Diseño - Fabricación – Montaje
Estructuras de Acero
Fernando Moyano Ojeda
Ingeniero Civil Estructural, Universidad de Chile
Santiago, Chile
Marzo de 2007
Elaboración, guión y locución a cargo del Dpto. de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile con
coordinación del Ing. Ricardo Herrera
Diseño - Fabricación – Montaje
Estructuras de Acero
1. Introducción.
2. Diseño Fabricación Montaje.
3. Casos.
4. Conclusiones.
CONTENIDO
1. Introducción
GENERAL
• Las etapas previas a la Fabricación y Montaje son desarrolladas en
la Ingeniería de Proyecto. En ella se desarrollan los cálculos que
definen los elementos estructurales a disponer.
• La forma tradicional era elaborar planos de diseño del proyecto en
2D y enviarlos a Maestranza para el detallamiento a nivel de
Fabricación.
• En general habían proyectistas de planos de diseño y proyectistas
de planos de Fabricación.
• Esta modalidad de trabajo permaneció por varias décadas llegando
a tener un rendimiento de producción conocido, con metodologías
de trabajo normadas.
1. Introducción
GENERAL
• En la Ingeniería de Proyecto de los últimos diez años se ha
producido un cambio importante en la forma de elaborar planos de
diseño y fabricación de estructuras metálicas.
• Las oficinas de Ingeniería y Maestranzas han introducido cambios
tecnológicos en sus procesos productivos.
• La oficina detalladora han implementado software que le permiten
elaborar diseños con modelos virtuales en tres dimensiones.
• Las maestranzas han incorporado software que les permiten
interpretar estos modelos e incorporar los suyos propios de forma
tal de tener una línea automatizada de producción por Proyecto.
EL DISEÑO
TRADICIONAL
2. Diseño Fabricación Montaje
CONDICIONES GENERALES ENTRE LA MEMORIA DE CALCULO Y PLANOS DISEÑO
1.
Se orientará con un sistema de coordenadas
representadas por letras y números.
2.
Los elementos se representaran con trazado
unilineal indicando disposición de los perfiles.
3.
Los perfiles se denominarán según manual vigente
definidos por el proyecto.
4.
Los perfiles no estandarizados se indicarán con sus
características
fundamentales
(alto,
ancho,
espesores) agregando una sección ilustrativa.
5.
Se indicarán las cargas o el N° de pernos
necesarios para la conexión o la capacidad de la
sección.
6.
En planta , los perfiles se acotarán desde sus ejes a
los sistemas coordenados.
7.
En elevación , se acotarán a los distintos niveles y se
indicará claramente si se están considerando los
ejes de los perfiles o los topes superior o inferior de
la estructura.
MCA
8. En cada plano de diseño se
dibujará
una
planta
de
ubicación
del
área
representada.
9.
Las dimensiones serán en mm.
PLANO DISEÑO
2. Diseño Fabricación Montaje
LA FABRICACION
TRADICIONAL
CONDICIONES GENERALES PLANOS DE FABRICACIÓN
1.
En los Planos se fabricarán piezas completas.
2.
Las piezas a detallar serán las que correspondan a un determinado plano de
diseño.
3.
Se detallarán separadamente todas las piezas que se armen taller.
4.
Cada Plano tendrá una lista de materiales.
5.
Se indicarán las siguientes notas , Soldaduras, diámetros, agujeros. Las
medidas se darán en mm.
6.
No se indicarán escalas en las viñetas de los Planos solo en detalles.
7.
Cada Pieza se dibujará en elevación agregándose todas las vistas y secciones
necesarias para definirlas claramente. Todo elemento que en el conjunto no
quede totalmente dimensionado, se detallara de forma separada.
8.
Todas las piezas estarán identificadas con una marca de terreno y sus
componentes con una de taller.
2. Diseño Fabricación Montaje
LA FABRICACION
TRADICIONAL
CONDICIONES GENERALES PLANOS DE FABRICACIÓN
9.
Las marcas de taller estarán identificadas con dos letras minúsculas, la
primera indicará al elemento según su característica y la segunda indicará el
orden correlativo según plano.
10. Las letras que identifican son: a) ángulos general , m) perfiles IN,H,C,ICA, p)
planchas de conexión, b) placas bases, s)suples , x) tirantes.
11. Las marcas de Terreno son las que identificarán cada pieza desde su
fabricación en taller hasta su montaje. Estas se definen con un número que
corresponde al número del plano que la contiene más una letra mayúscula
que indica el orden correlativo en el plano VIGA01-100 A. Las letras que se
usarán para indicar el correlativo de las piezas son las siguientes
A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,…
2. Diseño Fabricación Montaje
SECUENCIA
LINEA PRODUCTIVA
SECUENCIA LINEA PRODUCCION
a)
b)
c)
d)
e)
Memoria de Cálculo
Modelos 3D PDMS o equivalente. ( Plant Design Management System)
Planos Complementarios Proveedores.
Envío Modelo 3D e informes a Maestranza
Modelamiento en X-STEEL o Equivalente (Importa modelo PDMS y
procede a detallar planos de Fabricación).
f)
g)
h)
i)
j)
k)
Suministro de Materiales.
Fabricación de Estructuras.
Protección Anticorrosiva
Control de Calidad.
Transporte a Obra.
Montajes Especiales
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
vii.
viii.
ix.
Planificación y Programación.
Abastecimiento de materiales.
Preparación de materiales.
Fabricación de perfiles.
Procesamiento computacional.
Armado y soldado Perfiles.
Control Calidad.
Protección Anticorrosiva.
Despacho.
2. Diseño Fabricación Montaje
DISEÑO
• En el diseño actual se reemplaza los planos en dos dimensiones
por modelos virtuales en tres dimensiones.
• Los tiempos y formas de ejecutar los proyectos actuales imponen
plazos mínimos sin perder calidad , los modelos 3D permiten una
coordinación interdisciplinaria que minimiza interferencias.
2. Diseño Fabricación Montaje
DISEÑO
• El aseguramiento de calidad en el diseño sigue a cargo del
Ingeniero y su equipo de proyectistas, lo que se modifica es la
forma de chequear los diseños , se deben crear procedimientos
para revisión de Maquetas.
• En general se elabora un modelo 3d que representa los planos de
diseño tradicionales , el cual se coordina con el resto de las
especialidades. Una vez que el modelo se aprueba es enviado a
Maestranza.
FILOSOFIA
2. Diseño Fabricación Montaje
DIAGRAMA METODOLOGIA DE TRABAJO
OFICINA DETALLADORA
PDMS
PDMS
PDMS
PDMS
INGENIEROS ESTRUCTURALES
PDMS
VENDORS
OTRAS
ESPECIALIDADES
MAQUETA O MODELO 3D
COORDINACION
MAESTRANZA – OFICINA DETALLADORA
CONSOLIDACION MAQUETA
XSTEEL
PLANOS 2D COMPLEMENTARIOS
ENVIO
MODELO + PLANOS 2D
MAESTRANZA
EMISION A TERRENO
2. Diseño Fabricación Montaje
•
El proyecto de Ingeniería debe
analizar
los
métodos
constructivos más probables de
forma de garantizar la viabilidad
técnica del montaje.
•
Lo que aplique el constructor
como método de montaje
definitivo dependerá de sus
recursos , experiencia y plazos
de construcción , de esta forma
se garantiza al cliente al menos
una solución viable.
ASPECTOS
DEL MONTAJE
2. Diseño Fabricación Montaje
Las estructuras de Acero son
sensibles
a
la
Temperatura
ambiente,
a
deformaciones
locales y formas de transporte.
La constructora que desarrolla el
montaje debe verificar que la
calidad de la estructura fabricada
llegue de acuerdo a protocolo de
fabricación y especificaciones
técnicas
del
Proyecto
de
Ingeniería.
Las condiciones ambientales de
altas
o
bajas
temperaturas
implican
definir
juntas
con
dilataciones que permitan el
montaje sin necesidad de aplicar
sobre tensiones a la estructura.
ASPECTOS
DEL MONTAJE
2. Diseño Fabricación Montaje
Las uniones por terreno en
general se definen apernadas , en
caso de tener que definir uniones
soldadas se recomienda instalar
un taller de terreno de Soldadura,
con permanente calificación de
los Soldadores y precalificar con
probetas de ensayo. Esto es de
particular importancia si no se
puede evitar posiciones sobre
cabeza para el soldador.
Para las uniones apernadas hoy
se implementan golillas que
marcan con pintura al llegar a la
tensión requerida, por lo cual es
más fácil de inspeccionar.
ASPECTOS
DEL MONTAJE
3. Casos
CASO REAL
EDIFICIO EXISTENTE
PLANTA GENERAL
EDIFICIO MANTENCION
UBICACION
CASO REAL
EDIFICIO EXISTENTE
3. Casos
EDIFICIO DE MANTENCION EXISTENTE
D
C
B
FRONTIS SUR
EXISTENTE
EJE 21
SENTIDO AMPLIACION
FACHADA
ORIENTE
EXISTENTE
CASO REAL
EDIFICIO EXISTENTE
3. Casos
EDIFICIO EXISTENTE MANTENCION
N
AMPLIACION EDIFICIO
MANTENCION
21
22
A
B
MODELO PDMSC
34
D
FACHADA ORIENTE
AMPLIACION
3. Casos.
CASO REAL
EDIFICIO EXISTENTE
PLANO COMPLEMENTA MODELO 3D
PLANO COMPLEMENTA
MODELO 3D
3. Casos
CASO REAL
EDIFICIO EXISTENTE
3. Casos
CASO REAL
EDIFICIO EXISTENTE
DETALLES
COMPLEMENATRIOS
A MAQUETA
COLUMNA BASE
4. Conclusiones
•
Con estas nuevas innovaciones los tiempos asignados a estas actividades
cambian. Se debe asignar tiempos a nuevos métodos de chequeo según la
innovación tecnológica.
•
Es necesario rescatar del sistema tradicional todos aquellos procedimientos
que permitan asegurar la calidad del proyecto.
•
El plano de diseño es cambiado por un modelo virtual en tres dimensiones
a nivel de Proyectista.
•
A nivel de maestranza automatiza su proceso de elaboración de planos de
fabricación , incluyendo aprovechamiento de planchas, optimización de sus
líneas de producción, entre otros. En general son equipos de última
generación operadas por control numérico, de tal manera que la fabricación
física de las estructuras es comandada remotamente desde la oficina
central.
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