 1/8”.
c. Tome las medidas interiores de
la parte transversal que se
unirá a los perfiles “T” (longitud
mayor).
d. Corte 3 piezas de longitud 648
mm y 6 piezas de 120 mm.
e. Destaje los extremos para
poder unirlos al perfil angular
del MARCO. (Fig. 5)
OBSERVACIÓN
- Trazar a escuadra el perfil “T”
para hacer coincidir con el
perfil angular al momento de
unir, caso contrario quedaran
aberturas que tendrán que
soldarse y esmerilarse por la
parte exterior, lo cual no es
recomendable.
- No olvide de enderezar los
perfiles “T”.
f. Cada pieza habilitada de 1194
mm, debe ser colocada en el
interior del marco, apuntale,
pero siempre tenga en cuenta
la escuadra y el alineamiento al
final. (Fig. 06).
Fig. 04 Divisiones interiores
Fig. 5 Destaje de perfil “T”
Fig. 06 Soldar a escuadra perfil
angular con perfil “T”
8
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 02/ HT01 3/3
g. Ahora proceda a colocar cada
pieza habilitada de 648 mm de
manera transversal formando
así las divisiones de la
ventana.
h. Refuerce las soldaduras en las
divisiones interiores, tal como
se ven la Fig. 07. El marco
debe quedar asegurado con
las divisiones interiores,
cuidando de no colocar
excesos de soldadura en las
uniones ya que ocasionarán
problemas al colocar los vidrios
y también las bisagras.
b. Limpie las uniones soldadas.
c. Verifique que toda la estructura
no se encuentre deformada por
el calor aplicado al momento
de soldar, caso contrario
enderezar antes de colocar las
hojas. (Fig. 8)
PRECAUCIÓN
Este atento para evitar golpearse,
cortarse o quemarse. Utilice
guantes.
Fig. 07 Distribución de interiores de
ventana
Fig. 8 Deformación de estructura
9
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 1/7
Formas comerciales del hierro
HIERROS PLANOS
Son los hierros elaborados de sección rectangular y por sus dimensiones se dividen en:
Flejes Son los hierros planos menores de 4 mm. de grueso y 200 mm de
ancho.
Platinas Cuando tienen de 4 a 10 mm de espesor y 200 mm de ancho.
Plano ancho Perfil de 6 a 20 mm de espesor y 200 a 600 mm de ancho.
Se obtienen de longitudes Varias, como máximo 12 metros.
Plancha negra
Son los perfiles que tienen más de 600 mm de ancho. Existen tres ti-
pos. fina, mediana y gruesa Fina, cuando tiene de 0,4 a 2,7 mm de
espesor, ancho 1 '25 metros y 2,50 a 5 metros de longitud. Mediana
y gruesa, cuando están comprendidas entre 3 a 3,5 mm de espesor,
1 a 2,60 metros de ancho y 5 a 16 metros de longitud.
Plancha galvanizada lisa
Recibe esta denominación, la chapa negra recubierta con una ligera
capa de Zinc, tiene de 0,4 a 27 mm de espesor y sus dimensiones
normales 1 x 2 metros Como medidas extraordinarias se Suministra
de 1,20 x 2,40 metros.
Plancha galvanizada ondulada
Son las que tienen una ondulación en forma parabólica y se emplean
para las cubiertas; sus características quedan definidas por su
longitud de onda, altura de la misma y el ancho útil. Se fabrican en
las siguientes medidas: 76 x 24 x 760; 90 x 24 x 810; 105 x 23 x 840
y 130 x 35 x 780 mm su longitud más corriente es 2 metros y su
espesor oscila entre O,6 y 2 mrn.
Plancha estriada
Es la que tiene una de las caras de la plancha con estrías en relieve
en forma de rombo, de 2 y 5 mm de ancho, sus espesores, son de 5
a 10 mt, sus anchos, de 750 a 1200 mm y su longitud de 3 a 6
metros.
10
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 2/7
Perfiles laminados
Al acero con pequeño contenido de carbono que no admite el temple, es lo que
vulgarmente se llama perfil laminado, Se obtiene por larninación de aceros suaves
soldables. En el comercio se les designa por la forma de su sección, altura y ancho. Sus
dimensiones se expresan en miIímetros, fabricándose de 4 a 16 m. de longitud.
Platinas
Descripción: Son productos de acero laminado en caliente de sección rectangular.
Usos: Se usa en la fabricación de estructuras metálicas, puertas, ventanas, rejas, etc.
Calidad y Norma: Su fabricación esta de acuerdo a la Norma ASTM A-36
Presentación: Se produce en longitudes de 6 metros en las dimensiones indicadas en los
siguientes cuadros
PESO ESTIMADODIMENSIONES
(pulg..) Kg / m Kg / varilla 6 m.
11
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 3/7
PESO ESTIMADODIMENSIONES
(pulg..) Kg / m Kg. / varilla 6 m.
12
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 4/7
Hierro en ángulo
Descripción: Son productos de acero laminado en caliente, cuya sección transversal está
formada por dos alas de igual longitud, en ángulo recto.
Usos: En la fabricación de estructuras de acero para plantas industriales, almacenes,
techados de grandes luces, industria naval, carrocerías, torres de transmisión. Así mismo
para la fabricación de puertas, ventanas, rejas, etc.
Calidad y Norma: Su fabricación esta de acuerdo a la Norma ASTM A-36
Presentación: Se produce en longitudes de 6 metros en las dimensiones indicadas en los
siguientes cuadros:
SISTEMA INGLES
PESO ESTIMADODIMENSIONES
(pulg.) Kg / m Kg. / varilla 6 m.
13
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 5/7
SISTEMA METRICO
Hierro en T
Descripción: Son productos de acero laminado en caliente, de sección en T.
Usos: En la fabricación de estructuras metálicas para la construcción civil, torres de
transmisión, tijerales, carpintería metálica, etc.
Calidad y Norma: Su fabricación esta de acuerdo a la Norma ASTM A-36
Presentación: Se produce en longitudes de 6 metros en las dimensiones indicadas en los
siguientes cuadros:
PESO ESTIMADODIMENSIONES
(mm.) Kg / m Kg. / varilla 6 m.
14
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 6/7
SISTEMA METRICO
SISTEMA INGLES
Barras cuadradas
Descripción: Son productos de acero laminado en caliente, de sección cuadrada.
Usos: En la fabricación de estructuras metálicas, puertas, ventanas, rejas, piezas forjadas.
Calidad y Norma: Su fabricación esta de acuerdo a la Norma ASTM A-36
Presentación: Se produce en longitudes de 6 metros en las dimensiones indicadas en los
siguientes cuadros:
PESO ESTIMADODIMENSIONES A X B X C
(mm) Kg. / m Kg. / varilla 6 m.
PESO ESTIMADODIMENSIONES A X B X C
(pulg.) Kg. / m Kg. / varilla 6 m.
15
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 7/7
SISTEMA INGLES
SISTEMA METRICO
PESO ESTIMADODIMENSIONES
(pulg.) Kg / m Kg. / varilla 6 m.
PESO ESTIMADODIMENSIONES
(mm) Kg. / m Kg. / varilla 6 m.
16
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 1/41
Trigonometría
La Trigonometría se define como la rama
de las matemáticas que se encarga del
estudio de las relaciones entre los
ángulos y los lados de un triángulo
(polígono de tres lados) Su nombre fue
publicado por primera vez en 1595 por
B. Pitiscus, y significa “el estudio de
los triángulos” en Latín.
La Astronomía se cree que fue el origen
de la trigonometría. Hiparco (s. II a.C) se
considera el padre de la Trigonometría.
Menelao (s. I) y Ptolomeo (s. II)
continuaron su estudio. Los árabes, que
estuvieron muy interesados en la
Astronomía, divulgaron la trigonometría
en la Edad Media.
La Trigonometría comenzó como una
matemática eminentemente práctica,
para determinar distancias que no
podían ser medidas directamente. Servía
en la navegación, en la agricultura y
astronomía. Para resolver problemas con
la determinación de puntos y distancias
en tres dimensiones, la trigonometría
esférica amplio sus aplicaciones en
Física, en Química y en casi todos las
ramas de la ingeniería, en especial en el
estudio de fenómenos periódicos como
la vibración del sonido y el flujo de
corriente alterna.
Algunas definiciones
Ángulo: es la porción de plano
comprendida entre dos semirrectas que
tienen el mismo origen. Ese punto,
origen de ambas semirrectas, es el
vértice del ángulo; las dos semirrectas
son los lados del ángulo.
Cuando las dos semirrectas son
perpendiculares, al ángulo se le llama
recto,
y cuando una de ellas es prolongación
de la otra, el ángulo es llano.
Ángulos menores que un ángulo recto
son ángulos agudos,
Ángulo Llano
17
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 2/41
Dos ángulos son complementarios si
suman un ángulo recto.
Dos ángulos son suplementarios si
suman un ángulo obtuso.
Para medir ángulos se pueden utilizar tres unidades de medida: grados
sexagesimales, centesimales y radianes.
Ángulos complementarios Ángulos Suplementarios
Ángulo Obtuso
En los grados sexagesimales, un ángulo
recto tiene 90 grados, un grado sesenta
minutos y un minuto sesenta segundos.
En los grados centesimales, un ángulo recto
tiene 100 grados, un grado 100 minutos y un
minuto 100 segundos.
En los radianes se utiliza la longitud del arco
como medida del ángulo. La unidad es por lo
tanto el radio de la circunferencia.
Un radian es el ángulo cuyo arco mide lo
mismo que el radio.
y ángulos mayores que un ángulo recto,
pero menores que un ángulo llano son
ángulos obtuso.
18
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 3/41
Razones trigonométricas de un ángulo agudo
Las relaciones entre dos lados cualesquiera de un triángulo rectángulo tienen nombre:
Las recíprocas de esas relaciones se llaman cosecante, secante y cotangente
respectivamente.
cosec = 1/sin = BC/AB
sec = 1/cos = BC/AC
cot = 1/tan = AC/AB
Las inversas de las funciones seno, coseno, tangente, cosecante, secante y cotangente
son, arcsen, arccos, arctan, arccosec, arcsec y arccot respectivamente.
Propiedades importantes:
a) sen2
(a) + cos2
(a) = 1 (Esta igualdad se conoce con el nombre de fórmula
fundamental de la trigonometría). (Se demuestra fácilmente aplicando el teorema de
Pitágoras al triángulo rectángulo ACB).
b) tan(a) = sen(a)/cos(a). (Se demuestra a partir de las definiciones de seno, coseno y
tangente)
c) los valores del seno y del coseno están comprendidos entre -1 y 1.
la relación entre el lado opuesto a uno
de los ángulos agudos y la hipotenusa
se llama seno.
sen = AB/BC
La relación entre el lado adyacente a
uno de los ángulos agudos y la
hipotenusa se llama coseno.
cos = AC/BC
La relación entre el lado opuesto y el
lado adyacente se llama tangente.
tan = AB/AC
19
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 4/41
Funciones trigonométricas
Si construimos diferentes triángulos
rectángulos cuyos ángulos sean iguales
pero con lados de tamaños diferentes y
calculamos las relaciones entre sus
lados, veremos que las relacione son
independiente del tamaño del triángulo.
A la relación BC/AC se le llama seno
La gráfica de la función seno es
A la relación AB/AC se le llama coseno.
La gráfica de la función coseno es
A la relación BC/AB se le llama
tangente.
La gráfica de la función tangente es
A la relación AC/BC se le llama
cosecante (es la reciproca del seno).
La gráfica de la función cosecante es
A la relación AC/AB se le llama secante
(es la reciproca del coseno).
La gráfica de la función secante es
A la relación AB/BC se le llama
cotangente (es la reciproca de la
tangente).
20
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 5/41
La gráfica de la función cotangente es
La propiedad más importante de estas
funciones es la periodicidad (sus
valores se repiten cada cierto intervalo).
Como en la Naturaleza hay muchos
fenómenos periódicos (el movimiento de
los planetas, el movimiento circular, las
vibraciones, etc.) estas funciones
aparecen muy frecuentemente.
Funciones inversas de las
funciones trigonométricas
La funciones inversas de las funciones
trigonométricas son:
arco seno, arco coseno, arco tangente,
arco cosecante, arco secante y arco
cotangente.
La gráfica de la función arco seno es:
La gráfica de la función arco coseno
es:
La gráfica de la función arco tangente
es:
La gráfica de la función arco cosecante
es:
La gráfica de la función arco secante
es:
21
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 6/41
La gráfica de la función arco
cotangente es:
La funciones inversas de las funciones
trigonométricas son: arco seno, arco
coseno, arco tangente, arco cosecante,
arco secante y arco cotangente.
Signos de las funciones trigonométricas según el cuadrante:
En el primer cuadrante, vemos que: el cateto
adyacente se ubica sobre el eje x, así que lo
denominaremos "x"; al cateto opuesto, que se ubica
sobre el eje y, lo llamaremos "y". La hipotenusa, que es
el radio de la circunferencia, la designaremos "r".
Ya que "x", "y", "r", son positivas, entonces, Todas las
funciones trigonométricas en el primer cuadrante son
positivas.
sen cosec tg cotg cos sec
+ + + + + +
En el segundo cuadrante, el cateto adyacente cae
sobre el eje negativo de las x, mientras que el cateto
opuesto sigue sobre el eje positivo de las y . El radio (la
hipotenusa) sigue siendo positiva en todos los
cuadrantes. Por lo tanto: el coseno, la tangente y sus
inversas (secante y cotangente) tienen resultados
negativo.
22
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 7/41
sen cosec tg cotg cos sec
+ + − − − −
En el tercer cuadrante, tanto el cateto adyacente
como el cateto opuesto tienen sus signos
negativos, ya que caen sobre la parte negativa de
los ejes. En este caso la tangente (y su inversa, la
cotangente) resultan positivas
sen cosec tg cotg cos sec
− − + + − −
En el cuarto cuadrante, el cateto adyacente
vuelve a estar sobre el eje positivo de las x,
mientras que el cateto opuesto sigue sobre el eje
negativo de las y. En este caso, las únicas
funciones cuyo resultado será positivo son el
coseno y la secante.
sen cosec tg cotg cos sec
− − − − + +
Resumamos los signos de las funciones trigonométricas según el cuadrante en tres
cuadros sinópticos:
CUADRANTES
II I
III IV
Sen - cosec
+ +
− −
Cos - sec
− +
− +
Tg - cotg
− +
+ −
23
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 8/41
Relaciones fundamentales en los triángulos oblicuángulos
Ley de Senos
De donde, se puede deducir las siguientes relaciones:
c
b
a
B
A
C
“ En todo triángulo, los lados son proporcionales a los senos de los ángulos
opuestos”
24
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 9/41
Ley de Cósenos
a2
= b2
+ c2
– 2 . bc . cos
b2
= c2
+ a2
– 2 . ac . cos
c2
= a2
+ b2
– 2 . ab . cos
Aplicaciones en Construcciones Metálicas
1°. Calcular la longitud de los elementos E1, E2, y E3 , de la siguiente armadura para
su construcción;
Solución:
Relacionando los lados de los triángulos (observe que la estructura esta formada por
varios triángulos) , buscamos la función trigonómetrica adecuada en función del ángulo
dado. Por lo tanto observe ahora.
• Si relacionamos 2,80 m , que es el cateto adyacente del triángulo cuyo ángulo es
de 25 ° y E1 la hipotenusa, obtendremos :
2,80 = cos 25° E1 = 2.80 E1 = 2.80 = 3,090 m
E1 cos 25° 0,90631
“En todo triángulo, el cuadrado de uno de sus lados es igual a la suma de los
cuadrados de los otros dos lados, menos el doble producto de los mismos por
el coseno del ángulo comprendido”
Datos:
Ángulo a = 25 °
Lado a e = 1.40 m
Lado a c = 2.80 m
E1 = ?
E2 = ?
E3 = ?
a
b
c
d
e
25
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 10/41
De la misma manera se calcula E2 y E3
E2 = tag 25° E2 = 2,80(tag 25°) E2 = 2,8 (0,466) = 1,3048 m
2,80
E3 = tag 25° E3 = 1.40 (tag 25°) E3 = 1,40 (0,466) = 0,6524 m
1.40
2°. En la columna de una grúa de muro se han dispuesto las fijaciones de la pluma y
tirante a 2,50 m de distancia ¿ Qué longitud debe darse al tirante y que ángulo
formará este con la columna y la pluma; si mide 10 m?
Diagrama:
26
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 11/41
Solución
Ángulo A
b = a
Sen. B Sen. C
A = 57° 10’
Datos:
Ángulo B = 45 °
a = 10 m
c = 2.5 m
b = ?
Ángulo A = ?
Ángulo C = ?
Longitud (b)
b = a2
+ c2
+ - 2 a.c . cos B
b = 102
+ 2,52
– 2(10) (2,5) Cos 45°
b = 8,42 mm
Angulo C:
b = c
Sen. B Sen. C
C = 12° 10’
De la Fig. que se muestra, se deduce que el ángulo A es obtuso, por lo que su
valor verdadero será igual a:
A = 180° - 57° 10’
A = 122° 50’
Por ser los senos de los ángulos suplementarios iguales
27
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 12/41
3°. Cuál es la sección para un cordón de soldadura en x, considerando un suplemento
del 10 % de la superficie del cordón?
Datos:
e = 14 mm
a = 4 mm
Ángulo = 60°
A = ?
Lado X
Tg 30° = X/7
X = 7 (0,57735)
X = 4.04 mm
Base Mayor:
B = 2x + 4
B = 8 +4
B = 12 mm
Área:
A = 2 (B+b)h
2
A = 2 (12+4) 7
2
A = 112 mm
Adicionalemnte el 10 %
A = 112 + 10 % ( 112)
A = 112 + 11,2
A = 123.2 mm
28
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 13/41
NORMAS QUE REGULAN LA CALIDAD EN LA FABRICACION DEL ACERO
Cada país tiene sus normas, las más importantes están indicadas a continuación:
Fabricantes
Compradores
Vendedores
Constructores
Calculistas
Podemos decir que las
normas representan un
lenguaje común para que
se comuniquen:
AISI EE.UU.
SAE EE.UU.
ASTM EE.UU.
DIN ALEMANIA
JIS JAPON
BS INGLATERRA
AFNOR FRANCIA
ITINTEC PERU.
COVENIM VENEZUELA
UNE ESPAÑA
UNI ITALIA
GOST RUSIA
Un estándar contiene:
• Definiciones
• Usos
• Composición Química
• Propiedades Mecánicas
• Dimensiones y tolerancias
• Pesos y Tolerancias
• Sistema de muestreo
• Identificación
• Empaquetamiento, etc.
¿Qué contiene
un estándar?
29
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 14/41
ESPECIFICACIONES DE LOS ACEROS POR SU USO: Veamos las más
importantes.
American Society for Testing and Materials (Sociedad Americana para Pruebas y
Materiales)
American Petrolium Institute ( Instituto Americano del Petróleo). Especifica los
aceros que se usan para tuberías
American Society of Mechanical Engineer (Sociedad Americana de Ingeniería
Mecánica). Especifica aceros, pero generalmente utiliza los mismos números que la
A.S.T.M.
Society of Automotive Engineers (Sociedad de Ingeniería Automovilística)
La norma SAE suministra un medio uniforme de designación de aceros. Los códigos
SAE establecen rangos de composición química que deben de cumplir el acero para
poder usar el prefijo SAE.
American Iron and Stell Institute (Instituto Americano del Hierro y el acero)
Los sistemas creados por la SAE y AISI son similares en muchos aspectos, en ambos
se usa una serie de 4 ó 5 dígitos para designar el tipo de acero. El sistema AISI también
indica el proceso de producción con una letra antes del número.
La SAE y el AISI tienen una lista muy completa de aceros; usan números de códigos que
indican su combinación.
NORMA S A E
NORMA A.I.S.I.
NORMA A.S.T.M.
NORMA A.P.I.
NORMA A.S.M.E
¡No olvide! que las Normas AISI y
SAE, sus especificaciones se
basan en el control de la
composición química de los
aceros, de allí que se tratarán
como similares.
30
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 15/41
En el caso de los aceros para construcción las normas más comunes son:
Veamos ahora como designa la Norma SAE:
NORMA SAE
La norma SAE J403e establece la composición química de los aceros al carbono
SAE:
La norma SAE J404F - establece la composición química de los aceros aleados.
La norma J405b -establece la composición química de los aceros aleados
forjados.
ESTRUCTURA DE LA CODIFICACION SAE (SAE J402b)
El primer digito del código indica el tipo al cual pertenece el acero:
En el caso de un simple acero aleado, el 2° dígito del código generalmente indica
un aleante o combinación de aleantes y, algunas veces, el porcentaje aproximado
del elemento aleante predominante.
Usualmente los últimos 2 ó 3 dígitos indican el contenido aproximado de carbono,
en “puntos o centésimos de uno por ciento. Así el “SAE 5135” indica un acero al
cromo de aproximadamente 1% de cromo (0,80 a 1,05%) y 0,35% de carbono
(0,33% a 0,38%).
ASTM A615 GRADO 60 Barras de construcción
ASTM A706 Barras de construcción soldables
ASTM A36 Perfiles de acero estructurales
SAE 1005 SAE 1095
SAE 1110 SAE 12L14
SAE 1513 1572
“ 1 “ indica un acero al carbono
“ 2 ” indica un acero al níquel
“ 3 “ indica un acero al cromo níquel
31
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 16/41
Ejemplo:
Ejemplos:
1. El acero SAE 1020, tiene los siguientes rangos de composición química (equivalente
a la Norma AISI 1020)
El código SAE nos indica SAE 1020 (AISI 1020)
2. El acero SAE 1045, tiene la siguiente composición química:
ACEROS AL CARBONO (Mn = 1.0 % máx.)
1 0 X X
El “ 1 “ indica el acero Contenido de
al carbono carbono
C = 0,18 - 0,23 %
Mn = 0,30 - 0,60 %
P = 0,040 % max.
S = 0,050 % max.
Si = 0,035 % max
S A E 1 0 2 0
Acero al Carbono = 0,20%
carbono
C = 0,43 - 0,49 %
Mn = 0,60 - 0,90 %
P = 0,040 % máximo
S = 0,050 % máximo
Si = 0,35 % máximo
32
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 17/41
El código SAE 1045 indica:
ACEROS RESULFURADOS
Ejemplo:
El acero SAE 1116 tiene la siguiente composición química:
El código SAE 1116 indica:
S A E 1 0 4 5
Acero al Carbono Carbono = 0,45%
1 1 X X
Acero al carbono Acero resulfurado Contenido de carbono
carbono
Carbono = 0,14 - 0,16 %
Manganeso = 1,10 - 1,40 %
Fósforo = 0,040 % máx.
Azufre = 0.,16 / 0,23 %
S A E 1 1 1 6
Acero al Acero Carbono = 0,16%
carbono resulfurado
33
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 18/41
ACEROS RESULFURADOS Y REFOSFORADOS
Ejemplo SAE 1213
El acero 1213 tiene la siguiente composición química:
El código SAE 1213 indica:
ACEROS AL MANGANESO
Ejemplo: SAE 1345
El acero 1345 tiene la siguiente composición química:
S A E 1 3 X X
Aceros al Al manganeso Contenido de
carbono carbono
Carbono = 0,43 - 0,48 %
Manganeso = 1,60 - 1,90 %
Fósforo = 0,035 %
Azufre = 0,040 %
Silicio = 0,20 % - 0,35 %
34
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 19/41
El código SAE que corresponde es el :
ACEROS AL MOLIBDENO
Ejemplo: SAE 4012
El acero SAE 4012 tiene la siguiente composición química:
El código SAE 4012 indica:
ACERO AL CROMO
S A E 1 3 4 5
Acero al Al manganeso Carbono = 0,45%
carbono
S A E 4 4 X X
Acero al Molibdeno contenido de
Molibdeno carbono carbono
Carbono = 0,09 - 0,14 %
Manganeso = 0,75 - 1,00 %
Fósforo = 0,035 %
Azufre = 0,040 %
Silicio = 0,20 - 0,35 %
Molibdeno = 0,15 - 0,25 %
S A E 4 0 1 2
Acero al Molibdeno Carbono = 0.12%
molibdeno
S A E 5 0 1 5
Acero al cromo Cromo Contenido de
carbono
35
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 20/41
Ejemplo: SAE 5015
El acero SAE 5015 tiene la siguiente composición química:
El código SAE 5015 indica:
NORMA ASTM
(AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS)
Estructura del código ASTM
Esta formado de la siguiente manera:
Ejemplos:
S A E 5 0 1 5
Acero al cromo Cromo Carbono = 0,15 %
A S T M A 3 6 / A 3 6 M - 9 6 a
Norma Código (sistema Inglés y Año de Revisión en
Sistema Métrico) adopción año
ASTM A 6 / A 6M - 9 6 b Requerimientos generales para
3° revisión planchas, perfiles y laminas de
en 1996 acero estructural laminados.
ASTM A615/A615M - 9 a Barras de acero deformado y
2° revisión lisa para refuerzo de concreto
año 1996 armado
Carbono = 0,12 - 0,17 %
Manganeso = 0,30 - 0,50 %
Fósforo = 0,035 % máximo
Azufre = 0,040 % máximo
Silicio = 0,20 - 0,35 %
Cromo = 0,30 - 0,50 %
36
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 21/41
Cuando el acero tiene varios grados, se indica el grado del acero a continuación de la
norma. Ejemplos:
Generalmente en estos casos el grado indica el valor del limite de fluencia en miles de
libras por pulgada cuadrada (Kips). Así por ejemplo:
ASTM A615 /A615M 96a Grado 60 indica las barras de construcción con un límite de
fluencia mínimo de 60 000 libras por pulgada cuadrada.
El acero ASTM A572/A572M-94c Grado 50 indica que el límite de fluencia mínimo de
este acero estructural es de 50 000 libras por pulgadas al cuadrado.
Las normas ASTM de materiales establecen valores mínimos para:
Ejemplo:
En el acero ASTM A 36 los valores mínimos establecidos por la norma son:
En el caso del alargamiento hay que indicar la distancia entre marcas que puede ser de
2” u 8”.
Composición química
Para efectos de garantizar la soldabilidad la norma ASTM establece valores máximos
permisibles para el:
Límite de fluencia
Resistencia a la tracción
Alargamiento
Doblado
Límite de fluencia: 36 000 lbs/pul2
Resistencia a la tracción: 58 000 ñ 80 000 Lbs /pulg2
Alargamiento: 20 %
ASTM A615/A615M - 96 a Grado 60 ó
ASTM A572 /A572M - 94c Grado 50
37
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 22/41
Así por ejemplo la Norma ASTM A615 Grado 60 establece como limite máximo de
fósforo de 0,050 %.
La norma ASTM A 36 establece valores mínimos siguientes:
La norma ASTM es la más utilizada internacionalmente y es esa la razón por la cual se
ha hecho tantas referencias a ella en este capítulo.
Por ejemplo, la norma peruana para las barras de construcción es similar a la norma
norteamericana ASTM - AGIS GR.60
S = 0,050 % máximo
P = 0,040 % máximo
Carbono
Manganeso
Azufre
Fósforo
38
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 23/41
Cortes y secciones: Vistas Alineadas - Representación
En algunas piezas, al seguir las normas de proyección corrientes o normales, UNA
PARTE DE LAS VISTAS RESULTA ACORTADA o DEFORMADA. Cuando esto ocurre1
se debe generalmente a la forma irregular de la pieza o a la disposición de los brazos o
nervaduras.
La figura 1 muestra una pieza en proyección normal y en la cual uno de sus brazos, el
derecho, aparece acortado.
• Para evitar posibles errores de interpretación en estas piezas, se utilizan en el dibujo
vistas alineadas.
Figura 2
Figura 1
39
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 24/41
Una vista alineada se obtiene IMAGINANDO que la parte alineada de la pieza se rebate
o gira hasta que queda paralela a plano de proyección.
Sien este momento proyectamos la vista adyacente, esta sería la de la pieza sin parte
inclinada, es decir1 como s¡ fuera recta.
La figura 2 representa la misma pieza en proyección con vista alineada.
Observe cómo ahora la longitud del brazo derecho es la real.
Así como en las vistas alineadas, cuando se quiere representar una pieza irregular en
corte, se puede ganar claridad en el dibujo, alternando algunas normas de proyección
que son reconocidas como buena práctica.
Observe en la figura 3 cómo la proyección real de la sección de la pieza es confusa.
Para este caso se utilizan las SECCIONES ALINEADAS cuyo principio es el mismo de
las vistas alineadas.
Si deseamos trazar una sección alineada nos IMAGINAMOS que se gira la parte
inclinada de la pieza hasta que quedé paralela al plano de proyección y el plano de corte
pasa a todo lo largo de la pieza.
La vista en sección resultante es una SECCION ALINEADA, la cual es más clara, evita
confusiones y nos da una mejor interpretación de la pieza. Fig. 3.1
Figura 3
40
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 25/41
Radios y brazos en sección
Cuando en el dibujo se quiere seccionar una pieza con radios o brazos, se deben
adoptar cedas convenciones para que no se presenten confusiones con otras piezas de
forma diferente.
La figura 4 nos muestra representaciones de una polea plana con plato, es decir, sólida.
Observe la sección A - A
Piezas con nervaduras
Por el mismo principio expuesto cuando se trataron los brazos o rayos en sección, a las
piezas con nervaduras sé Ies aplican ciertas convenciones, tanto cuando aparecen en
vista como cuando aparecen en SECCIÓN.
Cuándo el plano de corte pasa por la línea central de una nervadura! se debe suprimir el
Figura 3.1
Figura 4
41
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 26/41
rayado de sección en las nervaduras Se trabaja como si el plano de corte pasara delante
de ellos y de esta manera aparecen en vista (Fig. 5.A)
La razón de efectuar esa representación, está en que si representamos la sección real
rayando las nervaduras, se producen un efecto que NO es muy claro y hace que la
pieza se interprete mal, dando el aspecto de cono sólido, como se puede observar en la
figura 5.B.
Para las piezas rectangulares con nervaduras que son cortadas longitudinalmente, se
aplica e mismo principio, es decir se representan en vista (Fig. 6).
Cuando en una pieza el plano de corte secciona un nervio transversalmente, de tal
manera que la sección muestra su espesor, se debe RAYAR y los detalles detrás del
plano de sección se pueden omitir, porque dificultan la interpretación de la pieza. (Fig. 7).
Figura 5
Figura 6
42
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 27/41
En general, cuando se va a seccionar una pieza cuyo número de nervaduras es impar
siempre se debe ALINEAR una nervadura con la otra, para así mostrar su verdadera
relación con el cubo y la brida
La figura 8 nos muestra cómo cambia la sección verdadera de la pieza con relación a la
sección preferida en el dibujo.
Figura 7
Figura 8
La Pryección verdadera da la
impresión de deformidad
43
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 28/41
Observe cómo en este caso se han alineado también los agujeros por conveniencia,
para mostrar su verdadera relación con el resto de la pieza
LA PROYECCION VERDADERA DA UNA IMPRESION DE DEFORMIDAD
Orejas en sección
Así como los rayos o brazos y las nervaduras, las orejas se deben alinear tanto en la
vista como en la sección, para así apreciar su verdadera relación con el resto de la
pieza: de lo contrario, la proyección real puede producir errores de interpretación.
El rayado de las orejas tiene relación con el tamaño de las orejas seccionadas.
En piezas en las cuales las orejas son pequeñas con relación al tamaño de la pieza,
estas se pueden representar en vista como aparecen en la ejemplo de la figura 9.
Pero cuando las orejas son grandes, se deben seccionar porque estas se consideran
como base en la pieza. (Fig. 10)
Figura 9
Figura 10
44
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 29/41
La pieza representada en la figura 11 muestra los dos casos, corte de una oreja
pequeña, la cual aparece en vista y otra grande que se debe seccionar porque su
tamaño pasa a ser parte maciza de la pieza
Sección girada
Cuando se tienen piezas como la indica en la figura 12, observemos que a pesar de las
tres vistas, NO se entiende claramente la forma del nervio o brazo que une tos dos
extremos cilíndricos.
Una sección girada tiene como objetivo poder mostrar detalles, que en las vistas
ordinarias NO se comprenden.
Fig. 12
Fig. 11
45
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 30/41
Obtención
La sección girada se obtiene IMAGINANDO que el objeto es cortado por un plano que
pasa por la parte que se quiere mostrar; este plano es perpendicular a eje o línea de
simetría y luego se gira, quedando TOTALMENTE de frente como lo indica la figura 13.
Convenciones
Cuando una pieza es demasiado larga en relación con su perfil al representarla
interrumpe la vista, dejando un espacio suficiente para que en él quede la vista girada.
La longitud de la vista queda de cualquier dimensión, siempre menor que la longitud real
a la escala del dibujo y la dimensión real, la da la cota.
La interrupción se hace por medio de una línea irregular a mano alzada (línea de ruptura
corta) La figura 14 muestra ejemplos de estas convenciones.
FIG. 13
46
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 31/41
Representaciones en las vistas
La sección girada se traza directamente sobre La vista en la que se hace el corte, y se
muestra lo que el plano ha cortado Como lo indica la figura 15
Figura 14
Figura 15
B. Sección girada, se interrumpe una vista para aumentar la claridad
47
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 32/41
Ventajas
Una sección girada tiene a ventaja de poder mostrar sobre una vista, el perfil de algunas
piezas irregulares o de piezas de gran Longitud como varillas, ángulos etc.
En la Figura 16 se pueden observar algunos ejemplos de SECCIÓN GIRADA.
Sección desplazada
La sección desplazada difiere de la sección girada en que la sección NO se traza sobre
la vista sino que se DESPLAZA hasta un LUGAR LIBRE de dibujo. La sección
desplazada se utiliza cuando la forma de la pieza es muy irregular y el trazo de una
sección se hace difícil. La figura 17 muestra una sección girada.
Figura 16
Figura 17
48
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 33/41
A una pieza se le pueden hacer las secciones desplazadas que necesite; lo importante
es que se Indique por dónde pasa cada plano de corte. La pieza de ha figura 18. tiene
cuatro cortes.
Si observamos la finura anterior, podemos analizar que:
-Cada corte lleva su nombre en a línea de plano de corte.
Ejemplo: A - A, B – B
-Debajo de cada representación se debe indicar el nombre de cada sección.
Ejemplo: Sección A - A..
Sección B - B ... Fig. 18
SE ACOSTUBRA A REALIZAR LAS SECCIONES A ESCALA DOBLE; ASI SE OBTIENE
MAYOR CLARIDAD
Cuando las secciones desplazadas se
efectúan en piezas muy irregulares, como
¡a figura 19, se acostumbra a prolongare
eje por donde se hace el corte, y sobre
éste, trazar la sección.
Fig. 18
Figura 19
49
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 34/41
Observación
Cuando se realizan secciones desplazadas como en la figura 18, indicando el plano de
corte sin trazar las cabezas de flecha, hacia donde se queda viendo, solamente se
representa lo que corta el plano de corte.
Si el plano de corte se índica con cabezas de flecha, se debe representar los detalles
visibles que se ven hacia donde indican las cabezas de flecha como en la figura 18
La Fig. 21 y 22 representan otros ejemplos de sección desplazada
Fig. 20
Fig. 21
50
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 35/41
Roturas convencionales
Al hacer un dibujo de detalle de una barra o pieza larga con sección transversal
uniforme, no hay necesidad de que sea dibujada en toda su longitud En estos casos la
pieza puede representarse a una escala mayor, y en consecuencia con más claridad,
cortando la pieza por el centro, acercando los extremos y dando la longitud por una cota.
Los siguientes gráficos indican las diferentes representaciones.
Fig. 22
Fig. 23
51
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 36/41
Desvanecimiento de los brazos
Muchas veces es necesario saber cómo se indica la terminaci6n de un brazo que une
dos soportes de ejes, aquí se incluyen algunos tipos de desvanecimiento que le darán
una idea clara para hacer la tarea.
52
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 37/41
Inspecciones
Pasos a seguir para una inspección
1. Planeamiento de la Inspección
LUGAR ( sección, mantenimiento, área de producción, almacenes, etc)
COSAS (equipos, materiales, equipo de protección, etc.)
FECHA (de acuerdo a lo disponible y a la importancia o frecuencia de los
accidentes).
Clases de Inspecciones
2. Ejecución de la inspección
Quien debe hacer la inspección
Tiempo que debe durar
Reporte¡
1. Planeamiento de la inspección
2. Ejecución de la inspección
3. Preparación del informe
4. Control de las recomendaciones
a. Inspecciones Periódicas
b. Inspecciones intermitentes
c. Inspecciones continuas
d. Inspecciones especiales
53
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 38/41
Como debe hacerse
Preguntas que debe hacerse en una inspección de orden y limpieza
1. ¿Se encuentran herramientas innecesarias, desparramadas en el lugar de
trabajo?
2. Los materiales almacenados, en tránsito o en el lugar de trabajo, están
apilados de manera que puedan caerse?
3. ¿Se entregan materiales con mucha anticipación a la requerida?
4. Están los pasillos y escaleras limpios y bien iluminados y libres de
materiales y herramientas?
5. ¿Se mantiene el piso limpio, especialmente sin aceite o agua derramada?
6. ¿Está el sitio de trabajo bien iluminado?. ¿ Están limpias las ventanas,
luces y reflectores?
7. Se ha proporcionado tarros seguros o cualquier otro deposito para botar
basura?
8. ¿Están bien ubicados, éstos de manera que los operarios pueden usarlos
fácilmente?
9. ¿Se tolera la acumulación de viruta, aserrín u otros materiales inservibles
alrededor de los tornos, sierras u otras maquinas?
10. Se ha planificado y designado un lugar específico para depositar repuestos
gastados y equipos fuera de uso?
11. Existe acumulación innecesaria de basura, desperdicios, papel, maquinaria
o repuestos fuera de servicio, dentro o fuera de la planta?
12. Se encuentran tambores, cilindros de oxigeno, etc, desiminados sin orden
alguno?
13. Están los servicios higiénicos limpios, previstos de agua caliente?
14. Se han previsto de barandas las escaleras y tienen estas libre acceso?
15. Se ha dispuesto un almacenamiento seguro para aceite, sustancias
químicas, oxigeno, materiales inflamables, etc?
16. Se ha revisado si hay peligro de que caigan objetos almacenados en
estanterías altas, o de u piso a otro? ¿ objetos suspendidos mal
amarrados?
54
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 39/41
17. Se ha informado a los operarios de los beneficios que se derivan para ellos
de una planta limpia?
18. Se les ha dado instrucciones claras, precisas a este respecto?
19. Es el orden y limpieza una actividad regular y establecida en la planta?
20. Cuando hay personal trabajando en lugares elevados con peligro de caerse
se les proporciona correas de seguridad? ¿se toman medidas para
proteger a los que trabajan debajo?
21. ¿Se ha instalado tableros para exhibir boletines y afiches de seguridad?
22. ¿Se entrena a los trabajadores nuevos en los principios fundamentales de
seguridad en la planta y en su labor específica?
Inspecciones de Aparatos Mecánicos
Verifique los puntos enumerados abajo
Haga recomendaciones
Para corregir las condiciones insatisfactorias a fin de que puedan hacerse
prontamente.
BIEN MAL
Poleas, volantes
Engranajes, ruedas dentadas, cadenas
BANDAS: Verticales, horizontales, elevadas
Montadores de banda
Chavetas, tornillos, prisioneros, collarines, acoples
Transmisiones
Embarques
Dispositivos de lubricación
CONTROLES
Dispositivos eléctricos de arranque
Dispositivos de cierre
Dispositivos de acción, pie, mano
RESGUARDO DEL PUNTO DE OPERACIÓN
En su sitio
En condición satisfactoria
Ajuste correcto
Fecha Tarjeta N°
55
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 40/41
3. Preparación del Informe
Partes de un informe
A quien se debe enviar
Datos recogidos durante la inspección
Recomendaciones a hacerse
Ventajas del Informe
Nada de lo que debe ser inspeccionado deja de hacerse
Se demuestra en forma efectiva, conque se da la voz de alarma en el
momento oportuno.
Se mantienen enterados a los directivos de la empresa de la labor
desarrollada.
Se crea en el personal actitudes positivas de seguridad.
Todo el personal puede apreciar los beneficios de los esfuerzos que se
despliegan.
4. Control de las Recomendaciones
Es aconsejable dar tiempo suficiente al supervisor para que se
ponga en practica las recomendaciones sugeridas.
En caso de que no se haya cumplido es necesario insistir o
recurrir al Comité de Seguridad para que tome las medidas
respectivas
56
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 41/41
Informe de Sección
57
CARPINTERIA METALICA I
59
1. Sabiendo que sen A = 4/5, calcula las demás razones trigonométricas de A
sabiendo que es un ángulo del segundo cuadrante.
2. Resolver el siguiente triángulo, sabiendo que a =12 y A = 30º.
3. Resolver el siguiente triángulo, sabiendo que  =30º y c =2 0.
4. ¿Que diferencia hay entre una plancha negra y una galvanizada?
5. ¿Qué es un perfil laminado y en que medidas se fabrican?
6. Haga un comentario sobre la Norma ASTM.
7. ¿Cuál es la resistencia a la tracción de las platinas?
8. ¿En que consisten las vistas alineadas?
9. ¿Cómo se obtiene una sección girada?
10.¿En que consiste una sección desplazada?
11.¿Qué Normas regulan la calidad en la fabricación del acero?
12.¿Qué contiene un Estándar?
13.¿Cuáles son las especificaciones más importantes del acero por su uso?
14.¿Comente sobre la Norma SAE y AISI, existe alguna diferencia?
15.¿Qué significa hablar de un acero AISI 1020, explique detalladamente?
16.¿Qué significa hablar de un acero AISI 1045, explicar?
17.¿Cuáles son los pasos a seguir para una inspección?
18.¿Cuáles son las clases de inspecciones?
19.¿Cómo se hace la inspección de aparatos mecánicos?
20.¿Cuáles son las partes de un informe de Mantenimiento?
58
VENTANA SIMPLE
TAREA N° 02
Hojas
Operaciones:
1.HABILITAR MATERIAL
2.SOLDAR A ESCUADRA
59
Nº ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS/INSTRUMENTOS
01
02
Habilitar material
Soldar a escuadra
• Arco de sierra, wincha, rayador
• Martillo, cincel, lima plana, escuadra
04 02 Hoja ASTM A36 640 x 290,5 Acero laminado
PZA. CANT. DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES
HT 02 REF. SEM.18HOJA
TIEMPO: 4 Hrs. HOJA: 1/1MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES
METALICAS ESCALA: S/E 2004
1
290,5
642
60
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 01/HT02 1/1
Habilitar material (Hoja)
Es la parte de la ventana que permite dar ventilación a los ambientes cerrados donde son
colocados, trabajan de manera articulada al marco de la ventana o colocada en los
interiores de la misma.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1° Paso: Trace perfiles
a. Enderece el perfil angular.
b. Marque las medidas indicadas
2° Paso: Corte perfiles
a. Corte 4 piezas de longitud igual
a 642 mm y cuatro piezas
igual a 284.5 mm ( se procede
tan igual como se hizo con el
marco, es decir descontar
espesores en la piezas de
longitud mayor)
OBSERVACIÓN
Elegida la parte donde irán las
hojas, debe tomarse las medidas
considerando tolerancias las
mismas que serán descontadas
para que una vez construida la
hoja tenga un margen que le
permita abrir y cerrar sin ninguna
dificultad.
3° paso: Destaje perfil angular
a. Coloque el perfil angular más
corto en el tornillo y sujételo.
b. Trace la medida a quitar en el
extremo de la pieza de longitud
igual a 284.5 mm, para esto
puede colocar el perfil angular
sobre el otro, de tal manera
que permita marcar la forma
del destaje. ( Fig. 02, Tal como
se hizo con el marco).
Fig. 01 Habilitar material para Hoja
Fig. 02 Destaje del perfil angular
284.5
61
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 02/HT02 1/1
Operación:
Soldar a escuadra
(Referencia HO 01)
1° Apuntale a escuadra
a. Apuntale la estructura que
forma la hoja, siempre
manteniendo la escuadra. (Fig.
03)
2° Suelde
b. Refuerce la unión, evitando
colocar soldadura en la parte
donde irán colocados los
vidrios.
c. Limpie las escorias y
salpicaduras de soldadura.
d. Verifique medidas de hoja. (Fig.
04)
Fig. 03 Apuntalar a escuadra
Fig. 04 Hoja de ventana terminada
62
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT02 1/8
Destajado
Si se trata de doblar en arista viva un acero angular, el material del ala que se halla en el
plano de flexión, se separará y formará un abultamiento. Para doblar en arista viva perfiles
de acero angulares, en U, en L, o en T, habrá que entallar o escotar el ala que se halla
situado en el plano de dobladura o flexión.
Se entiende por entallar o escotar, recortar las piezas en el plano de flexión, es decir que
las entalladuras son espacios que se dejan en los bordes y costuras de las piezas de
metal, cuando se cortan en los desarrollos, simplificando el proceso de doblado, porque
no había que doblar nada más que el alma, que ha permanecido intacta en el acero
angular.
La forma de entalladura o escote queda determinada por el ángulo de doblado y por el
espesor del alma.
Al trazar esta clase de piezas, hay que tener en cuenta que la parte interior del ala que se
dobla queda recalcada. Para evitar este recalcado, las aristas de la entalladura que se
recorta tiene que mantener, entre sí y en el fondo, una determinada distancia “a” ( cota
del destajado)., la cual es tanto mayor sea el espesor del ala y cuanto menor sea el
ángulo de doblado.
a
63
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT02 2/8
Esta cota de destajo “a” se puede calcular de la siguiente manera:
Designación:
A° = Angulo de doblado
B° = Angulo de abertura
e = espesor de la plancha en mm
a = Cota del destajo en mm.
Destajado de perfiles a máquina
Se realiza utilizando un conjunto de cuchillas de acero especial instaladas en la máquina.
Tiene un sistema que permite regular la abertura según la sección de los perfiles y
barras a cortar, permitiendo la entrada del material (Fig. 1).
Según las características de los perfiles y barras a cortar se adopta el dispositivo a
emplear.
Dispositivos para
cortar perfiles
Fig. 1
B/2 B/2
A°
a
e
a = 3.14 x e x A°
360°
A° = 180° - B°
64
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT02 3/8
Generalmente trae una placa adosada que indica la capacidad máxima y la variedad de
los perfiles y espesores a emplear.
Contiene variedad de cuchillas cambiables para efectuar diferentes cortes de perfiles.
(Fig. 3 y 4).
Se le puede adaptar un accesorio llamado tope, que permite realizar trabajos en serie.
(Fig. 5).
El dispositivo para cortar perfiles permite cortar en forma rápida, aunque la operación
deja algunas rebabas sobre todo en el vértice de estas aristas cortadas.
65
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT02 4/8
La Cizalla Universal
Es una máquina. de construcción muy robusta, que se usa para el corte de chapas
ferrosas y no ferrosas de hasta 16 mm de espesor. Se la emplea, además, para
punzonar, entallar y cortar chapas, perfiles y barras. (Fig. 1).
NOMENCLATURA DE LA SECCION DE CORTE DE PLANCHA
a Cuchillas
b Pernos de sujeción
c Tope superior
d Tuercas de pernos
La Máquina
El bastidor de chapas de acero y acero fundido, sólidamente anclado al suelo sirve de
soporte a un motar eléctrico de 8 a 10 HP que suministra energía a una volante y por
medio de varias conexiones y embragues hace funcionar los distintos mecanismos de
curte (cizalla para chapas, punzonadora entalladura y cortadora de perfiles y barras)
distribuidos en el bastidor.
La Cizalla
La cizalla propiamente dicha está formada por dos cuchillas, una fija (Inferior) y una
móvil (superior). La móvil hace entre 40 y 50 movimientos por minuto las cuchillas
son iguales y tienen filo en sus cuatro aristas, lo que permite intercambiarlas o
invertirlas cuando los filos se han mellado o deformado (Fig. 2).
66
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT025/8
Las cuchillas se instalan de modo que los filos cortantes forman entre sí un ángulo
no mayor de 10° (Fig. 3). Entre ambas cuchillas se deja una separación entre 6 % y
el 10% del espesor de la plancha a cortar. ( Fig. 2)
La cuchilla superior tiene un movimiento alternado paralelo y produce un pequeño
corte en cada movimiento, por lo que la plancha debe ser empujada para que
avance el corte. Se pueden hacer cortes rectos y curvos de radio amplio,
Las Cuchillas
Se construyen en acero para herramientas con alto contenido de carbono y se tratan
térmicamente.
El ángulo de los filos de corte es de 90° para cortar planchas de acero estructural ,
por lo que se pueden construir intercambiables y reversibles. Para materiales no
ferrosos el ángulo es menor (hasta 8º°) por lo que no serán reversibles.
La obtención de un buen corte depende del afilado correcto y del Juego entre las
cuchillas.
PRECAUCIONES
1) No trate de cortar sobrepasen la capacidad de trabajo de la
maquina
2) En caso de atascamiento de las cuchillas, desconecte la máquina
por medio del interruptor para evitar que el motor eléctrico se
67
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT026/8
queme.
3) Use guantes para evitar cortarse con la rebabas que queman
sobre las planchas
OBSERVACIONES
1) Observe que el tope o sujetador apriete la plancha en el momento del cizallado;
si no fuera así, coloque algunos suplementos con resortes o planchuelas.
2) Mantenga siempre bien lubricadas las partes móviles y de trabajo, en especial
las cuchillas
VOCABULARIO TECNICO
ARISTA - Canto.
Construcción de perfiles
Elementos para trazar perfiles
Los útiles más usuales para estas operaciones que por lo general se fabrican en el
propio taller, son: los gramiles (Fig. 1),
la escuadra para perfil angular (Fig. 2), las plantillas para perfiles (Fig. 3) y para
vigas (Fig. 4). Las tres últimas se usan con preferencia para la ejecución de
trabajos en serle.
68
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT027/8
Los gramiles
Se usan para trazar (Fig. 5) a lo largo de los perfiles.,marcando líneas de corte o
para la ubicación de agujeros.
Se construyen de distintas formas siendo la mas frecuente la que lleva una punta
de trazar en el extremo de la barra que pasa por la escuadra (Fig. 5-a). En el caso
de la figura 5-b. se debe usar un rayador de mano.
Para regular la distancia entre la base de la corredera y la punta de trazar, se marca
primero esta distancia en el perfil a trazar.
Escuadras y plantillas para perfiles
Son muy útiles para trazar sobre perfiles en trabajos en serle. Se construyen en
chapa fina, adecuadas al trabajo que se quiere realizar y al tipoy tamaño del perfil.
Las escuadras para perfiles angulares sirven para trazan líneas de corte en el
69
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT028/8
interior de los mismos (Fig. 6).
Las plantillas para vigas se usan para trazar líneas de corte; ubicación de línea
central, ubicación de perforaciones y para gramilar (Fig. 7).
OSSERVACIONES
1) Las escuadras y plantillas, por ser confeccionadas con plancha
fina, deben guardarse en lugares donde no puedan ser
deformadas o deterioradas por golpes.
2) Se recomienda fijar la parte a trazar.
70
VENTANA SIMPLE
TAREA N° 03
Montaje
Operaciones:
1.COLOCAR BISAGRAS
2.COLOCAR MANUBRIOS
3.SOLDAR VARILLAS DE SEGURIDAD
4.SOLDAR ANCLAJES
5.ESMERILADO DE PERFILES
71
9 04 Anclaje ASTM A 36 L 20 x 20 x 3 Acero Laminado
8 01 Seguro ITINTEC 341-030-GA63R 6.0 Acero Laminado
7 01 Manubrio Bronce
6 03 Varillas de seguridad ASTM A36 12 Acero Laminado
5 04 Bisagras ASTM A36 Plat. 1/8” x ¾” Acero Laminado
4 02 Hoja ASTM A 36 L 20 x 20 x 3 Acero Laminado
3 08 Interiores horizontal ASTM A36 T 20 X 20 X 3 Acero Laminado
2 03 Interior vertical ASTM A36 T 20 X 20 X 3 Acero Laminado
1 01 Marco ASTM A 36 L 20 x 20 x 3 Acero Laminado
PZA. CANT. DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES
HT 03 REF. SEM.18VENTANA SIMPLE
TIEMPO: 20 Horas HOJA: 1/2MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES
METALICAS ESCALA: S/E 2004
31
68 7
4 5 9
2
72
Nº ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS/INSTRUMENTOS
01
02
03
04
05
Colocar bisagras
Colocar manubrios
Soldar varillas de seguridad
Soldar anclajes
Esmerilado de perfiles
• Alicate. Arco de sierra
• Prensa
• Martillo
• Cincel
01 Montaje
PZA. CANT. DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES
HT 03 REF. SEM. 18VENTANA SIMPLE (MONTAJE)
TIEMPO: 8 Hrs. HOJA: 2/2MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES
METALICAS ESCALA: S/E 2004
73
CARPINTERÍA METALICA I
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 03 / HT 03 1/1
Operación:
Colocar bisagras
Esta operación consiste en fabricar las bisagras y colocarlas aplicando soldadura
formando parte de la estructura de la ventana y que permitirán la articulación de la hoja,
para la ventilación del ambiente donde sea utilizado. Es frecuente en la fabricación de
ventanas.
PROCESO DE EJECUCIÓN:
1° Paso: Apuntale bisagra
a. Coloque la bisagra sujetándolo
con un alicate para que otro
compañero pueda apuntalar.
2° Paso: Suelde bisagra
a. Suelde corrido la bisagra una
vez que se ha comprobado que
están alineadas. (Fig. 01)
OBSERVACIÓN:
a. Las bisagras se encuentran
disponibles en ferreterías,
están compuestas de 2
platinas de ¾” x 1/8 “ ,
remachadas, las mismas que
permitirán el giro de la hoja una
vez colocada en el marco.
b. Estas bisagras también se
pueden fabricar en el taller por
el mismo aprendiz.
c. Tenga en cuenta que la bisagra
tiene una parte mas larga que
la otra, esto debido a que la
hoja en relación con el marco
queda sobresalido, por esa
razón tenga en cuenta como lo
ubica al momento de soldar.
d. La hoja antes de ser soldada al
manubrio, se le debe colocar
una tolerancia entre este y la
división interior elegida. Esto
permite que la hoja no quede
apretada al momento de abrir,
una vez soldada (planchas de
1/16”).
Bisagras
Fig. 01 Bisagra colocada en marco
74
CARPINTERÍA METALICA I
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 04 / HT 03 1/2
Operación
Colocar manubrios
Esta operación consiste en fijar el manubrio en la hoja y el seguro de apriete en la
estructura de la ventana, así se permite el cierre de la hoja en la ventana evitando ser
abierto por la parte exterior.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1° Paso: Apuntale manubrio
a. Ubique el manubrio sobre la hoja,
sujetándolo con un alicate.
b. Punteé el manubrio.
c. Verifique si esta alineado, caso
contrario corregir.
2° Paso: Suelde manubrio
a. Reforzar soldando, sin dejar
excesos de material. (Fig. 01)
b. Limpie las salpicaduras de
soldadura.
OBSERVACIÓN
Los manubrios vienen en 2 sentidos,
izquierda y derecha y tiene una base
que va soldada a la hoja o algunas
tiene la base de bronce para colocar
tornillos.
3° Paso: Conformado de seguro
a. Habilite una pieza de alambrón (
Fe ¼” de diámetro).
b. Doble dándole la forma como se
observa en la Fig.02
OBSERVACIÓN
El manubrio debe tener un apriete
para brindar seguridad.
Fig. 01 Colocación de Manubrio
40
d
Fig. 03 Seguro de apriete
75
CARPINTERÍA METALICA I
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 04 / HT 03 2/2
4° Paso: Apuntale seguro
a. Coloque el seguro en la división
interior correspondiente a la hoja,
sujetándolo con un alicate.
b. Punteé el seguro, verificando que
se encuentre correctamente
alineado.
3° Paso: Suelde seguro
a. Refuerce el seguro, después que
ha verificado que el manubrio se
desliza con facilidad dentro del
seguro. (Fig. 03).
b. Limpie las salpicaduras de soldadura.
OBSERVACIÓN
También estos seguros se pueden
fabricar en sobrantes de platina o
perfil angular.
Fig. 03
Seguro
76
CARPINTERÍA METALICA I
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 05 / HT 03 1/1
Operación:
Soldar varillas de seguridad
Es colocar sobre la estructura de la ventana, varillas de acero, de sección
variable(comúnmente cuadrado o redondo), las mismas que irán soldadas de manera
alternada, para brindar seguridad al ambiente interior donde es colocada la ventana.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1° Paso: Trace varillas
a. Verifique que las varillas no estén
torcidas, caso contrario enderezar
en el tornillo de banco.
b. Utilice rayador y marque las
longitudes indicadas en la cantidad
requerida. Fig. 01
2° Paso: Corte varillas
a. Corte 3 piezas de Fe cuadrado de
3/8” con una longitud de 1200 mm.
b. Lime los filos cortantes de los
extremos. (Fig., 02)
3° Paso: Apuntale varillas
a. Apuntale las varillas, en las
medidas señaladas
4° Paso: Suelde varillas
OBSERVACIÓN
Las varillas deben soldarse en forma
alternada para evitar ser palanqueados
con facilidad.
Fig. 03 Varillas de seguridad
A = L – 3e
4
a. Suelde las varillas (Fig. 03),
distribuidas equitativamente
donde la distancia entre varillas
es igual a:
Fig. 01
77
CARPINTERÍA METALICA I
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 06 / HT 03 1/1
Operación:
Soldar anclajes
Esta operación consiste en preparar piezas de perfiles “T”, angular u otros, los mismos
que irán soldados en la parte lateral de la ventana y que luego irán incrustados en la
pared. Esto permite darle fijación cuando esta es colocada definitivamente en el ambiente
seleccionado.
PROCESO DE EJECUCIÓN:
1° Paso: Trace perfil
a. Mida sobre perfiles sobrantes
angulares o “T”, una longitud
aproximada de 120 mm.
2° Paso: Corte perfil
a. Corte 4 piezas de longitud igual
a 10 ó 15 cm.
3° Paso: Conforme el anclaje
a. Coloque en el tornillo de banco
y abra el perfil como se ve en
la Fig. 01, de tal manera que
esto permita quedar anclado
en la pared donde va colocado.
4° Paso: Suelde el anclaje
a. Suelde a 50 mm del extremo
del marco, en la posición como
se observa en la Fig.02
Fig. 02 Anclajes
OBSERVACIÓN
- Se finaliza el montaje reforzando la
soldadura en toda la ventana y se
hace de forma alternada para evitar
deformaciones.
- Verifique si la ventana ha sufrido
deformaciones, corrija si esto sucede
utilizado un mazo y un dispositivo en
“U”. Fig. 03 (Puede ser fabricado en el
mismo taller).
F
Fig. 03 Enderezado de perfiles
78
CARPINTERÍA METALICA I
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 07 / HT 03 1/4
Operación:
Esmerilado de perfiles
Es la operación que consiste en la eliminación de rebabas y excesos de soldaduras en la
parte exterior de la ventana terminada, utilizando un amolador angular que permita una
mejor presentación del proyecto terminado. Es frecuente esta operación en Carpintería
Metálica.
PROCESO DE EJECUCIÓN:
1° Paso: Verifique la amoladora angular
a. Cerciórese de que la fuente de
alimentación que vaya a utilizar
cumpla los requisitos
b. Cerciórese de que el interruptor
de alimentación esté en la
posición OFF. (Ver partes de
amoladora en Fig. 1)
PRECAUSIÓN
- Si enchufase el cable de
alimentación en un tomacorriente
de la red con el interruptor en ON,
la herramienta eléctrica
comenzaría a funcionar
inmediatamente, lo que podría
provocar lesiones serias.
- Si un cable esta dañado deberá
reemplazar o repararse.
- Antes de la operación,
compruebe lo siguiente: No hay
gases, líquidos ni objetos
inflamables en el sitio de trabajo.
- La amoladura de una plancha de
acero delgada puede producir
ruidos retumbantes
- Para evitar tales ruidos, coloque
una esterilla de goma debajo de
la pieza de trabajo.
OBSERVACIÓN
- Cuando el área de trabajo esté
alejada de la fuente de
alimentación, utilice un cable
prolongador de suficiente grosor
y con la capacidad nominal. El
cable prolongador deberá
mantenerse lo más corto posible.
79
CARPINTERÍA METALICA I
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 07 / HT 03 2/4
2° Paso: Coloque protector de rueda
a. Monte el protector de la rueda con
un ángulo que proteja el cuerpo del
operador contra lesiones debidas a
un trozo de rueda roto.
b. Abra la palanca e inserte el
pasador de posicionamiento del
protector de la rueda, alineándolo
con la distancia entre caras del
prensaestopas.
c. Luego, gire el protector de la rueda
hasta la posición deseada (de
uso).
d. Cierre la palanca y fíjela. De
requerirse, realice el ajuste
apretando o aflojando el tornillo.
e. Si la palanca no se mueve con
suavidad, aplique una ligera capa
de aceite lubricante en la sección
deslizante entre la pieza de ajuste
y la palanca.
f. Sujete el protector de la muela en
una posición que permita que las
entre caras del pasador de
posicionamiento del protector de la
muela y del prensaestopas se
encuentren alineados (la posición
en que se inserta el protector de la
muela, pero no lo utilice.(Ver Fig.
2)
ADVERTENCIA:
Si el protector de la rueda no está
colocado correctamente, la rueda
se podría romper y ocasionar la
muerte o lesiones de gravedad.
3° Paso: Montaje de disco
a. Dé la vuelta a la amoladora de
forma que el eje quede encarado
hacia arriba.
b. Alinee la muesca ovalada de la
arandela de la rueda con la
muesca del eje, y después fíjelas.
c. Fije la parte saliente de la rueda de
disco abombado en la arandela de
la rueda. Fig.3
80
CARPINTERÍA METALICA I
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 07 / HT 03 3/4
d. Atornille la rueda en el eje.
e. Presionando el botón pulsador con
una mano, bloquee el eje girando
lentamente la rueda de disco
abombado con la otra mano.
f. Apriete la tuerca de la rueda
utilizando la llave suministrada
como se muestra en la Fig. 3.
4° Paso: Encienda amoladora
a. Cerciórese de que el botón
pulsador esté desenganchado
presionándolo dos o tres veces
antes de conectar la alimentación
de la amoladora
OBSERVACION
- Pruebe la amoladora antes de
utilizarla.
- Utilice ruedas de disco abombado
de la capacidad apropiada.
- Inspecciones las escobillas y
cambiara cuando estén
desgastados (ver FIG. 4 y FIG. 5)
PRECAUCIÓN
- La utilización de una rueda de disco
abombado de menor capacidad
podría conducir a su
desintegración durante la
operación y a lesiones serias.
5° Paso: Desbaste con amoladora
a. Sujete firmemente la amoladora
mediante su empuñadura y el asa
lateral.
PRECAUCIÓN
La amoladora producirá una contra
fuerza que habrá que controlar
sujetándola firmemente.
b. Conecte la alimentación de la
amoladora. (Fig. 6).
c. Sujetando firmemente la
amoladora, utilice un dedo para
deslizar el interruptor hasta la
posición “ON”.
Fig. 04
Fig. 05
Fig. 06
81
CARPINTERÍA METALICA I
MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 07 / HT 03 4/4
d. Presione el botón de seguridad
hacia adelante y después presione
la palanca del interruptor.
OBSERVACIÓN
Para una utilización continua,
presione la palanca del interruptor.
Esta palanca quedará trabada al
volver a presionar el botón de
seguridad hacia adelante.
e. Presione con poca fuerza la
amoladora. No es necesario
presionar con fuerza para amolar.
Normalmente el propio peso de la
amoladora será suficiente para
permitir el contacto ligero con la
superficie requerido para amolar.
PRECAUCIÓN
No presione a la fuerza la
amoladora contra la superficie que
desee amolar. la presión excesiva
podría resultar en rotura de la
rueda y en lesiones serias.
También podría dañar la superficie
que esté amolando o el motor de
la amoladora
f. Utilice el ángulo de amoladura
apropiado. Realice la operación de
amoladura con el borde de la
rueda levantando la amoladora de
15 a 30°, como se muestra en la
Fig. 7.
PRECAUCIÓN
No utilice toda la superficie de la
rueda de disco abombado. Use
solamente el borde de dicha
rueda. Use lentes protectores.
g. Mueva la amoladora en el sentido
apropiado sobre la ventana
fabricada.
Fig. 07
82
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 1/20
Fuerzas
Concepto intuitivo de fuerza
a.- Si se quisiera mover un cuerpo que inicialmente se encuentra en reposo y equilibrio;
se tendrá que aplicar a dicho cuerpo por lo menos una fuerza.
b.- Si se quisiera detener a un cuerpo que inicialmente esta en movimiento, se requiere
de por lo menos una fuerza.
c.- La acción de una fuerza produce necesariamente la formación de un cuerpo.
FUERZA: Es la acción de un cuerpo sobre otro que cambia o tiende a cambiar su
movimiento o forma.
Unidades: gr. (gr-f), Kg. (Kg-f), Lb. (Lb-f)
1era. Condición de Equilibrio
Condición Algebraica
R = F1 + F2 + F3 + F4
Diagrama de Cuerpo Libre
Hacer el D.C.L, de un cuerpo es
representar gráficamente las fuerzas que
actúan en él. Par esto se sigue los
siguientes pasos.
1. Se aísla el cuerpo, de todo el
sistema.
2. Se representa el peso del cuerpo
mediante un vector dirigido siempre
hacia el centro de la tierra.
3. Si existiesen superficies en contacto,
se representa a la reacción mediante
un vector perpendicular a dichas
F
“ Un cuerpo se encontrará en equilibrio cuando la fuerza resultante
que actúa sobre él, sea igual a cero”
Rx = 0
Ry = 0
83
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 2/20
superficies y empujando siempre el
cuerpo.
4. Si hubiese cuerdas o cables, se
representa a la tensión mediante un
vector que esta siempre jalando al
cuerpo, previo corte imaginario.
Ilustraciones
Diagrama 1
Diagrama 2
TIPO DE APOYO
Existen diversos tipos de apoyo, nosotros
estudiaremos 2 de ellos:
Apoyo Fijo: En este caso existen 2
reacciones perpendiculares entre sí.
Apoyo Móvil: En este caso existe solo
una reacción que es perpendicular a las
superficies en contacto.
Vector: Es un segmento de línea recta
orientada que sirve para representar a las
magnitudes vectoriales.
Magnitud Vectorial: Es aquella magnitud
que aparte de conocer su valor numérico y
su unidad respectiva, es necesario también
conocer la dirección y sentido para que dicha
magnitud logre estar perfectamente
determinada.
N
w
Observe en la Fig. El peso del cuerpo (W)
tiende hacia abajo y la reacción por el
contacto de superficies hacia arriba (N)
T
W
Observe en la Fig. Las cuerdas se cortan
imaginariamente y el vector jalará el cuerpo
hacia arriba (T).
W
T
N
Observe en la Fig. El cuerpo está
comprimido, entonces la tensión T jalará al
cuerpo.
Nótese también que el peso (W) siempre
tenderá hacia abajo y la reacción (N) hacia
arriba y perpendicular al cuerpo
84
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 3/20
MOMENTO DE UNA FUERZA
Es el efecto de giro que se produce sobre
un cuerpo alrededor de un punto o eje.
Unidades: m-Kg. , cm/kg
Ósea, el momento de una fuerza
depende del valor de la fuerza aplicada y
la distancia perpendicular del punto o eje
de giro a la línea que contiene la fuerza.
Ejemplos
a)
b)
Note que si la línea recta que contiene la
fuerza “F” pasa por el punto de rotación,
el momento de esa fuerza es cero.
c)
Convención de signos
Asumimos signos al torque (momento de
una fuerza) validos para fuerzas
coplanares (aquellos que están
contenidos en un mismo plano).
Ejemplos de aplicación
1. Sobre una viga de 3 m. De
longitud entre apoyos se ejerce
una fuerza de 6000 N a 2 m. de
distancia del apoyo B ¿Qué
fuerzas actúan sobre los apoyos?
Datos.
l = 3m
l1 = 2 m
F = 6000 N
FA = ?
FB = ?
Observe en la figura. Se tiene un Tornillo
que puede girar por la acción de una fuerza.
Si la fuerza “F” aumenta, el tornillo girará con
mayor intensidad, ósea el torque aumentará.
Si “d” (brazo de palanca) aumenta, también
el torque aumenta.
Mo = F x d
Mo = F x d
d
Mo (+) Mo (-)
Horario Antihorario
85
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 4/20
Determinación de signos
Observe la fuerza “ F” tira hacia
abajo, hace girar respecto al punto
de apoyo B en sentido antihorario,
por lo tanto el signo es ( + ).
Observe que FA tira hacia arriba
haciendo girar en sentido horario,
por lo tanto el signo es ( - ).
Tomando B como punto de apoyo:
(+F x l1 ) + ( - FA x l ) + FB ( 0 ) = 0
F x l1 - FA x l ) = 0
F x l1 = FA x l ) 0
F x l1 = FA
l
FA = 4000 N.
Tomando A como punto de apoyo
- F x ( l - l1 ) + ( FB x l ) + FA ( 0 ) = 0
- F x ( l - l1 ) + FB x l = 0
F x ( l - l1 ) = FB x l
F x ( l - l1 ) = FB
l
FA = 4000 N.
Otra Forma : Aplicando la ley de la
Palanca.
FA = FB . l1
l
FA = 6000 x 2 = 4000 N
3
FB = F - FA
FB = 6000 N – 4000 N = 2000 N
6000 N x 2 m = FA
3 m
6000 N x 1 m = FA
3 m
FA . l = FB . l1
86
CORTES Y SECCIONES
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 5/20
Corte parcial o mordedura. (Rotura)
Corte Parcial
En ocasiones solo necesitamos poder
representar pequeños detalles interiores
de una pieza, en estos casos no será
necesario un corte total o al cuarto, y será
suficiente con este tipo de corte. El corte
parcial se delimitará mediante una línea
fina y ligeramente sinuosa.
Las piezas macizas como: ejes,
mangos, varillas, bolas, nervios, etc.,
no se representan nunca cortadas;
basta hacer un corte parcial para
indicar algún detalle particular de la
pieza.
También es importante tener en cuenta
los corte en detalle, cuyo fin es
representar en corte algún detalle de
una pieza. En esta clase de dibujo, se
circunscribe el corte al detalle en
cuestión y el rayado, en cambio no se
limita por línea alguna.
87
CORTES Y SECCIONES
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 6/20
Elementos de unión fija
Remache
Es un elemento utilizado a unir de una manera fija, dos o más piezas. Está formado
por urna cabeza y un vástago (Fig. 1)
Principales tipos de remaches
1. Remaches de cabeza redonda
Los remaches R pueden
fabricarse con un bombeado
mayor (0,08 d < R < 0.l2 d) y
su símbolo es Ra.
Principales dimensiones
Fig. 1
88
CORTES Y SECCIONES
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 7/20
APLICACIONES:
Remache R: uso general.
Remache Rb: Utilizado cuando se requiere Estanqueidad
Según la Norma DIN 124, tenemos:
Designación de un remache en bruto d = 16 mm, longitud del remache
L = 3O mm y clase de resistencia 5.8.
Remache de cabeza redonda 16 x 3O DIN l23 -5.8
Remaches para estructuras metálicas
2. Remaches de cabeza cilíndrica plana
Ejemplo de designación de un remache de cabeza redonda de dimensiones
d = 8 y l = 25: Remache R 8.25 NF E 27 - 153
Principales Dimensiones
d
a
b
e
89
CORTES Y SECCIONES
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 8/20
APLICACIONES:
Remache C. Remache normal en calderería fina.
Remache Cf.. El extremo taladrado facilita el remachado
Ejemplo de designación dimensional de un remache de cabeza cilíndrica de cotas
d = 8 y l = 25:
Remache C 8.25, NF E 27 - 151
1. Remaches de cabeza avellanada
Existen los de cabeza avellanada plana y los de cabeza avellanada bombeada.
Normalmente el ángulo del cono es de 90 ° pero para aplicaciones especiales se puede
tomar:
60° si se desea que las cabezas sobresalgan poco
120° si las planchas a unir son iguales
REMACHES DE CABEZA AVELLANADA A 90° REMACHES DE CABEZA AVELLANADA A 90°
Y BOMBEADA
90
CORTES Y SECCIONES
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 9/20
APLICACIONES
Los remaches de cabeza avellanada permiten alojar las cabezas en el interior de las
piezas.
Pieza gruesa e> d/2 : alojamiento mecanizado
Pieza delgada e< d/2: alojamiento embutido
Ejemplo de designación dimensional de un remache de cabeza avellanada de
cotas d = 8 y l = 25:
Remache F/80 80.25, NF E 27 – 154
Según la Norma DIN:
Designación del remache representado, d = 2 mm y longitud l = 5 mm:
Remache avellanado 2 x 5 DIN 660 MU St.
(MU St = Acero Martín Siemens de 34 a 42 Kp / mm2
, según DIN 17110)
Longitud de los remaches
La longitud l es función del espesor de las piezas a unir y del tipo de la
remachadura (ver Figuras)
Con frecuencia elegir l entre las del cuadro que sigue.
91
CORTES Y SECCIONES
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 10/20
Recomendaciones
a) Diámetro mínimo de un remache.
Las condiciones de fabricación del agujero de paso de un remache (punzonado o
punzonado – mandrilado) requieren de un diámetro mínimo d mín. que este acorde
con la relación (1). Para remachaduras estancas o de resistencia se utiliza la relación
(2).
b) Diámetro del agujero de paso.
El diámetro d1 del agujero de paso para un remache vine indicado en las
expresiones contiguas:
(3) Utilizable para el remachado en caliente o en caso de que el grueso a unir sea
grande.
(4) Utilizable para el remachado en frío.
c) Distancia entre remaches.
La distancia mínima a entre dos remaches ha de permitir colocar la buterola y la
contrabuterola.
Normalmente se toma: A > 2,5 d
A = 2,5 d
La distancia p entre dos remaches consecutivos de una misma línea se llama
92
CORTES Y SECCIONES
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 11/20
“paso”.
Unión resistente: 3d < P <7d
Unión estanca y resistente: 2,5d< P < 3,5d
La distancia p entre los remaches y el borde de la chapa es: p =P/2
Representación simbólica de remaches
La representación simbólica de remaches se utiliza sobre todo en dibujos a escala
pequeña. Es el caso delos dibujos de estructuras metálicas.
93
CORTES Y SECCIONES
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 12/20
Signos convencionales UNE 1045 y DIN 407 (tabla 1)
Para dibujos de fabricación hasta la escala 1:5, los signos convencionales se hacen
del tamaño de los diámetros de los agujeros y para escalas más pequeñas, del
tamaño del diámetro de la cabeza.
Signos convencionales según NF
TIPO DE REMACHE REMACHE COLOCADO EN
TALLER
REMACHE COLOCADO EN
OBRAS
TIPO DE REMACHE REMACHE COLOCADO EN
TALLER
REMACHE COLOCADO EN
TALLER
94
CORTES Y SECCIONES
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 13/20
Signos convencionales según la Norma Americana
Observaciones:
La representación simbólica de remaches ( o pernos) debe completarse con el
tipo de remache utilizado y la indicación del diámetro d y de la longitud l.
En el caso de muchos remaches sobre una misma línea, representar los dos
remaches extremos, indicar la posición del segundo y del penúltimo y unirlos
con línea llena fina.
Si el tipo de remache utilizado no permite el empleo de esta simbolización,
elegir un signo tan simple como sea posible y definirlo claramente de manera
que no haya ninguna confusión posible.
95
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 14/20
Aspectos Ambientales en las Siderurgicas.
La protección del medio ambiente es una de las temáticas que ha irrumpido con gran
fuerza en este proceso de economía moderna en el cual hoy estamos viviendo y, sobre
todo, ha concientizado a la gente. Esto se comprueba a través de las acciones
emprendidas por las empresas siderúrgicas en general.
Afortunadamente, las empresas siderúrgicas han tomado en el campo de la ecología una
actitud muy proactiva. Se han movido en la vanguardia de la actividad industrial, en el
sentido de generar procesos productivos que sean crecientemente amigables en relación
al medio ambiente y que a la par sostengan el equilibrio económico de las empresas.
El acero en ese sentido nos da una gran ayuda, pues posee ventajas notables frente a
otros materiales ya que por sus características lo hace fácilmente reciclable. Esto es fácil
de comprobar en el mundo y en nuestro país la reciclabilidad del acero esto en constante
aumento.
Muchas empresas siderúrgicas han tomado como guía los principios que en su momento
anunció la Organización Mundial de Comercio (OMC) y tienen, además, sistemas de
gerenciamiento del tema ambiental que buscan satisfacer normativas internacionales,
tales como las normas ISO de la serie 14000.
El concepto de desarrollo sostenible implica que el crecimiento económico no debe
afectar a las generaciones futuras, lo que lleva implícita la conservación de los recursos
naturales, la producción limpia y la relación con el ambiente.
En el caso del acero es interesante examinar la evolución de las estrategias que ha
seguido la industria en los últimos 40 años. En los años sesenta se crearon
departamentos especializados en esta materia para dar respaldo y asesorar a la
administración; en la década de los ochenta se pensó que cuestiones como la protección
ambiental y la seguridad operacional no deberían dejarse en manos de especialistas de
staff, sino bajo la directa responsabilidad de la línea gerencial. Sin embargo, la verdadera
revolución llegó con los años noventa, reconociendo la relación entre la operación de la
planta y el impacto del uso de los productos de acero en el ambiente, es decir, el
enfoque había pasado de lo puramente interno al exterior. Así se reconocía que la
responsabilidad por el ambiente se extendería no sólo a la propia producción, sino
también a la respuesta de los productos siderúrgicos en sus aplicaciones; en el uso del
acero es necesario que el diseño de los productos que lo contienen considere ya la
forma económica de su reciclado.
En Junio de 1992 tuvo lugar la Cumbre de la Tierra donde se aprobó la Agenda 21 que
condensa diversas propuestas con relación al ambiente, entre las que hay varias que
interesan a la siderurgia:
96
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 15/20
Interesa examinar con más detalle las etapas del proceso de producción de acero y su
responsabilidad en la emisión de contaminantes y en el cumplimiento de la Agenda 21.
Así, en el manejo de materias primas las agresiones ambientales residen en el polvo
que se levanta en la descarga de estos materiales y más tarde en los acopios, lo que se
trata con una adecuada localización y con el riego de los mismos. En el caso de plantas
latinoamericanas (Argentina y Brasil), se han instalado sistemas de rociado de agua en
los depósitos de carbón y correas transportadoras cubiertas, lo que ha eliminado las
emanaciones visibles. En las instalaciones de sinterización las emisiones de gases de
combustión (CO, CO2, SOx, NOx) y materiales particulados, son tratados con
precipitadores electrostáticos que reducen drásticamente el polvo, mientras que los
gases son controlados en el proceso productivo, seleccionando la materia prima. Las
emisiones de dioxinas constituyen un tema de principal atención entre los impactos
ambientales de las plantas se están desarrollando nuevos métodos de tratamiento de
los gases emitidos para contrarrestar el nocivo efecto de las dioxinas. En las plantas
peletizadoras las emisiones más significativas son las partículas y las gaseosas. El agua
que se usa es reciclada y tratada para retener los sólidos, aceite y eventualmente
metales.
SIDERURGICA INTEGRAL
97
CARPINTERIA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 16/20
En la etapa de reducción por Alto Horno los principales efluentes son partículas de
Óxido de hierro que se desprenden en la colada y H2S y SO2 en el tratamiento de la
escoria y que producen mal olor. Para su limpieza se usan filtros con gas inerte. La
escoria producida se trata de varias maneras (enfriamiento por aire o agua, granulado,
etc.) y comúnmente se vende a plantas de cemento o para la construcción de caminos.
Cuando se realiza el “revamping” o reparaciones a los AH es también una buena
ocasión para la instalación de extractores de polvo en la colada.
En el caso de las acerÌas al oxígeno las emisiones de gas y polvo ocurren durante el
soplado y contienen especialmente monóxido de carbono y algo de dióxido; los
hidrocarburos que se agregan y la humedad natural de la carga genera además alguna
cantidad de hidrógeno; la cantidad de polvo depende estrechamente del sistema de
soplado y contiene chatarra, escoria y cal. En esta etapa de la producción la cantidad de
emisiones responder a la efectividad de la planta depuradora de gas y de la recolección
de gases. Puede usarse gas inerte para reducir hasta la mitad la emisión de humos de
Óxido de hierro durante la carga y transferencia de metal caliente.
En el proceso del horno eléctrico de arco se acostumbra a una extracción primaria para
recoger los humos generados en la fundición y un sistema secundario para recolectar las
fugas durante la carga, fundición y colada. En Brasil se ha hecho un interesante reciclado
del polvo de estos hornos para usarlos como pelets auto reductores.
Durante la laminación en caliente los contaminantes se producen en la combustión en
los hornos de recalentamiento y son generalmente partículas NOx, SOx, CO, los que
varían según el tipo de combustible; estas emisiones pueden disminuirse controlando el
proceso de combustión con la ayuda de sistemas computarizados.
En los procesos finales de laminación en frío, decapado, recocido y revenido las
emisiones son sólidos en suspensión, emulsiones de aceite y aerosoles ácidos. Los
efluentes que provienen de la combustión pueden ser controlados regulando el proceso,
Seleccionando el combustible y usando hidrógeno en vez de nitrógeno en el recocido, lo
que obliga a prolongar el tiempo de calentamiento.
Como se desprende de la relación de los hechos contaminantes en el proceso
siderúrgico, Estos son tan variados que el enfoque tradicional de solucionar los
problemas no se considera efectivo, pues se atacan individualmente y sólo una vez ya
producidos. Algunos llegan a sostener que esta limpieza sólo permite mover los
contaminantes de un lugar a otro, lo que además de ser ineficiente es cargo.
El reconocimiento de que el acero es parte de un ciclo es una contribución notable
dentro de la evolución del pensamiento sobre el cuidado del ambiente. Desde luego, una
parte del ciclo esta al interior de la planta siderúrgica, por lo que dentro de ese ámbito la
administración es responsable de minimizar los efectos ambientales, reconociendo el rol
de los operadores.
98
CARPINTERÍA METÁLICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 17/20
Reglas de Seguridad respecto al uso de martillos y mazos.
Riesgos
Los principales riesgos asociados a la utilización de las herramientas manuales son:
• Golpes y cortes en manos ocasionados por las propias herramientas durante el
trabajo normal con las mismas.
• Lesiones oculares por partículas provenientes de los objetos que se trabajan y/o de
la propia herramienta.
• Golpes en diferentes partes del cuerpo por despido de la propia herramienta o del
material trabajado.
• Esguinces por sobreesfuerzos o gestos violentos.
Causas
Las principales causas que originan los riesgos indicados son:
• Abuso de herramientas para efectuar cualquier tipo de operación.
• Uso de herramientas inadecuadas, defectuosas, de mala calidad o mal diseñadas.
• Uso de herramientas de forma incorrecta.
• Herramientas abandonadas en lugares peligrosos.
• Herramientas transportadas de forma peligrosa.
• Herramientas mal conservadas.
Medidas preventivas generales;
El empleo inadecuado de herramientas de mano son origen de una cantidad importante
de lesiones partiendo de la base de que se supone que todo el mundo sabe como utilizar
las herramientas manuales más corrientes.
A nivel general se pueden resumir en seis las prácticas de seguridad asociadas al buen
uso de las herramientas de mano:
• Selección correcta de las herramientas para el trabajo a realizar.
• Mantenimiento de las herramientas en buen estado.
• Uso correcto de las herramientas.
• Evitar un entorno que dificulte su uso correcto.
• Guardar las herramientas en lugar seguro.
• Asignación personalizada de las herramientas siempre que sea posible.
Medidas preventivas específicas
Martillos y mazos
El martillo es una herramienta de mano, diseñada para golpear; básicamente consta de
una cabeza pesada y de un mango que sirve para dirigir el movimiento de aquella.
99
CARPINTERÍA METÁLICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 18/20
La parte superior de la cabeza se llama boca y puede tener formas diferentes. La parte
inferior se llama cara y sirve para efectuar el golpe. (Fig. 1)
Fig. 1 Partes de un martillo
Las cabezas de los martillos, de acuerdo con su uso, se fabrican en diferentes formas,
dimensiones, pesos y materiales.
Deficiencias típicas
• Mango poco resistente, agrietado o rugoso.
• Cabeza unida deficientemente al mango mediante cuñas introducidas
paralelamente al eje de la cabeza de forma que sólo se ejerza presión sobre dos
lados de la cabeza. (Fig. 2)
Fig. 2: Cuña introducida paralelamente
• Uso del martillo inadecuado.
• Exposición de la mano libre al golpe del martillo.
Prevención
Herramienta
• Cabezas sin rebabas.
• Mangos de madera (nogal o fresno) de longitud proporcional al peso de la cabeza y
sin astillas.
• Fijado con cuñas introducidas oblicuamente respecto al eje de la cabeza del
martillo de forma que la presión se distribuya uniformemente en todas las
direcciones radiales. (Fig. 3)
• Desechar mangos reforzados con cuerdas o alambre.
Fig. 3: Cuña introducida oblicuamente
100
CARPINTERÍA METÁLICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 19/20
Utilización
• Antes de utilizar un martillo asegurarse que el mango está perfectamente unido a la
cabeza. Un sistema es la utilización de cuñas anulares. (Fig. 4)
Fig. 4: Cuña anular para asegurar la unión de la cabeza con el mango
• Seleccionar un martillo de tamaño y dureza adecuados para cada una de las
superficies a golpear. (Fig. 5)
Fig. 5: Selección del tamaño del martillo en función del trabajo a realizar
• Observar que la pieza a golpear se apoya sobre una base sólida no endurecida
para evitar rebotes.
• Sujetar el mango por el extremo. (Fig. 6)
Fig. 6: Forma de sujeción del mango
• Se debe procurar golpear sobre la superficie de impacto con toda la cara del
martillo. (Fig. 7)
Fig. 7: Forma de golpear sobre una superficie
101
CARPINTERÍA METÁLICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 20/20
• En el caso de tener que golpear clavos, éstos se deben sujetar por la cabeza y no
por el extremo. (Fig. 8)
Fig. 8: Forma de sujetar un clavo antes de clavarlo
• No golpear con un lado de la cabeza del martillo sobre un escoplo u otra
herramienta auxiliar. (Fig. 9 izq.)
Fig. 9 Usos incorrectos del martillo
• No utilizar un martillo con el mango deteriorado o reforzado con cuerdas o
alambres.
• No utilizar martillos con la cabeza floja o cuña suelta
• No utilizar un martillo para golpear otro (Fig. 9 dcha.) o para dar vueltas a otras
herramientas o como palanca.
Protecciones personales
• Utilizar gafas de seguridad homologadas.
102
CARPINTERÍA METÁLICA I
96
1. Encuentre la magnitud y la dirección de la resultante del sistema de fuerzas
representadas en la figura 1; todas las fuerzas están expresadas en libras-fuerza.
FIGURA 1.
2. Determine las tensiones sobre las cuerdas AC y BC en la figura 2. sí M pesa 50lbf.
FIGURA 2.
3. ¿Qué entiende por fuerza?
4. ¿En que consiste la 1ra. Condición del equilibrio?
5. ¿Para que sirve un diagrama de cuerpo libre?
6. ¿Cuáles son los tipos de apoyos que existen y en que se diferencian?
7.¿Qué entiende por momento de una fuerza, explique?
8. ¿Cuándo se utiliza un corte parcial?
9. ¿A que se le llama elementos de unión?
10. ¿ Cuales son los tipos de remaches?
103
CARPINTERÍA METÁLICA I
97
11. ¿Cómo se designa un remache?
12. ¿Cuál es la representación simbólica de un remache en la Norma Europea y
Americana?
13. ¿Cuáles son las deficiencias típicas en el uso de martillos y mazos?
14. ¿Qué prevenciones se deben tener en cuenta al usar estas herramientas?
15. ¿Qué entiende por destajado de perfiles?
16. ¿Cómo se calcula la cota de destajado “a” cuando se trabaja con perfiles?
17. ¿En que consiste el destajado de perfiles a máquina?
18. ¿Cómo opera una Cizalla Universal?
19. ¿Cuál es el ángulo que forman entre si los filos de las cuchillas en una cizalla de
corte?
20. ¿De que material están hechas las cuchillas de una guillotina?
104
CARPINTERÍA METALICA I
MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF H- BIBLIOGRAF. 1/1
1. SENATI ZONAL LA LIBERTAD
2. DEUTSCHE GEJELLSHAFT FUR
TECHNISHE ZUSAMMENARBIF GTZ
GmbH
3. TRADI S. A
4. JOSE MANUEL LOPEZ VICENTE
5. A. CHEVALIER
Estructuras Metálicas, Manual elaborado en
la U.O Trujillo ZLL. 199
Matemática Aplicada para Técnica Mecánica.
República Federal de Alemania. 191
Manual Técnico de Bolsillo, “da. Edición.
1999
Mecánica de taller, soldaduras, uniones y
calderería. Edición 199
Dibujo Industrial, Barcelona 1972
105
PROPIEDAD INTELECTUAL DEL SENATI PROHIBIDA
SU REPRODUCCIÓN Y VENTA SIN LA AUTORIZACIÓN
CORRESPONDIENTE
CÓDIGO DE MATERIAL EDICIÓN
0402 FEBRERO 2005

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Carpinteria metalica parte i manual de aprendizaje senati

  • 1. SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL MANUAL DE APRENDIZAJE Técnico de Nivel Operativo CARPINTERÍA METÁLICA I OCUPACIÓN MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS
  • 2. MATERIAL DIDÁCTICO ESCRITO FAMILIA OCUPACIONAL METALMECÁNICA OCUPACIÓN MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS NIVEL TÉCNICO OPERATIVO Con la finalidad de facilitar el aprendizaje en el desarrollo de la formación y capacitación en la ocupación de MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METÁLICAS a nivel nacional y dejando la posibilidad de un mejoramiento y actualización permanente, se autoriza la APLICACIÓN Y DIFUSIÓN de material didáctico escrito referido a CARPINTERÍA METÁLICA I Los Directores Zonales y Jefes de Unidades Operativas son los responsables de su difusión y aplicación oportuna. DOCUMENTO APROBADO POR EL GERENTE TÉCNICO DEL SENATI N° de Página……105…… Firma …………………………………….. Nombre: Jorge Saavedra Gamón Fecha: ………05 – 02 - 14……………. 1
  • 3. VENTANA SIMPLE TAREA N° 01 Marco Operaciones: 1.HABILITAR MATERIAL 2.SOLDAR A ESCUADRA 2
  • 4. Nº ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS/INSTRUMENTOS 01 03 Habilitar material Soldar a escuadra • Arco de sierra, wincha • Rayador, lima plana, escuadra, Cincel, martillo 1 01 Marco ASTM A36 L1200 x 900 Acero laminado PZA. CANT. DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES HT 01 REF. SEM. 18 MARCO TIEMPO: 4 Horas HOJA: 1/2MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS ESCALA: S/E 2004 1200 900 1 3
  • 5. Nº ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS/INSTRUMENTOS 01 02 Habilitar material Soldar a escuadra • Arco de sierra, wincha, rayador • Martillo, cincel, lima plana, escuadra 03 03 Interiores vertical ASTM A36 “T” ¾” 1194 Acero laminado 02 08 Interior horizontal ASTM A36 “T” ¾” 219 Acero laminado PZA. CANT. DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES HT 01 REF. SEM. 18Marco (distribución Interior) TIEMPO: 4 Hrs. HOJA: 2/2MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS ESCALA: S/E 2004 Interior horizontal Interior Vertical 3 2 4
  • 6. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 01/HT01 1/2 Operación: Habilitar Material Es la operación previa de preparación de los perfiles, aplicando limpieza, trazado y sección de los mismos, para posteriormente realizar el montaje de la ventana. El aprendiz ejecuta esta operación frecuentemente en cerrajería general. PROCESO DE EJECUCIÓN 1° Paso: Trace perfiles a. Tome el perfil angular de ¾” x ¾” x 1/8” y sujételo en el tornillo de banco. b. Trace con el rayador y a escuadra sobre el perfil las medidas para 2 piezas de 1200 mm (La parte mas larga) y 2 piezas de 894 mm. (La parte mas corta). Fig. 01. 2° Paso: Corte perfiles a. Corte los perfiles trazados, teniendo en cuenta que estos conserven la escuadra respectiva. Fig. 01 OBSERVACIONES 1. Tenga en cuenta que para cortar los perfiles de menor dimensión debe restarse 2 espesores ( 6 mm aprox.) Resultando entonces una longitud de 894 mm. 2. Enderece los perfiles en el tornillo de banco, tenga en cuenta que estos vienen del proveedor torcidos por el transporte. Realizar esta operación ayudará a conseguir las medidas deseadas. Verifique el sentido de avance de la hoja de sierra al colocar en el arco. (Fig. 02) Fig. 1.c Fig. 02 Sentido de avance de hoja de sierra Fig. 1.a Fig. 1.b 5
  • 7. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 01/HT01 2/2 3° Paso: Destaje perfil angular a. Coloque el perfil angular más corto en el tornillo y sujételo. b. Trace la medida a quitar en el extremo, para esto puede colocar el perfil angular sobre el otro, de tal manera que permita marcar la forma del destaje. (Como se ve en la Fig. 3.) OBSERVACIÓN El destaje se realiza en los extremos de las piezas de 894 mm. Se toma la parte mas corta por la facilidad de trabajarlo en el tornillo de banco. Al realizar el destaje del perfil debe tener en cuenta la forma como debe ser desplazado el material del extremo, ya que de lo contrario la unión de los perfiles sería defectuosa. PRECAUCIÓN Los residuos de metales productos de los destajes colocarlos en los tachos indicados. (Fig.05) Fig. 03 Destaje del perfil angular Fig. 04 Unión del perfil angular Fig. 05 Disposición de residuos 6
  • 8. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 02/HT01 1/3 Operación: Soldar a escuadra Es la operación que consiste en unir los perfiles destajados para dar forma a la ventana, las mismas que serán soldadas verificando su escuadra respectiva, esto permitirá que los demás elementos puedan ser acoplados sin ninguna dificultad. PROCESO DE EJECUCIÓN 1° Paso: Apuntale a escuadra a. Formando el MARCO, se debe proceder a soldar en las esquinas preparadas, colocando solamente puntos de soldadura, utilizando siempre la escuadra para verificar. (Fig. 01) OBSERVACIÓN También se puede conseguir la escuadra en el marco, considerando las diagonales. Se toma la wincha y se verifica que las diagonales sean iguales, solo así se podrá estar seguro que el MARCO esta a escuadra, es una practica mas segura en el taller. (Fig. 02) D1 = Diagonal de A – B D2 = Diagonal de C – D 2° Paso: Suelde marco a. Reforzar la unión corriendo un cordón pequeño, soldando desde la mitad para arriba sin dejar mucho reborde. Así mismo en la parte inferior, soldar lo mas plano posible, puesto que aquí debe considerarse que Irán colocados los vidrios y estos deben asentar bien. (Fig.03) Fig. 02 Verificación de escuadra considerando las diagonales D1 D2 C B DA Fig. 01 Apuntalar a escuadra Fig. 03 Soldar marco de ventanaPRECAUSIÓN Utilizar el equipo de protección para soldar, la careta con el vidrio inactínico cuyo tono se recomienda (N° 12), así mismo no olvidar colocarse el delantal y los guantes. 7
  • 9. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 02/ HT01 2/3 3°. Realice distribución interior a. Tome las medidas interiores del MARCO, en su longitud mayor (1200 mm) y descuente 6 mm, que corresponde a los espesores del perfil del marco. La medida resultante será: 1194 mm. (Fig. 04) b. Corte 2 piezas de perfil “T” de ¾” x ¾” x 1/8”. c. Tome las medidas interiores de la parte transversal que se unirá a los perfiles “T” (longitud mayor). d. Corte 3 piezas de longitud 648 mm y 6 piezas de 120 mm. e. Destaje los extremos para poder unirlos al perfil angular del MARCO. (Fig. 5) OBSERVACIÓN - Trazar a escuadra el perfil “T” para hacer coincidir con el perfil angular al momento de unir, caso contrario quedaran aberturas que tendrán que soldarse y esmerilarse por la parte exterior, lo cual no es recomendable. - No olvide de enderezar los perfiles “T”. f. Cada pieza habilitada de 1194 mm, debe ser colocada en el interior del marco, apuntale, pero siempre tenga en cuenta la escuadra y el alineamiento al final. (Fig. 06). Fig. 04 Divisiones interiores Fig. 5 Destaje de perfil “T” Fig. 06 Soldar a escuadra perfil angular con perfil “T” 8
  • 10. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 02/ HT01 3/3 g. Ahora proceda a colocar cada pieza habilitada de 648 mm de manera transversal formando así las divisiones de la ventana. h. Refuerce las soldaduras en las divisiones interiores, tal como se ven la Fig. 07. El marco debe quedar asegurado con las divisiones interiores, cuidando de no colocar excesos de soldadura en las uniones ya que ocasionarán problemas al colocar los vidrios y también las bisagras. b. Limpie las uniones soldadas. c. Verifique que toda la estructura no se encuentre deformada por el calor aplicado al momento de soldar, caso contrario enderezar antes de colocar las hojas. (Fig. 8) PRECAUCIÓN Este atento para evitar golpearse, cortarse o quemarse. Utilice guantes. Fig. 07 Distribución de interiores de ventana Fig. 8 Deformación de estructura 9
  • 11. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 1/7 Formas comerciales del hierro HIERROS PLANOS Son los hierros elaborados de sección rectangular y por sus dimensiones se dividen en: Flejes Son los hierros planos menores de 4 mm. de grueso y 200 mm de ancho. Platinas Cuando tienen de 4 a 10 mm de espesor y 200 mm de ancho. Plano ancho Perfil de 6 a 20 mm de espesor y 200 a 600 mm de ancho. Se obtienen de longitudes Varias, como máximo 12 metros. Plancha negra Son los perfiles que tienen más de 600 mm de ancho. Existen tres ti- pos. fina, mediana y gruesa Fina, cuando tiene de 0,4 a 2,7 mm de espesor, ancho 1 '25 metros y 2,50 a 5 metros de longitud. Mediana y gruesa, cuando están comprendidas entre 3 a 3,5 mm de espesor, 1 a 2,60 metros de ancho y 5 a 16 metros de longitud. Plancha galvanizada lisa Recibe esta denominación, la chapa negra recubierta con una ligera capa de Zinc, tiene de 0,4 a 27 mm de espesor y sus dimensiones normales 1 x 2 metros Como medidas extraordinarias se Suministra de 1,20 x 2,40 metros. Plancha galvanizada ondulada Son las que tienen una ondulación en forma parabólica y se emplean para las cubiertas; sus características quedan definidas por su longitud de onda, altura de la misma y el ancho útil. Se fabrican en las siguientes medidas: 76 x 24 x 760; 90 x 24 x 810; 105 x 23 x 840 y 130 x 35 x 780 mm su longitud más corriente es 2 metros y su espesor oscila entre O,6 y 2 mrn. Plancha estriada Es la que tiene una de las caras de la plancha con estrías en relieve en forma de rombo, de 2 y 5 mm de ancho, sus espesores, son de 5 a 10 mt, sus anchos, de 750 a 1200 mm y su longitud de 3 a 6 metros. 10
  • 12. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 2/7 Perfiles laminados Al acero con pequeño contenido de carbono que no admite el temple, es lo que vulgarmente se llama perfil laminado, Se obtiene por larninación de aceros suaves soldables. En el comercio se les designa por la forma de su sección, altura y ancho. Sus dimensiones se expresan en miIímetros, fabricándose de 4 a 16 m. de longitud. Platinas Descripción: Son productos de acero laminado en caliente de sección rectangular. Usos: Se usa en la fabricación de estructuras metálicas, puertas, ventanas, rejas, etc. Calidad y Norma: Su fabricación esta de acuerdo a la Norma ASTM A-36 Presentación: Se produce en longitudes de 6 metros en las dimensiones indicadas en los siguientes cuadros PESO ESTIMADODIMENSIONES (pulg..) Kg / m Kg / varilla 6 m. 11
  • 13. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 3/7 PESO ESTIMADODIMENSIONES (pulg..) Kg / m Kg. / varilla 6 m. 12
  • 14. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 4/7 Hierro en ángulo Descripción: Son productos de acero laminado en caliente, cuya sección transversal está formada por dos alas de igual longitud, en ángulo recto. Usos: En la fabricación de estructuras de acero para plantas industriales, almacenes, techados de grandes luces, industria naval, carrocerías, torres de transmisión. Así mismo para la fabricación de puertas, ventanas, rejas, etc. Calidad y Norma: Su fabricación esta de acuerdo a la Norma ASTM A-36 Presentación: Se produce en longitudes de 6 metros en las dimensiones indicadas en los siguientes cuadros: SISTEMA INGLES PESO ESTIMADODIMENSIONES (pulg.) Kg / m Kg. / varilla 6 m. 13
  • 15. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 5/7 SISTEMA METRICO Hierro en T Descripción: Son productos de acero laminado en caliente, de sección en T. Usos: En la fabricación de estructuras metálicas para la construcción civil, torres de transmisión, tijerales, carpintería metálica, etc. Calidad y Norma: Su fabricación esta de acuerdo a la Norma ASTM A-36 Presentación: Se produce en longitudes de 6 metros en las dimensiones indicadas en los siguientes cuadros: PESO ESTIMADODIMENSIONES (mm.) Kg / m Kg. / varilla 6 m. 14
  • 16. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 6/7 SISTEMA METRICO SISTEMA INGLES Barras cuadradas Descripción: Son productos de acero laminado en caliente, de sección cuadrada. Usos: En la fabricación de estructuras metálicas, puertas, ventanas, rejas, piezas forjadas. Calidad y Norma: Su fabricación esta de acuerdo a la Norma ASTM A-36 Presentación: Se produce en longitudes de 6 metros en las dimensiones indicadas en los siguientes cuadros: PESO ESTIMADODIMENSIONES A X B X C (mm) Kg. / m Kg. / varilla 6 m. PESO ESTIMADODIMENSIONES A X B X C (pulg.) Kg. / m Kg. / varilla 6 m. 15
  • 17. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 01/HT01 7/7 SISTEMA INGLES SISTEMA METRICO PESO ESTIMADODIMENSIONES (pulg.) Kg / m Kg. / varilla 6 m. PESO ESTIMADODIMENSIONES (mm) Kg. / m Kg. / varilla 6 m. 16
  • 18. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 1/41 Trigonometría La Trigonometría se define como la rama de las matemáticas que se encarga del estudio de las relaciones entre los ángulos y los lados de un triángulo (polígono de tres lados) Su nombre fue publicado por primera vez en 1595 por B. Pitiscus, y significa “el estudio de los triángulos” en Latín. La Astronomía se cree que fue el origen de la trigonometría. Hiparco (s. II a.C) se considera el padre de la Trigonometría. Menelao (s. I) y Ptolomeo (s. II) continuaron su estudio. Los árabes, que estuvieron muy interesados en la Astronomía, divulgaron la trigonometría en la Edad Media. La Trigonometría comenzó como una matemática eminentemente práctica, para determinar distancias que no podían ser medidas directamente. Servía en la navegación, en la agricultura y astronomía. Para resolver problemas con la determinación de puntos y distancias en tres dimensiones, la trigonometría esférica amplio sus aplicaciones en Física, en Química y en casi todos las ramas de la ingeniería, en especial en el estudio de fenómenos periódicos como la vibración del sonido y el flujo de corriente alterna. Algunas definiciones Ángulo: es la porción de plano comprendida entre dos semirrectas que tienen el mismo origen. Ese punto, origen de ambas semirrectas, es el vértice del ángulo; las dos semirrectas son los lados del ángulo. Cuando las dos semirrectas son perpendiculares, al ángulo se le llama recto, y cuando una de ellas es prolongación de la otra, el ángulo es llano. Ángulos menores que un ángulo recto son ángulos agudos, Ángulo Llano 17
  • 19. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 2/41 Dos ángulos son complementarios si suman un ángulo recto. Dos ángulos son suplementarios si suman un ángulo obtuso. Para medir ángulos se pueden utilizar tres unidades de medida: grados sexagesimales, centesimales y radianes. Ángulos complementarios Ángulos Suplementarios Ángulo Obtuso En los grados sexagesimales, un ángulo recto tiene 90 grados, un grado sesenta minutos y un minuto sesenta segundos. En los grados centesimales, un ángulo recto tiene 100 grados, un grado 100 minutos y un minuto 100 segundos. En los radianes se utiliza la longitud del arco como medida del ángulo. La unidad es por lo tanto el radio de la circunferencia. Un radian es el ángulo cuyo arco mide lo mismo que el radio. y ángulos mayores que un ángulo recto, pero menores que un ángulo llano son ángulos obtuso. 18
  • 20. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 3/41 Razones trigonométricas de un ángulo agudo Las relaciones entre dos lados cualesquiera de un triángulo rectángulo tienen nombre: Las recíprocas de esas relaciones se llaman cosecante, secante y cotangente respectivamente. cosec = 1/sin = BC/AB sec = 1/cos = BC/AC cot = 1/tan = AC/AB Las inversas de las funciones seno, coseno, tangente, cosecante, secante y cotangente son, arcsen, arccos, arctan, arccosec, arcsec y arccot respectivamente. Propiedades importantes: a) sen2 (a) + cos2 (a) = 1 (Esta igualdad se conoce con el nombre de fórmula fundamental de la trigonometría). (Se demuestra fácilmente aplicando el teorema de Pitágoras al triángulo rectángulo ACB). b) tan(a) = sen(a)/cos(a). (Se demuestra a partir de las definiciones de seno, coseno y tangente) c) los valores del seno y del coseno están comprendidos entre -1 y 1. la relación entre el lado opuesto a uno de los ángulos agudos y la hipotenusa se llama seno. sen = AB/BC La relación entre el lado adyacente a uno de los ángulos agudos y la hipotenusa se llama coseno. cos = AC/BC La relación entre el lado opuesto y el lado adyacente se llama tangente. tan = AB/AC 19
  • 21. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 4/41 Funciones trigonométricas Si construimos diferentes triángulos rectángulos cuyos ángulos sean iguales pero con lados de tamaños diferentes y calculamos las relaciones entre sus lados, veremos que las relacione son independiente del tamaño del triángulo. A la relación BC/AC se le llama seno La gráfica de la función seno es A la relación AB/AC se le llama coseno. La gráfica de la función coseno es A la relación BC/AB se le llama tangente. La gráfica de la función tangente es A la relación AC/BC se le llama cosecante (es la reciproca del seno). La gráfica de la función cosecante es A la relación AC/AB se le llama secante (es la reciproca del coseno). La gráfica de la función secante es A la relación AB/BC se le llama cotangente (es la reciproca de la tangente). 20
  • 22. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 5/41 La gráfica de la función cotangente es La propiedad más importante de estas funciones es la periodicidad (sus valores se repiten cada cierto intervalo). Como en la Naturaleza hay muchos fenómenos periódicos (el movimiento de los planetas, el movimiento circular, las vibraciones, etc.) estas funciones aparecen muy frecuentemente. Funciones inversas de las funciones trigonométricas La funciones inversas de las funciones trigonométricas son: arco seno, arco coseno, arco tangente, arco cosecante, arco secante y arco cotangente. La gráfica de la función arco seno es: La gráfica de la función arco coseno es: La gráfica de la función arco tangente es: La gráfica de la función arco cosecante es: La gráfica de la función arco secante es: 21
  • 23. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 6/41 La gráfica de la función arco cotangente es: La funciones inversas de las funciones trigonométricas son: arco seno, arco coseno, arco tangente, arco cosecante, arco secante y arco cotangente. Signos de las funciones trigonométricas según el cuadrante: En el primer cuadrante, vemos que: el cateto adyacente se ubica sobre el eje x, así que lo denominaremos "x"; al cateto opuesto, que se ubica sobre el eje y, lo llamaremos "y". La hipotenusa, que es el radio de la circunferencia, la designaremos "r". Ya que "x", "y", "r", son positivas, entonces, Todas las funciones trigonométricas en el primer cuadrante son positivas. sen cosec tg cotg cos sec + + + + + + En el segundo cuadrante, el cateto adyacente cae sobre el eje negativo de las x, mientras que el cateto opuesto sigue sobre el eje positivo de las y . El radio (la hipotenusa) sigue siendo positiva en todos los cuadrantes. Por lo tanto: el coseno, la tangente y sus inversas (secante y cotangente) tienen resultados negativo. 22
  • 24. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 7/41 sen cosec tg cotg cos sec + + − − − − En el tercer cuadrante, tanto el cateto adyacente como el cateto opuesto tienen sus signos negativos, ya que caen sobre la parte negativa de los ejes. En este caso la tangente (y su inversa, la cotangente) resultan positivas sen cosec tg cotg cos sec − − + + − − En el cuarto cuadrante, el cateto adyacente vuelve a estar sobre el eje positivo de las x, mientras que el cateto opuesto sigue sobre el eje negativo de las y. En este caso, las únicas funciones cuyo resultado será positivo son el coseno y la secante. sen cosec tg cotg cos sec − − − − + + Resumamos los signos de las funciones trigonométricas según el cuadrante en tres cuadros sinópticos: CUADRANTES II I III IV Sen - cosec + + − − Cos - sec − + − + Tg - cotg − + + − 23
  • 25. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 8/41 Relaciones fundamentales en los triángulos oblicuángulos Ley de Senos De donde, se puede deducir las siguientes relaciones: c b a B A C “ En todo triángulo, los lados son proporcionales a los senos de los ángulos opuestos” 24
  • 26. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 9/41 Ley de Cósenos a2 = b2 + c2 – 2 . bc . cos b2 = c2 + a2 – 2 . ac . cos c2 = a2 + b2 – 2 . ab . cos Aplicaciones en Construcciones Metálicas 1°. Calcular la longitud de los elementos E1, E2, y E3 , de la siguiente armadura para su construcción; Solución: Relacionando los lados de los triángulos (observe que la estructura esta formada por varios triángulos) , buscamos la función trigonómetrica adecuada en función del ángulo dado. Por lo tanto observe ahora. • Si relacionamos 2,80 m , que es el cateto adyacente del triángulo cuyo ángulo es de 25 ° y E1 la hipotenusa, obtendremos : 2,80 = cos 25° E1 = 2.80 E1 = 2.80 = 3,090 m E1 cos 25° 0,90631 “En todo triángulo, el cuadrado de uno de sus lados es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados, menos el doble producto de los mismos por el coseno del ángulo comprendido” Datos: Ángulo a = 25 ° Lado a e = 1.40 m Lado a c = 2.80 m E1 = ? E2 = ? E3 = ? a b c d e 25
  • 27. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 10/41 De la misma manera se calcula E2 y E3 E2 = tag 25° E2 = 2,80(tag 25°) E2 = 2,8 (0,466) = 1,3048 m 2,80 E3 = tag 25° E3 = 1.40 (tag 25°) E3 = 1,40 (0,466) = 0,6524 m 1.40 2°. En la columna de una grúa de muro se han dispuesto las fijaciones de la pluma y tirante a 2,50 m de distancia ¿ Qué longitud debe darse al tirante y que ángulo formará este con la columna y la pluma; si mide 10 m? Diagrama: 26
  • 28. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 11/41 Solución Ángulo A b = a Sen. B Sen. C A = 57° 10’ Datos: Ángulo B = 45 ° a = 10 m c = 2.5 m b = ? Ángulo A = ? Ángulo C = ? Longitud (b) b = a2 + c2 + - 2 a.c . cos B b = 102 + 2,52 – 2(10) (2,5) Cos 45° b = 8,42 mm Angulo C: b = c Sen. B Sen. C C = 12° 10’ De la Fig. que se muestra, se deduce que el ángulo A es obtuso, por lo que su valor verdadero será igual a: A = 180° - 57° 10’ A = 122° 50’ Por ser los senos de los ángulos suplementarios iguales 27
  • 29. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 12/41 3°. Cuál es la sección para un cordón de soldadura en x, considerando un suplemento del 10 % de la superficie del cordón? Datos: e = 14 mm a = 4 mm Ángulo = 60° A = ? Lado X Tg 30° = X/7 X = 7 (0,57735) X = 4.04 mm Base Mayor: B = 2x + 4 B = 8 +4 B = 12 mm Área: A = 2 (B+b)h 2 A = 2 (12+4) 7 2 A = 112 mm Adicionalemnte el 10 % A = 112 + 10 % ( 112) A = 112 + 11,2 A = 123.2 mm 28
  • 30. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 13/41 NORMAS QUE REGULAN LA CALIDAD EN LA FABRICACION DEL ACERO Cada país tiene sus normas, las más importantes están indicadas a continuación: Fabricantes Compradores Vendedores Constructores Calculistas Podemos decir que las normas representan un lenguaje común para que se comuniquen: AISI EE.UU. SAE EE.UU. ASTM EE.UU. DIN ALEMANIA JIS JAPON BS INGLATERRA AFNOR FRANCIA ITINTEC PERU. COVENIM VENEZUELA UNE ESPAÑA UNI ITALIA GOST RUSIA Un estándar contiene: • Definiciones • Usos • Composición Química • Propiedades Mecánicas • Dimensiones y tolerancias • Pesos y Tolerancias • Sistema de muestreo • Identificación • Empaquetamiento, etc. ¿Qué contiene un estándar? 29
  • 31. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 14/41 ESPECIFICACIONES DE LOS ACEROS POR SU USO: Veamos las más importantes. American Society for Testing and Materials (Sociedad Americana para Pruebas y Materiales) American Petrolium Institute ( Instituto Americano del Petróleo). Especifica los aceros que se usan para tuberías American Society of Mechanical Engineer (Sociedad Americana de Ingeniería Mecánica). Especifica aceros, pero generalmente utiliza los mismos números que la A.S.T.M. Society of Automotive Engineers (Sociedad de Ingeniería Automovilística) La norma SAE suministra un medio uniforme de designación de aceros. Los códigos SAE establecen rangos de composición química que deben de cumplir el acero para poder usar el prefijo SAE. American Iron and Stell Institute (Instituto Americano del Hierro y el acero) Los sistemas creados por la SAE y AISI son similares en muchos aspectos, en ambos se usa una serie de 4 ó 5 dígitos para designar el tipo de acero. El sistema AISI también indica el proceso de producción con una letra antes del número. La SAE y el AISI tienen una lista muy completa de aceros; usan números de códigos que indican su combinación. NORMA S A E NORMA A.I.S.I. NORMA A.S.T.M. NORMA A.P.I. NORMA A.S.M.E ¡No olvide! que las Normas AISI y SAE, sus especificaciones se basan en el control de la composición química de los aceros, de allí que se tratarán como similares. 30
  • 32. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 15/41 En el caso de los aceros para construcción las normas más comunes son: Veamos ahora como designa la Norma SAE: NORMA SAE La norma SAE J403e establece la composición química de los aceros al carbono SAE: La norma SAE J404F - establece la composición química de los aceros aleados. La norma J405b -establece la composición química de los aceros aleados forjados. ESTRUCTURA DE LA CODIFICACION SAE (SAE J402b) El primer digito del código indica el tipo al cual pertenece el acero: En el caso de un simple acero aleado, el 2° dígito del código generalmente indica un aleante o combinación de aleantes y, algunas veces, el porcentaje aproximado del elemento aleante predominante. Usualmente los últimos 2 ó 3 dígitos indican el contenido aproximado de carbono, en “puntos o centésimos de uno por ciento. Así el “SAE 5135” indica un acero al cromo de aproximadamente 1% de cromo (0,80 a 1,05%) y 0,35% de carbono (0,33% a 0,38%). ASTM A615 GRADO 60 Barras de construcción ASTM A706 Barras de construcción soldables ASTM A36 Perfiles de acero estructurales SAE 1005 SAE 1095 SAE 1110 SAE 12L14 SAE 1513 1572 “ 1 “ indica un acero al carbono “ 2 ” indica un acero al níquel “ 3 “ indica un acero al cromo níquel 31
  • 33. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 16/41 Ejemplo: Ejemplos: 1. El acero SAE 1020, tiene los siguientes rangos de composición química (equivalente a la Norma AISI 1020) El código SAE nos indica SAE 1020 (AISI 1020) 2. El acero SAE 1045, tiene la siguiente composición química: ACEROS AL CARBONO (Mn = 1.0 % máx.) 1 0 X X El “ 1 “ indica el acero Contenido de al carbono carbono C = 0,18 - 0,23 % Mn = 0,30 - 0,60 % P = 0,040 % max. S = 0,050 % max. Si = 0,035 % max S A E 1 0 2 0 Acero al Carbono = 0,20% carbono C = 0,43 - 0,49 % Mn = 0,60 - 0,90 % P = 0,040 % máximo S = 0,050 % máximo Si = 0,35 % máximo 32
  • 34. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 17/41 El código SAE 1045 indica: ACEROS RESULFURADOS Ejemplo: El acero SAE 1116 tiene la siguiente composición química: El código SAE 1116 indica: S A E 1 0 4 5 Acero al Carbono Carbono = 0,45% 1 1 X X Acero al carbono Acero resulfurado Contenido de carbono carbono Carbono = 0,14 - 0,16 % Manganeso = 1,10 - 1,40 % Fósforo = 0,040 % máx. Azufre = 0.,16 / 0,23 % S A E 1 1 1 6 Acero al Acero Carbono = 0,16% carbono resulfurado 33
  • 35. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 18/41 ACEROS RESULFURADOS Y REFOSFORADOS Ejemplo SAE 1213 El acero 1213 tiene la siguiente composición química: El código SAE 1213 indica: ACEROS AL MANGANESO Ejemplo: SAE 1345 El acero 1345 tiene la siguiente composición química: S A E 1 3 X X Aceros al Al manganeso Contenido de carbono carbono Carbono = 0,43 - 0,48 % Manganeso = 1,60 - 1,90 % Fósforo = 0,035 % Azufre = 0,040 % Silicio = 0,20 % - 0,35 % 34
  • 36. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 19/41 El código SAE que corresponde es el : ACEROS AL MOLIBDENO Ejemplo: SAE 4012 El acero SAE 4012 tiene la siguiente composición química: El código SAE 4012 indica: ACERO AL CROMO S A E 1 3 4 5 Acero al Al manganeso Carbono = 0,45% carbono S A E 4 4 X X Acero al Molibdeno contenido de Molibdeno carbono carbono Carbono = 0,09 - 0,14 % Manganeso = 0,75 - 1,00 % Fósforo = 0,035 % Azufre = 0,040 % Silicio = 0,20 - 0,35 % Molibdeno = 0,15 - 0,25 % S A E 4 0 1 2 Acero al Molibdeno Carbono = 0.12% molibdeno S A E 5 0 1 5 Acero al cromo Cromo Contenido de carbono 35
  • 37. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 20/41 Ejemplo: SAE 5015 El acero SAE 5015 tiene la siguiente composición química: El código SAE 5015 indica: NORMA ASTM (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS) Estructura del código ASTM Esta formado de la siguiente manera: Ejemplos: S A E 5 0 1 5 Acero al cromo Cromo Carbono = 0,15 % A S T M A 3 6 / A 3 6 M - 9 6 a Norma Código (sistema Inglés y Año de Revisión en Sistema Métrico) adopción año ASTM A 6 / A 6M - 9 6 b Requerimientos generales para 3° revisión planchas, perfiles y laminas de en 1996 acero estructural laminados. ASTM A615/A615M - 9 a Barras de acero deformado y 2° revisión lisa para refuerzo de concreto año 1996 armado Carbono = 0,12 - 0,17 % Manganeso = 0,30 - 0,50 % Fósforo = 0,035 % máximo Azufre = 0,040 % máximo Silicio = 0,20 - 0,35 % Cromo = 0,30 - 0,50 % 36
  • 38. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 21/41 Cuando el acero tiene varios grados, se indica el grado del acero a continuación de la norma. Ejemplos: Generalmente en estos casos el grado indica el valor del limite de fluencia en miles de libras por pulgada cuadrada (Kips). Así por ejemplo: ASTM A615 /A615M 96a Grado 60 indica las barras de construcción con un límite de fluencia mínimo de 60 000 libras por pulgada cuadrada. El acero ASTM A572/A572M-94c Grado 50 indica que el límite de fluencia mínimo de este acero estructural es de 50 000 libras por pulgadas al cuadrado. Las normas ASTM de materiales establecen valores mínimos para: Ejemplo: En el acero ASTM A 36 los valores mínimos establecidos por la norma son: En el caso del alargamiento hay que indicar la distancia entre marcas que puede ser de 2” u 8”. Composición química Para efectos de garantizar la soldabilidad la norma ASTM establece valores máximos permisibles para el: Límite de fluencia Resistencia a la tracción Alargamiento Doblado Límite de fluencia: 36 000 lbs/pul2 Resistencia a la tracción: 58 000 ñ 80 000 Lbs /pulg2 Alargamiento: 20 % ASTM A615/A615M - 96 a Grado 60 ó ASTM A572 /A572M - 94c Grado 50 37
  • 39. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 22/41 Así por ejemplo la Norma ASTM A615 Grado 60 establece como limite máximo de fósforo de 0,050 %. La norma ASTM A 36 establece valores mínimos siguientes: La norma ASTM es la más utilizada internacionalmente y es esa la razón por la cual se ha hecho tantas referencias a ella en este capítulo. Por ejemplo, la norma peruana para las barras de construcción es similar a la norma norteamericana ASTM - AGIS GR.60 S = 0,050 % máximo P = 0,040 % máximo Carbono Manganeso Azufre Fósforo 38
  • 40. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 23/41 Cortes y secciones: Vistas Alineadas - Representación En algunas piezas, al seguir las normas de proyección corrientes o normales, UNA PARTE DE LAS VISTAS RESULTA ACORTADA o DEFORMADA. Cuando esto ocurre1 se debe generalmente a la forma irregular de la pieza o a la disposición de los brazos o nervaduras. La figura 1 muestra una pieza en proyección normal y en la cual uno de sus brazos, el derecho, aparece acortado. • Para evitar posibles errores de interpretación en estas piezas, se utilizan en el dibujo vistas alineadas. Figura 2 Figura 1 39
  • 41. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 24/41 Una vista alineada se obtiene IMAGINANDO que la parte alineada de la pieza se rebate o gira hasta que queda paralela a plano de proyección. Sien este momento proyectamos la vista adyacente, esta sería la de la pieza sin parte inclinada, es decir1 como s¡ fuera recta. La figura 2 representa la misma pieza en proyección con vista alineada. Observe cómo ahora la longitud del brazo derecho es la real. Así como en las vistas alineadas, cuando se quiere representar una pieza irregular en corte, se puede ganar claridad en el dibujo, alternando algunas normas de proyección que son reconocidas como buena práctica. Observe en la figura 3 cómo la proyección real de la sección de la pieza es confusa. Para este caso se utilizan las SECCIONES ALINEADAS cuyo principio es el mismo de las vistas alineadas. Si deseamos trazar una sección alineada nos IMAGINAMOS que se gira la parte inclinada de la pieza hasta que quedé paralela al plano de proyección y el plano de corte pasa a todo lo largo de la pieza. La vista en sección resultante es una SECCION ALINEADA, la cual es más clara, evita confusiones y nos da una mejor interpretación de la pieza. Fig. 3.1 Figura 3 40
  • 42. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 25/41 Radios y brazos en sección Cuando en el dibujo se quiere seccionar una pieza con radios o brazos, se deben adoptar cedas convenciones para que no se presenten confusiones con otras piezas de forma diferente. La figura 4 nos muestra representaciones de una polea plana con plato, es decir, sólida. Observe la sección A - A Piezas con nervaduras Por el mismo principio expuesto cuando se trataron los brazos o rayos en sección, a las piezas con nervaduras sé Ies aplican ciertas convenciones, tanto cuando aparecen en vista como cuando aparecen en SECCIÓN. Cuándo el plano de corte pasa por la línea central de una nervadura! se debe suprimir el Figura 3.1 Figura 4 41
  • 43. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 26/41 rayado de sección en las nervaduras Se trabaja como si el plano de corte pasara delante de ellos y de esta manera aparecen en vista (Fig. 5.A) La razón de efectuar esa representación, está en que si representamos la sección real rayando las nervaduras, se producen un efecto que NO es muy claro y hace que la pieza se interprete mal, dando el aspecto de cono sólido, como se puede observar en la figura 5.B. Para las piezas rectangulares con nervaduras que son cortadas longitudinalmente, se aplica e mismo principio, es decir se representan en vista (Fig. 6). Cuando en una pieza el plano de corte secciona un nervio transversalmente, de tal manera que la sección muestra su espesor, se debe RAYAR y los detalles detrás del plano de sección se pueden omitir, porque dificultan la interpretación de la pieza. (Fig. 7). Figura 5 Figura 6 42
  • 44. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 27/41 En general, cuando se va a seccionar una pieza cuyo número de nervaduras es impar siempre se debe ALINEAR una nervadura con la otra, para así mostrar su verdadera relación con el cubo y la brida La figura 8 nos muestra cómo cambia la sección verdadera de la pieza con relación a la sección preferida en el dibujo. Figura 7 Figura 8 La Pryección verdadera da la impresión de deformidad 43
  • 45. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 28/41 Observe cómo en este caso se han alineado también los agujeros por conveniencia, para mostrar su verdadera relación con el resto de la pieza LA PROYECCION VERDADERA DA UNA IMPRESION DE DEFORMIDAD Orejas en sección Así como los rayos o brazos y las nervaduras, las orejas se deben alinear tanto en la vista como en la sección, para así apreciar su verdadera relación con el resto de la pieza: de lo contrario, la proyección real puede producir errores de interpretación. El rayado de las orejas tiene relación con el tamaño de las orejas seccionadas. En piezas en las cuales las orejas son pequeñas con relación al tamaño de la pieza, estas se pueden representar en vista como aparecen en la ejemplo de la figura 9. Pero cuando las orejas son grandes, se deben seccionar porque estas se consideran como base en la pieza. (Fig. 10) Figura 9 Figura 10 44
  • 46. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 29/41 La pieza representada en la figura 11 muestra los dos casos, corte de una oreja pequeña, la cual aparece en vista y otra grande que se debe seccionar porque su tamaño pasa a ser parte maciza de la pieza Sección girada Cuando se tienen piezas como la indica en la figura 12, observemos que a pesar de las tres vistas, NO se entiende claramente la forma del nervio o brazo que une tos dos extremos cilíndricos. Una sección girada tiene como objetivo poder mostrar detalles, que en las vistas ordinarias NO se comprenden. Fig. 12 Fig. 11 45
  • 47. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 30/41 Obtención La sección girada se obtiene IMAGINANDO que el objeto es cortado por un plano que pasa por la parte que se quiere mostrar; este plano es perpendicular a eje o línea de simetría y luego se gira, quedando TOTALMENTE de frente como lo indica la figura 13. Convenciones Cuando una pieza es demasiado larga en relación con su perfil al representarla interrumpe la vista, dejando un espacio suficiente para que en él quede la vista girada. La longitud de la vista queda de cualquier dimensión, siempre menor que la longitud real a la escala del dibujo y la dimensión real, la da la cota. La interrupción se hace por medio de una línea irregular a mano alzada (línea de ruptura corta) La figura 14 muestra ejemplos de estas convenciones. FIG. 13 46
  • 48. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 31/41 Representaciones en las vistas La sección girada se traza directamente sobre La vista en la que se hace el corte, y se muestra lo que el plano ha cortado Como lo indica la figura 15 Figura 14 Figura 15 B. Sección girada, se interrumpe una vista para aumentar la claridad 47
  • 49. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 32/41 Ventajas Una sección girada tiene a ventaja de poder mostrar sobre una vista, el perfil de algunas piezas irregulares o de piezas de gran Longitud como varillas, ángulos etc. En la Figura 16 se pueden observar algunos ejemplos de SECCIÓN GIRADA. Sección desplazada La sección desplazada difiere de la sección girada en que la sección NO se traza sobre la vista sino que se DESPLAZA hasta un LUGAR LIBRE de dibujo. La sección desplazada se utiliza cuando la forma de la pieza es muy irregular y el trazo de una sección se hace difícil. La figura 17 muestra una sección girada. Figura 16 Figura 17 48
  • 50. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 33/41 A una pieza se le pueden hacer las secciones desplazadas que necesite; lo importante es que se Indique por dónde pasa cada plano de corte. La pieza de ha figura 18. tiene cuatro cortes. Si observamos la finura anterior, podemos analizar que: -Cada corte lleva su nombre en a línea de plano de corte. Ejemplo: A - A, B – B -Debajo de cada representación se debe indicar el nombre de cada sección. Ejemplo: Sección A - A.. Sección B - B ... Fig. 18 SE ACOSTUBRA A REALIZAR LAS SECCIONES A ESCALA DOBLE; ASI SE OBTIENE MAYOR CLARIDAD Cuando las secciones desplazadas se efectúan en piezas muy irregulares, como ¡a figura 19, se acostumbra a prolongare eje por donde se hace el corte, y sobre éste, trazar la sección. Fig. 18 Figura 19 49
  • 51. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 34/41 Observación Cuando se realizan secciones desplazadas como en la figura 18, indicando el plano de corte sin trazar las cabezas de flecha, hacia donde se queda viendo, solamente se representa lo que corta el plano de corte. Si el plano de corte se índica con cabezas de flecha, se debe representar los detalles visibles que se ven hacia donde indican las cabezas de flecha como en la figura 18 La Fig. 21 y 22 representan otros ejemplos de sección desplazada Fig. 20 Fig. 21 50
  • 52. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 35/41 Roturas convencionales Al hacer un dibujo de detalle de una barra o pieza larga con sección transversal uniforme, no hay necesidad de que sea dibujada en toda su longitud En estos casos la pieza puede representarse a una escala mayor, y en consecuencia con más claridad, cortando la pieza por el centro, acercando los extremos y dando la longitud por una cota. Los siguientes gráficos indican las diferentes representaciones. Fig. 22 Fig. 23 51
  • 53. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 36/41 Desvanecimiento de los brazos Muchas veces es necesario saber cómo se indica la terminaci6n de un brazo que une dos soportes de ejes, aquí se incluyen algunos tipos de desvanecimiento que le darán una idea clara para hacer la tarea. 52
  • 54. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 37/41 Inspecciones Pasos a seguir para una inspección 1. Planeamiento de la Inspección LUGAR ( sección, mantenimiento, área de producción, almacenes, etc) COSAS (equipos, materiales, equipo de protección, etc.) FECHA (de acuerdo a lo disponible y a la importancia o frecuencia de los accidentes). Clases de Inspecciones 2. Ejecución de la inspección Quien debe hacer la inspección Tiempo que debe durar Reporte¡ 1. Planeamiento de la inspección 2. Ejecución de la inspección 3. Preparación del informe 4. Control de las recomendaciones a. Inspecciones Periódicas b. Inspecciones intermitentes c. Inspecciones continuas d. Inspecciones especiales 53
  • 55. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 38/41 Como debe hacerse Preguntas que debe hacerse en una inspección de orden y limpieza 1. ¿Se encuentran herramientas innecesarias, desparramadas en el lugar de trabajo? 2. Los materiales almacenados, en tránsito o en el lugar de trabajo, están apilados de manera que puedan caerse? 3. ¿Se entregan materiales con mucha anticipación a la requerida? 4. Están los pasillos y escaleras limpios y bien iluminados y libres de materiales y herramientas? 5. ¿Se mantiene el piso limpio, especialmente sin aceite o agua derramada? 6. ¿Está el sitio de trabajo bien iluminado?. ¿ Están limpias las ventanas, luces y reflectores? 7. Se ha proporcionado tarros seguros o cualquier otro deposito para botar basura? 8. ¿Están bien ubicados, éstos de manera que los operarios pueden usarlos fácilmente? 9. ¿Se tolera la acumulación de viruta, aserrín u otros materiales inservibles alrededor de los tornos, sierras u otras maquinas? 10. Se ha planificado y designado un lugar específico para depositar repuestos gastados y equipos fuera de uso? 11. Existe acumulación innecesaria de basura, desperdicios, papel, maquinaria o repuestos fuera de servicio, dentro o fuera de la planta? 12. Se encuentran tambores, cilindros de oxigeno, etc, desiminados sin orden alguno? 13. Están los servicios higiénicos limpios, previstos de agua caliente? 14. Se han previsto de barandas las escaleras y tienen estas libre acceso? 15. Se ha dispuesto un almacenamiento seguro para aceite, sustancias químicas, oxigeno, materiales inflamables, etc? 16. Se ha revisado si hay peligro de que caigan objetos almacenados en estanterías altas, o de u piso a otro? ¿ objetos suspendidos mal amarrados? 54
  • 56. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 39/41 17. Se ha informado a los operarios de los beneficios que se derivan para ellos de una planta limpia? 18. Se les ha dado instrucciones claras, precisas a este respecto? 19. Es el orden y limpieza una actividad regular y establecida en la planta? 20. Cuando hay personal trabajando en lugares elevados con peligro de caerse se les proporciona correas de seguridad? ¿se toman medidas para proteger a los que trabajan debajo? 21. ¿Se ha instalado tableros para exhibir boletines y afiches de seguridad? 22. ¿Se entrena a los trabajadores nuevos en los principios fundamentales de seguridad en la planta y en su labor específica? Inspecciones de Aparatos Mecánicos Verifique los puntos enumerados abajo Haga recomendaciones Para corregir las condiciones insatisfactorias a fin de que puedan hacerse prontamente. BIEN MAL Poleas, volantes Engranajes, ruedas dentadas, cadenas BANDAS: Verticales, horizontales, elevadas Montadores de banda Chavetas, tornillos, prisioneros, collarines, acoples Transmisiones Embarques Dispositivos de lubricación CONTROLES Dispositivos eléctricos de arranque Dispositivos de cierre Dispositivos de acción, pie, mano RESGUARDO DEL PUNTO DE OPERACIÓN En su sitio En condición satisfactoria Ajuste correcto Fecha Tarjeta N° 55
  • 57. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 40/41 3. Preparación del Informe Partes de un informe A quien se debe enviar Datos recogidos durante la inspección Recomendaciones a hacerse Ventajas del Informe Nada de lo que debe ser inspeccionado deja de hacerse Se demuestra en forma efectiva, conque se da la voz de alarma en el momento oportuno. Se mantienen enterados a los directivos de la empresa de la labor desarrollada. Se crea en el personal actitudes positivas de seguridad. Todo el personal puede apreciar los beneficios de los esfuerzos que se despliegan. 4. Control de las Recomendaciones Es aconsejable dar tiempo suficiente al supervisor para que se ponga en practica las recomendaciones sugeridas. En caso de que no se haya cumplido es necesario insistir o recurrir al Comité de Seguridad para que tome las medidas respectivas 56
  • 58. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 01/HT01 41/41 Informe de Sección 57
  • 59. CARPINTERIA METALICA I 59 1. Sabiendo que sen A = 4/5, calcula las demás razones trigonométricas de A sabiendo que es un ángulo del segundo cuadrante. 2. Resolver el siguiente triángulo, sabiendo que a =12 y A = 30º. 3. Resolver el siguiente triángulo, sabiendo que  =30º y c =2 0. 4. ¿Que diferencia hay entre una plancha negra y una galvanizada? 5. ¿Qué es un perfil laminado y en que medidas se fabrican? 6. Haga un comentario sobre la Norma ASTM. 7. ¿Cuál es la resistencia a la tracción de las platinas? 8. ¿En que consisten las vistas alineadas? 9. ¿Cómo se obtiene una sección girada? 10.¿En que consiste una sección desplazada? 11.¿Qué Normas regulan la calidad en la fabricación del acero? 12.¿Qué contiene un Estándar? 13.¿Cuáles son las especificaciones más importantes del acero por su uso? 14.¿Comente sobre la Norma SAE y AISI, existe alguna diferencia? 15.¿Qué significa hablar de un acero AISI 1020, explique detalladamente? 16.¿Qué significa hablar de un acero AISI 1045, explicar? 17.¿Cuáles son los pasos a seguir para una inspección? 18.¿Cuáles son las clases de inspecciones? 19.¿Cómo se hace la inspección de aparatos mecánicos? 20.¿Cuáles son las partes de un informe de Mantenimiento? 58
  • 60. VENTANA SIMPLE TAREA N° 02 Hojas Operaciones: 1.HABILITAR MATERIAL 2.SOLDAR A ESCUADRA 59
  • 61. Nº ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS/INSTRUMENTOS 01 02 Habilitar material Soldar a escuadra • Arco de sierra, wincha, rayador • Martillo, cincel, lima plana, escuadra 04 02 Hoja ASTM A36 640 x 290,5 Acero laminado PZA. CANT. DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES HT 02 REF. SEM.18HOJA TIEMPO: 4 Hrs. HOJA: 1/1MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS ESCALA: S/E 2004 1 290,5 642 60
  • 62. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 01/HT02 1/1 Habilitar material (Hoja) Es la parte de la ventana que permite dar ventilación a los ambientes cerrados donde son colocados, trabajan de manera articulada al marco de la ventana o colocada en los interiores de la misma. PROCESO DE EJECUCIÓN 1° Paso: Trace perfiles a. Enderece el perfil angular. b. Marque las medidas indicadas 2° Paso: Corte perfiles a. Corte 4 piezas de longitud igual a 642 mm y cuatro piezas igual a 284.5 mm ( se procede tan igual como se hizo con el marco, es decir descontar espesores en la piezas de longitud mayor) OBSERVACIÓN Elegida la parte donde irán las hojas, debe tomarse las medidas considerando tolerancias las mismas que serán descontadas para que una vez construida la hoja tenga un margen que le permita abrir y cerrar sin ninguna dificultad. 3° paso: Destaje perfil angular a. Coloque el perfil angular más corto en el tornillo y sujételo. b. Trace la medida a quitar en el extremo de la pieza de longitud igual a 284.5 mm, para esto puede colocar el perfil angular sobre el otro, de tal manera que permita marcar la forma del destaje. ( Fig. 02, Tal como se hizo con el marco). Fig. 01 Habilitar material para Hoja Fig. 02 Destaje del perfil angular 284.5 61
  • 63. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 02/HT02 1/1 Operación: Soldar a escuadra (Referencia HO 01) 1° Apuntale a escuadra a. Apuntale la estructura que forma la hoja, siempre manteniendo la escuadra. (Fig. 03) 2° Suelde b. Refuerce la unión, evitando colocar soldadura en la parte donde irán colocados los vidrios. c. Limpie las escorias y salpicaduras de soldadura. d. Verifique medidas de hoja. (Fig. 04) Fig. 03 Apuntalar a escuadra Fig. 04 Hoja de ventana terminada 62
  • 64. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT02 1/8 Destajado Si se trata de doblar en arista viva un acero angular, el material del ala que se halla en el plano de flexión, se separará y formará un abultamiento. Para doblar en arista viva perfiles de acero angulares, en U, en L, o en T, habrá que entallar o escotar el ala que se halla situado en el plano de dobladura o flexión. Se entiende por entallar o escotar, recortar las piezas en el plano de flexión, es decir que las entalladuras son espacios que se dejan en los bordes y costuras de las piezas de metal, cuando se cortan en los desarrollos, simplificando el proceso de doblado, porque no había que doblar nada más que el alma, que ha permanecido intacta en el acero angular. La forma de entalladura o escote queda determinada por el ángulo de doblado y por el espesor del alma. Al trazar esta clase de piezas, hay que tener en cuenta que la parte interior del ala que se dobla queda recalcada. Para evitar este recalcado, las aristas de la entalladura que se recorta tiene que mantener, entre sí y en el fondo, una determinada distancia “a” ( cota del destajado)., la cual es tanto mayor sea el espesor del ala y cuanto menor sea el ángulo de doblado. a 63
  • 65. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT02 2/8 Esta cota de destajo “a” se puede calcular de la siguiente manera: Designación: A° = Angulo de doblado B° = Angulo de abertura e = espesor de la plancha en mm a = Cota del destajo en mm. Destajado de perfiles a máquina Se realiza utilizando un conjunto de cuchillas de acero especial instaladas en la máquina. Tiene un sistema que permite regular la abertura según la sección de los perfiles y barras a cortar, permitiendo la entrada del material (Fig. 1). Según las características de los perfiles y barras a cortar se adopta el dispositivo a emplear. Dispositivos para cortar perfiles Fig. 1 B/2 B/2 A° a e a = 3.14 x e x A° 360° A° = 180° - B° 64
  • 66. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT02 3/8 Generalmente trae una placa adosada que indica la capacidad máxima y la variedad de los perfiles y espesores a emplear. Contiene variedad de cuchillas cambiables para efectuar diferentes cortes de perfiles. (Fig. 3 y 4). Se le puede adaptar un accesorio llamado tope, que permite realizar trabajos en serie. (Fig. 5). El dispositivo para cortar perfiles permite cortar en forma rápida, aunque la operación deja algunas rebabas sobre todo en el vértice de estas aristas cortadas. 65
  • 67. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT02 4/8 La Cizalla Universal Es una máquina. de construcción muy robusta, que se usa para el corte de chapas ferrosas y no ferrosas de hasta 16 mm de espesor. Se la emplea, además, para punzonar, entallar y cortar chapas, perfiles y barras. (Fig. 1). NOMENCLATURA DE LA SECCION DE CORTE DE PLANCHA a Cuchillas b Pernos de sujeción c Tope superior d Tuercas de pernos La Máquina El bastidor de chapas de acero y acero fundido, sólidamente anclado al suelo sirve de soporte a un motar eléctrico de 8 a 10 HP que suministra energía a una volante y por medio de varias conexiones y embragues hace funcionar los distintos mecanismos de curte (cizalla para chapas, punzonadora entalladura y cortadora de perfiles y barras) distribuidos en el bastidor. La Cizalla La cizalla propiamente dicha está formada por dos cuchillas, una fija (Inferior) y una móvil (superior). La móvil hace entre 40 y 50 movimientos por minuto las cuchillas son iguales y tienen filo en sus cuatro aristas, lo que permite intercambiarlas o invertirlas cuando los filos se han mellado o deformado (Fig. 2). 66
  • 68. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT025/8 Las cuchillas se instalan de modo que los filos cortantes forman entre sí un ángulo no mayor de 10° (Fig. 3). Entre ambas cuchillas se deja una separación entre 6 % y el 10% del espesor de la plancha a cortar. ( Fig. 2) La cuchilla superior tiene un movimiento alternado paralelo y produce un pequeño corte en cada movimiento, por lo que la plancha debe ser empujada para que avance el corte. Se pueden hacer cortes rectos y curvos de radio amplio, Las Cuchillas Se construyen en acero para herramientas con alto contenido de carbono y se tratan térmicamente. El ángulo de los filos de corte es de 90° para cortar planchas de acero estructural , por lo que se pueden construir intercambiables y reversibles. Para materiales no ferrosos el ángulo es menor (hasta 8º°) por lo que no serán reversibles. La obtención de un buen corte depende del afilado correcto y del Juego entre las cuchillas. PRECAUCIONES 1) No trate de cortar sobrepasen la capacidad de trabajo de la maquina 2) En caso de atascamiento de las cuchillas, desconecte la máquina por medio del interruptor para evitar que el motor eléctrico se 67
  • 69. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT026/8 queme. 3) Use guantes para evitar cortarse con la rebabas que queman sobre las planchas OBSERVACIONES 1) Observe que el tope o sujetador apriete la plancha en el momento del cizallado; si no fuera así, coloque algunos suplementos con resortes o planchuelas. 2) Mantenga siempre bien lubricadas las partes móviles y de trabajo, en especial las cuchillas VOCABULARIO TECNICO ARISTA - Canto. Construcción de perfiles Elementos para trazar perfiles Los útiles más usuales para estas operaciones que por lo general se fabrican en el propio taller, son: los gramiles (Fig. 1), la escuadra para perfil angular (Fig. 2), las plantillas para perfiles (Fig. 3) y para vigas (Fig. 4). Las tres últimas se usan con preferencia para la ejecución de trabajos en serle. 68
  • 70. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT027/8 Los gramiles Se usan para trazar (Fig. 5) a lo largo de los perfiles.,marcando líneas de corte o para la ubicación de agujeros. Se construyen de distintas formas siendo la mas frecuente la que lleva una punta de trazar en el extremo de la barra que pasa por la escuadra (Fig. 5-a). En el caso de la figura 5-b. se debe usar un rayador de mano. Para regular la distancia entre la base de la corredera y la punta de trazar, se marca primero esta distancia en el perfil a trazar. Escuadras y plantillas para perfiles Son muy útiles para trazar sobre perfiles en trabajos en serle. Se construyen en chapa fina, adecuadas al trabajo que se quiere realizar y al tipoy tamaño del perfil. Las escuadras para perfiles angulares sirven para trazan líneas de corte en el 69
  • 71. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIT 02/HT028/8 interior de los mismos (Fig. 6). Las plantillas para vigas se usan para trazar líneas de corte; ubicación de línea central, ubicación de perforaciones y para gramilar (Fig. 7). OSSERVACIONES 1) Las escuadras y plantillas, por ser confeccionadas con plancha fina, deben guardarse en lugares donde no puedan ser deformadas o deterioradas por golpes. 2) Se recomienda fijar la parte a trazar. 70
  • 72. VENTANA SIMPLE TAREA N° 03 Montaje Operaciones: 1.COLOCAR BISAGRAS 2.COLOCAR MANUBRIOS 3.SOLDAR VARILLAS DE SEGURIDAD 4.SOLDAR ANCLAJES 5.ESMERILADO DE PERFILES 71
  • 73. 9 04 Anclaje ASTM A 36 L 20 x 20 x 3 Acero Laminado 8 01 Seguro ITINTEC 341-030-GA63R 6.0 Acero Laminado 7 01 Manubrio Bronce 6 03 Varillas de seguridad ASTM A36 12 Acero Laminado 5 04 Bisagras ASTM A36 Plat. 1/8” x ¾” Acero Laminado 4 02 Hoja ASTM A 36 L 20 x 20 x 3 Acero Laminado 3 08 Interiores horizontal ASTM A36 T 20 X 20 X 3 Acero Laminado 2 03 Interior vertical ASTM A36 T 20 X 20 X 3 Acero Laminado 1 01 Marco ASTM A 36 L 20 x 20 x 3 Acero Laminado PZA. CANT. DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES HT 03 REF. SEM.18VENTANA SIMPLE TIEMPO: 20 Horas HOJA: 1/2MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS ESCALA: S/E 2004 31 68 7 4 5 9 2 72
  • 74. Nº ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS/INSTRUMENTOS 01 02 03 04 05 Colocar bisagras Colocar manubrios Soldar varillas de seguridad Soldar anclajes Esmerilado de perfiles • Alicate. Arco de sierra • Prensa • Martillo • Cincel 01 Montaje PZA. CANT. DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES HT 03 REF. SEM. 18VENTANA SIMPLE (MONTAJE) TIEMPO: 8 Hrs. HOJA: 2/2MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS ESCALA: S/E 2004 73
  • 75. CARPINTERÍA METALICA I MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 03 / HT 03 1/1 Operación: Colocar bisagras Esta operación consiste en fabricar las bisagras y colocarlas aplicando soldadura formando parte de la estructura de la ventana y que permitirán la articulación de la hoja, para la ventilación del ambiente donde sea utilizado. Es frecuente en la fabricación de ventanas. PROCESO DE EJECUCIÓN: 1° Paso: Apuntale bisagra a. Coloque la bisagra sujetándolo con un alicate para que otro compañero pueda apuntalar. 2° Paso: Suelde bisagra a. Suelde corrido la bisagra una vez que se ha comprobado que están alineadas. (Fig. 01) OBSERVACIÓN: a. Las bisagras se encuentran disponibles en ferreterías, están compuestas de 2 platinas de ¾” x 1/8 “ , remachadas, las mismas que permitirán el giro de la hoja una vez colocada en el marco. b. Estas bisagras también se pueden fabricar en el taller por el mismo aprendiz. c. Tenga en cuenta que la bisagra tiene una parte mas larga que la otra, esto debido a que la hoja en relación con el marco queda sobresalido, por esa razón tenga en cuenta como lo ubica al momento de soldar. d. La hoja antes de ser soldada al manubrio, se le debe colocar una tolerancia entre este y la división interior elegida. Esto permite que la hoja no quede apretada al momento de abrir, una vez soldada (planchas de 1/16”). Bisagras Fig. 01 Bisagra colocada en marco 74
  • 76. CARPINTERÍA METALICA I MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 04 / HT 03 1/2 Operación Colocar manubrios Esta operación consiste en fijar el manubrio en la hoja y el seguro de apriete en la estructura de la ventana, así se permite el cierre de la hoja en la ventana evitando ser abierto por la parte exterior. PROCESO DE EJECUCIÓN 1° Paso: Apuntale manubrio a. Ubique el manubrio sobre la hoja, sujetándolo con un alicate. b. Punteé el manubrio. c. Verifique si esta alineado, caso contrario corregir. 2° Paso: Suelde manubrio a. Reforzar soldando, sin dejar excesos de material. (Fig. 01) b. Limpie las salpicaduras de soldadura. OBSERVACIÓN Los manubrios vienen en 2 sentidos, izquierda y derecha y tiene una base que va soldada a la hoja o algunas tiene la base de bronce para colocar tornillos. 3° Paso: Conformado de seguro a. Habilite una pieza de alambrón ( Fe ¼” de diámetro). b. Doble dándole la forma como se observa en la Fig.02 OBSERVACIÓN El manubrio debe tener un apriete para brindar seguridad. Fig. 01 Colocación de Manubrio 40 d Fig. 03 Seguro de apriete 75
  • 77. CARPINTERÍA METALICA I MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 04 / HT 03 2/2 4° Paso: Apuntale seguro a. Coloque el seguro en la división interior correspondiente a la hoja, sujetándolo con un alicate. b. Punteé el seguro, verificando que se encuentre correctamente alineado. 3° Paso: Suelde seguro a. Refuerce el seguro, después que ha verificado que el manubrio se desliza con facilidad dentro del seguro. (Fig. 03). b. Limpie las salpicaduras de soldadura. OBSERVACIÓN También estos seguros se pueden fabricar en sobrantes de platina o perfil angular. Fig. 03 Seguro 76
  • 78. CARPINTERÍA METALICA I MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 05 / HT 03 1/1 Operación: Soldar varillas de seguridad Es colocar sobre la estructura de la ventana, varillas de acero, de sección variable(comúnmente cuadrado o redondo), las mismas que irán soldadas de manera alternada, para brindar seguridad al ambiente interior donde es colocada la ventana. PROCESO DE EJECUCIÓN 1° Paso: Trace varillas a. Verifique que las varillas no estén torcidas, caso contrario enderezar en el tornillo de banco. b. Utilice rayador y marque las longitudes indicadas en la cantidad requerida. Fig. 01 2° Paso: Corte varillas a. Corte 3 piezas de Fe cuadrado de 3/8” con una longitud de 1200 mm. b. Lime los filos cortantes de los extremos. (Fig., 02) 3° Paso: Apuntale varillas a. Apuntale las varillas, en las medidas señaladas 4° Paso: Suelde varillas OBSERVACIÓN Las varillas deben soldarse en forma alternada para evitar ser palanqueados con facilidad. Fig. 03 Varillas de seguridad A = L – 3e 4 a. Suelde las varillas (Fig. 03), distribuidas equitativamente donde la distancia entre varillas es igual a: Fig. 01 77
  • 79. CARPINTERÍA METALICA I MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 06 / HT 03 1/1 Operación: Soldar anclajes Esta operación consiste en preparar piezas de perfiles “T”, angular u otros, los mismos que irán soldados en la parte lateral de la ventana y que luego irán incrustados en la pared. Esto permite darle fijación cuando esta es colocada definitivamente en el ambiente seleccionado. PROCESO DE EJECUCIÓN: 1° Paso: Trace perfil a. Mida sobre perfiles sobrantes angulares o “T”, una longitud aproximada de 120 mm. 2° Paso: Corte perfil a. Corte 4 piezas de longitud igual a 10 ó 15 cm. 3° Paso: Conforme el anclaje a. Coloque en el tornillo de banco y abra el perfil como se ve en la Fig. 01, de tal manera que esto permita quedar anclado en la pared donde va colocado. 4° Paso: Suelde el anclaje a. Suelde a 50 mm del extremo del marco, en la posición como se observa en la Fig.02 Fig. 02 Anclajes OBSERVACIÓN - Se finaliza el montaje reforzando la soldadura en toda la ventana y se hace de forma alternada para evitar deformaciones. - Verifique si la ventana ha sufrido deformaciones, corrija si esto sucede utilizado un mazo y un dispositivo en “U”. Fig. 03 (Puede ser fabricado en el mismo taller). F Fig. 03 Enderezado de perfiles 78
  • 80. CARPINTERÍA METALICA I MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 07 / HT 03 1/4 Operación: Esmerilado de perfiles Es la operación que consiste en la eliminación de rebabas y excesos de soldaduras en la parte exterior de la ventana terminada, utilizando un amolador angular que permita una mejor presentación del proyecto terminado. Es frecuente esta operación en Carpintería Metálica. PROCESO DE EJECUCIÓN: 1° Paso: Verifique la amoladora angular a. Cerciórese de que la fuente de alimentación que vaya a utilizar cumpla los requisitos b. Cerciórese de que el interruptor de alimentación esté en la posición OFF. (Ver partes de amoladora en Fig. 1) PRECAUSIÓN - Si enchufase el cable de alimentación en un tomacorriente de la red con el interruptor en ON, la herramienta eléctrica comenzaría a funcionar inmediatamente, lo que podría provocar lesiones serias. - Si un cable esta dañado deberá reemplazar o repararse. - Antes de la operación, compruebe lo siguiente: No hay gases, líquidos ni objetos inflamables en el sitio de trabajo. - La amoladura de una plancha de acero delgada puede producir ruidos retumbantes - Para evitar tales ruidos, coloque una esterilla de goma debajo de la pieza de trabajo. OBSERVACIÓN - Cuando el área de trabajo esté alejada de la fuente de alimentación, utilice un cable prolongador de suficiente grosor y con la capacidad nominal. El cable prolongador deberá mantenerse lo más corto posible. 79
  • 81. CARPINTERÍA METALICA I MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 07 / HT 03 2/4 2° Paso: Coloque protector de rueda a. Monte el protector de la rueda con un ángulo que proteja el cuerpo del operador contra lesiones debidas a un trozo de rueda roto. b. Abra la palanca e inserte el pasador de posicionamiento del protector de la rueda, alineándolo con la distancia entre caras del prensaestopas. c. Luego, gire el protector de la rueda hasta la posición deseada (de uso). d. Cierre la palanca y fíjela. De requerirse, realice el ajuste apretando o aflojando el tornillo. e. Si la palanca no se mueve con suavidad, aplique una ligera capa de aceite lubricante en la sección deslizante entre la pieza de ajuste y la palanca. f. Sujete el protector de la muela en una posición que permita que las entre caras del pasador de posicionamiento del protector de la muela y del prensaestopas se encuentren alineados (la posición en que se inserta el protector de la muela, pero no lo utilice.(Ver Fig. 2) ADVERTENCIA: Si el protector de la rueda no está colocado correctamente, la rueda se podría romper y ocasionar la muerte o lesiones de gravedad. 3° Paso: Montaje de disco a. Dé la vuelta a la amoladora de forma que el eje quede encarado hacia arriba. b. Alinee la muesca ovalada de la arandela de la rueda con la muesca del eje, y después fíjelas. c. Fije la parte saliente de la rueda de disco abombado en la arandela de la rueda. Fig.3 80
  • 82. CARPINTERÍA METALICA I MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 07 / HT 03 3/4 d. Atornille la rueda en el eje. e. Presionando el botón pulsador con una mano, bloquee el eje girando lentamente la rueda de disco abombado con la otra mano. f. Apriete la tuerca de la rueda utilizando la llave suministrada como se muestra en la Fig. 3. 4° Paso: Encienda amoladora a. Cerciórese de que el botón pulsador esté desenganchado presionándolo dos o tres veces antes de conectar la alimentación de la amoladora OBSERVACION - Pruebe la amoladora antes de utilizarla. - Utilice ruedas de disco abombado de la capacidad apropiada. - Inspecciones las escobillas y cambiara cuando estén desgastados (ver FIG. 4 y FIG. 5) PRECAUCIÓN - La utilización de una rueda de disco abombado de menor capacidad podría conducir a su desintegración durante la operación y a lesiones serias. 5° Paso: Desbaste con amoladora a. Sujete firmemente la amoladora mediante su empuñadura y el asa lateral. PRECAUCIÓN La amoladora producirá una contra fuerza que habrá que controlar sujetándola firmemente. b. Conecte la alimentación de la amoladora. (Fig. 6). c. Sujetando firmemente la amoladora, utilice un dedo para deslizar el interruptor hasta la posición “ON”. Fig. 04 Fig. 05 Fig. 06 81
  • 83. CARPINTERÍA METALICA I MECÁNICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HO 07 / HT 03 4/4 d. Presione el botón de seguridad hacia adelante y después presione la palanca del interruptor. OBSERVACIÓN Para una utilización continua, presione la palanca del interruptor. Esta palanca quedará trabada al volver a presionar el botón de seguridad hacia adelante. e. Presione con poca fuerza la amoladora. No es necesario presionar con fuerza para amolar. Normalmente el propio peso de la amoladora será suficiente para permitir el contacto ligero con la superficie requerido para amolar. PRECAUCIÓN No presione a la fuerza la amoladora contra la superficie que desee amolar. la presión excesiva podría resultar en rotura de la rueda y en lesiones serias. También podría dañar la superficie que esté amolando o el motor de la amoladora f. Utilice el ángulo de amoladura apropiado. Realice la operación de amoladura con el borde de la rueda levantando la amoladora de 15 a 30°, como se muestra en la Fig. 7. PRECAUCIÓN No utilice toda la superficie de la rueda de disco abombado. Use solamente el borde de dicha rueda. Use lentes protectores. g. Mueva la amoladora en el sentido apropiado sobre la ventana fabricada. Fig. 07 82
  • 84. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 1/20 Fuerzas Concepto intuitivo de fuerza a.- Si se quisiera mover un cuerpo que inicialmente se encuentra en reposo y equilibrio; se tendrá que aplicar a dicho cuerpo por lo menos una fuerza. b.- Si se quisiera detener a un cuerpo que inicialmente esta en movimiento, se requiere de por lo menos una fuerza. c.- La acción de una fuerza produce necesariamente la formación de un cuerpo. FUERZA: Es la acción de un cuerpo sobre otro que cambia o tiende a cambiar su movimiento o forma. Unidades: gr. (gr-f), Kg. (Kg-f), Lb. (Lb-f) 1era. Condición de Equilibrio Condición Algebraica R = F1 + F2 + F3 + F4 Diagrama de Cuerpo Libre Hacer el D.C.L, de un cuerpo es representar gráficamente las fuerzas que actúan en él. Par esto se sigue los siguientes pasos. 1. Se aísla el cuerpo, de todo el sistema. 2. Se representa el peso del cuerpo mediante un vector dirigido siempre hacia el centro de la tierra. 3. Si existiesen superficies en contacto, se representa a la reacción mediante un vector perpendicular a dichas F “ Un cuerpo se encontrará en equilibrio cuando la fuerza resultante que actúa sobre él, sea igual a cero” Rx = 0 Ry = 0 83
  • 85. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 2/20 superficies y empujando siempre el cuerpo. 4. Si hubiese cuerdas o cables, se representa a la tensión mediante un vector que esta siempre jalando al cuerpo, previo corte imaginario. Ilustraciones Diagrama 1 Diagrama 2 TIPO DE APOYO Existen diversos tipos de apoyo, nosotros estudiaremos 2 de ellos: Apoyo Fijo: En este caso existen 2 reacciones perpendiculares entre sí. Apoyo Móvil: En este caso existe solo una reacción que es perpendicular a las superficies en contacto. Vector: Es un segmento de línea recta orientada que sirve para representar a las magnitudes vectoriales. Magnitud Vectorial: Es aquella magnitud que aparte de conocer su valor numérico y su unidad respectiva, es necesario también conocer la dirección y sentido para que dicha magnitud logre estar perfectamente determinada. N w Observe en la Fig. El peso del cuerpo (W) tiende hacia abajo y la reacción por el contacto de superficies hacia arriba (N) T W Observe en la Fig. Las cuerdas se cortan imaginariamente y el vector jalará el cuerpo hacia arriba (T). W T N Observe en la Fig. El cuerpo está comprimido, entonces la tensión T jalará al cuerpo. Nótese también que el peso (W) siempre tenderá hacia abajo y la reacción (N) hacia arriba y perpendicular al cuerpo 84
  • 86. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 3/20 MOMENTO DE UNA FUERZA Es el efecto de giro que se produce sobre un cuerpo alrededor de un punto o eje. Unidades: m-Kg. , cm/kg Ósea, el momento de una fuerza depende del valor de la fuerza aplicada y la distancia perpendicular del punto o eje de giro a la línea que contiene la fuerza. Ejemplos a) b) Note que si la línea recta que contiene la fuerza “F” pasa por el punto de rotación, el momento de esa fuerza es cero. c) Convención de signos Asumimos signos al torque (momento de una fuerza) validos para fuerzas coplanares (aquellos que están contenidos en un mismo plano). Ejemplos de aplicación 1. Sobre una viga de 3 m. De longitud entre apoyos se ejerce una fuerza de 6000 N a 2 m. de distancia del apoyo B ¿Qué fuerzas actúan sobre los apoyos? Datos. l = 3m l1 = 2 m F = 6000 N FA = ? FB = ? Observe en la figura. Se tiene un Tornillo que puede girar por la acción de una fuerza. Si la fuerza “F” aumenta, el tornillo girará con mayor intensidad, ósea el torque aumentará. Si “d” (brazo de palanca) aumenta, también el torque aumenta. Mo = F x d Mo = F x d d Mo (+) Mo (-) Horario Antihorario 85
  • 87. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 4/20 Determinación de signos Observe la fuerza “ F” tira hacia abajo, hace girar respecto al punto de apoyo B en sentido antihorario, por lo tanto el signo es ( + ). Observe que FA tira hacia arriba haciendo girar en sentido horario, por lo tanto el signo es ( - ). Tomando B como punto de apoyo: (+F x l1 ) + ( - FA x l ) + FB ( 0 ) = 0 F x l1 - FA x l ) = 0 F x l1 = FA x l ) 0 F x l1 = FA l FA = 4000 N. Tomando A como punto de apoyo - F x ( l - l1 ) + ( FB x l ) + FA ( 0 ) = 0 - F x ( l - l1 ) + FB x l = 0 F x ( l - l1 ) = FB x l F x ( l - l1 ) = FB l FA = 4000 N. Otra Forma : Aplicando la ley de la Palanca. FA = FB . l1 l FA = 6000 x 2 = 4000 N 3 FB = F - FA FB = 6000 N – 4000 N = 2000 N 6000 N x 2 m = FA 3 m 6000 N x 1 m = FA 3 m FA . l = FB . l1 86
  • 88. CORTES Y SECCIONES MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 5/20 Corte parcial o mordedura. (Rotura) Corte Parcial En ocasiones solo necesitamos poder representar pequeños detalles interiores de una pieza, en estos casos no será necesario un corte total o al cuarto, y será suficiente con este tipo de corte. El corte parcial se delimitará mediante una línea fina y ligeramente sinuosa. Las piezas macizas como: ejes, mangos, varillas, bolas, nervios, etc., no se representan nunca cortadas; basta hacer un corte parcial para indicar algún detalle particular de la pieza. También es importante tener en cuenta los corte en detalle, cuyo fin es representar en corte algún detalle de una pieza. En esta clase de dibujo, se circunscribe el corte al detalle en cuestión y el rayado, en cambio no se limita por línea alguna. 87
  • 89. CORTES Y SECCIONES MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 6/20 Elementos de unión fija Remache Es un elemento utilizado a unir de una manera fija, dos o más piezas. Está formado por urna cabeza y un vástago (Fig. 1) Principales tipos de remaches 1. Remaches de cabeza redonda Los remaches R pueden fabricarse con un bombeado mayor (0,08 d < R < 0.l2 d) y su símbolo es Ra. Principales dimensiones Fig. 1 88
  • 90. CORTES Y SECCIONES MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 7/20 APLICACIONES: Remache R: uso general. Remache Rb: Utilizado cuando se requiere Estanqueidad Según la Norma DIN 124, tenemos: Designación de un remache en bruto d = 16 mm, longitud del remache L = 3O mm y clase de resistencia 5.8. Remache de cabeza redonda 16 x 3O DIN l23 -5.8 Remaches para estructuras metálicas 2. Remaches de cabeza cilíndrica plana Ejemplo de designación de un remache de cabeza redonda de dimensiones d = 8 y l = 25: Remache R 8.25 NF E 27 - 153 Principales Dimensiones d a b e 89
  • 91. CORTES Y SECCIONES MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 8/20 APLICACIONES: Remache C. Remache normal en calderería fina. Remache Cf.. El extremo taladrado facilita el remachado Ejemplo de designación dimensional de un remache de cabeza cilíndrica de cotas d = 8 y l = 25: Remache C 8.25, NF E 27 - 151 1. Remaches de cabeza avellanada Existen los de cabeza avellanada plana y los de cabeza avellanada bombeada. Normalmente el ángulo del cono es de 90 ° pero para aplicaciones especiales se puede tomar: 60° si se desea que las cabezas sobresalgan poco 120° si las planchas a unir son iguales REMACHES DE CABEZA AVELLANADA A 90° REMACHES DE CABEZA AVELLANADA A 90° Y BOMBEADA 90
  • 92. CORTES Y SECCIONES MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 9/20 APLICACIONES Los remaches de cabeza avellanada permiten alojar las cabezas en el interior de las piezas. Pieza gruesa e> d/2 : alojamiento mecanizado Pieza delgada e< d/2: alojamiento embutido Ejemplo de designación dimensional de un remache de cabeza avellanada de cotas d = 8 y l = 25: Remache F/80 80.25, NF E 27 – 154 Según la Norma DIN: Designación del remache representado, d = 2 mm y longitud l = 5 mm: Remache avellanado 2 x 5 DIN 660 MU St. (MU St = Acero Martín Siemens de 34 a 42 Kp / mm2 , según DIN 17110) Longitud de los remaches La longitud l es función del espesor de las piezas a unir y del tipo de la remachadura (ver Figuras) Con frecuencia elegir l entre las del cuadro que sigue. 91
  • 93. CORTES Y SECCIONES MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 10/20 Recomendaciones a) Diámetro mínimo de un remache. Las condiciones de fabricación del agujero de paso de un remache (punzonado o punzonado – mandrilado) requieren de un diámetro mínimo d mín. que este acorde con la relación (1). Para remachaduras estancas o de resistencia se utiliza la relación (2). b) Diámetro del agujero de paso. El diámetro d1 del agujero de paso para un remache vine indicado en las expresiones contiguas: (3) Utilizable para el remachado en caliente o en caso de que el grueso a unir sea grande. (4) Utilizable para el remachado en frío. c) Distancia entre remaches. La distancia mínima a entre dos remaches ha de permitir colocar la buterola y la contrabuterola. Normalmente se toma: A > 2,5 d A = 2,5 d La distancia p entre dos remaches consecutivos de una misma línea se llama 92
  • 94. CORTES Y SECCIONES MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 11/20 “paso”. Unión resistente: 3d < P <7d Unión estanca y resistente: 2,5d< P < 3,5d La distancia p entre los remaches y el borde de la chapa es: p =P/2 Representación simbólica de remaches La representación simbólica de remaches se utiliza sobre todo en dibujos a escala pequeña. Es el caso delos dibujos de estructuras metálicas. 93
  • 95. CORTES Y SECCIONES MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 12/20 Signos convencionales UNE 1045 y DIN 407 (tabla 1) Para dibujos de fabricación hasta la escala 1:5, los signos convencionales se hacen del tamaño de los diámetros de los agujeros y para escalas más pequeñas, del tamaño del diámetro de la cabeza. Signos convencionales según NF TIPO DE REMACHE REMACHE COLOCADO EN TALLER REMACHE COLOCADO EN OBRAS TIPO DE REMACHE REMACHE COLOCADO EN TALLER REMACHE COLOCADO EN TALLER 94
  • 96. CORTES Y SECCIONES MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 13/20 Signos convencionales según la Norma Americana Observaciones: La representación simbólica de remaches ( o pernos) debe completarse con el tipo de remache utilizado y la indicación del diámetro d y de la longitud l. En el caso de muchos remaches sobre una misma línea, representar los dos remaches extremos, indicar la posición del segundo y del penúltimo y unirlos con línea llena fina. Si el tipo de remache utilizado no permite el empleo de esta simbolización, elegir un signo tan simple como sea posible y definirlo claramente de manera que no haya ninguna confusión posible. 95
  • 97. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 14/20 Aspectos Ambientales en las Siderurgicas. La protección del medio ambiente es una de las temáticas que ha irrumpido con gran fuerza en este proceso de economía moderna en el cual hoy estamos viviendo y, sobre todo, ha concientizado a la gente. Esto se comprueba a través de las acciones emprendidas por las empresas siderúrgicas en general. Afortunadamente, las empresas siderúrgicas han tomado en el campo de la ecología una actitud muy proactiva. Se han movido en la vanguardia de la actividad industrial, en el sentido de generar procesos productivos que sean crecientemente amigables en relación al medio ambiente y que a la par sostengan el equilibrio económico de las empresas. El acero en ese sentido nos da una gran ayuda, pues posee ventajas notables frente a otros materiales ya que por sus características lo hace fácilmente reciclable. Esto es fácil de comprobar en el mundo y en nuestro país la reciclabilidad del acero esto en constante aumento. Muchas empresas siderúrgicas han tomado como guía los principios que en su momento anunció la Organización Mundial de Comercio (OMC) y tienen, además, sistemas de gerenciamiento del tema ambiental que buscan satisfacer normativas internacionales, tales como las normas ISO de la serie 14000. El concepto de desarrollo sostenible implica que el crecimiento económico no debe afectar a las generaciones futuras, lo que lleva implícita la conservación de los recursos naturales, la producción limpia y la relación con el ambiente. En el caso del acero es interesante examinar la evolución de las estrategias que ha seguido la industria en los últimos 40 años. En los años sesenta se crearon departamentos especializados en esta materia para dar respaldo y asesorar a la administración; en la década de los ochenta se pensó que cuestiones como la protección ambiental y la seguridad operacional no deberían dejarse en manos de especialistas de staff, sino bajo la directa responsabilidad de la línea gerencial. Sin embargo, la verdadera revolución llegó con los años noventa, reconociendo la relación entre la operación de la planta y el impacto del uso de los productos de acero en el ambiente, es decir, el enfoque había pasado de lo puramente interno al exterior. Así se reconocía que la responsabilidad por el ambiente se extendería no sólo a la propia producción, sino también a la respuesta de los productos siderúrgicos en sus aplicaciones; en el uso del acero es necesario que el diseño de los productos que lo contienen considere ya la forma económica de su reciclado. En Junio de 1992 tuvo lugar la Cumbre de la Tierra donde se aprobó la Agenda 21 que condensa diversas propuestas con relación al ambiente, entre las que hay varias que interesan a la siderurgia: 96
  • 98. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 15/20 Interesa examinar con más detalle las etapas del proceso de producción de acero y su responsabilidad en la emisión de contaminantes y en el cumplimiento de la Agenda 21. Así, en el manejo de materias primas las agresiones ambientales residen en el polvo que se levanta en la descarga de estos materiales y más tarde en los acopios, lo que se trata con una adecuada localización y con el riego de los mismos. En el caso de plantas latinoamericanas (Argentina y Brasil), se han instalado sistemas de rociado de agua en los depósitos de carbón y correas transportadoras cubiertas, lo que ha eliminado las emanaciones visibles. En las instalaciones de sinterización las emisiones de gases de combustión (CO, CO2, SOx, NOx) y materiales particulados, son tratados con precipitadores electrostáticos que reducen drásticamente el polvo, mientras que los gases son controlados en el proceso productivo, seleccionando la materia prima. Las emisiones de dioxinas constituyen un tema de principal atención entre los impactos ambientales de las plantas se están desarrollando nuevos métodos de tratamiento de los gases emitidos para contrarrestar el nocivo efecto de las dioxinas. En las plantas peletizadoras las emisiones más significativas son las partículas y las gaseosas. El agua que se usa es reciclada y tratada para retener los sólidos, aceite y eventualmente metales. SIDERURGICA INTEGRAL 97
  • 99. CARPINTERIA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 16/20 En la etapa de reducción por Alto Horno los principales efluentes son partículas de Óxido de hierro que se desprenden en la colada y H2S y SO2 en el tratamiento de la escoria y que producen mal olor. Para su limpieza se usan filtros con gas inerte. La escoria producida se trata de varias maneras (enfriamiento por aire o agua, granulado, etc.) y comúnmente se vende a plantas de cemento o para la construcción de caminos. Cuando se realiza el “revamping” o reparaciones a los AH es también una buena ocasión para la instalación de extractores de polvo en la colada. En el caso de las acerÌas al oxígeno las emisiones de gas y polvo ocurren durante el soplado y contienen especialmente monóxido de carbono y algo de dióxido; los hidrocarburos que se agregan y la humedad natural de la carga genera además alguna cantidad de hidrógeno; la cantidad de polvo depende estrechamente del sistema de soplado y contiene chatarra, escoria y cal. En esta etapa de la producción la cantidad de emisiones responder a la efectividad de la planta depuradora de gas y de la recolección de gases. Puede usarse gas inerte para reducir hasta la mitad la emisión de humos de Óxido de hierro durante la carga y transferencia de metal caliente. En el proceso del horno eléctrico de arco se acostumbra a una extracción primaria para recoger los humos generados en la fundición y un sistema secundario para recolectar las fugas durante la carga, fundición y colada. En Brasil se ha hecho un interesante reciclado del polvo de estos hornos para usarlos como pelets auto reductores. Durante la laminación en caliente los contaminantes se producen en la combustión en los hornos de recalentamiento y son generalmente partículas NOx, SOx, CO, los que varían según el tipo de combustible; estas emisiones pueden disminuirse controlando el proceso de combustión con la ayuda de sistemas computarizados. En los procesos finales de laminación en frío, decapado, recocido y revenido las emisiones son sólidos en suspensión, emulsiones de aceite y aerosoles ácidos. Los efluentes que provienen de la combustión pueden ser controlados regulando el proceso, Seleccionando el combustible y usando hidrógeno en vez de nitrógeno en el recocido, lo que obliga a prolongar el tiempo de calentamiento. Como se desprende de la relación de los hechos contaminantes en el proceso siderúrgico, Estos son tan variados que el enfoque tradicional de solucionar los problemas no se considera efectivo, pues se atacan individualmente y sólo una vez ya producidos. Algunos llegan a sostener que esta limpieza sólo permite mover los contaminantes de un lugar a otro, lo que además de ser ineficiente es cargo. El reconocimiento de que el acero es parte de un ciclo es una contribución notable dentro de la evolución del pensamiento sobre el cuidado del ambiente. Desde luego, una parte del ciclo esta al interior de la planta siderúrgica, por lo que dentro de ese ámbito la administración es responsable de minimizar los efectos ambientales, reconociendo el rol de los operadores. 98
  • 100. CARPINTERÍA METÁLICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 17/20 Reglas de Seguridad respecto al uso de martillos y mazos. Riesgos Los principales riesgos asociados a la utilización de las herramientas manuales son: • Golpes y cortes en manos ocasionados por las propias herramientas durante el trabajo normal con las mismas. • Lesiones oculares por partículas provenientes de los objetos que se trabajan y/o de la propia herramienta. • Golpes en diferentes partes del cuerpo por despido de la propia herramienta o del material trabajado. • Esguinces por sobreesfuerzos o gestos violentos. Causas Las principales causas que originan los riesgos indicados son: • Abuso de herramientas para efectuar cualquier tipo de operación. • Uso de herramientas inadecuadas, defectuosas, de mala calidad o mal diseñadas. • Uso de herramientas de forma incorrecta. • Herramientas abandonadas en lugares peligrosos. • Herramientas transportadas de forma peligrosa. • Herramientas mal conservadas. Medidas preventivas generales; El empleo inadecuado de herramientas de mano son origen de una cantidad importante de lesiones partiendo de la base de que se supone que todo el mundo sabe como utilizar las herramientas manuales más corrientes. A nivel general se pueden resumir en seis las prácticas de seguridad asociadas al buen uso de las herramientas de mano: • Selección correcta de las herramientas para el trabajo a realizar. • Mantenimiento de las herramientas en buen estado. • Uso correcto de las herramientas. • Evitar un entorno que dificulte su uso correcto. • Guardar las herramientas en lugar seguro. • Asignación personalizada de las herramientas siempre que sea posible. Medidas preventivas específicas Martillos y mazos El martillo es una herramienta de mano, diseñada para golpear; básicamente consta de una cabeza pesada y de un mango que sirve para dirigir el movimiento de aquella. 99
  • 101. CARPINTERÍA METÁLICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 18/20 La parte superior de la cabeza se llama boca y puede tener formas diferentes. La parte inferior se llama cara y sirve para efectuar el golpe. (Fig. 1) Fig. 1 Partes de un martillo Las cabezas de los martillos, de acuerdo con su uso, se fabrican en diferentes formas, dimensiones, pesos y materiales. Deficiencias típicas • Mango poco resistente, agrietado o rugoso. • Cabeza unida deficientemente al mango mediante cuñas introducidas paralelamente al eje de la cabeza de forma que sólo se ejerza presión sobre dos lados de la cabeza. (Fig. 2) Fig. 2: Cuña introducida paralelamente • Uso del martillo inadecuado. • Exposición de la mano libre al golpe del martillo. Prevención Herramienta • Cabezas sin rebabas. • Mangos de madera (nogal o fresno) de longitud proporcional al peso de la cabeza y sin astillas. • Fijado con cuñas introducidas oblicuamente respecto al eje de la cabeza del martillo de forma que la presión se distribuya uniformemente en todas las direcciones radiales. (Fig. 3) • Desechar mangos reforzados con cuerdas o alambre. Fig. 3: Cuña introducida oblicuamente 100
  • 102. CARPINTERÍA METÁLICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 19/20 Utilización • Antes de utilizar un martillo asegurarse que el mango está perfectamente unido a la cabeza. Un sistema es la utilización de cuñas anulares. (Fig. 4) Fig. 4: Cuña anular para asegurar la unión de la cabeza con el mango • Seleccionar un martillo de tamaño y dureza adecuados para cada una de las superficies a golpear. (Fig. 5) Fig. 5: Selección del tamaño del martillo en función del trabajo a realizar • Observar que la pieza a golpear se apoya sobre una base sólida no endurecida para evitar rebotes. • Sujetar el mango por el extremo. (Fig. 6) Fig. 6: Forma de sujeción del mango • Se debe procurar golpear sobre la superficie de impacto con toda la cara del martillo. (Fig. 7) Fig. 7: Forma de golpear sobre una superficie 101
  • 103. CARPINTERÍA METÁLICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF HIC 02/HT03 20/20 • En el caso de tener que golpear clavos, éstos se deben sujetar por la cabeza y no por el extremo. (Fig. 8) Fig. 8: Forma de sujetar un clavo antes de clavarlo • No golpear con un lado de la cabeza del martillo sobre un escoplo u otra herramienta auxiliar. (Fig. 9 izq.) Fig. 9 Usos incorrectos del martillo • No utilizar un martillo con el mango deteriorado o reforzado con cuerdas o alambres. • No utilizar martillos con la cabeza floja o cuña suelta • No utilizar un martillo para golpear otro (Fig. 9 dcha.) o para dar vueltas a otras herramientas o como palanca. Protecciones personales • Utilizar gafas de seguridad homologadas. 102
  • 104. CARPINTERÍA METÁLICA I 96 1. Encuentre la magnitud y la dirección de la resultante del sistema de fuerzas representadas en la figura 1; todas las fuerzas están expresadas en libras-fuerza. FIGURA 1. 2. Determine las tensiones sobre las cuerdas AC y BC en la figura 2. sí M pesa 50lbf. FIGURA 2. 3. ¿Qué entiende por fuerza? 4. ¿En que consiste la 1ra. Condición del equilibrio? 5. ¿Para que sirve un diagrama de cuerpo libre? 6. ¿Cuáles son los tipos de apoyos que existen y en que se diferencian? 7.¿Qué entiende por momento de una fuerza, explique? 8. ¿Cuándo se utiliza un corte parcial? 9. ¿A que se le llama elementos de unión? 10. ¿ Cuales son los tipos de remaches? 103
  • 105. CARPINTERÍA METÁLICA I 97 11. ¿Cómo se designa un remache? 12. ¿Cuál es la representación simbólica de un remache en la Norma Europea y Americana? 13. ¿Cuáles son las deficiencias típicas en el uso de martillos y mazos? 14. ¿Qué prevenciones se deben tener en cuenta al usar estas herramientas? 15. ¿Qué entiende por destajado de perfiles? 16. ¿Cómo se calcula la cota de destajado “a” cuando se trabaja con perfiles? 17. ¿En que consiste el destajado de perfiles a máquina? 18. ¿Cómo opera una Cizalla Universal? 19. ¿Cuál es el ángulo que forman entre si los filos de las cuchillas en una cizalla de corte? 20. ¿De que material están hechas las cuchillas de una guillotina? 104
  • 106. CARPINTERÍA METALICA I MECANICO DE CONSTRUCCIONES METALICAS REF H- BIBLIOGRAF. 1/1 1. SENATI ZONAL LA LIBERTAD 2. DEUTSCHE GEJELLSHAFT FUR TECHNISHE ZUSAMMENARBIF GTZ GmbH 3. TRADI S. A 4. JOSE MANUEL LOPEZ VICENTE 5. A. CHEVALIER Estructuras Metálicas, Manual elaborado en la U.O Trujillo ZLL. 199 Matemática Aplicada para Técnica Mecánica. República Federal de Alemania. 191 Manual Técnico de Bolsillo, “da. Edición. 1999 Mecánica de taller, soldaduras, uniones y calderería. Edición 199 Dibujo Industrial, Barcelona 1972 105
  • 107. PROPIEDAD INTELECTUAL DEL SENATI PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN Y VENTA SIN LA AUTORIZACIÓN CORRESPONDIENTE CÓDIGO DE MATERIAL EDICIÓN 0402 FEBRERO 2005