Procedimiento de Torque en Estructuras Metalicas

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TORQUE DE ESTRUCTURA

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NOV-2017

1.- Objetivo Reglamentar y establecer los pasos a seguir para el aseguramiento del par de apriete, mediante el uso de Torquimetros y Multiplicadores en el montaje de estructura metálica.

2.-Alcance. Es aplicable a todos los tornillos y A325 Y A490 que se utilizan en todas las juntas o uniones atornilladas en las estructuras metálicas.

Ing. Antonio Hernandez Magallanes

Ing. Cristóbal Ortiz

Ing. Cristóbal Ortiz

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3.- Referencias o Especificaciones: Especific aciones: AISC (American Instituto of Steel Construcción). RCSC Research Council on Structural Connections ASTM A 325 Y A 490 Especificaciones para pernos de alta resistencia para usaren juntas de acero estructural. ASTM A 490 M 92 a Especificaciones para pernos de alta resistencia para usar en juntas de acero estructural (métrico). ANSI B-182-2 Dimensiones de tuercas, tornillos y arandelas Manual de SKIDMORE TENSION TESTER.

4.- Definiciones Inspección de recepción: Verificación del estado físico de los materiales y estructuras a su arribo a la obra Comparando remisión de embarque contra elementos físicamente recibidos, remarcando la concordancia o no entre estos, Torquímetro: será la herramienta manual tipo maneral para aplicación de torque en tornillos Normales, Gramil: Distancia transversal a líneas de centros de perforaciones. Apriete: Sera la acción manual aplicada a tornillos de uniones cuando los elementos son colocados en su posición y se aplicara una vez nivelado y plomeado dicho elemento para evitar que se mueva antes de aplicar el torque manual o rompimiento de espiga. Torque Manual: en caso de aplicar tornillos de tipo Normal se efectuará un torque de manera manual con el uso de Torquímetro y en dado caso multiplicador para facilitar la fuerza aplicada Fuerza de apriete (Clamping forcé): Es la fuerza que el tornillo ejerce sobre el ensamble, con la finalidad de mantener a los componentes del ensamble unidos. Par de apriete (Torque): Es un esfuerzo torsional o de giro que se aplica a un tornillo o tuerca al momento de apretar, generalmente medido en Newton-metro (Nm) o libras pie (lb-ft).









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Apriete hombre: En una junta pernada, apriete que se obtiene con el esfuerzo máximo de un operario usando una llave común, de manera que las part es conectadas queden en contacto firme. Junta pretensionada: Es aquella cuando después del primer apriete hombre es apretada mecánicamente hasta llegar a la pretensión mínima especificada.

Resistencia a tensión del material: Máximo esfuerzo de tensión que el material es capaz de resistir. Resistencia a tensión mínima especificada: Límite inferior especificado para la resistencia a tensión de un material.

TIPOS DE PERNOS DE ALTA RESISTENCIA: Se dividen en 3 grupos:

El grupo 1: A-325 (H-124), son originales son los que más se usan. usan. Estos vienen marcados con líneas a 120°

El grupo 2: A-325 (H-124), cubre aceros al medio carbono martensiticos , y para acero de bajo bajo aleación, para el perno A490. Para distinguirlos se marcan con líneas radicales a 60°









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El tipo o grupo 3 : A-325 (H-124), cubre las especificaciones de pernos de alta resistencia los cuales han sido mejorados para resistir la corrosión atmosfér ica, los pernos del tipo 3 se diferencian del grupo 1 en la línea que se encuentra subrayando la especificación ASTM del perno en la cabeza hexagonal del mismo, y la tuerca se marca con el número 3, como se indica indica en la fig.

RESISTENCIA Y PRETENSION MINIMA : Los tornillos de alta resistencia se instalan de modo que la tensión que se debe de dar deberá de ser al menos el 70% de la mínima resistencia a la tensión del perno, se denomina carga de prueba y es normalmente menor al límite de proporcionalidad del perno ver tabla siguiente:









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Los valores de la tabla de pretensión mínima se comprueban mediante el equipo: BOLT TENSION CALIBRATOR SKIDMORE (ver manual de equipo SKIDMORE).









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APRIETE HOMBRE: 15 KIPS.

PRETENSION MINIMA: 70%











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5.- Responsabilidades. El Superintendente de Montajes será responsable de la implantación del presente procedimiento mediante la verificación de los programas de adoctrinamiento al diferente personal que interviene en las actividades del mismo, estos programas programas serán realizados por el supervisor de Montajes

y serán considerados todos los

elementos Necesarios con anticipación al comienzo al desarrollo de las actividades de revisión y aseguramiento. El supervisor de Control de Calidad y/o el personal a su cargo son responsables de verificar aleatoriamente que el proceso es ejecutado de acuerdo como lo marca este procedimiento; pero estos estarán presentes en las actividades que a su juicio consideren criticas además de las especificadas en el procedimiento para asegurar que no se están cometiendo desviaciones y en caso de ser afirmativo que estas sean documentadas para corregir las oportunidades presentadas asegurando así la calidad del trabajo terminado.

6. Instrucciones Desarrollo. Se iniciará la aplicación de torques a partir del aseguramiento de plomeo y nivelación de los elementos a asegurar, deberán ser verificadas estas condiciones con la ayuda del topógrafo del área para garantizar la óptima aplicación de los elementos y el funcionamiento acorde a los requerimientos del cliente. La secuencia de torque dependerá d ependerá de la cantidad de elemento elem ento que confor me el marco m arco del eje e je a trabajar









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PREPARACION: Los planos de montaje deberán de indicar el tipo y tamaño de los tornillos y tuercas, y deberán de seguir cualquier Las caras del material a unir deben de estar limpias y se debe de tener cuidado de cualquier defecto Los tornillos y tuercas deben de ser revisadas revisadas en cuanto a diámetro longitud que indiquen los planos Asegurar que los tornillos y tuercas traigan su recubrimiento de lubricante. o lubricar lubrica r antes del apriete. Asegurar que las tuercas corran suavemente sobre la rosca con la mano verificar que no se tenga des alineamiento o torceduras entre las superficies de las placas a unir que pueda Dañar o doblar los tornillos durante el apriete.

6.- METODOS PARA LA INSTALACION DE PERNOS EN LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES: Existen 4 métodos para lograr la pretensión mínima especificada en los tornillos y se relaciona con dos cantidades observables: El alargamiento del tornillo y el giro de la tuerca: METODO DE LA LLAVE CALIBRADA CALIBRADA ( CONTROL DE TORQUE). TORQUE). EL METODO DE GIRO DE LA TUERCA. METODO DE CONTROL DE TENSION METODO DTI (INDICADOR DE TENSION DIRECTA)









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Este método implica el ajuste frecuente de la llave con un dispositivo capaz de medir la tensión en tornillos típicos de la conexión ya que el ajuste pierde precisión con facilidad porque las condiciones de distintas juntas son muy diferentes entre si,

es por ello que se debe de colocar una rondana bajo la parte del tornillo con el objeto de

minimizar las irregularidades en la tensión producida por este procedimiento









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Después de apretar la tuerca con sentido requerido poner marca con marca metal blanco tuerca y tornillo

Después de la rotación apropiada. Verifique que el tornillo no giro

Después de apretar la tuerca con sentido requerido poner marca con marca metal blanco tuerca y tornillo

Después de la rotación apropiada. Verifique que el tornillo no giro











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7.- SECUENCIAS DE APRIETE DE PERNOS: Las tuercas se apretaran según un patrón de apriete cruzado. Apretar primero las tuercas manualmente. Esto constituye una indicación de que las roscas está n en buen estad o. Si las tuercas no se pueden apretar manualmente, es probable que exista algú n defecto en la rosca; se com probara nuevamente y, si es necesario, se reemplazaran las partes defectuosas.









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Un mínimo de dos pernos diametralmente opuestos y preferentemente cuatro deben ser apretados al mismo tiempo. Debe tenerse mucho cuidado en apretar demasiado un lado de la superficie ya que puede provocar que esta se flecte. Los tornillos de una unión deben apretarse inicialmente al 80% del momento torsor final.

A continuación, el mismo número de pernos y ubicados en los puntos medios con respecto al primer set de pernos instalados deben ser apretados, también teniendo cuidado de no flectar la superficie. Este









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Inspeccionar las marcas de referencia del vuelta-de tuerca para asegurar los tornillos han sido pretensados En algunos casos, debido al espacio para la llave o dado no es suficiente los pernos se aprietan mediante métodos alternativos para que los extremos no se fracturen o quiebren Un mínimo del 20% de los pernos de alta resistencia deberán ser inspeccionados y aprobados de acuerdo a la norma AISC Especificaciones para conexiones estructurales usando pernos ASTM A -325 A 490 , Si uno o más de los perno pernos s a prueba en cualqui cualquier er conex conexión ión están por debajo de la tensión especificada todos los pernos deberán ser inspeccionados al 100% “









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9.- Tomando en cuenta las condiciones antes mencionadas los valores para la aplicación de pretensión deberán cumplir con las siguientes tablas:









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d) Los Torquímetros de uso deberán ser verificados mediante lecturas comparativas contra el Torquímetro patrón. e) La periodicidad de la verificación de los Torquímetro de uso será semanal, las cuales serán registradas en una bitácora. Lo anterior será realizado por Personal de Calidad con comparativa de torque calibrado. Inspección y registro La verificación y registro de aplicaciones de torque dependerá del jefe de control de calidad tomando en cuenta la liberación de las áreas monitoreadas con anterioridad por este para la realización del muestreo de torque con un mínimo de 20% de los tornillos por conexión aplicable, los elementos críticos son definidos por aplicación o trabajo de diseño de estos refiriéndose principalmente a columnas, vigas principales,











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Escala métrica. Para verificar la condición de rosca libre o excedente a la tuerca tomando en cuenta que un promedio de 2 a 3 hilos o ¼

”

fuera de la tuerca

deberá ser aplicados para exceder lo especificado por el esfuerzo mecánico de la rosca. Pintura Amarilla A-3 o Similar: Se aplicará pintura amarilla únicamente a tornillos con torque aprobatorio como representación visual del trabajo realizado.









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3.- Pasa o no pasa en la primera revisión, y pasa o no pasa en la segunda revisión por elemento no por tornillo o conexión.

Pd a

Mar ca

Diámetr o

po Ti po A325 (1) A490 (2))

1 2 3

qu e Tor qu

Revisión 1 Revisión 2 (P/ NP)

(P/ NP)

Apro bó

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