construccion de estructuras de acero, soldadas de PEMEX

SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONAL UNIDAD DE NORMATIVIDAD TECNICA

ESPECIFICACIONES PARA CONSTRUCCION DE OBRAS

CONSTRUCCION DE ESTRUCTURAS DE ACERO

(STEEL STRUCTURES CONSTRUCTION)

P. 3.0133.01 PRIMERA EDICION OCTUBRE, 2001

CONSTRUCCION DE ESTRUCTURAS DE ACERO Primera Edición

P.3.0133.01:2001 UNT

PREFACIO Pemex Exploración y Producción (PEP) en cumplimiento del decreto por el que se reforman, adicionan y derogan diversas disposiciones de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, publicado en el Diario Oficial de la Federación de fecha 20 de mayo de 1997 y con la facultad que le confiere, la Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público y la Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las mismas, expide la presente especificación la cual aplica en la construcción de estructuras de acero. Esta especificación se elaboró tomando como base la segunda edición de la norma No. 3.203.01, emitida en 1976 por Petróleos Mexicanos de la que se llevó a cabo su revisión, adecuación y actualización, a fin de adaptarla a los requerimientos de Pemex Exploración y Producción. En la elaboración de esta especificación participaron: Subdirección de Región Norte Subdirección de Región Sur Subdirección de Región Marina Noreste Subdirección de Región Marina Suroeste Dirección Ejecutiva del Proyecto Cantarell Dirección Ejecutiva del Programa Estratégico de Gas Subdirección de Perforación y Mantenimiento de Pozos Coordinación Ejecutiva de Estrategias de Exploración Auditoría de Seguridad Industrial y Protección Ambiental Subdirección de Planeación Subdirección de Administración y Finanzas Subdirección de Tecnología y Desarrollo Profesional Unidad de Normatividad Técnica

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INDICE DE CONTENIDO

Página

0.

Introducción. ............................................................................

4

1.

Objetivo. ...................................................................................

4

2.

Alcance. … … … … ...… … … … … ..… .........................................

4

3.

Actualización. ...........................................................................

4

4.

Campo de aplicación. ..............................................................

4

5.

Referencias. .............................................................................

4

6.

Definiciones. … … … … … … … ....… … … ....................................

5

7.

Simbolos y abreviaturas. .........................................................

6

8.

Materiales. ...............................................................................

6

8.1.

Acero estructural. .....................................................................

6

8.2

Remaches. ...............................................................................

7

8.3

Pernos. ....................................................................................

7

8.4

Metal de aporte para soldadura. ..............................................

7

9.

Requisitos de ejecución. ..........................................................

8

9.1

Fabricación. .............................................................................

8

9.1.1

Aspectos generales. .................................................................

8

9.1.2

Preparación del metal base. ....................................................

8

9.1.3

Ensamblado. ............................................................................

11

9.1.4

Control de los esfuerzos por distorsión y contracción. ............

13

9.1.5

Tolerancias dimensionales. .....................................................

14

9.1.6

Perfiles de las soldaduras. .......................................................

15

9.1.7

Correcciones. ...........................................................................

17

9.1.8

Martilleo. ..................................................................................

18

9.1.9

Tratamiento térmico para relevar esfuerzos. ...........................

18

9.1.10

Limpieza y capas protectoras. .................................................

19

9.1.11

Contraflecha. ...........................................................................

19

9.1.12

Construcción de pernos o remaches de alta resistencia. ........

19

9.1.13

Construcción soldada. .............................................................

21

9.1.14

Tolerancias. .............................................................................

21

9.1.15

Conexiones. .............................................................................

23

9.1.16

Control de calidad. ...................................................................

24

9.2

Conexiones soldadas. .............................................................

25

9.2.1

Requisitos generales. ..............................................................

25

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INDICE DE CONTENIDO

Página

9.2.2

Areas efectivas de las soldaduras. ..........................................

26

9.2.3

Detalle de las juntas soldadas. ................................................

26

9.2.4

Calificación de punteadores, soldadores y operadores. ..........

37

9.2.5

Calificación de los detalle y juntas. ..........................................

37

9.3

Conexiones con pernos o remaches. ......................................

37

9.3.1

Pernos de alta resistencia. ......................................................

37

9.3.2

Paso mínimo. ...........................................................................

42

9.3.3

Distancia mínima al borde. ......................................................

42

9.3.4

Distancia máxima al borde. .....................................................

42

9.4

Pintura de taller. .......................................................................

42

9.4.1

Requisitos generales. ..............................................................

42

9.4.2

Superficies inaccesibles. .........................................................

42

9.4.3

Superficies en contacto. ..........................................................

42

9.4.4

Superficies terminadas. ...........................................................

42

9.4.5

Superficies adyacentes a soldaduras de campo. ....................

42

9.5

Montaje. ...................................................................................

42

9.5.1

Contraventeo. ..........................................................................

42

9.5.2

Conexiones provisionales. .......................................................

42

9.5.3

Alineación. ...............................................................................

42

9.5.4

Soldadura de campo. ...............................................................

42

9.6

Refuerzo, reparación o modificación de estructuras existentes. ................................................................................

43

9.6.1

Aspectos generales. ................................................................

43

9.6.2

Materiales. ...............................................................................

43

9.6.3

Diseño. .....................................................................................

43

9.6.4

Mano de obra. ..........................................................................

43

9.6.5

Consideraciones especiales. ...................................................

43

10.

Criterios de medición. ..............................................................

44

11.

Conceptos de trabajo. ..............................................................

44

12.

Concordancia con otras normas. .............................................

46

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0.

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Introducción.

3.

Actualización.

Dentro de las principales actividades que se llevan a cabo en Pemex Exploración y Producción (PEP), se encuentran el diseño, construcción, operación y mantenimiento de las instalaciones para extracción, recolección, procesamiento primario, almacenamiento, medición y transporte de hidrocarburos, así como la adquisición de materiales y equipos requeridos para cumplir con eficiencia y eficacia los objetivos de la Empresa. En vista de ésto, es necesaria la participación de las diversas disciplinas de la Ingeniería, lo que involucra diferencia de criterios.

A las personas e instituciones que hagan uso de este documento normativo técnico, se solicita comuniquen por escrito las observaciones que estimen pertinentes, dirigiendo su correspondencia a:

Con el objeto de unificar criterios, aprovechar las experiencias dispersas, y conjuntar resultados de las investigaciones nacionales e internacionales, Pemex Exploración y Producción emite a través del Unidad de Normatividad Técnica, esta especificación, para aplicarse la construcción de estructuras de acero.

Teléfono directo: 5 5-45-20-35.

1.

4.

Objetivo.

Esta especificación establece los requisitos mínimos de calidad para materiales, fabricación, inspección, calificación, transporte y montaje de estructuras de acero requeridas en edificaciones y obras de infraestructura.

2.

Pemex Exploración y Producción. Unidad de Normatividad Técnica. Dirección: Bahía de Ballenas # 5, 9° piso. Col. Verónica Anzures, México, D.F. 11300

Conmutador 5 7-22-25-00, ext. 3-80-80 Fax: 3-26-54 E-mail: mpacheco @pep.pemex.com

Campo de aplicación.

Este documento aplica en todas las áreas de Pemex Exploración y Producción que diseñen, construyan o inspeccionen estructuras de acero; Así mismo es de observancia obligatoria para los contratistas o prestadores de servicio que desarrollen estas actividades para Pemex Exploración y Producción.

Alcance.

Esta especificación cubre los requisitos constructivos mínimos para materiales, fabricación, inspección, calificación, transporte y montaje de estructuras de acero. No están incluidos recipientes a presión ni tanques atmosféricos, ni aquellas estructuras donde la repetición de ciclos de carga descarga pueda causar fatiga del material, los cuales requieren de consideraciones especiales tanto de los materiales como de fabricación. Así mismo se complementa con lo señalado por los planos y/o especificaciones particulares del proyecto.

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5.

Referencias.

5.1 “Specification for the Design, Fabrication and Erection of Structural Steel for Buildings” (American Institute of Steel Construction) 5.2 “Structural Welding Society).

Welding

Code” (American

5.3 “Steel Construction Manual” (American Institute of Steel Construction). 5.4 “Structural Steel Detailing” (American Institute of Steel Construction).


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5.5 “Design of Welded Structures” ( Lincoln Arc Weding Fundation).

mantener, virtualmente sin cambio, los ángulos originales entre ellas.

5.6 Especificación P.2.411.01 “Sistemas de protección anticorrosiva a base de recubrimientos”.

6.2. 2 Tipo 2: Marcos simples o sencillos (libremente apoyados, sin restringir).

5.7 “Advanced Design in Structural Steel” (J.E. Lothers).

En lo que se refiere a cargas gravitacionales, se supone que los extremos de las vigas y trabes sólo están conectados para tomar cortante, y pueden girar libremente bajo dichas cargas.

5.8 Scalzí).

“Design of Steel Structures” (Bresler, Lin,

5.9 “Structural Steel Design” (Varios autores, Lambert Tall, editor). 5.10 “Design of Modern Steel Structures” (L. E. Grinter). 5.11 “Erecting Openheimer). 5.12 civiles”.

Structural

Steel”

(S.

P.

C.F.E. “Manual de diseño de obras

6.

Definiciones.

6.1

Estructura.

Es un conjunto de piezas armadas y conectadas, que se destinan a soportar y transmitir cargas temporales o definitivas, fabricadas con acero de calidad estructural o de alta resistencia. 6.2

Tipos de construcción.

Bajo las condiciones establecidas aquí, se consideran tres tipos básicos de construcción, a cada uno de los cuales están asociadas determinadas hipótesis de diseño. Cada tipo de construcción gobierna de una forma específica el tamaño de los miembros y el tipo y resistencia de sus conexiones. 6.2.1 Tipo continuos).

1:

Marcos

rígidos

(marcos

Cuando las conexiones entre vigas y columnas, se supone que tienen suficiente rigidez para

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6.2.3 Tipo 3: Marcos (restringidos parcialmente).

semi

rígidos

Las conexiones entre vigas y columnas, se supone que tienen una capacidad conocida y confiable para resistir momentos de intesidad intermedia entre las correspondientes a las conexiones de los tipos 1 y 2. El diseño de todas las conexiones debe ser consistente con lo supuesto en el tipo de construcción adoptado e indicado en los dibujos de construcción. La construcción del tipo 1 se permite de manera incondicional, y se aceptan dos métodos diferentes de diseño. Si se satisfacen los requisitos necesarios para obtener un comportamiento adecuado en el intervalo plástico, se pueden proporcionar miembros de marcos continuos, o porciones continuas de marcos, tomando como base su máxima resistencia predecible, para resistir las cargas de diseño especificadas multiplicadas por los factores de carga prescritos; en caso contrario, las construcciones tipo 1 se diseñan para resistir los esfuerzos producidos por las cargas especificadas de diseño, suponiendo que los momentos se distribuyen de acuerdo con la teoría elástica. Las construcciones tipo 2 se permiten sujetas a las estipulaciones de los siguientes párrafos, cuando sean aplicables. En marcos de edificios que se diseñen como construcción tipo 2 (esto es, con las conexiones entre vigas y columnas, que no se utilicen para resistir viento, suponiendolas flexibles bajo carga vertical) los momentos debidos a viento pueden distribuirse entre juntas seleccionadas del marco, siempre que:


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Las conexiones y los miembros conectados tengan capacidad para resistir los momentos debidos a viento.

7.4

cm

Centimetros.

7.5

PEP

Pemex Exploración Producción.

•

Las trabes sean adecuadas para soportar la carga vertical completa trabajando como vigas libremente apoyadas.

7.6

C

Convecidad.

7.7

°C

Grados centígrados.

•

7.8

D

Altura.

7.9

°F

Grados Fahrenheit.

7.10

kg

Kilogramos.

7.11

ksi

Miles de libras sobre pulgada cuadrada.

7.12

m

Metros.

7.13

mm

Milímetros.

7.14

Mupulg Micropulgadas.

7.15

pulg

Pulgada.

7.16

psi

Libras sobre pulgada cuadrada.

7.17

R

Radio.

7.18

t

Espesor.

7.19

W

Peso.

8.

Materiales.

8.1

Acero estructural.

•

Las conexiones tengan capacidad de rotación inelástica suficiente para evitar que se sobre esfuercen los tornillos, pernos o soldaduras, bajo la combinación de cargas vertical y por viento. Sólo se permite la construcción tipo 3 (semi rígida) cuando haya evidencia de que las conexiones empleadas son capaces de suministrar (como mínimo) una fracción predecible de la restricción total del extremo. El proporcionamiento de los miembros principales unidos por esas conexiones, debe estar basado en un grado de restricción en los extremos, no mayor que ese mínimo, antes mencionado. Pemex Exploración y Producción debe hacer todas las inspecciones especificadas, y supervisará las pruebas de control de calidad y las inspecciones hechas por el contratista; además, se deben hacer todas las inspecciones que a su juicio sean necesarias para permitirle certificar que la estructura se ha diseñado, y construido, de acuerdo con los requisitos indicados en planos y especificaciones.

7.

Simbolos y abreviaturas.

7.1

ANSI Instituto Americano de Estándares Nacionales. (American National Standards Institute).

7.2

7.3

8.1.1 Se aprueban para uso dentro de esta especificación los materiales incluidos en la lista siguiente: ASTM

ASTM Sociedad Americana para Pruebas y Materiales. (American Society for Testing and Materials).

A 36

AWS

A 242

(Structural Welding Code).

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y

Acero estructural.

A 53,Grado B Tubería de acero soldada y sin costura. Acero estructural de alta resistencia y baja aleación.


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A 440

Acero estructural de alta resistencia.

A 441

Acero estructural de alta resistencia y baja aleación de manganeso y vanadio.

A 500

Tubería estructural de acero al carbono formada en frío, soldada y sin costura.

8.1.2 Puede emplearse acero no identificado, que no tenga imperfecciones superficiales, para piezas o detalles de poca importancia, donde las propiedades físicas precisas del acero y su soldabilidad no afecten la resistencia de la estructura. 8.2

Remaches.

A 501

Tubería estructural de acero al carbono, formada en caliente, soldada y sin costura.

A 514

Placa de acero de aleación de alta resistencia a la fluencia, templada por inmersión, y apropiada para soldar.

La certificación suficiente de especificaciones.

A 529

Acero estructural con esfuerzo de fluencia mínimo de 289.1 MPa (2950 2 kg/cm ).

8.3

A 570, Grados DyE

Lámina y solera de acero al carbono, laminadas en caliente, calidad estructural.

A 572

Aceros de calidad estructural, de alta resistencia y baja aleación de columbio y vanadio.

A 588

Acero estructural de alta resistencia y baja aleación, con esfuerzo de fluencia 2 mínimo de 344.47 MPa (3515 kg/cm ) hasta 10.2 cm (4 pulg) de espesor.

A 618

Tubería estructural soldada y sin costura de alta resistencia y baja aleación formada en caliente

Los informes certificados de pruebas de molino o de las pruebas hechas por el fabricante, o por un laboratorio de pruebas certificado , de acuerdo con la Norma ASTM A6 y con la especificación particular, si esta existe, constituyen evidencia suficiente de conformidad con alguna de las especificaciones ASTM mencionadas arriba. Además, si se le solicita, el fabricante debe suministrar una garantía escrita de que el acero estructural proporcionado reúne los requisitos del grado especificado.

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Los remaches deben cumplir con la especificación para remaches estructurales, ASTM A 502, Grado 1 o 2. del su

fabricante es evidencia conformidad con las

Pernos.

Los pernos de acero de alta resistencia, deben cumplir una de las siguientes especificaciones: ASTM. A 325

Pernos de alta resistencia para juntas de acero estructural, incluyendo tuercas apropiadas y rondanas aceradas simples endurecidas.

A 490

Pernos templados por inmersión, de acero de aleación, para juntas de acero estructural.

Los demás pernos, sujetadores y pasadores deben estar de acuerdo con la especificación ASTM A307. La certificación del fabricante constituye suficiente evidencia de que los pernos satisfacen las especificaciones. 8.4

Metal de aportación para soldadura.

Los electrodos para soldadura manual de arco protegido deben estar de acuerdo con las últimas ediciones de las siguientes especificaciones AWS: A5.1. Especificación para electrodos recubiertos de acero dulce, para soldadura al arco, o A5.5. Especificación para electrodos recubiertos de acero de baja aleación, para soldadura al arco.


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Los electrodos desnudos y el fundente granular empleados en el proceso de arco sumergido deben estar de acuerdo con la clasificación F60 o F70, de las especificaciones AWS, especificación para electrodos desnudos de acero dulce, y fundentes para soldadura con arco sumergido.

9.

Requisitos de ejecución.

9.1

Fabricación.

9.1.1

Aspectos generales.

1. Se deben observar todos los párrafos aplicables de esta sección en la producción e inspección de piezas y estructuras soldadas, fabricadas mediante cualquiera de los procesos aceptados en esta especificación. 2. Todo el equipo que se vaya a emplear para soldar o cortar con oxígeno debe diseñarse y fabricarse de tal forma, y estar en tal condición, que permita a soldadores, operadores y punteadores calificados seguir los procedimientos y obtener los resultados prescritos en esta especificación. 3. No debe soldarse cuando la temperatura ambiente sea menor de 255 K (-18º C), cuando las superficies estén mojadas o expuestas a la lluvia, nieve o viento fuerte, ni cuando los soldadores estén expuestos a condiciones inclementes. 4. Los tamaños y longitudes de las soldaduras no deben ser menores que las especificadas por los requisitos de diseño y en los dibujos de detalle, ni ser apreciablemente mayores, a menos que se aprueben los cambios correspondientes. Tampoco cambiar la posición de soldaduras sin aprobación previa del representante de PEP. 9.1.2

Preparación del metal base.

9.1.2.1 Las superficies y bordes que se vayan a soldar deben estar lisos y uniformes, y libres de rasgaduras, grietas u otros defectos que pudieran afectar de forma adversa la calidad o resistencia de la soldadura. Las superficies que se vayan a soldar y las adyacentes a una soldadura, deben

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estar también libres de escamas sueltas, escoria, herrumbre, humedad, grasa u otros materiales extraños que pudieran evitar una soldadura apropiada o produzcan humos indeseables. Pueden dejarse las escamas de laminación que resistan un cepillado vigoroso con cepillo de alambre, una ligera capa de algún recubrimiento que proteja contra la oxidación, o un compuesto contra salpicaduras de soldadura, pero en trabes armadas deben quitarse todas las escamas de laminación en las zonas donde se harán las soldaduras para unir los patines con el alma mediante soldadura con arco sumergido, o mediante arco protegido con electrodos de bajo contenido de hidrógeno. 9.1.2.2

Corte con oxígeno.

En todos los cortes con oxígeno, la flama de corte debe ajustarse y manipularse para evitar corte hacia dentro de las líneas prescritas. La rugosidad de las superficies cortadas con oxígeno no debe ser mayor que la definida por el ANSI (American National Standards Institute) como valor de rugosidad* de 1 000 MU pulg para material hasta de 10.2 cm (4 pulg ) y 2 000 MU pulg para material de 10.2 cm (4 pulg ) a 20.4 cm (8 pulg ) de espesor, excepto los extremos de miembros que no estén sujetos a esfuerzos calculados en sus extremos, los que deben cumplir con el valor de 2000 MU pulg. Las rugosidades que excedan los límites anteriores y las muescas o melladuras ocasionales, con profundidad no mayor de 5 mm (3/16 pulg) en superficies que sean satisfactorias en general, se quitan mediante maquinado o esmerilado. Las superficies y bordes cortados deben estar libres de escoria. Las correcciones de defectos se ajustan a las superficies cortadas con oxígeno mediante pendientes que no excedan 1 en 10. Las reparaciones con soldaduras se hacen, preparando apropiadamente el defecto, soldando con electrodos de bajo contenido de hidrógeno y tamaño no mayor de 4 mm (5/32 pulg) y esmerilando la soldadura terminada, para dejarla lisa y al ras con la superficie adyacente, para producir un acabado limpio.


* ANSI B46.1. Textura micropulgadas (MU pulg).

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de

las

superficies,

en

* Esto no es aplicable cuando el refuerzo se aplica perpendicularmente al espesor del material.

El corte con oxígeno debe hacerse, de preferencia, con máquina. Los bordes cortados con oxígeno que vayan a estar sujetos a esfuerzos importantes, o en los que se vaya a depositar soldadura, deben estar razonablemente libres de muescas. Se permiten muescas ocasionales de no más de 5 mm (3/16 pulg ) de profundidad, pero las que sean mayores y permanezcan después del corte, deben quitarse mediante esmerilado.Todas las esquinas entrantes deben redondearse con un radio no menor de 13 mm (1/2 pulg).

a) Cuando antes de terminar la junta se descubran visualmente discontinuidades tales como W, X o Y de la figura 1, su tamaño y forma se determinan mediante inspecciones ultrasónicas. El área de la discontinuidad se determina como el área de pérdida total de la reflexión, cuando la prueba se haga siguiendo los procedimientos de ASTM A435.

9.1.2.3 Inspección visual y reparación de bordes cortados de placas *.

b) Para que se acepte, el área de la discontinuidad (o la suma de las áreas de discontinuidades múltiples) no debe exceder del 4 por ciento del área de la placa (largo por ancho).

1. En la reparación y determinación de los límites de defectos internos observados visualmente en bordes cortados con oxígeno o con cizalla, y causados por escoria o refractario atrapados, productos desoxidantes, bolsas de gas, o agujeros de soplado, la cantidad de metal que se remueva será la mínima necesaria para quitar el defecto para determinar que no se ha excedido el límite permisible.

Se remueve la discontinuidad en el borde cortado de la placa hasta una profundidad de 25 mm (1 pulg) más allá de su intersección con la superficie, mediante cincelado, chorro de aire y arco eléctrico con electrodo de carbono, o esmerilado, y se rellena mediante soldadura depositada manualmente con el proceso de arco protegido, en capas cuyo espesor no debe exceder de 3 mm (1/8 pulg).

Los bordes de la placa pueden formar cualquier ángulo con la dirección de laminado. Todas las reparaciones de defectos hechas mediante soldadura deben estar de acuerdo con las provisiones aplicables de esta especificación. 2. Los límites de aceptación y la reparación de los defectos de borde observado visualmente en placas hasta de 10.2 cm (4 pulg ) de espesor deben estar de acuerdo con la tabla 1, en la cual la longitud del defecto es la mayor dimensión visible en el borde cortado de la placa, y la profundidad es la distancia que el defecto se extiende dentro de ella a partir del borde cortado. 3. Se deben seguir los procedimientos que se mencionan a continuación, que sirven como guía para miembros en tensión o compresión, para evaluar las discontinuidades de más de 25 mm (1 pulg ) de largo y profundidad mayor de 25 mm (1 pulg ), descubiertas mediante inspección visual, de los bordes cortados de la placa, antes de soldar; o durante la inspección, mediante radiografías o ultrasonido, de las juntas soldadas.

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c) Si después de terminar la junta se descubre una discontinuidad, Z, que no excede el área permitida en 9.1.2.3.3.b y se determina que se encuentra a una distancia igual o mayor que 25 mm (1 pulg) de la cara de la soldadura, medida en la superficie de la placa, no es necesario repararla. Si la discontinuidad Z está a menos de 25 mm (1 pulg) de la cara de la soldadura, debe ser eliminada hasta la distancia de 25 mm (1 pulg) de la zona de fusión de la soldadura mediante cincelado, chorro de aire y arco eléctrico con electrodo de carbono, o esmerilado, y reparada posteriormente mediante soldadura depositada manualmente con el proceso de arco protegido poniendo por lo menos cuatro capas, cada una de las cuales no debe exceder 3 mm (1/8 pulg) de espesor; para las capas restantes puede emplearse arco sumergido u otro proceso de soldadura. d) Si el área de la discontinuidad W, X, Y o Z excede la permisible dada en 9.1.2.3.3.b, la placa


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o subcomponente se rechaza y reemplaza, o se repara a criterio de la supervisión de Pemex Exploración y Producción. Tabla 1 Descripción de la discontinuidad

Reparación requerida

Cualquier discontinuidad con la longitud hasta de 25 Ninguna; no es necesario explorarla. mm (1pulg). Cualquier discontinuidad con longitud mayor de 25 Ninguna; debe explorarse la profundidad*. mm (1pulg) y con profundidad máxima de 3 mm (1/8 pulg). Cualquier discontinuidad con longitud mayor de 25 Remuévase; no es necesario soldar. mm (1pulg) y con profundidad de más de 3 mm (1/8 pulg) pero no mayor de 6 mm (1 pulg). Cualquier discontinuidad con longitud mayor de 25 Remuévase completamente y suéldese. La longitud mm (1pulg) y con profundidad de más de 6 mm (1/4 total de soldadura no debe exceder del 20 porciento pulg) pero no mayor de 25 mm (1 pulg). de la longitud del borde de la placa que se está reparando. Cualquier discontinuidad con longitud y profundidad mayores de 25 (1 pulg). *

Ver 9.1.2.3.3.

El 10 por ciento de las discontinuidades del borde en cuestión, cortado con oxígeno, debe explorarse esmerilándose hasta una profundidad determinada. Si la profundidad de cualquiera de las discontinuidades exploradas excede de 3 mm (1/8”), deben explorarse todas las restantes, esmerilándose a una profundidad determinada. Si ninguna de las discontinuidades exploradas en el muestreo del 10 por ciento tiene profundidad mayor de 3 mm, no es necesario explorar las restantes.

z y

x w

Figura 1 10/46


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e) La suma de longitudes de soldaduras de reparación no deberá exceder de 20 por ciento de la longitud de la placa, salvo que Pemex Exploración y Producción lo apruebe. f) Todas las reparaciones deben estar de acuerdo con esta especificación. La eliminación de la discontinuidad puede hacerse desde cualquier superficie o borde de la placa. 9.1.2.4 Las esquinas reentrantes, excepto las esquinas de los agujeros de acceso a la soldadura adyacente a un patín, deben redondearse con un radio de no menos de 13 mm (1/2 pulg ). La zona redondeada y los cortes adyacentes deben juntarse sin desplazamientos o cortes después del punto de tangencia. 9.1.2.5 Para la preparación de las juntas, limpieza de la raíz de soldaduras y remoción de trabajo defectuoso, puede emplearse maquinado, corte con chorro de aire u oxígeno y arco eléctrico con electrodo de carbono, cincelado o esmerilado; para aceros templados no debe emplearse corte con oxígeno. 9.1.2.6 Los bordes de las almas de vigas y trabes armadas deben cortarse con la contraflecha prescrita, teniendo en cuenta las contracciones por corte y soldadura que se presentan posteriormente; sin embargo, se pueden corregir desviaciones pequeñas de la contraflecha mediante una aplicación de calor cuidadosamente supervisada. 9.1.2.7 Las correcciones de errores en la contraflecha de aceros templados, deben contar con la aprobación previa de Pemex Exploración y Producción. 9.1.2.8 No se requiere aplanar o acabar los bordes de placas cortados con cizalla o gas, a menos que así se pida en los planos, o que esté estipulado en la preparación del borde para soldadura. 9.1.2.9 En las juntas sometidas a compresión en las que ésta se transmita por contacto, las áreas de contacto se preparan para que tengan una superficie común, mediante maquinado, corte u otro medio apropiado.

11/46

9.1.3

Ensamblado.

Las piezas que se vayan a unir mediante soldaduras de filete deben colocarse en un contacto tan íntimo como sea posible. La separación entre las piezas no debe exceder, en general, 5 mm (3/16 pulg), salvo cuando se tengan perfiles o placas con espesor de 76 mm (3 pulg) o mayor, en los que la separación no pueda reducirse lo suficiente para cumplir con esta tolerancia al ensamblarlos después de enderezarlos. En estos casos se acepta una separación máxima de 8 mm (5/16 pulg ), siempre que se emplee soldadura de respaldo o un material apropiado de respaldo* para evitar que se escurra la soldadura fundida. Si la separación es de 2 mm (1/16 pulg.) o mayor, se debe aumentar la pierna del filete de soldadura en una cantidad igual a la separación, o demostrar que se ha obtenido el tamaño de garganta requerido. La separación de las superficies de contacto de juntas traslapadas o entre una junta a tope y la placa de respaldo no deberá exceder de 2 mm (1/16 pulg). El ajuste de las juntas en las superficies en contacto que no estén completamente selladas por las soldaduras, debe ser tal, que excluya la posibilidad de que entre agua después de pintarlas. Se prohibe el empleo de rellenos, salvo cuando se especifique en los planos o se cuente con la aprobación específica de PEP y se hagan de acuerdo con 9.1.15.4. Las piezas que se vayan a unir mediante soldaduras de penetración parcial paralelas a la longitud de la pieza, exceptuando juntas en las que la transmisión de esfuerzos sea por contacto directo, deben colocarse en un contacto tan íntimo como sea posible. La separación entre piezas no debe exceder 5 mm (3/16 pulg ), salvo en perfiles laminados o placas con espesor igual o mayor de 76 mm (3 pulg ) que después de haber sido *El respaldo para evitar el escurrimiento de la soldadura puede ser de fúndente, cinta de vidrio, polvo de hierro o materiales similares, o puede obtenerse mediante pasos en la raíz, depositados con


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electrodos de bajo contenido de hidrógeno u otros procesos de soldadura con arco.

9.1.3.4 Las dimensiones de la sección transversal de juntas soldadas de penetración que varíen más de las siguientes tolerancias, respecto a lo que aparece en los planos de detalles, deberán someterse a consideración de Pemex Exploración y Producción, para su aprobación o corrección (Tabla 1.a.).

enderezados y ensamblados no puedan acercarse suficientemente para cumplir con la tolerancia. En esos casos se acepta una separación máxima de 8 mm (5/16 pulg ), siempre que se emplee soldadura de sellado u otro material apropiado de respaldo, para evitar que la soldadura fundida se escurra, y la soldadura final reúna los requisitos referentes al tamaño de la garganta.

9.1.3.5 Las ranuras para soldaduras de penetración producidas mediante vaciado, deben estar de acuerdo con las dimensiones del perfil de ranuras que aparecen en las figuras 3 a 7.

9.1.3.3 Las partes que se vayan a unir mediante soldadura a tope de penetración, se alinean cuidadosamente. Cuando las piezas estén restringidas de manera efectiva contra flexión debida a excentricidad de la alineación, puede permitirse un desplazamiento con respecto al alineamiento teórico que no exceda de 10 por ciento del espesor de la pieza unida más delgada, pero en ningún caso mayor de 3 mm (1/8 pulg ). Cuando se corrijan desalineaciones en estos casos, se les de a las piezas una pendiente no mayor de 1 en 24, y la medida del desplazamiento se hace sobre el eje de las piezas, a menos que en los planos se indique de otra forma.

Los miembros que se vayan a soldar deben estar correctamente alineados y mantenerlos en posición mediante pernos, prensas, cuñas, contraventeos, puntales, otros dispositivos apropiados, o puntos de soldadura, hasta terminar la colocación de la soldadura. Se deben considerar márgenes adecuados para tener en cuenta los retorcimientos y contracciones que se presenten al enfriarse la soldadura.

Tabla 1 a Sección transversal

Raíz no vaciada y vuelta a depositar mm (pulg) 1

1.

Cara de la raíz de la junta.

± 2 ( /16)

2.

Abertura de la raíz en juntas sin respaldo de acero*.

± 2 ( /16)

Abertura de la raíz en juntas con respaldo de acero*.

± 2 - 2

Angulo de la ranura de la junta.

± 5 grados

3.

1

1

( /4 ) 1 ( /16)

Raíz vaciada y vuelta a depositar mm (pulg) No limitada + 2 - 3

1

( /16) 1 ( /8 ) No aplicable

+ 10 grados - 5 grados

* Si tiene aberturas de raíz mayores que las permitidas por las tolerancias dadas arriba pero no mayores que el doble del grueso de la parte unida más delgada, o 19 mm (3/4 pulg), los extremos de las partes pueden prolongarse con soldadura hasta obtener aberturas aceptables, antes de depositar la soldadura de penetración. Solamente con aprobación de Pemex Exploración y Producción pueden hacerse aberturas de raíz mayores que las anteriores.

12/46


9.1.3.6

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Puntos de soldadura.

1. Los puntos de soldadura se sujetan a los mismos requisitos de calidad que las soldaduras finales, salvo que: a) No es obligatorio el precalentamiento para un solo paso, que se vuelvan a fundir e incorporen a soldaduras continuas de arco sumergido. b) No es necesario remover defectos tales como socavaciones, cráteres sin rellenar y porosidades, antes de colocar la soldadura final de arco sumergido. 2. Los puntos de soldadura que se vayan a incorporar a la soldadura final se hacen con electrodos que cumplan los requisitos de las soldaduras finales, y se limpian cuidadosamente. Los puntos de soldadura de pasos múltiples deben tener sus extremos en cascada. 3. Deben quitarse los puntos de soldadura que no se vayan a incorporar a las soldaduras finales, excepto en edificios, en los que puedan dejarse si Pemex Exploración y Producción no solicita su remoción. 9.1.3.7

Agujeros para pernos o remaches.

Los agujeros para pernos o remaches deben ser 2 mm (1/16 pulg) mayores que el diámetro nominal del perno o remache. Si el espesor del material no es mayor que el diámetro nominal del perno o remache más 3 mm (1/8 pulg), los agujeros pueden punzonarse. Si el espesor del material es mayor que el diámetro nominal del perno o remache más de 3 mm (1/8 pulg), los agujeros deben taladrarse, o subpunzonarse y limarse. El dado para todos los agujeros subpunzonados, y el taladro para todos los subtaladrados, debe ser por lo menos 2 mm (1/16 pulg) menor que el diámetro nominal del remache o perno. Los agujeros en placas de acero A514 con espesor que 13 mm (1/2 pulg), deben taladrarse. 9.1.4 Control de los distorsión y contracción.

esfuerzos

por

9.1.4.1 Al ensamblar y unir las partes de una estructura o de miembros compuestos, y al soldar

13/46

piezas de refuerzo, el procedimiento y la secuencia de colocación de la soldadura deben ser tales que se minimicen las distorsiones y contracciones. 9.1.4.2 Siempre que sea posible, las soldaduras se depositan en una secuencia tal que se balancee el calor suministrado por ellas durante su colocación. 9.1.4.3 Se deben desarrollar secuencias de soldadura que, en conjunto con los métodos generales de fabricación, produzcan miembros y estructuras que cumplan los requisitos de calidad especificados. Estas secuencias, y cualquier revisión necesaria en el curso del trabajo, deben ser supervisadas cuidadosamente. 9.1.4.4 La dirección del avance general de la soldadura de un miembro será desde los puntos donde las piezas están relativamente fijas, unas respecto a otras, hacia los puntos donde tienen mayor libertad relativa de movimiento. 9.1.4.5 Las juntas en que se espera una contracción imponente se sueldan generalmente antes que aquellas que se contraigan menos, y con tan poca restricción como sea posible. Cuando sea imposible evitar esfuerzos residuales grandes en las soldaduras finales de un conjunto rígido, esas soldaduras se hacen en elementos a compresión. 9.1.4.6 Todas las juntas de taller en cada elemento componente de una viga con cubreplacas o miembro compuesto, se hacen antes de que ese elemento se suelde a otras partes componentes del miembro. Las trabes largas, o secciones de las mismas, pueden fabricarse uniendo en el taller no más de tres subsecciones, cada una de ellas hecha de acuerdo con este párrafo. 9.1.4.7 Al hacer soldaduras en condiciones en que haya severas restricciones externas a la contracción, se depositan en forma continua hasta terminarlas, o hasta un punto que asegure que no se presentarán agrietamientos, antes de dejar enfriar la junta por abajo de la temperatura mínima especificada de precalentamiento y de interpaso.


9.1.5

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Tolerancias dimensionales.

± 3 mm + (Distancia en metros, al extremo más cercano) x 1 mm.

Las dimensiones de los miembros estructurales soldados, deben estar dentro de las tolerancias de las especificaciones generales que gobiernan el trabajo, y también dentro de las siguientes tolerancias especiales. 9.1.5.1 Falta de derechura de columnas soldadas y de miembros principales de armaduras, cualquiera que sea su sección transversal. Longitudes hasta de (longitud total en metros) x 1 14.0 metros: mm, pero no más de 10 mm.

9.1.5.2 Falta de derechura de vigas o trabes soldadas de cualquier sección transversal, cuando se da una curvatura o contraflecha especificada. (longitud total en metros) x 1 mm. piezas

fabricadas

antes

9.1.5.4 Desviación lateral entre los ejes del alma y del patín de miembros H o I armadas, en la superficie de contacto: 6 mm (1/4 pulg), máximo

Longitudes mayores 10 mm + (Longitud total en de 14.0 metros: metros – 14.0) x 1 mm.

9.1.5.3 Para montaje:

Cualquiera que sea mayor, excepto en miembros cuyo patín superior esté embebido en concreto sin que se diseñe un acartelamiento de concreto, en los que la desviación, en milímetros, no debe exceder de ± 1/2 [Longitud total (en m)]o 6 mm (1/4 pulg), cualquiera que sea mayor.

9.1.5.5 La desviación respecto a un plano, de las almas de trabes, se determina midiendo los desplazamientos del alma mediante una regla cuya longitud no debe ser menor que la dimensión más pequeña de cualquier tablero. La regla se coloca de manera de determinar la desviación máxima sobre el alma, con sus extremos adyacentes a las fronteras opuestas del tablero.

del La desviación respecto a un plano de almas con altura D, y espesor t, en tableros rodeados por atiesadores y/o patines, siendo de la menor dimensión del tablero, no debe exceder los siguientes valores Tabla 1b:

Desviación con respecto a la flecha especificada de vigas o trabes soldadas de cualquier sección transversal: ± (Longitud total en metros) x 0.25 mm, sin exceder 20 mm (3/4 pulg), o

Tabla 1b Desviación máxima dependiendo del tipo de carga Estática

Dinámica

Atiesadores intermedios en ambas caras del alma D / t < 150

d / 100

d / 115

D / t = 150

d / 80

d / 92

Atiesadores intermedios solo en una cara del alma

d / 115 d / 92

D / t < 100 D / t = 100 Sin atiesadores intermedios

D / 150

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2. Se consideran como satisfactorias distorsiones del alma del doble de las permitidas arriba, cuando éstas ocurran en el extremo de una trabe armada que haya sido taladrada o subpunzonada y limada durante el ensamblado, o que corresponda a una junta apernada en el campo, si cuando se fijen las placas de unión, el alma queda con la tolerancia dimensional dada en 9.1.5.5.1. 3. Si por motivos arquitectónicos se requieren tolerancias más restrictivas que las antes descritas, se deben mencionar en las especificaciones particulares. 9.1.5.6 El alabeo e inclinación combinados del patín de vigas o trabes soldadas se determina midiendo el desplazamiento del borde del patín a partir de una línea normal al plano del alma, trazada por la intersección del eje del alma con la superficie exterior de la placa del patín. Este desplazamiento no debe exceder 1/ 100 del ancho total del patín o 6 mm (1/4 pulg ) cualquiera que sea mayor, excepto en las piezas que se vayan a unir con soldaduras a tope, que deben cumplir los requisitos de 9.1.3.3. 9.1.5.7

Apoyo en los puntos de carga.

Los extremos de apoyo de atiesadores colocados bajo cargas concentradas, deben estar al ras y a escuadra con el alma, y tener cuando menos el 75 por ciento de su área en contacto con la superficie interior de los patines. La superficie exterior de los patines, cuando se apoyen en una base o asiento de acero, debe ajustarse con tolerancias no mayores de 0.25 mm (0.01 pulg) en el 75 por ciento del área proyectada del alma y atiesadores, y no mayores de 0.8 mm (1/32 pulg) en el 25 por ciento restante del área proyectada. Las trabes sin atiesadores deben apoyarse sobre el área del alma proyectada en la superficie externa del patín con una tolerancia no mayor de 0.25 mm (0.01 pulg), y el ángulo comprendido entre el alma y el patín no debe exceder de 90 grados, en la zona de apoyo. 9.1.5.8

Ajuste de los atiesadores intermedios.

Cuando se especifiquen atiesadores intermedios ajustados, se permite una separación hasta de 2 mm (1/16 pulg) entre atiesadores y patín.

15/46

9.1.5.9 Desviación especificado.

respecto

al

peralte

La desviación máxima respecto al peralte especificado en vigas y trabes soldadas, medida en el eje del alma, es como sigue: Para peraltes hasta de 91 cm (36 pulg), inclusive

± 3 mm (1/8 pulg)

Para peraltes mayores de 91 cm (36 pulg) y hasta 183 cm (72 pulg), inclusive

± 5 mm (3/16 pulg)

Para peraltes de más de 183 cm (72 pulg)

+ 8 mm (5/6 pulg) - 5 mm (3/16 pulg)

9.1.5.10 Derechura de atiesadores intermedios. La falta de derechura de los atiesadores intermedios no debe exceder de13 mm (1/2 pulg), tomando en cuanta cualquier miembro que se conecte en ellos. 9.1.5.11 Derechura y atiesadores de apoyo.

colocación

de

los

La falta de derechura de los atiesadores de apoyo no debe exceder de 6 mm (1/4 Pulg) para longitudes hasta 183 cm (6 pies), o 13 mm (1/2 pulg) para longitudes mayores de 183 cm (6 pies), y el eje real del atiesador debe quedar dentro del espesor del mismo, medido desde la posición teórica del eje. 9.1.5.12 Otras tolerancias dimensionales. Las tolerancias dimensionales que no se cubren aquí se determinan individualmente, tomando en cuenta los requisitos de montaje.


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a

b

tamaño

45°

Perfiles deseables en soldaduras de filete

c

La convecidad, C, no debe ser mayor de 0.5 x0.75 mm. S

S

C

Perfil aceptable en soldaduras de filete

d

Tamaño

Tamaño

Tamaño

Tamaño

Tamaño

Garganta insuficiente

Convecidad excesiva

Socavación excesiva

traslape

Pierna insuficiente

Perfiles defectuosos de soldaduras de filete

e R

El refuerzo, R, no debe ser mayor de 3 mm.

R

Perfil aceptable en soldaduras a tope de penetración completa

f 9.1.6

Garganta insuficiente

Convecidad excesiva

Socavación excesiva

Traslape

Perfiles defectuosos en soldaduras a tope de penetración completa

Figura 2.

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9.1.6

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Perfiles de las soldaduras.

9.1.7

9.1.6.1 Las caras de las soldaduras de filete pueden ser planas o ligeramente cóncavas o convexas, como se muestra en la figura 2 a, b, y c, sin defectos tales como los mostrados en d. La convexidad c, debe cumplir con: C = 0.1 S + 0.75 mm donde: S = Tamaño real de la soldadura de filete, en mm (ver figura 2 c). 9.1.6.2 Las soldaduras de penetración se realizan de preferencia con refuerzo pequeño o mínimo, salvo que se prevea de otra forma. Para juntas a tope o de esquina, el refuerzo no debe exceder una altura de 3 mm (1/8 pulg) y tener una transición gradual hacia la superficie del metal base, (figura 2 e). Las soldaduras de penetración no deben tener defectos como los que se muestran en la figura 2 f. 9.1.6.3 Las superficies de juntas a tope que se deban alisar se terminan de manera que no se reduzca el espesor del metal base más delgado, o del metal de aportación, en más de 0.8 mm (1/32 pulg) o 5 por ciento del espesor, el que sea menor, y que no se deje refuerzo que exceda 0.8 mm (1/32 pulg ). Sin embargo, se debe quitar todo el refuerzo cuando las soldaduras formen parte de una superficie de contacto. El refuerzo debe disminuir suavemente hacia las superficies de las placas, con superficies de transición libres de socavaciones en el borde de la soldadura. Se permite el cincelado, si posteriormente se esmerila. Donde se requiera un acabado de la superficie, su rugosidad no debe exceder de 250 MU pulg (ANSI B46.1 Textura superficial, micropulgadas). 9.1.6.4 En edificios y estructuras tubulares, las socavaciones no deben tener una profundidad mayor de 0.25 mm (0.01 pulg) cuando sean transversales a los esfuerzos de tensión primarios en la pieza socavada, ni más de 0.8 mm (1/32 pulg) de profundidad en cualquier otro caso. 9.1.6.5

Las soldaduras no deben tener traslape.

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Correcciones.

9.1.7.1 La remoción del metal de aportación o porciones del metal base puede hacerse mediante maquinado, esmerilado, cincelado, corte con oxígeno o arco con electrodo de carbón y chorro de aire, de tal forma que el metal base o de aportación restante no se socave ni maltrate. El corte con oxígeno no se debe utilizar en aceros templados. Las porciones defectuosas de la soldadura se quitan sin remover partes importantes de metal base. Las cantidades adicionales de metal de aportación necesarias para compensar la deficiencia de tamaño se depositan empleando, preferiblemente, electrodos de tamaño menor que el utilizado para hacer la soldadura original, de preferencia con diámetro no mayor de 4 mm (5/32 pulg). Las superficies se limpian cuidadosamente antes de soldar. 9.1.7.2 Las soldaduras y el metal base que estén defectuosos o que no estén sanos, se corregirán removiendo y reemplazando la soldadura completa como sigue: 1. Traslape o convexidad excesiva: redúzcase quitando el exceso de metal de aportación adicional. 2. Concavidad excesiva de soldaduras o cráteres tamaño menor que el admisible, socavación: límpiese y deposítese metal de aportación adicional. 3. Porosidad excesiva de la soldadura, inclusiones excesivas de escoria, fusión incompleta: quítense las porciones defectuosas y vuélvase a soldar. 4. Grietas en la soldadura o en el metal base: determínese la extensión de la grieta mediante inspección con ácido o partículas magnéticas, u otro método. 9.1.7.3 Los miembros deformados por la soldadura se deben enderezar mecánicamente o por la aplicación, cuidadosamente supervisada, de cantidades limitadas de calor en zonas localizadas. La temperatura de las áreas calentadas, medida con métodos aprobados, no debe exceder de 866 K (593°C) para aceros templados ni 922 K (649°C) (color rojo apagado) para otros aceros.


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Las piezas que se vayan a calentar para enderezarlas deben estar sustancialmente libres de esfuerzos y de fuerzas externas, salvo los esfuerzos debidos a los medios mecánicos empleados al aplicar el calor. 9.1.7.4 Se debe contar con aprobación de Pemex Exploración y Producción para correcciones tales como reparaciones del metal base, grietas grandes y rediseños para compensar deficiencias. 9.1.7.5 El corte de miembros mal unidos o mal soldados debe ser aprobado por la supervisión de PEP. 9.1.7.6 Cuando el trabajo realizado, posteriormente a la ejecución de una soldadura deficiente, la ha hecho inaccesible o crea nuevas condiciones que hacen que la corrección de la deficiencia sea peligrosa o ineficiente, se restauran las condiciones originales quitando soldaduras o miembros, o ambos, antes de hacer las correcciones; si no se hace lo anterior, la deficiencia se compensa mediante material adicional, colocado de acuerdo con un diseño revisado y aprobado. 9.1.8

durante el maquinado. Sin embargo, los resultados de pruebas de tenacidad (pruebas de impacto) han demostrado que el tratamiento térmico posterior a la soldadura puede, en la práctica, perjudicar la tenacidad del metal de aportación y de la zona afectada por el calor y, ocasionalmente, puede ocurrir agrietamiento intergranular en la región de grano grueso de la zona de soldadura afectada por el calor.

1. La temperatura del horno no debe exceder de 589 K (316º C) cuando se coloque en él, el conjunto soldado. 2. Después de alcanzar una temperatura máxima de 866 K (593 º C) en aceros templados, o una temperatura media comprendida entre 866 K (593º C) y 922 K (649º C) y en otros aceros, se mantiene la temperatura del conjunto dentro de los límites especificados, durante una hora por cada pulgada de espesor de la soldadura. Cuando el relevado de esfuerzos especificado sea para lograr estabilidad dimensional, el tiempo debe ser de una hora por pulgada de espesor de la pieza más gruesa. Durante el tiempo en que la temperatura se mantenga constante, no debe haber una diferencia mayor de 356 K (83º C) entre las temperaturas extremas en la parte del conjunto que se esté calentando.

Martilleo.

Se puede usar el martilleo de capas intermedias de soldadura para controlar los esfuerzos por contracción en soldaduras gruesas, y así evitar el agrietamiento. No se martillea la raíz ni la capa superficial de soldadura, ni el metal base en los bordes de la soldadura. Teniendo cuidado de evitar el traslape o agrietamiento de la soldadura o metal base. 9.1.9 Tratamiento esfuerzos*.

térmico

para

relevar

9.1.9.1 Se hace un relevado de esfuerzos mediante tratamiento térmico, cuando lo requieran los planos o especificaciones del contrato. El acabado con máquina se debe hacer, de preferencia, después que el relevado de esfuerzos. El tratamiento para relevado de esfuerzos se hace de acuerdo con los requisitos siguientes: * En general no se requiere relevar los esfuerzos de soldaduras depositadas en aceros templados, pero puede ser necesario hacerlo cuando las soldaduras deban mantener su estabilidad dimensional

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3. En temperaturas por encima de 589 K (316º C) el enfriamiento se hace en un horno cerrado o en una cámara de enfriamiento, a una velocidad* no mayor que 551 K (278º C) por hora, divididos entre el grueso máximo del metal, en pulgadas, pero nunca mayor de 551 K (278º C) por hora. Desde los 589 K (316º C) el conjunto puede enfriarse en aire en reposo. 9.1.9.2 Alternativamente, cuando sea impráctico un tratamiento térmico posterior hasta las temperaturas especificadas arriba, se pueden relevar los esfuerzos de conjuntos de piezas calentándolos a temperaturas menores durante periodos de tiempo mayores, como sigue: * No se requiere que las velocidades de calentamiento y enfriamiento sean menores de 56° C (100º F) por hora. Sin embargo, en los casos de cámaras cerradas y estructuras complejas puede convenir reducir las velocidades de calentamiento y enfriamiento, para evitar daños estructurales ocasionados por gradientes térmicos excesivos.


9.1.10

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Disminución de la temperatura por abajo de la mínima especificada

Tiempo mínimo de retención a la temperatura disminuida

K (°C)

(Horas / pulgada de espesor)

301 (28)

2

329 (56)

3

356 (83)

5

384 (111)

10 deberán señalarse en los planos y dibujos de detalle.

Limpieza y capas protectoras.

9.1.10.1 Se limpia la escoria de todas las soldaduras. Las juntas soldadas no se pintan hasta que el trabajo esté terminado y aceptado. Las superficies que se vayan a pintar no deben tener salpicaduras, óxido, escamas sueltas, aceite o suciedad. La pintura debe estar de acuerdo con las especificaciones generales del trabajo, referencia 5.7. 9.1.10.2 Las soldaduras que se vayan a galvanizar, se limpian con chorro de arena o de manera semejante, para remover todas las partículas de escoria. 9.1.11

Contra flecha.

9.1.11.1 Armaduras y trabes. A las armaduras cuyo claro sea de 25 m o más se les dá, en general, una contraflecha aproximadamente igual a la flecha producida por la carga muerta. A las trabes carril de 23 m de claro o más se les dá, en general, una contraflecha aproximadamente igual a la flecha producida por la carga muerta más la mitad de la carga viva. 9.1.11.2 Contraflecha de otros elementos. Si son necesarios requisitos especiales de contraflecha para lograr que una pieza cargada ajuste con otros elementos, esos requisitos

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9.1.11.3 Montaje. Las vigas y armaduras que se detallen sin especificar contraflecha se fabrican de manera que, después del montaje, cualquier contraflecha pequeña debida al laminado o ensamble en el taller, quede hacia arriba. Si la contraflecha implica el montaje de algún miembro sometido a una fuerza determinada, esto debe indicarse en el diagrama de montaje. 9.1.11.4 Contraflecha, enderezado o formas curvas. Para introducir o corregir contraflechas, para enderezar o para dar una forma curva al material, puede aplicarse calor localmente o utilizarse medios mecánicos. La temperatura de las áreas calentadas, medida con métodos aprobados, no debe exceder 866 K (593° C) para acero A514, o 922 K (649° C) para otros aceros. 9.1.12 Construcción con pernos o remaches de alta resistencia. 9.1.12.1 Ensamblado. Durante la colocación de los remaches, todas las partes de miembros remachados se deben manter unidas entre si rígidamente, por medio de pasadores o tornillos. El acomodo de las partes, efectuado durante el ensamble, no debe distorsionar el metal ni agrandar los agujeros.


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Los agujeros que deben agrandarse para admitir remaches o pernos se limarán posteriormente. La mala coincidencia de los agujeros es motivo de rechazo de la pieza. Los remaches se colocan con máquina, ya sea del tipo de compresión y operada manualmente, de tipo neumático, hidráulico o eléctrico. Después de colocados, los remaches deben quedar apretados y con la parte interior de las cabezas en contacto con las superficies de las piezas que unen. El remachado se ejecuta, generalmente, en caliente, en cuyo caso las cabezas terminadas deben ser de forma aproximadamente hemisférica y de tamaño uniforme en todo el trabajo, para el mismo tamaño de remache, completas, bien terminadas y concéntricas con los agujeros. Los remaches se calientan uniformemente a una temperatura que no exceda 1339 K (1066º C), y no deben colocarse si su temperatura desciende a menos de 811 K (538º C). 9.1.12.2 Las superficies de piezas unidas con pernos de alta resistencia, que estén en contacto con la cabeza o la tuerca, no deben tener una pendiente mayor que 1:20 con respecto a un plano normal al eje del perno; cuando la

pendiente sea mayor, se usa una rondana biselada para compensar la falta de paralelismo. Las partes unidas con pernos de alta resistencia deben estar firmemente ajustadas entre sí durante la colocación de los pernos, y no deben quedar separadas por empaques o cualquier otro material compresible. Al ensamblarlas, todas las superficies de la junta, incluidas las adyacentes a las rondanas, deben estar libres de escamas, excepto escamas de laminación firmemente adheridas. Además, deben estar limpias, sin escamas sueltas, rebabas y otros defectos que eviten la buena unión de las partes. Las superficies en contacto en juntas del tipo de fricción deben estar libres de aceite, pintura, barniz u otros recubrimientos, pero pueden estar galvanizados por inmersión en caliente, siempre que se cepillen con cepillo de alambre o se traten con chorro de arena después del galvanizado y antes de colocar los pernos de alta resistencia. Todos los pernos tipo A325, A449 Y A490 se aprietan hasta obtener una tensión inicial no menor que la dada en la tabla D.2. Esto se logra con el método de “vuelta a la tuerca” o por medio de llaves calibradas adecuadamente. .

Tabla 2 Tamaño del perno

*

Tensión mínima en el perno, * ton

(mm)

(pulg)

Pernos A325 y A449

Pernos A490

12.7 15.9 19.1 22.2 25.4 28.6 31.8 34.9 38.1 Sobre 38.1

(1/2) (5/8) (3/4) (7/8) (1) (1 1/8) (1 1/4) (1 3/8) (1 1/2)

5.4 8.6 12.7 17.7 23.1 25.4 32.2 38.6 46.7

6.8 10.9 15.9 22.2 29.0 36.3 46.3 54.9 67.1 0.7 x RT

Igual al 70 por ciento de la resistencia a la tensión (RT) mínima de los pernos.

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Los pernos que se aprieten mediante llaves calibradas, se instalan con una rondana endurecida bajo la tuerca o la cabeza, según sea el elemento que gire al apretar. Cuando se emplee el método de “vuelta a la tuerca” no se requieren rondanas endurecidas, excepto cuando se usen pernos de acero A 490 para conectar material que tenga esfuerzo de fluencia menor de 274.4 MPa 2 (2800 kg/cm ), y cuando se utilizan pernos A499 en lugar de A325, en cuyo caso se requiere rondana endurecida bajo la cabeza. 9.1.13

Construcción soldada.

En todas las soldaduras de penetración completa hechas manualmente, salvo cuando se hagan empleando placa de respaldo o en posición plana, desde ambos lados, en material con borde recto, de grueso no mayor de 8 mm (5/16 pulg) y con abertura en la raíz no menor de la mitad del grueso de la parte unida más delgada, debe quitarse la raíz del primer cordón en la cara posterior antes de iniciar la soldadura de ese lado, y soldarse de manera que se obtenga material sano y fusión completa en la totalidad de la sección transversal. No se permite remover material en acero A514 utilizando oxígeno; todos los depósitos de carbón se quitan mediante esmerilado, en acero A514, después de remover con arco la raíz del cordón. En las soldaduras de penetración hechas empleando respaldo del mismo material que el metal base, el metal de aportación se funde completamente con el material de respaldo. No es necesario quitar las placas de respaldo, pero en caso de hacerlo deben removerse después de terminar la soldadura, asegurándose de no dañar el metal base ni el de aportación, y dejando la superficie de éste al ras o ligeramente convexa, con espesor completo en la garganta. Las soldaduras de penetración se terminan en los extremos de las juntas de una manera que asegure su sanidad. Cuando sea posible, esto se hará usando placas de extensión. No es necesario quitar las placas de extensión después de terminar la soldadura, pero se hará si así se indica en los planos o especificaciones. Antes de depositar la soldadura, el metal base se precaliente de acuerdo con la tabla 3, salvo los puntos de soldadura que se funden e incorporan en soldaduras continuas de arco sumergido.

21/46

Cuando un metal base que no requiera precalentamiento se encuentre a una temperatura menor de 273 K (0º C), se debe precalentar por lo menos a 294 K (21º C) antes de puntearlo o soldarlo. El precalentamiento es tal, que la superficie del metal base situada hasta 7.5 cm (3 pulg) del lugar donde se está depositando la soldadura se encuentre a la temperatura especificada la cual debe mantenerse como temperatura mínima mientras se este soldando. Las temperaturas mínimas de precalentamiento y de entrepaso deben ser las que se especifican en la tabla 3. La cantidad de calor utilizado para soldar acero A514 no debe exceder la recomendada o sugerida por el fabricante. Cuando se requiera, las capas intermedias de soldaduras de pasos múltiples pueden martillarse con golpes ligeros de martillo mecánico con punta redondeada. El martilleo debe realizarse cuando la soldadura esté tibia al tacto. Se debe tener cuidado para evitar que la soldadura o el metal base se dañe por exceso de martilleo. Cuando los planos o especificaciones lo requieran, se de la línea recta hará un relevado de esfuerzos de conjuntos soldados, mediante tratamiento térmico, de acuerdo con 9.1.9.2. Tanto la técnica de soldadura empleada, como la apariencia y calidad de las soldaduras y los métodos empleados para corregir trabajos defectuosos, estan de acuerdo con 9.1.6 y 9.1.7. 9.1.14

Tolerancias.

9.1.14.1 Derechura. Los miembros estructurales que consistan primordialmente en una sola pieza laminada deberán, a menos que se especifique otra cosa, estar derechos dentro de las tolerancias permitidas por la especificación ASMT-A6. Los miembros estructurales compuestos, remachados o soldados, deberán estar, salvo que se especifique otra cosa, dentro de las tolerancias permitidas para secciones H (ala ancha) por la especificación ASTM-A6. Los miembros comprimidos no se deben desviar más de 1/100 de la distancia entre puntos que vayan a estar soportados lateralmente. Los miembros terminados no deben estar torcidos, doblados o con juntas abiertas; se rechaza el material que presente dobleces bruscos.


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Tabla 3 Temperatura mínima de precalentamiento y de entrepaso, °C Espesor de la parte más gruesa que el punto que se suelda

Soldadura de arco con electrodos recubiertos, que no son de bajo contenido de hidrógeno

Soldadura con electrodos recubiertos de bajo contenido de hidrógeno; soldadura con arco sumergido; soldadura de arco con electrodo y gas

ASTM A36; A53 ASTM A36; A242 Grado B;A375; A500; Grado Soldable; A529; A570 Grados A375; A441; DyF A529;A570 Grados D Y E; a572 Grados 42, 45 y 50; A 588 Hasta 19.1, incl.

ASTM A514 ASTM A514

Ninguna ** •

Ninguna ** •

20

Sobre 19.1 38.1 incl.

hasta

65

20••

65

Sobre 38.1 63.5 incl.

hasta

105

65••

105

150

105

150

Sobre 63.5

Soldadura de arco con Soldadura con arco electrodos recubiertos, sumergido con debajo contenido de alambre de acero al hidrógeno; soldadura con carbón y fúndente de arco sumergido con aleación. alambre de acero al carbón o de aleación y fúndente neutral; soldadura de arco con electrodo y gas

10 50

80 105

10 95

150

205

*

No debe soldarse cuando la temperatura ambiente sea menor que 291 K (18° C). Cuando el metal base esté a una temperatura por debajo de las de la lista , para el proceso de soldadura empleado y un espesor dado, el metal del material se deberá precalentar (salvo que se diga de otra forma) de manera que la superficie de las piezas sobre las que se va a soldar esté a la temperatura mínima especificada, o arriba de ella, hasta una distancia igual al espesor de la pieza que se vaya a soldar, pero no menor de 76 mm (3 pulg), en dirección lateral y en la de avance de la soldadura. Las temperaturas de precalentamiento y de entrepaso serán tales que eviten la formación de grietas. Para soldaduras que esten muy restringidas pueden necesitarse temperaturas por arriba de los mínimos mostrados. Para acero A514 las temperaturas máximas de precalentamiento y de entrepaso no deben de exceder 478 K (205° C) para espesores hasta de 38 mm (1 ½ pulg) inclusive, y 503 K (230 ° C) para espesores mayores.

**

Cuando la temperatura del metal base esté por debajo de 273 K (0° C), se debe precalentar el metal base hasta 293 K (20° C), por lo menos, y mantener a esta temperatura mínima durante la soldadura.

•

Esta provisión también se aplica para acero A36, con espesor hasta 25 mm (1 pulg).

••

El precalentamiento mínimo para acero A36, con espesor hasta 51 mm (2 pulg), es de 10° C).

22/46


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9.1.14.2 Longitud. Se permite una variación de 1 mm (1/32 pulg ) en la longitud total de miembros con ambos extremos preparados para transmitir compresiones por contacto directo. Los miembros que no tengan sus extremos preparados para trabajar por contacto directo, y que vayan a armarse con otras piezas de acero de la estructura, pueden tener una variación con respecto a su longitud detallada no mayor de 2 mm (1/16 pulg) para longitudes de hasta 9 m y no mayor de 3 mm (1/8 pulg) para más de 9 m de largo. 9.1.14.2 Tolerancias en el montaje. 1. En el montaje de piezas de acero se considera que éstas están a plomo, a nivel y alineadas si la tangente del ángulo que forma la recta que une los extremos de la pieza con el eje de proyecto no excede 1:500. 2. En el montaje de piezas para estructuras de varios pisos, se considera que éstas están a plomo, a nivel y si la tangente del ángulo que forma la recta que une los extremos de la pieza con el eje de proyecto no excede 1:500. a) El desplazamiento de los ejes de columnas adyacentes a cubos de elevador, respecto de su eje teórico, no excede 25 mm en cualquier punto de los primeros 20 pisos. Sobre este nivel, el desplazamiento puede aumentar 1mm por cada piso adicional, hasta un desplazamiento máximo de 50 mm. b) El desplazamiento de los ejes de las columnas exteriores, respecto de su eje teórico, no es mayor de 25 mm hacia fuera, ni 50 mm hacia dentro del paño del edificio en cualquier punto de los primeros 20 pisos. Sobre este nivel, estos límites pueden aumentarse 1.5 mm por cada piso adicional. Pero sin exceder un desplazamiento total de 50 mm hacia fuera, ni 75 mm hacia dentro del paño del edificio. 9.1.15

Conexiones.

9.15.1

Conexiones mínimas.

Las conexiones que soporten esfuerzos calculados, excepto para piezas de celosías y

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barras atiesadoras de largueros, deben diseñarse para soportar no menos de 264.6 MPa (2700 kg). 9.15.2

Conexiones excéntricas.

De ser posible, los ejes centroidales de miembros concurrentes, sometidos a esfuerzos axiales, se intersectan en un punto; de no ser así, se toman provisiones para resistir los esfuerzos por flexión debidos a la excentricidad. 9.15.3 Colocación de remaches, pernos y soldaduras. Excepto en los casos que se mencionan adelante, los grupos de remaches, pernos o soldaduras colocados en los extremos de cualquier miembro y que trasmiten esfuerzos axiales a ese miembro deben tener sus centroides en el eje centroidal del miembro, a menos que se tomen en cuenta el efecto de la excentricidad resultante. Salvo en miembros sometidos a variaciones repetidas de los esfuerzos que puedan producir fallas por fatiga, en la conexión extrema de ángulos sencillos o dobles y miembros de tipo similar no se requiere que se dispongan los filetes de soldadura para balancear las fuerzas respecto al eje o ejes neutros, y puede despreciarse la excentricidad entre los ejes centroidales de tales miembros y las líneas de gramil de sus conexiones extremas, cuando estas son remachadas o apernadas. 9.1.15.4 Rellenos. Cuando haya remaches o pernos, sometidos a esfuerzos calculados, que pasen a través de rellenos con espesor mayor de 6 mm (1/4 pulg), excepto en conexiones por fricción ensambladas con pernos de alta resistencia, los rellenos se extiendan más allá del material de la junta y se debe asegurar toda la extensión de éste, mediante suficientes remaches o pernos, para distribuir de manera uniforme el esfuerzo total en el miembro, sobre la sección combinada de miembro y relleno, o incluir un número equivalente de sujetadores en la conexión. En la construcción soldada, cualquier relleno con espesor de 6 mm (1/4 pulg) o mayor, deben prolongarse más allá de los bordes de la placa de unión y se suelda con la pieza a la que se une, con suficiente soldadura de manera que pueda transmitir los esfuerzos de la placa de la junta,


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aplicados como fuerza excéntrica en la superficie del relleno. Las soldaduras que unan la placa de unión con el relleno deben ser capaces de transmitir los esfuerzos de la placa, y ser de largo suficiente para no sobresforzar el relleno a lo largo de la pierna de la soldadura. Cualquier relleno con espesor menor de 6 mm (1/4 pulg) debe tener sus bordes al ras con los de la placa de la junta, y el tamaño de la soldadura debe ser la suma del tamaño necesario para soportar los esfuerzos de la placa más el espesor de la placa de relleno. 9.1.15.5 Conexiones de miembros a tensión o compresión en armaduras. Las conexiones en los extremos de miembros de armaduras sometidas a tensión o compresión deberán desarrollar la fuerza debida a la carga de diseño, pero su resistencia no debe ser menor que el 50 por ciento de la resistencia del miembro. 9.1.15.6 Conexiones de miembros comprimidos en los que la compresión se transmite por contacto directo. Cuando la transmisión de la carga de una columna a la placa de base o a otro tramo de columna se efectúe por contacto directo, se colocan suficientes remaches, pernos o soldaduras, para mantener todas las piezas en posición correcta. Cuando otros miembros comprimidos estén terminados para trasmitir la carga por apoyo, o directo, el material necesario para efectuar la conexión y sus remaches, pernos o soldaduras, se dispone de forma que mantenga todas las piezas alineadas, y se proporcionan para que resistan el 50 por ciento del esfuerzo calculado. 9.1.15.7 Remaches y pernos en combinación con soldaduras. En trabajos nuevos se considera que los remaches, pernos tipo A307 o de alta resistencia, empleados en conexiones por empuje, no contribuyen a resistir los esfuerzos en combinación con las soldaduras. Las soldaduras, si se usan, se diseñan para tomar todos los esfuerzos en la conexión. Se puede considerar que los pernos de alta resistencia, utilizados en juntas de fricción y colocados antes que la soldadura, sí comparten los

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esfuerzos con las soldaduras. Al hacer alteraciones soldadas a las estructuras, se pueden utilizar los remaches y pernos de alta resistencia, apretados correctamente, para tomar los esfuerzos producidos por las cargas muertas existentes, y diseñar las soldaduras para resistir únicamente los esfuerzos adicionales. 9.1.16

Control de calidad.

9.1.16.1 General. El fabricante debe llevar a cabo el control de calidad que juzgue necesario para asegurar que todo el trabajo se realice de acuerdo con esta especificación. Además, tanto el material como la mano de obra pueden ser inspeccionados en cualquier etapa del proceso de fabricación por inspectores calificados que representen a Pemex Exploración y Producción. Hasta donde sea posible, toda la supervisión por parte de PEP se debe hacer en la planta del fabricante, y éste debe cooperar con el supervisor, permitiendo el acceso a todos los lugares donde se esté haciendo el trabajo. El supervisor debe programar su trabajo de tal forma que ocasione interrupciones mínimas en la fabricación. 9.1.16.2 Rechazos. Pueden rechazarse en cualquier momento, durante el avance del trabajo, material o mano de obra que no estén razonablemente de acuerdo con esta especificación. El fabricante debe recibir copias de todos los informes que el supervisor suministre a PEP. 9.1.16.3 Inspección de la soldadura. La inspección de la soldadura se realiza de acuerdo con la sección 6 del Structural Welding Code, D 1.1-72 del AWS. Cuando se requieran pruebas no destructivas, se definen claramente proceso, extensión, técnica y reglas de aceptación.


9.1.16.4 Identificación resistencia.

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de

acero

de

alta

El acero que se use para piezas principales y que se requiera que tenga un esfuerzo de fluencia 2 superior a 247.94 MPa (2530 kg/ cm ) se marca en el taller del fabricante de manera que se pueda identificar su especificación ASTM. La identificación de esos aceros en miembros o conjuntos terminados se hace pintando la especificación ASTM en la pieza, sobre la pintura de taller, antes de realizar el embarque. 9.2

Conexiones soldadas.

9.2.1

Requisitos generales.

9.2.1.1

Dibujos.

Los dibujos deben contener información completa y clara sobre la posición, tipo, tamaño y longitud de todas las soldaduras; también debe indicarse en ellos las soldaduras que se hacen en taller y las que se efectuan en campo. 9.2.1.2 En los dibujos se indican las juntas en las cuales es importante que se controle la técnica empleada para soldar y el orden de colocación del metal de aportación, para reducir a un mínimo los esfuerzos residuales y distorsiones. Las técnicas y secuencias que se quieran emplear se aprueban por adelantado. 9.2.1.3 Las longitudes de las soldaduras señaladas en los planos son las longitudes efectivas necesarias, descritas en 2.b. 9.2.1.4 Los dibujos de detalle indicarán claramente, mediante símbolos, de soldadura y croquis, aclaratorios cuando sean los detalles de las juntas de penetración y la preparación requerida del material para hacerlas. Se detallan tanto en planta como en corte, los respaldos de acero. 9.2.1.5 Si se requiere alguna forma especial de inspección, ésta se indica en los planos y especificaciones.

25/46

9.2.2

Area efectiva de las soldaduras.

9.2.2.1

Soldaduras de filete.

El área efectiva de una soldadura de filete se obtiene multiplicando su longitud efectiva por la dimensión de su garganta, la cual es igual a la distancia más corta entre la raíz y la cara exterior de la soldadura teórica, sin considerar el refuerzo (figura 2.c.). 1. La longitud efectiva de una soldadura de filete es la longitud total del cordón, incluyendo las vueltas en las esquinas extremas, si éstas existen, y sin descontar los cráteres que se forman al levantar el electrodo, los que deben rellenarse para que todo el cordón quede del mismo tamaño en toda su longitud. 2. Si el cordón de soldadura se deposita a lo largo de una línea curva, su longitud efectiva se mide a lo largo del eje de la garganta. Si el área efectiva de una soldadura de filete hecha en el borde de un agujero resulta mayor que la de una soldadura de tapón hecha en un agujero de las mismas dimensiones, ésta última se toma como área efectiva. 3. El tamaño nominal de una soldadura de filete es el tamaño de la pierna de la misma (figura 2.c.); así, en el caso común en que las dos piernas del filete son iguales, la garganta es igual a 0.707 veces el tamaño nominal. 4. La longitud efectiva mínima de una soldadura de filete no debe ser menor de cuatro veces su tamaño nominal; si es más corta, se consideran que el tamaño nominal del filete es igual a la cuarta parte de su longitud efectiva. 9.2.2.2

Soldaduras de penetración.

El área efectiva de una soldadura de penetración es igual al producto de su longitud efectiva por su espesor efectivo. 1. La longitud efectiva de cualquier soldadura de penetración, normal al eje de la pieza unida o inclinada con respecto al eje, es igual al ancho de


esa pieza, medido perpendicularmente dirección de los esfuerzos.

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a

la

2. El espesor efectivo de una soldadura de penetración completa es igual al grueso de la pieza unida más delgada; no se permite incremento alguno en el refuerzo de la soldadura. 3. El espesor efectivo de las soldaduras de penetración incompleta se define en las figuras 6, 7 y en 9.2.3.1.b. 9.2.2.3

Soldaduras de tapón y de ranura.

El área efectiva de una soldadura de tapón o de ranura es igual al área nominal del agujero circular o alargado, en que se hizo la soldadura, medida en el plano de la superficie de falla. 9.2.3

Detalles de las juntas soldadas.

9.2.3.1

Calificación de las juntas.

b) Las soldaduras de arco sumergido de juntas de penetración completa, se hacen siempre en posición plana. c) Se consideran precalificadas todas las juntas de penetración completa que satisfagan los requisitos indicados en las figuras 3. a .5, sujetas a las limitaciones especificadas en 9.1.3.4. d) Las características de las juntas de penetración completa indicadas en los planos de fabricación pueden diferir de las que aparecen en las figuras 3, 4 y 5, únicamente en los aspectos siguientes: -

El grueso del material especificado en cada caso es el grueso nominal máximo que puede emplearse.

-

Las aberturas mostradas de la raíz de las juntas hechas manualmente y de las juntas abiertas, con placa de respaldo, hechas por el proceso de arco sumergido, son mínimas; pueden detallarse excediendo la dimensión especificada en no más de 1.5 mm. En juntas cerradas, soldadas con arco sumergido, la abertura de la raíz debe detallarse igual a cero.

-

Los ángulos mostrados de los biseles son mínimos; pueden detallarse excediendo el valor especificado en no más de 10 grados.

-

Los radios mostrados de las preparaciones en U y J son mínimos; pueden detallarse excediendo la dimensión mostrada en no más de 3 mm.

-

Las preparaciones dobles empleadas en soldaduras manuales hechas por los dos lados pueden ser de profundidades diferentes, pero la menor de las dos debe ser como mínimo, igual a una cuarta parte del grueso de la parte más delgada de las que se estén uniendo.

Las juntas que satisfagan los detalles especificados en los incisos siguientes, que se suelden usando los electrodos adecuados y que cumplan todos los puntos pertinentes de esta especificación, se llaman "juntas precalificadas", y pueden usarse sin realizar ninguna prueba previa. Para emplear juntas cuyos detalles difieran de los especificados abajo, es necesario que antes de iniciar la fabricación de la estructura se sometan a aprobación sus características y los procedimientos que se deseen emplear para soldarlas, y se demuestre que son adecuadas para el tipo de trabajo que deben desempeñar en la estructura de la que formen parte. 1. Juntas de penetración completa hechas manualmente con electrodo recubierto o automáticamente con arco sumergido. a) Una junta en la que el metal de aporte penetre en todo el grueso de las piezas por unir y en la que se logre la fusión de soldadura y metal base en todo el espesor, mediante la aplicación del metal de aporte por los dos lados de la junta o por uno de ellos, utilizando en este caso una placa de respaldo, recibe el nombre de junta de penetración completa.

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1

2

T

1 T 2

T

T 6 máx a

Recta

3

6 máx. Recta 60°

4

1 T 2

T 3

19 máx.

6 máx a

Recta

60°

5

V sencilla

6

45°

T

19 má x

19 máx.

3 a

3 a

V sencilla

7

Bisel sencillo

8

19 máx. T 45°

45°

45° a 90°

3

3 19 máx.

ab

a

Bisel sencillo

a

Limpiar la raíz antes de soldar el segundo lado.

b

Para posición horizontal únicamente.

Bisel sencillo

El tamaño de las soldaduras de filete utilizados para reforzar soldaduras de penetración en juntas en “Te” o en esquinas debe ser igual a T/4, con un máximo de 10 mm. Las acotaciones están en mm.

Figura 3. Juntas soldadas de penetración completa en material de espesor limitado (soldadura manual con electrodo recubierto).

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9*

10

?

60°

R

3 60°

V Sencilla (d)

11* ?

V doble (a c)

12

Separador de R x 3

45° 6 R ?

V Doble (a c)

13*

?

Bisel sencillo (b)

14 45° 45° 6

R Separador de 6 x 3

V Sencilla * limitaciones para las juntas 9, 11 y 13

?

R

Posiciones permitas para soldar

45°

6

En todas posiciones

Bisel Sencillo (a b c)

15

Colóquese primero el cordón de fondeo de este lado 45°

45° 3

0° o 15° 30°

10

Solamente plana y sobre cabeza

20°

13

Solamente plana y sobre cabeza Bisel Doble (a b c)

( a) (b) (c) (d)

Limpiar la raíz antes de soldar el segundo lado. Para posición horizontal únicamente. Esta junta debe limitarse de preferencia a material base de espesor no menor de 16 mm. No precalificada para conexiones en polines de tensión de trabes para puentes Acotaciones en mm.

Figura 4a. Juntas soldadas de penetración completa en material de espesor no limitado (Soldadura manual con electrodo recubierto).

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16*

17

?

3 45°

45°

R=6 3

1.5 R=10

o U sencilla (a)

18*

J Doble ( a b c)

19

?

R=6

?

E

3

R=6

o ? U doble (a c)

20*

J Doble ( a b c)

R

separador

21

?

? R=3 E

R=6

3

T

o

R

?

E (a c) Bisel doble

U sencilla (a)

16*

23 45°

3 45° 1.5

R=10 3

45° Bisel doble (a c)

J sencilla (a b) * Limitaciones para las juntas 16, 18 y 20

* Limitaciones para las juntas 19 y 21

?

Posiciones Permitidas para soldar.

?

R

Posiciones permitidas para soldar.

45°

En todas posiciones.

45°

6

En todas posiciones.

20°

Solamente plana y sobre cabeza.

30°

10

Solamente plana y sobre cabeza.

E Sin límite No mayor que 75 mm

(a)


(b)

Para posición horizontal únicamente.

(c)

Esta junta debe limitarse de preferencia, a material base de espesor no menor de 16 mm. El tamaño de las soldaduras de filetes utilizadas para reforzar soldaduras de penetración en juntas en “Te” o en esquinas será igual a T/4, con un máximo de 10 mm. Acotaciones en mm.

Figura 4b.

Juntas soldadas de penetración completa en material de espesor no limitado (Soldadura manual con electrodo recubierto).

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Soldadura manual con electrodo recubierto en el material de espesor no limitado *24

*25

?

?

R=10

45° o 90°

Ø°

3

1.3

R=10

3 J sencilla (a)

J (a) sencilla *Limitaciones para las juntas 24, 25 y 26

*26

? E

R=10

?

Posiciones permitidas para soldar

E 24

3

26

1.5

E

?

J (a b) doble

45°

En todas posiciones

Sin limite

30°

Solamente plana y sobre cabeza

No mayor que 76 mm

a)


b)

Esta junta debe limitarse, de preferencia, a material base de espesor no menor de 16 mm. El tamaño de las soldaduras de filete utilizadas para reforzar soldaduras de penetración en juntas, en “Te” o en esquinas debe ser a T/4, con un máximo de 10 mm. Las acotaciones están en mm.

Soldadura automática de arco sumergido en material de esposores limitados y no limitados. 27

28

20° R=6

1.3 Max

6 ?

0

R=6

Recta

29

20°

U doble

30 60° 10 Max.

3 0 60°

0 Recta

Figura 4 c.

Bisel doble

Juntas soldadas de penetración completa.

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31*

33

?

32*

separadador de 16 x 6

20°

T 16

R

20°

V sencilla

V doble

34*

35

60°

60° 38 máx

T

T 6

Suéldese después de haber colocado un cordón como mínimo por el otro lado.

6

1 ?T ? 6 ? 3

0

0

80°

V sencilla

36*

2 ?T ? 6 ? 3

V doble

38

?

45°

37* 25 máx T

R

6

V sencilla 60°

39

Bisel sencillo

40

25 máx

60° 19 máx

T 6

0 V sencillo

Filete de soldadura de respaldo, hecho manualmente con electrodo recubierto o automáticamente con arco sumergido

Suéldese después, de haber colocado un cordón como mínimo por el otro lado.

T 3 0 Bisel sencillo

Limitaciones para juntas 31, 36 y 37 El tamaño de Designación

?

R

Espesor máx. (T)

31

30°

6

13

esquina debe ser igual a T/4, con un máximo de 10 mm.

36 32 37

Figura 5.

las soldaduras de filete utilizadas para

reforzar soldaduras de penetración en juntas en “Te” o en

20°

16

Las acotaciones están en mm.

Sin límite

Juntas soldadas de penetración completa en material de espesor limitado y de espesor no limitado (soldadura automática de arco sumergido).

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1

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a

0.8 a 3

T T

Espesor efectivo de la garganta = T T = máx = 3

0 a 1.5 Recta

2 0.8 a 3 No es necesario limpiar la raíz antes de soldar por el segundo lado.

T 0.8 a 3 0 a 1.5

Recta

3

a

Espesor efectivo de la garganta =

0.8 a 3

3 T 4

T

T máx = 6

1 T mín 2

Recta

4

a

5

a 0.8 a 3

60°

0.8 a 3 0a3 45°

T

2.5 mín.

0a3 2.5 mín.

Borde inferior para posición horizontal

Espesor efectico de la garganta = T T máx = 13

Espesor efectivo de la garganta = T T máx = 13

Bisel sencillo

V sencilla

*

T

Juntas soldadas por un solo lado Acotaciones en mm

Figura 6 a.

Juntas de penetración incompleta (soldadura manual con electrodo recubierto)

32/46


P.3.0133.01:2001 UNT

6

7

60°

60°

D

D

T

T

D

o

0

**Garganta efectiva = D T ? 13

V sencilla

8


60°

V doble

9

45°

45° T D

D T

D

0

0 **Garganta efectiva = D -3 T ? 13

V sencillo

10

45°

45° Bisel doble

11

R=6

**Garganta efectiva = D -3 T ? 38

45°

R=6

D

D

T D 0 R=6 **Garganta afectiva = D T ? 13

U sencilla

12

U doble

13

45°


45° 45°

R = 10 D D

T

T T

D

0

0 **Garganta efectiva = D T ? 13

J sencilla

** Garganta efectiva mínima =

J doble

45°


T /6

Acotaciones en mm.

Figura 6 b.

Juntas de penetración incompleta (soldadura manual con electrodo recubierto).

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14

15

60°

60°

D

D

T

T

D

0

*Garganta efectiva = D T ? 19

V sencilla

16


60°

V doble

17 60°

60°

D D

T

T

D 0

0 *Garganta efectiva = D -3 T ? 19

V sencillo 20°

18

60°


Bisel doble

19

R=6

20°

D

R=6

D

T

T D 0 0

R=6 *Garganta efectiva = D T ? 19

U sencilla

20 21

* *

U doble

22 Junta 20 21

?

R = 10

45°

? 20° 45°

R = 13 D T

D

T


20°

D

0 o *Garganta efectiva = D T ? 19

J sencilla

* Garganta efectiva mínima =

J doble

45°


T /6

Acotaciones en mm.

-

Figura 7.

Juntas de penetración incompleta (soldadura de arco sumergido).

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Las preparaciones dobles empleadas en soldaduras manuales hechas por los dos lados pueden ser de profundidades diferentes, pero la menor de las dos debe ser como mínimo, igual a una cuarta parte del grueso de la parte más delgada de las que se estén uniendo. 2. Juntas de penetración incompleta hechas manualmente con electrodo recubierto o automáticamente con arco sumergido. En estas juntas la penetración de la soldadura es menor que el grueso total de las partes por unir. Pueden hacerse colocando el metal de aporte por los dos lados o por uno sólo, pero las juntas del segundo tipo se emplean únicamente cuando existan restricciones exteriores que impidan el giro de las piezas unidas. Las soldaduras de penetración en las que el metal de aporte se deposite por un solo lado sin placa de respaldo y aquellas en las que el metal de aporte se deposite por los dos lados, pero sin limpiar adecuadamente la raíz del primer depósito antes de colocar el segundo, se consideran de penetración incompleta. No se deben emplear soldaduras de penetración incompleta cuando estén sometidas a cargas cíclicas de tensión, normales a su eje, que puedan producir fallas por fatiga.

excediendo la dimensión mostrada en no más de 3 mm. -

Las preparaciones hechas en una y otra cara de juntas soldadas por los dos lados pueden ser de profundidades desiguales, siempre que cada una de ellas satisfaga los requisitos indicados en las figuras 6 y 7.

-

En juntas soldadas utilizando el proceso de arco sumergido la abertura de la raíz debe detallarse igual a cero.

-

En juntas soldadas utilizando el proceso de arco sumergido en las que la cara de la raíz sea menor de 6 mm, se hará cuando menos un cordón inicial manualmente para evitar que el metal de aporte depositado automáticamente queme el metal base y pase a través de éste.

3. Soldaduras de filete hechas manualmente con electrodo recubierto o automáticamente con arco sumergido. a) Se consideran precalificadas todas las soldaduras de filete que satisfagan los requisitos que se dan a continuación:

Las soldaduras de arco sumergido de juntas de penetración incompleta se hacen siempre en posición plana.

-

Se consideran precalificadas todas las juntas de penetración incompleta que satisfagan los requisitos indicados en las figuras 6 y 7, sujetas a las limitaciones especificadas en 9.1.3.4.

El tamaño mínimo de las soldaduras de filete, exceptuando las utilizadas para reforzar soldaduras de penetración, debe ser el indicado en la Tabla 4.

-

Las características de las juntas de penetración incompleta indicadas en los planos de fabricación pueden diferir de las que aparecen en las figuras 6 y 7, únicamente en los aspectos siguientes:

El tamaño máximo de los filetes que puedan colocarse a lo largo del borde cuadrado de una placa, o del redondeado de un perfil laminado es:

-

El espesor del material, cuando éste es menor de 6 mm (1/4 pulg).

-

2 mm (1/16 pulg) menor que el grueso del material, cuando éste es de 6 mm (1/4 pulg) o mayor, a menos que en los planos se indique, especialmente, que la soldadura debe depositarse de manera que se obtenga el tamaño total de la garganta.

-

Los ángulos mostrados de los biseles son mínimos; pueden detallarse excediendo el valor especificado en no más de 10 grados.

-

Los radios mostrados de las preparaciones en U y J son mínimos; pueden detallarse

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-

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Si el extremo de una placa sometida a tensión se conecta a otro elemento estructural empleando únicamente soldaduras de filete en sus dos bordes longitudinales, la longitud de cada una de ellas debe ser mayor que la separación entre ambas, medida perpendicularmente a su eje. La separación Tabla 4 Grueso máximo de las partes unidas en la junta

entre los dos filetes no debe exceder de 20 cm (8 pulg) a menos que se prevenga la flexión transversal excesiva de la conexión mediante soldadura en el extremo de la placa o que se hagan soldaduras de tapón o de ranura intermedios.

Tamaño mínimo de la soldadura de filete*

Hasta 6 mm (1/4 pulg) inclusive

3 mm (1/8 pulg)

Más de 6 mm hasta 13 mm (1/2 pulg)

5 mm (3/16 pulg)

Más de 13 mm hasta 19 mm (3/4 pulg)

6 mm (1/4 pulg)

Más de 19 mm hasta 38 mm (1 1/2 pulg)

8 mm (5/16 pulg)

Más de 38 mm hasta 57 mm (2 1/4 pulg)

10 mm (3/8 pulg)

Más de 57 mm hasta 152 mm (6 pulg)

13 mm (1/2 pulg)

Más de 152 mm (6 pulg)

16 mm (5/8 pulg)

*

Cuando las placas unidas sean de gruesos diferentes, el tamaño del filete no tiene que ser mayor que el espesor de la placa más delgada.

-

Si el extremo de una placa sometida a tensión se conecta a otro elemento estructural empleando únicamente soldaduras de filete en sus dos bordes longitudinales, la longitud de cada una de ellas debe ser mayor que la separación entre ambas, medida perpendicularmente a su eje. La separación entre los dos filetes no debe exceder de 20 cm (8 pulg) a menos que se prevenga la flexión transversal excesiva de la conexión mediante soldadura en el extremo de la placa o que se hagan soldaduras de tapón o de ranura intermedios.

-

-

Cuando haya posibilidad de separación o pandeo de los elementos unidos, la distancia entre los dos filetes se reduce a dieciséis veces el grueso de la placa más delgada, a menos que se tomen medidas efectivas para eliminar esa posibilidad. La liga de dos elementos puede lograrse mediante soldaduras de filete intermitentes colocadas entre ellos, cuando la resistencia requerida sea menor que la desarrollada por

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una soldadura continua de filete, del menor tamaño permitido. La soldadura se diseña para transmitir las fuerzas existentes. La longitud efectiva de cualquier segmento de una soldadura de este tipo no será menor que cuatro veces el tamaño del filete, o en caso contrario se considerará que el tamaño de la soldadura no exceda la cuarta parte de su longitud efectiva, con un mínimo de 38 mm. Pueden usarse soldaduras de filete, para ligar placas que no sean perpendiculares entre si, pero únicamente cuando el ángulo menor que formen las dos placas esté comprendido entre 60° y 90° (figura 8). 4.

Juntas traslapadas.

-

El traslape mínimo es igual a cinco veces el grueso de la más delgada de las piezas unidas, pero no menor de 25 mm (1 pulg) (figura 8).

-

En juntas traslapadas de placas o barras, sujetas a fuerzas axiales se colocan


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soldaduras de filete a lo largo de los extremos de las dos piezas traslapadas, aunque se puede suprimir una de las dos soldaduras cuando las deformaciones de la junta estén suficientemente restringidas para evitar que la junta se abra bajo la carga máxima (figura 8). -

Pueden usarse soldaduras de filete en los bordes de agujeros circulares o ranuras, para transmitir la fuerza cortante o para evitar el pandeo o separación de placas traslapadas. Estas soldaduras no deben confundirse con las de tapón o de ranura.

5. Las soldaduras de filete depositadas en los lados opuestos de un plano de contacto común a dos piezas deben interrumpirse en la esquina común a ambas soldaduras (figura 8). Si las soldaduras de filete colocadas en los extremos o lados de un elemento estructural, llegan hasta sus extremos deben prolongarse, siempre que sea posible de manera continua alrededor de las esquinas en una longitud no menor que el doble de su tamaño nominal, salvo en los casos mencionados en el párrafo anterior. Estas prolongaciones se deben indicar, en los dibujos de fabricación de la estructura. 6. Soldaduras de tapón o de ranura hechas manualmente con electrodo recubierto. Estas soldaduras pueden emplearse para transmitir las fuerzas cortantes en juntas traslapadas o para evitar el pandeo o la separación de las partes que las forman. El diámetro de los agujeros para una soldadura de tapón no debe ser menor que el grueso de la placa que la contiene más 8 mm (5/6 pulg), ni mayor de 2 1/4 veces el espesor del metal de aporte. La separación mínima entre centros de soldaduras de tapón debe ser cuatro veces el diámetro del agujero. En soldaduras de ranura, la longitud de la ranura no debe exceder diez veces el espesor de la soldadura. El ancho de la ranura no debe ser menor que el grueso de la placa que la contiene más 8 mm (5/16 pulg), ni mayor de 2 1/4 veces el espesor de la soldadura.

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Los extremos de las ranuras deben ser semicirculares o tener sus esquinas redondeadas, con un radio no menor que el grueso de la placa que las contiene, excepto en ranuras que se extiendan hasta el borde la placa. La separación transversal mínima entre dos soldaduras de ranura, debe ser cuatro veces el ancho de la ranura. La separación longitudinal mínima, medida entre centros, debe ser el doble de la longitud de la ranura. El espesor de las soldaduras de tapón o de ranura hechas en material de grueso igual o menor de 16 mm (6/8 pulg), el espesor de las soldaduras debe ser por lo menos, la mitad del grueso del material, con un mínimo de 16 mm (5/8 pulg). 7. Juntas semiautomáticas hechas por el proceso de arco sumergido. No hay juntas semiautomáticas precalificadas, por lo que antes de usarlas con fines estructurales se demostrará su eficiencia y capacidad para desarrollar el trabajo que les corresponda durante la operación de la estructura. 9.2.3.2 Calificación de soldadores y operadores.

punteadores,

Las soldaduras deben ser hechas únicamente por punteadores, soldadores u operadores que hayan sido previamente calificados mediante pruebas como las prescritas en el “Structural Welding Code”, AWS D.1.1, para realizar el tipo de trabajo requerido. 9.2.3.3 Calificación soldaduras y juntas.

de

los

detalles

de

Pueden emplearse, sin necesidad de ser calificadas, todas las juntas de penetración completa o parcial que se aceptan sin calificación según las normas AWS D 1.1. Pueden emplearse formas y detalles de juntas o procesos y procedimientos de soldaduras distintos de los anteriores, siempre que hayan sido calificados de acuerdo con los requisitos de AWS D 1.1. Deben emplearse los electrodos y fundentes especificados en la Tabla 5 para hacer soldaduras de penetración completa diseñadas con los esfuerzos permisibles del metal base, como se


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indica en la tabla 6. Pueden emplearse los electrodos y fundentes de la tabla 6 para hacer soldaduras de filete o de penetración parcial. No se recomienda soldar acero tipo A440. 9.3

Conexiones con pernos o remaches.

9.3.1

Pernos de alta resistencia.

El uso de pernos de alta resistencia debe estar de acuerdo con las indicaciones de las especificaciones para juntas estructurales con

pernos, ASTM A325 ó A490, aprobadas por el Consejo de Investigaciones Sobre Juntas Estructurales Remachadas o Apernadas. Pueden usarse pernos A449 de diámetro no mayor de 38 mm (1 1/2 pulg) en lugar de pernos A325, siempre que se coloque una rondana endurecida bajo la cabeza del perno. Sin embargo, las tuercas empleadas con pernos A449 deben cumplir los requisitos ASTM A325.

°a 60

°a 60

Tamaño del

° 90

° 90

filete

3 mm máx. 0

t >t1 t t1

5 t 1mín (?25 mm)

Interrumpase las soldaduras en las esquinas

Figura 8.

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Tabla 5 Proceso de soldadura Metal Base

2

Arco eléctrico con electrodo recubierto

Arco sumergido

Arco con gas

ASTM A36, A53 GRADO B, A375, A500, A501, A 529 Y A570 Grados D y E.

AWS A5.1 o A5.5, 60XX o e70XX 2

AWS A5.17 F6X o F7X-EXXX

AWS A5.18 E70S-X O E70U-1

ASTM A242, A441, A572 Grados 42 A 60 Y A5883

AWS A5.1/52 o A5.5, E70XX*

AWS A5.17 F7X-EXXX

AWS A5.18 E70S-X O E70U-1

ASTM A572 Grado 65

AWS A5.5 E80XX*

Grado F80

Grado E80S

ASTM A514 con espesor sobre 64 mm (2 ½ pulg)

AWS A5.5 E100XX*

Grado F100

Grado E100S

ASTM A514 con espesor sobre 64 mm (2 ½ pulg)

AWS A5.5 E110XX*

Grado F100

Grado E110S

Se permite el uso de metal de aporte que tenga las propiedades mecánicas inmediatamente superiores a las indicadas en la tabla. 1.

Cuando las soldaduras vayan a relevarse de esfuerzos, el metal de aporte depositado no debe contener más de 0.05 por ciento de vanadio.

2.

En juntas que involucren metales base de distinta resistencia a la fluencia, pueden emplearse los metales de aporte aplicables a la menor resistencia a la fluencia.

3.

Para aplicaciones arquitectónicas que empleen el material expuesto a la intemperie y sin pintar, el metal de aporte depositado debe tener una resistencia a la corrosión atmosférica y características de coloración semejantes al del base empleado. Siguiendo la recomendación del fabricante del acero.

*

Clasificación de bajo contenido de hidrógeno.

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Tabla 6 Tipo deesfuerzo

Esfuerzo permisible*

Tensión o compresión paralela al eje de cualquier soldadura de penetración completa.

Igual que para el metal base.

Tensión perpendicular a la garganta** de una soldadura de penetración completa.

Igual que el esfuerzo permisible de compresión del metal base*.

Electrodo requerido

4

Metal base

Compresión perpendicular Igual que el a la garganta efectiva** de esfuerzo cortante una soldadura de permisible del metal penetración parcial o base*. completa. Cortante sobre la garganta Igual que el efectiva de una soldadura esfuerzo cortante de penetración completa o permisible del metal parcial. base*. Esfuerzo cortante en la garaganta efectiva** de soldadura de filete, independientemente de la dirección de aplicación de la fuerza; tensión normal* al eje, en la garganta efectiva, de una soldadura de tapón o de una ranura. Los esfuerzos dados se aplican también a soldaduras hechas con el electrodo especificado en aceros con esfuerzo de fluencia mayor que el del metal base especificado en esta tabla. El esfuerzo permisible, sin tomar en cuenta la clasificación del electrodo empleado, no deberá exceder el dado en la tabla para el metal base menos resistente que se vaya a unir.

123.97 MPa 2 (1265 Kg/cm ).

AWS A5.1 electrodos E60XX

A500 Grado A

AWS A5.17, Combinación A570 Grado D de fúndente y electrodo F6X-EXXX AWS A5.20, E60T-X

144.55 MPa 2 (1475 Kg/cm ).

electrodos

AWS A5.1a A5.5 electrodos E70XX AWS A5.17 combinación de fúndente y electrodo F7X-EXXX AWS A5.18, electrodos E70S-X o E70U-1 AWS A5.20, electrodos E70T-X

40/46

A36 A53 Grado B A242 A375 A441 A500 Grado D A501 A529 A570 Grado E A572 Grados 42 A60 A588

4


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Tabla 6 (Continuación) Tipo de esfuerzo

Esfuerzo permisible*

Electrodo requerido

4

Metal base

4

165.13 MPa 2 (1685 kg/cm )

AWS A5.5 electrodos A572 Grado 65 E80XX arco sumergido, o arco con electrodo y gas, grado 80.

186.2 MPa 2 (1900 kg/cm )

AWS A5.5 electrodos A514 con espesor mayor E90XX arco sumergido, o de 64 mm (2 1/2 pulg) arco con electrodo y gas, grado 90.

205.8 MPa 2 (2100 kg/cm )

AWS A5.5 electrodos A514 con espesor mayor E100XX arco sumergido, o de 64 mm (2 1/2 pulg) arco con electrodo y gas, grado 100.

227.36 MPa 2 (2320 kg/cm )

AWS A5.5 electrodos A514 con espesor hasta E110XX arco sumergido, o de 64 mm inclusive arco con electrodo y gas, grado 110.

*

Se debe emplear el electrodo o fundente especificado en la tabla 5.

**

Ver 9.2.2, para la definición de garganta efectiva de soldaduras de filete y de penetración parcial.

*

Las soldaduras de filete o de penetración parcial que unen los elementos componentes de miembros compuestos, tales como conexiones entre alma y patín, pueden diseñarse sin tomar en cuenta el esfuerzo de tensión o compresión, en los elementos paralelos al eje de las soldaduras. Con materiales A242, A441, A514, A572 y A588 sólo deben usarse electrodos con bajo contenido de hidrógeno.

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Tabla D.7 Distancia mínima al borde para agujeros punzonados, limados o taladrados (mm) Diámetro del perno o remache En borde cortados con cizalla

En bordes laminados de placas, perfiles o barras, o bordes cortados con gas **

(mm)

(pulg)

12.7

( 1/2 )

22

19

15.9

( 5/8 )

29

22

19.1

( 3/4 )

32

25

22.2

( 7/8 )

38*

29

25.4

( 1 )

45*

32

28.6

(1 1/8)

51

38

31.8

(1 1/4)

57

41

Sobre 31.8

(1 1/4)

1.75 x diámetro

1.25 x diámetro

*

Estos valores pueden ser 32 mm (1 1/4 pulg) en los extremos de los ángulos de conexión de vigas.

**

Todas las distancias al borde, de esta columna, pueden reducirse 3 mm cuando el agujero se encuentre en un lugar donde el esfuerzo no exceda 25 por ciento del esfuerzo máximo permisible en el elemento.

42/46


9.3.2

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Paso mínimo.

9.4.3

Superficies en contacto.

La distancia mínima entre los centros de los agujeros para pernos o remaches no debe ser menor de 2 2/3 veces el diámetro nominal del perno o remache, pero es preferible que no sea menor de 3 diámetros.

Las superficies en contacto se limpian de acuerdo con 9.4.1 antes del ensamblado, pero no se pintarán.

9.3.3

Las superficies terminadas con máquina deben protegerse contra la corrosión mediante una capa antioxidante que se pueda remover fácilmente antes del montaje, o que tenga características que hagan innecesaria su remoción.

Distancia mínima al borde.

La distancia mínima del centro de un agujero para perno o remache a cualquier borde, debe ser la dada en la Tabla7. 9.3.4

Superficies terminadas.

Distancia máxima al borde.

La distancia máxima del centro de un perno o remache al borde más cercano de partes en contacto debe ser 12 veces el espesor de la placa, pero sin exceder 15 cm (6 pulg). 9.4

Pintura de taller.

9.4.1

Requisitos generales.

No se deben pintar las estructuras que vayan a recubrirse con concreto. en todos los casos restantes, y salvo excepción expresa, debe darse a las estructuras una mano de pintura de taller (referencia 5.7) aplicada cuidadosamente y uniformemente a superficies secas que hayan sido limpiadas; la pintura puede aplicarse con brocha, rociado , rodillo, por inmersión, etc. (referencia 5.6). Después de la inspección y aprobación, pero antes de dejar el taller, todas las piezas que deban pintarse se limpian mediante un cepillado a mano con cepillo de cerda metálica, o por otros métodos elegidos por el fabricante, para suprimir las escamas de laminación sueltas, oxido, escoria de soldadura o depósitos de fúndente, suciedad y cualquier materia extraña; los depósitos de grasa y aceite se remueven con un solvente. Después de la fabricación, las estructuras que no deben pintarse en taller se limpian con un solvente para eliminar aceite y grasa, y la suciedad y demás materias extrañas se suprimirán mediante un cepillado cuidadoso con cepillo de fibra. 9.4.2

9.4.4

Superficies inaccesibles.

Las superficies que vayan a resultar inaccesibles después de armar la estructura, se tratan de acuerdo con 9.4 antes de efectuar el armado.

43/46

9.4.5 Superficies adyacentes a soldaduras de campo. Salvo que se especifique otra cosa, las superficies que estén hasta 5 cm de cualquier punto que se vaya a soldar en campo estarán libres de materiales que pudieran evitar una soldadura apropiada o producir humos perjudiciales mientras se suelda. 9.5

Montaje.

9.5.1

Contraventeo.

La estructura de edificios de acero se debe construir a plomo y a nivel, dentro de los límites definidos en 9.1.14.3, y se coloca este contraventeo temporal cuando sea necesario para tomar en cuenta todas las cargas a que pueda quedar sometida durante el montaje, incluido el equipo y su operación. El contraventeo debe permanecer en su lugar mientras la seguridad lo requiera. 9.5.2

Conexiones provisionales.

Durante el montaje, todas las piezas deben asegurarse mediante pernos o soldaduras, para tomar en cuenta los esfuerzos producidos por carga muerta, viento, sismo y operaciones de montaje. 9.5.3

Alineación.

No se colocan remaches ni pernos o soldaduras definitivas hasta que toda la zona de la estructura que vaya a quedar rigidizada por ellos esté adecuadamente alineada y plomeada.


9.5.4

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Soldadura de campo.

La pintura de taller en superficies adyacentes a juntas que se vayan a soldar en campo se cepilla con cepillo de alambre, hasta reducir la capa de pintura a un mínimo.

cuenta los efectos, sobre su resistencia a la fatiga, de los ciclos de carga que haya soportado antes de la reparación.

9.6 Refuerzo, reparación o modificación de estructuras existentes.

9.6.3.3 Si la estructura está sometida a cargas repetidas, los detalles del refuerzo se hacen tomando en cuenta al efecto debilitante que tienen las concentraciones de esfuerzos en la resistencia a la fatiga del metal base.

9.6.1

9.6.4

Aspectos generales.

Todas las provisiones de esta especificación aplican también al refuerzo, reparación o modificaciones de estructuras existentes, salvo cuando los afecte alguna de las siguientes cláusulas. 9.6.2

Materiales.

9.6.2.1 Antes de preparar los dibujos y especificaciones relativos al refuerzo, reparación o modificación de una estructura existente, se determinan las características del metal base empleado en ella. 9.6.2.2 Cuando se vayan a soldar entre sí, aceros de distintas propiedades, se debe prestar especial atención a la selección del metal de aporte y del procedimiento de soldadura que se empleará para depositarlo. 9.6.3

9.6.4.1 Las superficies de metal antiguo que vayan a quedar cubiertas por material de reparación o refuerzo se limpiarán de polvo, óxidos y otros materiales extraños, salvo la capa de pintura adherente. Las porciones de superficies sobre las que se vaya a soldar se deben limpiar cuidadosamente, eliminando todos los materiales extraños, incluyendo la pintura, en una franja de ancho no menor de 5 cm a cada lado de los bordes de la soldadura. 9.6.4.2 Los bordes a lo largo de los que se vaya a soldar, que hayan sido reducidos a un espesor menor que el tamaño especificado de la soldadura, se reconstruirán con material de aporte hasta tener un espesor igual al tamaño del cordón de soldadura, excepto en longitudes pequeñas ocasionales, en las que no es perjudicial una pequeña reducción en el tamaño de la soldadura. 9.6.5

Diseño.

9.6.3.1 Antes de diseñar las reparaciones o refuerzos de las estructuras existentes, deben determinarse los siguientes puntos: 1. El carácter y extensión de los daños de las piezas y conexiones que requieran reparación o refuerzo. 2. Si las reparaciones consisten sólo en reponer las pares corroídas o dañadas, o en remplazar miembros completos. 9.6.3.2 Al diseñar un refuerzo que vaya más allá de reponer los miembros corroídos o dañados se hará un estudio completo de las condiciones de estabilidad en que se encuentra la estructura. si está sometida a cargas repetidas se toman en

44/46

Mano de obra.

Consideraciones especiales.

9.6.5.1 Antes de efectuar cualquier operación de refuerzo, reparación o modificación de una estructura existente, es necesario determinar si se permite, o no, si los miembros que la forman soporten carga viva, mientras se realizan en ellos operaciones de soldado o de corte, teniendo en cuenta la extensión de la zona de la sección transversal del miembro que se afecta por el calentamiento resultante. 9.6.5.2 Si se añade material a un miembro que soporta cargas que produzcan esfuerzos de 200 2 kg/cm o mayores, ya sea para reparar porciones corroídas o para reforzarlo, es conveniente descargar el miembro o presforzar el material agregado. Si no es factible ninguna de esas operaciones, el material adicional se proporciona de forma que queda ser sometido a un esfuerzo


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igual al esfuerzo permisible en el miembro original menos el esfuerzo que origina en él las cargas existentes. Los remaches y pernos de alta resistencia existentes en la estructura original, se pueden usar para tomar las cargas muertas de la estructura reparada, reforzada o modificada, de manera que la soldadura adicional se puede proporcionar para soportar únicamente las cargas restantes. Sin embargo, si la capacidad de los remaches o pernos existentes es menor que la necesaria para soportar la carga muerta, la soldadura adicional se dimensiona para tomar la totalidad de la carga (muerta, viva y accidental). Al agregar material para reforzar un elemento estructural es recomendable planear el orden en que se efectuarán las soldaduras, de forma que se mantenga siempre una sección transversal simétrica. Este requisito es de particular importancia cuando se permite que la carga viva siga obrando sobre la estructura durante el refuerzo o reparación.

10.

2.

Estructura semipesada.

Es aquélla en cuya fabricación se emplea cuando menos 80% de perfiles de 12.1 a 60.0 kg/m. 3.

Estructura pesada.

Es aquélla en cuya fabricación se emplea cuando menos 80% de perfiles de más de 60 kg/m. Conceptos y alcances Fabricación de estructura ligera. Incluye las que correspondan de las siguientes operaciones: 1. Planos de taller, trazo, corte, enderezado, biselado, taladrado de agujeros, rolado y troquelado. 2. Armado, punteado, colocación de soldadura, pernos o tornillos en las piezas que se ensamblen en taller, tratamientos térmicos necesarios, pintura de taller e identificación de piezas.

Criterios de medición.

La fabricación y el montaje de estructuras y herrajes de acero se medirán en toneladas, con una aproximación de dos decimales.

3. Manejo de las piezas en el taller, carga, transporte al lugar de construcción, descarga y estiba en el lugar aprobado por la supervisión de PEP. Fabricación de estructura semipesada.

11.

Conceptos de trabajo.

A menos que en los documentos del concurso o del contrato se indique lo contrario, los conceptos siguientes incluyen todos los recursos directos e indirectos necesarios para efectuar el trabajo, tales como materiales y su acarreo dentro de la obra, de mano de obra, operación y mantenimiento de equipo, administración y dirección de la obra. 11.1

Conceptos y alcance general de obra.

En todos estos conceptos se considera la siguiente clasificación: 1.

Estructura ligera.

Es aquélla en cuya fabricación se emplea cuando menos 80% de perfiles hasta de 12.0 kg/m.

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Incluye las que correspondan de las siguientes operaciones: 1. Planos de taller, trazo, corte, enderezado, biselado, taladrado de agujeros, rolado y troquelado. 2. Armado, punteado, colocación de soldadura, pernos o tornillos en las piezas que se ensamblan en taller, tratamientos térmicos necesarios, pintura de taller e identificación de piezas. 3. Manejo de las piezas en el taller, carga, transporte al lugar de construcción, descarga y estiba en el lugar aprobado por la supervisión de PEP.


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Fabricación de estructura pesada.

Montaje de estructura pesada, hasta una altura de 20.00 m.

Incluye las que correspondan de las siguientes operaciones: 1. Planos de taller, trazo, corte, enderezado, biselado, taladrado de agujeros, rolado y troquelado. 2. Armado, punteado, colocación de soldadura, pernos o tornillos en las piezas que se ensamblan en taller, tratamientos técnicos necesarios, pintura de taller e identificación de piezas.

Incluye las que correspondan de las siguientes operaciones: 1. Acarreo del sitio de estiba al de montaje, colocación de andamios, elevación de las piezas, armado, troquelado, punteado y ajustes necesarios 2. Colocación de soldadura, de pernos, tornillos y paradores; fijación, nivelación y alineamiento de acuerdo al proyecto. Retiro de andamios y del material sobrante.

3. Manejo de las piezas en el taller, carga, transporte al lugar de construcción, descarga y estiba en el lugar aprobado por la supervisión de PEP.

Suministro, fabricación y colocación de herrajes especiales de acero, soldados y/o atornillados, hasta 20.00 m de altura.

Montaje de estructura ligera, hasta una altura de 20.00 m.

Incluye las que correspondan de las siguientes operaciones:


1. Trazo, corte, enderezado, biselado, taladro de agujeros; armado, punteado, colocación de soldadura, pernos o tornillos, pintura de taller e identificación de piezas.

1. Acarreo del sitio de estiba al del montaje, colocación de andamios, elevación de las piezas, armado, troquelado, punteado y ajustes necesarios. 2. Colocación de soldadura, de pernos, tornillos y paradores; fijación, nivelación y alineamiento de acuerdo al proyecto. Retiro de andamios y del material sobrante.

2. Carga en el lugar de fabricación, transporte al lugar de construcción, descarga, colocación de andamios, fijación de las piezas en el lugar de proyecto, retiro de andamios y de material sobrante.

Montaje de estructura semipesada, hasta una altura de 20.00 m.

12.


Esta especificación no concuerda con ninguna norma nacional o internacional.

1. Acarreo del sitio de estiba al de montaje, colocación de andamios, elevación de las piezas, armado, troquelado, punteado y ajustes necesarios. 2. Colocación de soldadura, de pernos, tornillos y paradores; fijación, nivelación y alineamiento de acuerdo al proyecto. Retiro de andamios y del material sobrante.

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Concordancia con otras normas.

construccion de estructuras de acero, soldadas de PEMEX

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