Mantenimiento y Construcción de una cercha metálica

UNIDAD EDUCATIVA “DR. TRAJANO NARANJO ITURRALDE”

PROYECTO SUPLETORIO

SEMANA: 20/06/2022 - 04/07/2022

FIGURA PROFESIONAL

Mecanizado y Construcciones Metálicas

CURSO

Tercero

QUIMESTRE

Primero-segundo

INDICACIONES GENERALES:

1. Leer detenidamente las normas de comportamiento emitidas por el docente tutor de curso.
2. Hacer una lectura comprensiva del contenido científico y desarrollar las tareas y actividades dispuestas por el docente.
3. Organizar todas las actividades del proyecto en cada tutoría.

Mecanizado por arranque de viruta

Ing. William Mullo

Tema: Mantenimiento y Construcción de una cercha metálica.

Contenido procedimental: Realizar el procedimiento de una construcción metálica aplicando conocimientos operaciones metalmecánicas básicas, soldadura, fundamentos de metrología y dibujo técnico mecánico.

CONTENIDOS

¿QUÉ ES UNA ESTRUCTURA METÁLICA?

Una estructura metálica es cualquier estructura donde la mayoría de las partes que la forman son materiales metálicos, normalmente acero.

¿EN DÓNDE SE UTILIZAN?

Las estructuras metálicas se utilizan por norma general en el sector industrial porque tienen excelentes características para la construcción, son muy funcionales y su coste de producción suele ser más barato que otro tipo de estructuras.

Normalmente cualquier proyecto de ingeniería, arquitectura, etc. utiliza estructuras metálicas.

¿CUÁLES SON LAS CARACTERÍSTICAS DE UNA ESTRUCTURA METÁLICA?

Para que una estructura funcione bien tiene que ser estable, resistente y rígida. Estable para que no vuelque, resistente para que soporte esfuerzos sin romperse y rígida para que su forma no varíe si se los somete a esfuerzos, como por ejemplo el propio peso y el de las personas.

¿CÓMO ESTÁ FORMADA UNA ESTRUCTURA METÁLICA?

Cada estructura metálica está formada por la estructura metálica principal y la estructura metálica secundaria.

1. Estructura Metálica Principal: La estructura metálica principal se compone de todos aquellos elementos que estabilizan y transfieren las cargas a los cimientos (que normalmente son de hormigón reforzado).

La estructura metálica principal es la que asegura que no se vuelque, que sea resistente y que no se deforme. Normalmente está formada de los siguientes elementos:

Vigas Metálicas: Las vigas metálicas son los elementos horizontales, son barras horizontales que trabajan a flexión.

Dependiendo de las acciones a las que se les someta sus fibras inferiores están sometidas a tracción y las superiores a compresión.

Existen varios tipos de vigas metálicas y cada una de ellas tiene un propósito ya que según su forma soportan mejor unos esfuerzos u otros como pueden ser:

Viguetas: Son las vigas que se colocan muy cerca unas de otras para soportar el techo o el piso de un edificio, por ejemplo; cuando vemos un edificio que está sin terminar, suelen ser las vigas que vemos.

Dinteles: Los dinteles son las vigas que se pueden ver sobre una abertura, por ejemplo, las que están sobre las puertas o ventanas.

Vigas de Tímpano: Estas son las que soportan las paredes o también parte del techo de los edificios.

Largueros: También conocidas como travesaños o carreras son las que soportan cargas concentradas en puntos aislados a lo largo de la longitud de un edificio.

Pilares Metálicos: Los pilares metálicos son los elementos verticales, todos los pilares reciben esfuerzos de tipo axil, es decir, a compresión. También se les llama montantes.

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Estructura Metálica Secundaria: Esta estructura corresponde fundamentalmente a la fachada y a la cubierta (cercha metálica), lo que llamamos también subestructura y se coloca sobre la estructura metálica principal, y ésta puede ser metálica o de hormigón.

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PROCEDIMIENTO PARA EL CÁLCULO DEL MATERIAL

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS PARA EL MONTAJE MECÁNICO

En el siguiente trabajo se identificará los elementos principales para realizar la unión y el montaje de una estructura metálica.

ENDEREZADO

Contraflecha, curvado y enderezado son procedimientos que se usan para corregir deformaciones en perfiles o chapas metálicas dadas por el almacenaje, transporte, fabricación, efectos térmicos, empalme. Se puede realizar por conformado mecánico o térmico. El enderezado por medio de llama resulta una práctica común en el procesado de aceros estructurales. El objetivo que se persigue con dicha técnica consiste en introducir o revertir modificaciones en la forma del componente metálico con el fin de ajustarse a una geometría dada. Las deformaciones introducidas, de origen térmico, se consiguen mediante la aplicación de un flujo de calor sobre el componente, dando lugar a expansiones térmicas durante el proceso y a contracciones permanentes tras el enfriado. El enderezado en frio con prensa o trenes de rodillos ofrecen resultados satisfactorios.

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TRAZO Y PREPARACIÓN

El proceso de trazado consiste en reproducir sobre una superficie metálica las cotas o referencias necesarias para el desarrollo de los procesos de fabricación posteriores. El trazo se realizara conforme las indicaciones de los planos de taller. El trazador también se encargara de la preparación de piezas para efectos de soldadura, tales como biseles, cortes especiales, etc. Para que el acople de las juntas tenga mayor precisión se realiza un perforado simultaneo en las partes mediante equipos automáticos de trazado y perforado. La aprobación del procedimiento está a cargo del jefe de taller

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Elementos

Puntas de trazar o marcar, es una varilla de acero delgado terminado en un extremo en punta plana y en el otro extremo doblada unos 90º afilada y endurecida por temple. Se los utiliza para señalar o marcar sobre toda superficie.

Granete o punta de marcar, varilla de acero de unos 18 o 20 cm de largo su filo es un cono de unos 60º o 70º. Se lo utiliza para marcar centros.

Comparadores, sirven para la comparación de unas medidas con otras. Constan de un eje cilíndrico que al deslizarse sin holgura entre una guía hace girar una aguja alrededor de un cuadrante dividido en 100 partes.

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PROCESO DEL SERRADO

Trazado del corte en la pieza a serrar.  

• Preparación correcta del arco de sierra: en este aspecto conviene tener presente las reglas prácticas siguientes:    
• Elegir correctamente la hoja de sierra, teniendo en cuenta el material a serrar y su espesor.  
• Sujetar bien la hoja en el arco y poner los dientes en dirección de avance.
• Fijar la pieza al tornillo de banco, procurando que se vea la línea de trazado.  
• Situar la pieza lo más baja posible en el tornillo de banco.  
• Dirigir correctamente la hoja de sierra al comienzo del corte.  
• Inclinar ligeramente la hoja de sierra, para lograr que los dientes no se rompan al comienzo del corte.  
• Utilizar la hoja en toda su longitud, para que se desgaste por igual.  
• Manejar la sierra apoyando el centro de la palma de la mano en el mango y tomando el extremo opuesto con la mano izquierda.  
• Para cortar perfiles delgados, el paso de la hoja de sierra tiene que ser fino.  
• Cuando el corte es muy profundo, hay que cambiar la posición de la hoja de sierra, poniéndola perpendicularmente al plano del soporte.  
• La presión ejercida  por  los  brazos tiene que ser uniforme, procurando no  apretar  en  el retroceso.  

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1. Uso de la amoladora angular

Las amoladoras son máquinas eléctricas portátiles. Son utilizadas para cortar, pulir, en el acabado de soldadura, rebabado, tronado, amolado, etc. Los trabajos de materiales en superficies grandes, o los trabajos intensivos en superficies duras, se suelen realizar con amoladoras y discos grandes que permiten, por ejemplo, cortes más rectos y limpios. Su versatilidad hace que el usuario se confíe, y no se percate del potencial de daño que puede ocurrir en caso de uso incorrecto, trasgrediendo normas de seguridad y exponiéndose así a sufrir accidentes. Y no es un hecho para desestimar, puesto que lamentablemente y a diferencia de otras herramientas eléctricas, los accidentes con amoladora pueden ser de gravedad. [pic 17]

1. OBJETIVOS

• Puesto que la amoladora es una herramienta de corte que funciona a gran velocidad, siendo una de las máquinas más peligrosas, se hace necesario tomar medidas especiales de seguridad que reduzcan el riesgo cuando se usa.
• Definir un procedimiento para el manejo adecuado de amoladoras.
• Identificar los factores de riesgo a los que están expuestos el personal que utiliza este tipo de equipos
• Especificar los equipos de protección necesarios para el manejo de amoladoras.

1. DESARROLLO

3.1 PARTES PRINCIPALES DE UNA AMOLADORA:[pic 18][pic 19]

3.2 ANTES DE INICIAR EL TRABAJO CON LA AMOLADORA

• Si es la primera vez que utiliza una amoladora, es indispensable que lea el manual de usuario de la herramienta y acate al pie de la letra las instrucciones de uso.

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• Verifique que el entorno de trabajo esté libre, limpio y ordenado.
• Verificar siempre el estado de los cables.
• Verificar siempre la posición del interruptor antes de conectar la herramienta.
• Estudie la mejor postura antes de empezar el trabajo.
• Utilice los elementos de protección personal (Casco, anteojos, máscara facial, delantal y guantes de descarne, protección respiratoria, calzado de seguridad y protector auditivo).
• Utilice siempre los elementos de protección para las amoladoras (guarda y empuñadura).
• Asegúrese de estar utilizando el accesorio adecuado para el trabajo que desea hacer.
• Compruebe el estado de las tuercas y bridas de apoyo antes de colocar el disco.
• Manipule siempre los discos con cuidado.

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• Compare las RPM indicadas en la etiqueta del disco con las características de la herramienta.

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• Inspeccione el disco antes de su montaje.
• Haga girar el disco por lo menos durante 15 seg. Antes de comenzar a trabajar.
• Trabaje con el disco fuera de la línea del cuerpo.

1. QUE NO HACER CON LAS AMOLADORAS

• No utilice una amoladora angular como estacionaria o para trabajos que no estén indicados (Ej. corte de madera).
• No realice empalmes para alargar el cable original, ni utilice la herramienta si estos están deteriorados.
• No utilice la amoladora eléctrica sin cubre disco o con el mismo deteriorado.
• No use discos vencidos.

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• No realice operaciones de desbaste con discos de corte ni viceversa.
• No fuerce ni modifique el disco para que entre en la brida.
• No permanezca en la línea de trabajo del disco al encender y trabajar con la máquina.
• No apriete excesivamente las tuercas de montaje.
• No trabaje con la pieza suelta, sujétela.
• No trabaje con una sola mano, siempre utilice su empuñadura auxiliar.
• No detenga el disco contra la pieza de trabajo.
• No golpee el disco ni la tuerca para desmontarlo de la amoladora.[pic 24]

1. LUEGO DE FINALIZAR EL TRABAJO CON AMOLADORA

• Desconexión: desconecte la herramienta y espere a que el disco se detenga para poder apoyar la amoladora en algún lugar. Limpie y guarde la herramienta en un lugar seco.
• Mantenimiento: limpie regularmente los orificios de ventilación de la amoladora. Evite que el polvo o cualquier partícula del material de trabajo, se acumulen dentro de la carcasa.
• Los accesorios: al igual que la herramienta, los accesorios deben limpiarse y resguardarse. Evite golpearlos o dejarlos caer, no los exponga al calor o al frío.

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1. RECOMENDACIONES

• Situarse siempre sobre un lugar estable, lo más horizontal posible, con los pies bien apoyados y dando estabilidad al cuerpo.
• Cuando se va a empezar el trabajo, no se debe atacar con brusquedad la pieza.
• En todo momento hay que elegir la velocidad más apropiada en función de la dureza del material.
• El trabajo se debe realizar de manera continua, con una presión constante sobre la máquina.
• Hay que evitar que algún cuerpo extraño se introduzca entre la muela y el protector.[pic 26]

• Si se quiere dar este uso a la amoladora, lo más recomendable es emplear soportes específicos, que garantizarán que no se mueva mientras permanezca encendida y permitirán trabajar con mayor comodidad, aunque no deberá descuidarse la atención.[pic 27]

• Al terminar el trabajo, se debe esperar a que el disco deje de girar. Después hay que apoyar la máquina en una superficie nivelada.

1. FACTORES DE RIESGO

• Caídas al mismo o distinto nivel: debidas a desequilibrios inducidos por reacciones imprevistas, y muchas veces brutales, de la máquina.
• Golpes al trabajar piezas inestables
• Cortes por contacto directo con el disco o por rotura y proyección de fragmentos del mismo, que pueden afectar a cualquier parte del cuerpo.
• Heridas en ojos producidas por proyección de partículas del material trabajado o de la propia herramienta de inserción.[pic 28]
• Quemaduras debidas a incendios de vapores u otros materiales inflamables, ocasionados por chispas.
• Inhalación de polvo procedente del material trabajado y de la misma muela.
• Exposición a ruido ya que, al propio ruido de la máquina, hay que sumar el incremento que se produce dependiendo del material trabajado (roce con la pieza, resonancia y vibración de la misma), reflexión, etc.
• Exposición a vibraciones

1. USO ADECUADO DE LOS DISCOS ABRASIVOS PARA AMOLADORAS ANGULARES

Las revoluciones por minutos de los discos deberán ser igual a la revolución (r.p.m.) del esmeril (amoladora). Normalmente, mientras más pulgadas de diámetro tienen los discos, menor r.p.m. pueden soportar.

USO CORRECTO DE LOS DISCOS ABRASIVOS

• El ángulo de trabajo del Disco de Corte debe ser siempre 90º.
• El ángulo de trabajo del Disco de Desbaste debe ser entre 20 y 30°.

1. EQUIPOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL

Los equipos de protección individual de uso obligatorio cuando se trabaja con amoladoras o radiales son los siguientes:

• Gafas de Seguridad Integrales.- (que permitan el uso de gafas graduadas) que protejan contra impactos de alta energía, incluso si provienen de ángulos laterales
• Guantes Anti corte.- si la manipulación del material a trabajar puede dar lugar a cortes.
• Mandil de Cuero.- grueso cuando sea necesario adoptar posturas peligrosas, para minimizar el riesgo de un contacto fortuito del disco con el cuerpo.
• Mascarilla Auto filtrante.- contra partículas si se genera polvo y no se cuenta con un equipo provisto de un sistema de extracción eficaz.
• Orejeras.- protección contra el ruido, de acuerdo con las especificaciones del fabricante.

1. CONCLUSIONES

• El procedimiento de manejo de amoladoras nos da una guía de uso adecuado de este equipo para la disminución de accidentes de trabajo evidenciando los factores de riesgo a los que el trabajador está expuesto al momento de utilizar el equipo además de contar con el equipo de protección adecuado para esta actividad.
• Se debe realizar una revisión del equipo antes de su utilización con el fin de evidenciar imperfecciones.
• Llevar un registro de mantenimiento detallado.

Identificación de los perfiles a unir. Para aplicar los elementos es necesario conocer los perfiles mecánicos y estructurales.

Tipos de conexiones

La estructura metálica tipo PRATT está formada por una estructura principal que son las columnas tipo PRATT y la estructura secundaria que son las vigas tipo PRATT. Tanto las columnas como las vigas tienen los siguientes elementos: montantes, diagonales, cuerda superior e inferior y nudos.

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Hoja de proceso. Es un documento donde se recoge las tareas o pasos que se han de realizar para completar un trabajo.  La hoja de proceso de una pieza es una hoja informativa en la que se recogen todas las características necesarias para su fabricación, operaciones a realizar y su secuencia de trabajo, tratados de forma secuencial, y con un proceso lógico y estudiado de fabricación, máquinas que intervienen en su mecanizado, herramientas que se han de utilizar y sus características, así como los cálculos técnicos, etc.

Depende del tipo de empresa y de qué producto se fabrique o se trabaje, las hojas de proceso pueden variar unas de otras en cuanto a forma y contenido, aunque básicamente si tienen la misma función, informar de los pasos que se han de seguir para fabricar una pieza en el taller desde que se coge el material en bruto, hasta que se termina. (Google, 2019)

Hoja de proceso para la fabricación mecánica

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Fuente: (Google, 2019)

Diagrama de flujos para procesos. Un diagrama de flujo, o flujograma, es una representación gráfica de un proceso. Cada paso del proceso se representa por un símbolo diferente que contiene una breve descripción de la etapa de proceso.

Los símbolos gráficos del flujo del proceso están unidos entre sí con flechas que indican la dirección de flujo del proceso. El diagrama de flujo ofrece una descripción visual de las actividades implicadas en un proceso. Muestra la relación secuencial entre ellas, facilitando la rápida comprensión de cada actividad y su relación con las demás. (Aiteco, 2010)

Simbología de un flujograma

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Fuente: (Aiteco, 2010)

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

1. ¿Qué asignaturas le ayudan a comprender y construir una estructura metálica?
2. ¿Qué es la caída o pendiente en una cercha metálica?
3. ¿Qué es la diagonal y montante en una cercha metálica?
4. ¿Qué es el ancho de luz o la luz de la nave (cercha metálica)?
5. Escriba cuatro perfiles estructurales con sus respectivas cifras de cotas.
6. Coloque las medidas reales de la cercha metálica y calcule la longitud de los materiales.
7. Realice una hoja de proceso de la construcción de la cercha metálica.
8. Explique los factores de riesgo al momento de elaborar una cercha metálica tipo pratt, con ejemplos.
9. Indique las características del disco abrasivo de corte y explique la razón por la que utilizo cada uno de ellos

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Ing. William Mullo

DOCENTE

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Ing. Benjamín Aquieta

SUBCOORDINADOR

        Msc. Klifor Navarro

VICERRECTOR