ESTRUCTURA METÁLICA (II)

Como continuación al post de ESTRUCTURA METÁLICA (I), avanzamos un poco más en la definición de determinados aspectos importantes en el diseño y ejecución de nudos.

En este post vamos a intentar acercarnos a un tema muy complejo y de gran extensión dentro del diseño de uniones soldadas que es la preparación de bordes. Aunque el diseño de la unión lo debe (y así está recogido en la normativa) realizar el taller, es necesario conocer la casuística para poder en nuestros proyectos prediseñar y valorar de manera correcta estas uniones.

Resulta difícil conseguir una penetración completa, uniforme y sin desfondamientos de material desde una sola cara. Para conseguirla lo mas perfecta posible se pueden aplicar distintas soluciones:

• Separar los bordes: limitado por la necesidad de sostener el caldo fundido.
• Separar los bordes y poner un respaldo.
• Preparar los bordes hasta abrirse paso hasta el fondo de la junta.

En el siguiente croquis vemos los parámetros que definen la preparación y cuya variabilidad va a dar lugar a distintas soluciones:

• La abertura de la junta debe ser la necesaria para que además de poder tener movilidad para soldar, puedan acceder al fondo la fuente de calor el material de aportación y la protección. Si es pequeña se tiene riesgos de faltas  de fusión y/o penetración, y si es muy grande se incurrirán en consumos excesivos y grandes deformaciones.
• El talón sirve para tener una buena raíz y evitar desfondamientos pero un valor excesivo puede provocar faltas de fusión.
• Con la separación ocurre parecido que con la abertura, si es grande se pueden producir desfondamientos, y si es pequeña, faltas de penetración.

Existen multitud de recomendaciones en la normativa sobre las preparaciones de bordes ( UNE 9692, AWS…).

Además de los parámetros indicados las piezas a unir se preparan con bordes rectos, en v, en x, en u y doble u, asimétricos…

Nosotros, a modo de resumen, damos las siguientes “recomendaciones” en relación al tipo de preparación de bordes, dejando los parámetros a la normativa que os hemos indicado y a la experiencia, y entendiendo que estas “recomendaciones” tienen muchas variables y matices:

• Preparación con bordes rectos: solo para espesores relativamente finos (max.4-5 mm)
• Preparación con bordes en V: válido para cualquier espesor, pero recomendable hasta 25 mm.
• Preparación con bordes en X: solo si la unión es accesible por ambos lados, más recomendable cuánto mayor sea el espesor.
• Preparación con bordes en U y doble U: preparación costosa pero reducen mucho el volumen de soldadura en espesores grandes.
• Preparación con bordes asimétricos: generalmente impuestos por la posición.

AMPLIACIÓN Y REFORMA DEL HOSPITAL LA ZARZUELA (MADRID)

Este emblemático hospital de la comunidad de Madrid ha sido reformado y ampliado recientemente. El proyecto de arquitectura corresponde al estudio EACSN, cuya dilatada experiencia en este tipo de actuaciones hace que el resultado sea el esperado por todos.

Se trata de una ampliación del edificio existente de aproximadamente 4000 metros cuadrados, y consta de planta cimentación y de cuatro niveles más por encima. En planta sótano se encuentran los nuevos aljibes, almacenes y cuartos de instalaciones. En planta baja se encuentra el acceso a urgencias y salas de consultas. En planta primera los nuevos quirófanos y paritorios. En planta segunda se encuentran despachos y la nueva sala destinada a la U.V.I. Y finalmente en planta tercera se encuentran las instalaciones de cubierta y el casetón.

No solo se trata de hacer un nuevo edificio. Debe existir una buena conexión entre el proyecto de arquitectura y estructura. Por un lado la distribución de usos que de servicio a las nuevas necesidades del hospital y conseguir que el impacto de la ejecución sea el menor posible, ya que se trata de un hospital en uso, son los principales condicionantes de estas actuaciones. Por lo tanto, se realizaron calas de la estructura existente en la zona de conexión y se realizó el diseño estructural adecuado a todos los condicionantes previos. Por un lado la parte nueva se resolvió mediante pilares y forjados de hormigón armado, mientras que la zona de conexión se resolvió mediante pilares metálicos y forjados de chapa sobre vigas y correas IPN.

CENTRO DE SALUD JUAN DE AUSTRIA (ALCALÁ DE HENARES)

Como siempre, nos gusta mostrar el resultado final de nuestros proyectos. En este caso os mostramos el centro de salud Juan de Austria, situado en la localidad madrileña de Alcalá de Henares, que realizamos junto al prestigioso estudio de arquitectura EACSN.

Se trata de un edifico en forma de "L" de unos 6.000 metros cuadrados, y consta de planta cimentación y de cuatro niveles más por encima. La cimentación se ha resuelto mediante zapatas con tensión admisible del terreno de 2.5 Kg/cm2. Generalmente las luces son de 7.50 metros y los forjados se han resuelto mediante losas macizas. En la cubierta se encuentran los cuartos de instalaciones y un entramado de perfiles metálicos a modo de pérgola arquitectónica.

El edificio dispone de un patio interior (muy característico en los edificios de caracter sanitario) y grandes ventanales en salas de espera que permiten la entrada de luz natural al centro.

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS PARA COMPROBACIÓN DE SOLDADURAS

En esta ocasión vamos a hablar de los distintos tipos de ensayos no destructivos (END) que se utilizan para comprobar soldaduras en las estructuras metálicas.

Los END permiten la inspección del 100% de las uniones sin inutilizar un número de muestras cómo ocurre en el caso de que se realicen ensayos destructivos.

Los END son un ejercicio detallado y complejo que ayuda a conocer la fiabilidad de una unión soldada y, por tanto, su calidad.

Principalmente los END que se utilizan en estructuras metálicas son:

            -Inspección visual

            -Líquidos penetrantes

            -Partículas magnéticas

            -Ultrasonidos

INSPECCIÓN VISUAL

La inspección visual empieza con la llegada del material a los almacenes y termina cuando el inspector examina el equipo acabado, marca las zonas a reparar y completa su informe de inspección.

Los defectos que se pueden detectar con una correcta inspección visual son:

• Falta de fusión
• Falta de penetración
• Mordeduras
• Falta de material de aportación
• Escorias
• Óxidos
• Cascarillas
• Grietas
• Cebados del arco
• Deformaciones….

Como podéis ver son una gran cantidad de defectos los que se pueden detectar mediante inspección visual y que, ejecutada correctamente, nos sirve de mucho.

LÍQUIDOS PENETRANTES

Este ensayo se realiza sobre la soldadura ejecutada y permite detectar discontinuidades abiertas a la superficie.

El proceso de inspección mediante líquidos penetrantes consta  de varias fases:

• Preparación de la superficie
• Aplicación del penetrante
• Aplicación del emulsificador
• Difusión del emulsificador en el penetrante
• Lavado del penetrante emulsionado
• Aplicación del revelador
• Inspección.

Los defectos que se pueden detectar con este ensayo son:

• Grietas (de fatiga,de contracción, de temple…)
• Falta de fusión
• Rechupes
• Sopladuras internas
• Porosidades…

PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

Este ensayo se realiza sobre la soldadura ejecutada y permite detectar discontinuidades abiertas a la superficie.

El proceso de inspección mediante partículas magnéticas consta  de varias fases:

• Magnetización de la pieza
• Aplicación de las partículas magnéticas
• Interpretación de las indicaciones
• Desmagnetización.

Los defectos que se pueden detectar con este ensayo son:

• Grietas superficiales
• Discontinuidades superficiales
• Heterogeneidades
• Cavidades
• Poros…

ULTRASONIDOS

Este ensayo se realiza sobre la soldadura ejecutada y permite detectar heterogeneidades, caracterizar materiales, medir espesores…

Si en todos los END´S es fundamental la experiencia de quién realiza el ensayo para saber interpretar las indicaciones, en este todavía es más importante.

Este tipo de ensayo será objeto de un post específico debido a la gran cantidad de información que de él ,realizado correctamente se puede obtener.