NTE INEN 2416 Primera revisión 2015-xx

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1 Quito Ecuador NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2416 Primera revisión 2015-xx PLACAS ESTRUCTURALES CORRUGADAS DE ACERO DE PASO GRANDE CON RECUBRIMIENTO, PARA TUBERÍA CERRADA DE ALCANTARILLA Y ARCOS DE ALCANTARILLA EMPERNABLES. REQUISITOS E INSPECCIÓN CORRUGATED STEEL STRUCTURAL PLATES OF BIG PITCH WITH COATING, FOR PIPE- ARCHES AND BOLTED CULVERT ARCHES. SPECIFICATIONS AND INPSECTION. Correspondencia: DESCRIPTORES: Placa estructural corrugada de acero, requisitos ICS: Páginas

2 Contenido Página 1. OBJETO CAMPO DE APLICACIÓN REFERENCIAS NORMATIVAS DEFINICIONES CLASIFICACIÓN REQUISITOS Requisitos específicos Requisitos complementarios INSPECCIÓN Muestreo MARCADO, ETIQUETADO Y EMBALAJE... 9 ANEXO A APÉNDICE Z BIBLIOGRAFÍA xx ii

3 Norma Técnica Ecuatoriana PLACAS ESTRUCTURALES CORRUGADAS DE ACERO DE PASO GRANDE CON RECUBRIMIENTO, PARA TUBERÍA CERRADA DE ALCANTARILLA Y ARCOS DE ALCANTARILLA EMPERNABLES. REQUISITOS E INSPECCIÓN NTE INEN 2416: OBJETO Esta norma establece los requisitos mecánicos, químicos y dimensionales generales que deben cumplir las placas estructurales corrugadas de acero con recubrimiento, para estructuras cerradas y abiertas. 2. CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma es aplicable para las placas estructurales corrugadas de acero de paso grande con recubrimiento galvanizado y/o epóxico, que conforman estructuras cuya geometría consta en la clasificación y pueden ser utilizadas para propósitos de drenaje pluvial, pasos vehiculares, peatonales, ferroviarios y túneles. 3. REFERENCIAS NORMATIVAS Los siguientes documentos, en su totalidad o en parte, son referidos y son indispensables para su aplicación. Para referencias fechadas, solamente aplica la edición citada. Para referencias sin fecha, aplica la última edición del documento de referencia (incluyendo cualquier enmienda). NTE INEN-ISO Materiales metálicos Ensayo de tracción Parte 1: Método de ensayo a temperatura ambiente NTE INEN 882 Zinc. Lingotes. Requisitos NTE INEN 950 Recubrimientos metálicos. Determinación de la adherencia. Métodos de ensayo NTE INEN 1677 Tornillos y tuercas para alcantarillas metálicas. Requisitos NTE INEN-ISO Procedimientos de muestreo para inspección por atributos. Parte 1. Programas de muestreo clasificados por el nivel aceptable de calidad (AQL) para inspección lote a lote ASTM M123 Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel Products ASTM A761 Standard Specification for Corrugated Steel Structural Plate, Zinc-Coated, for Field-Bolted Pipe, Pipe-Arches, and Arches ASTM A780 Standard Practice for Repair of Damaged and Uncoated Areas of Hot-Dip Galvanized Coatings Norma AASHTO, Standard Specifications for Highway Bridges 4. DEFINICIONES Para los efectos de esta norma, se adoptan las siguientes definiciones: 4.1 Análisis de colada. Es el análisis representativo de la composición química de una colada de acero. 4.2 Análisis sobre el material. Es el análisis representativo de la composición química del acero en probetas provenientes de productos semiterminados o terminados xx 1 de 11

4 4.3 Ancho base. Medida del ancho de la materia prima. 4.4 Ancho útil. Medida del ancho de la placa estructural, indicada por el fabricante, que no considera los traslapes. 4.5 Arco de tapa. Tramo curvo de la estructura, compuesto por las placas estructurales roladas al radio de la tapa. 4.6 Consumidor. Toda persona natural o jurídica que como destinatario final adquiera, utilice o disfrute bienes o servicios, o bien reciba oferta para ello. 4.7 Corrugado (Ondulado). Forma típica de la sección transversal de la placa estructural, destinada a mejorar su resistencia mecánica. 4.8 Espesor BMT (Base Metal Thickness). Espesor del metal base sin incluir el recubrimiento. 4.9 Espesor TCT (Total Coated Thickness). Espesor total de la lámina incluido el recubrimiento Longitud de arco. Longitud entre dos agujeros consecutivos de la unión circunferencial Lote. Es el conjunto de placas estructurales corrugadas de igual geometría, provenientes de una materia prima de la misma colada y espesor Muestra. Conjunto de placas estructurales corrugadas que se usa para determinar la calidad de un lote Paso grande. Distancia igual o mayor a 150 mm entre puntos equivalentes de dos corrugaciones consecutivas Placa estructural. Lámina de acero corrugada y curvada para ser ensamblada en la conformación de la estructura requerida Placa lisa. Lámina o placa de acero, usada para la fabricación de la placa estructural corrugada Probeta. Es el material extraído de la unidad de muestreo y preparado para un determinado ensayo Recubrimiento. Material (metal, aleación o pintura) adherido a la lámina de acero Recubrimiento galvanizado. Revestimiento de zinc destinado a proteger el metal base Recubrimiento epóxico. Revestimiento con pintura epóxica destinado a proteger el metal base Riel de anclaje. Perfil estructural conformado en frío diseñado para unir la estructura al muro de soporte Traslape. Parte de una placa que va superpuesta sobre otra para permitir la unión entre ellas Traslape circunferencial. Parte de una placa que va superpuesta sobre otra para facilitar la unión longitudinal y conformar un anillo Traslape longitudinal. Parte de una placa que va superpuesta sobre otra para facilitar la unión circunferencial y avanzar longitudinalmente Unidad de muestreo. El material extraído del lote, destinado a someterse a inspección y ensayos xx 2 de 11

5 4.23 Unión circunferencial. Junta empernada para mantener la continuidad longitudinal de la estructura Unión longitudinal. Junta empernada para mantener la continuidad circunferencial de la estructura. 5. CLASIFICACIÓN 5.1 De acuerdo con la forma que tiene la sección de las estructuras, se clasifican según la tabla 1. TABLA 1. Tipos de estructuras de acuerdo a su forma. donde Re Rf Rl Rt R Radio de curvatura de la esquina. Radio de curvatura del fondo. Radio de curvatura lateral. Radio de curvatura de la tapa. Radio de curvatura cuando es único en la estructura Para el caso de la estructura paso inferior, también se puede tener la alternativa con fondo plano. 5.2 De acuerdo con sus dimensiones se clasifican en: estructuras multiplaca y estructuras de grandes luces. A las primeras corresponden las estructuras: circular, abovedada, paso inferior y arco; y al segundo grupo: elipse, ovoide, arco de perfil alto y arco de perfil bajo. 6.1 Requisitos específicos Materia prima 6. REQUISITOS 2015-xx 3 de 11

6 Requisitos mecánicos. El acero base para la fabricación de las placas estructurales debe cumplir con los requisitos establecidos en la tabla 2. Cualquier otro tipo de acero utilizado, debe cumplir mínimo con los requerimientos del grado 230. Grado TABLA 2 a). Requisitos mecánicos de las placas lisas Límite de fluencia (MPa) Resistencia a la tracción (MPa) Elongación b) % a) Los valores especificados en esta tabla son los requisitos mínimos. b) La elongación está en función de una probeta de 50 mm de longitud calibrada Composición química. El análisis de la colada del metal base debe ser conforme a los requisitos químicos de la tabla 3. Elemento TABLA 3. Composición química.* Porcentaje máximo (%) Tolerancia (%) Azufre 0,05 +0,01 Suma de carbono, silicio, manganeso, fósforo y azufre. 0,70 +0,04 * El fabricante de las placas estructurales debe disponer de los certificados de calidad de la materia prima Recubrimiento Las placas estructurales deben ser galvanizadas y/o tener un recubrimiento de material epóxico, según se haya especificado para las condiciones de funcionamiento Placas estructurales galvanizadas a) Las placas, incluyendo accesorios (pernos, tuercas, rieles de anclaje, vigas de empuje, etc.) deben ser galvanizadas después de ser cortadas, corrugadas, perforadas y soldadas (cuando requieran); estas pueden curvarse al radio requerido antes o después de haber sido recubiertas. b) El zinc usado para el recubrimiento debe cumplir con los requisitos de la NTE INEN 882. c) La masa del recubrimiento en las placas debe ser mínimo 820 g/m 2 por lámina, esta masa incluye los dos lados de la placa (7,067 g/m 2 equivale a 1 µm de espesor). d) La adherencia del recubrimiento al ser comprobada por el método de rayado especificado en la NTE INEN 950 debe ser tal que no se produzcan desprendimientos o escamaciones del recubrimiento en las proximidades del rayado. e) Reparación de daños en el recubrimiento. El material de las placas o accesorios en que el recubrimiento ha sido quemado por la soldadura, o dañado en la fabricación y manejo, hasta que exista la NTE INEN correspondiente, debe ser reparado según lo especificado en la ASTM A Placas estructurales con recubrimiento epóxico xx 4 de 11

7 a) a) Las placas, incluyendo accesorios (pernos, tuercas, rieles de anclaje, vigas de empuje, etc.) deben ser revestidas de material epóxico después de ser cortadas, corrugadas, perforadas, soldadas (cuando lo requiera) y curvadas. b) El recubrimiento epóxico debe tener un espesor mínimo de 300 µm total en ambas caras. c) Los pernos y tuercas deben ser galvanizados y recubiertos con una capa de pintura epóxica; luego del montaje se debe retocar los pernos y tuercas con pintura epóxica. d) La adherencia del recubrimiento al ser comprobada por el método de rayado especificado en la NTE INEN 950 debe ser tal que no se produzcan desprendimientos o escamaciones del recubrimiento en las proximidades del rayado. e) Reparación de daños en el recubrimiento. El material de las placas o accesorios en que el recubrimiento ha sido quemado por la soldadura, o dañado en el transporte, manipulación y montaje, debe ser reparado de acuerdo con el procedimiento indicado por el fabricante Dimensionales Espesor de las placas. La tolerancia del espesor de las placas debe ser conforme con los requerimientos de la tabla 4. Para placas corrugadas el espesor debe ser medido en las tangentes de las crestas o corrugaciones. TABLA 4. Espesor de las placas corrugadas Espesor especificado BMT (mm) Tolerancia (mm) Desde 2,50 a 4,50-0,20 Mayor a 4,50-0,30 c) Los espesores son medidos en cualquier punto de la placa a no menos de 10 mm desde el filo, si es corrugada en los tramos tangentes de las corrugaciones. No existe límite superior para medidas de los espesores dados Corrugado a) Las corrugaciones deben estar formadas por curvas suaves continuas y tangentes. Las corrugaciones deben formar anillos circulares (completos o parciales) sobre el eje de la estructura (ver figura 2 y tabla 5). b) Las dimensiones del corrugado deben ser de acuerdo con la tabla xx 5 de 11

8 FIGURA 2. Placa corrugada SECCIÓN TRANSVERSAL TABLA 5. Dimensiones y tolerancias para corrugado paso grande Tamaño de Paso (P) Altura (H) Radio (R) Angulo (a) Longitud de la tangente (tg) corrugación (mm) (mm) (mm) ( ) (mm) x TABLA 6. Simbología SÍMBOLO DESIGNACIÓN UNIDAD R Radio de corrugación mm H Altura de corrugación mm P Paso de corrugación mm Ángulo del arco de la ondulación º tg Longitud de la tangente mm D Diámetro nominal del perno mm e Espesor de la placa mm L Longitud de la placa mm A Ancho de la placa mm 2015-xx 6 de 11

9 Agujeros a) Los agujeros en las uniones longitudinales y circunferenciales deben ser circulares y de diámetro de 23 mm para pernos M20. b) La tolerancia para las dimensiones de los agujeros debe ser de ±1 mm. c) Distribución de los agujeros: c.1) La separación entre agujeros de la unión circunferencial debe ser menor a 250 mm. c.2) Para las uniones longitudinales, los agujeros deben estar dispuestos en dos filas, la primera a 1,75 veces el diámetro nominal del perno desde el filo de la placa y la segunda a no menos de 50 mm de la primera (ver figura 2). c.3) La tolerancia negativa para la distancia entre la primera fila y el borde es de 2 mm, no se especifica tolerancia positiva. De la primera a la segunda fila se admite una tolerancia de ±3 mm. c.4) Todo traslape circunferencial deben tener un mínimo de 13 pernos por metro en el sentido del mismo Traslapes. Los traslapes mínimos deben ser según lo dispuesto en la tabla 7. Traslape circunferencial (mm) TABLA 7. Traslapes mínimos Traslape longitudinal (mm) 6 veces el diámetro nominal del perno 3,5 veces el diámetro nominal del perno Pernos y tuercas. Los pernos y tuercas deben cumplir lo establecido en la NTE INEN Refuerzos estructurales. Son piezas para el reforzado longitudinal o circunferencial, deben ser del material, tamaño y ubicación establecidas en los planos Rieles de anclaje. Utilizadas para estructuras abiertas, deben ser conformadas en frío, de un material de acuerdo con los requisitos de la tabla 2 y de espesor no menor a 4,78 mm Vigas de empuje. Para el caso de las estructuras de grandes luces, se debe disponer a cada lado del arco de tapa un elemento estructural de acero u hormigón armado, con el objeto de mejorar la rigidez y eliminar el pandeo Placas especiales. Todas las placas que forman detalles especiales en las estructuras se deben cortar de acuerdo con lo especificado en los planos respectivos. Los filos de las placas, deben estar libres de muescas, estrías, rebabas y deben presentar un acabado igual al de la placa Dimensiones de la geometría de la estructura. Las dimensiones transversales de las estructuras deben ser medidas interiormente a las crestas del corrugado, y de acuerdo con las siguientes tolerancias: a) a) El diámetro de la tubería circular, se basa en dos medidas a 90 tomadas una de la otra, y con tolerancia ±2% de lo especificado. b) La luz y flecha de estructuras no circulares deben cumplir con una tolerancia del ±2% de lo especificado Resistencia estructural Para los cálculos relacionados con el diseño de la placa estructural, se debe tomar en cuenta el espesor BMT xx 7 de 11

10 Hasta que exista el capítulo correspondiente en el Código Ecuatoriano de la Construcción, el diseño de las estructuras armadas a partir de las placas corrugadas, objeto de esta norma, se lo debe realizar basándose en la norma AASHTO: Standard Specifications for Highway Bridges, Division I Section 12, vigente El comprador puede determinar el espesor del material base (BMT) requerido de acuerdo con el diseño específico realizado para cada aplicación Soldadura Juntas soldadas. Cuando se requiera, se admite un cordón de soldadura por cada placa corrugada. Este cordón de soldadura debe estar respaldado por la calificación de los procedimientos y de los soldadores. 6.2 Requisitos complementarios Almacenamiento Las placas estructurales corrugadas deben permanecer almacenadas sobre superficies que no produzcan daños a los extremos que hagan contacto con dicha superficie. Se deben apilar las placas en paquetes de cantidades tales que no provoquen deformaciones permanentes por la acumulación de peso Transporte Cuando se levanten las placas a camiones para su transporte, se debe tener el cuidado suficiente a fin de evitar que sean lastimadas o golpeadas. En el transporte se debe cuidar que las placas estén perfectamente sujetas a la plataforma del camión, eliminando el riesgo de caída y su consiguiente eliminación para el uso. En la apariencia, el producto terminado debe presentar uniformidad en el recubrimiento. 7.1 Muestreo 7. INSPECCIÓN Lugar. La inspección y aceptación del material al que se refiere esta norma, se debe realizar en el lugar idóneo para tal efecto y aceptado por las partes. 7.2 Tamaño de la muestra Lotes de muestreo. Los lotes de fabricación deben ser divididos en lotes de muestreo de 500 placas máximo, lotes inferiores a 500 placas deben considerarse como nuevos lotes de muestreo De cada uno de los lotes de muestreo se debe extraer al azar tres muestras según un nivel de inspección especial S-1 de acuerdo con la NTE INEN-ISO , para realizar los ensayos dimensionales, mecánicos, químicos, masa de recubrimiento y adherencia De cada lote de muestreo se debe extraer dos probetas en sentido longitudinal del laminado y dos en sentido transversal sobre las cuales se deben realizar los ensayos establecidos en ; como testigo debe quedar una cantidad de material suficiente para preparar igual número de probetas. 7.3 Los ensayos mecánicos y químicos, pueden ser excluidos en su realización siempre y cuando el fabricante presente los certificados de calidad emitidos por el proveedor de la materia prima o por cualquier laboratorio reconocido por el organismo supervisor xx 8 de 11

11 7.4 El muestreo y las pruebas de las placas para propiedades mecánicas deben ser conforme a la NTE INEN-ISO Determinación de la masa del recubrimiento. La masa del recubrimiento debe determinarse según lo especificado en el Anexo A. 7.6 Aceptación de lotes. Según un nivel de calidad aceptable del 2,5% y un plan de muestreo simple para inspección normal, si una muestra no cumple con cualquier requisito de esta norma el lote debe ser rechazado. 8. MARCADO, ETIQUETADO Y EMBALAJE 8.1 Los paquetes del producto al que se refiere esta norma deben presentarse con una tarjeta de identificación anexa que contenga la siguiente información: a) Nombre o logotipo del fabricante, en caso de fabricación nacional o del importador en caso contrario, b) Tipo o descripción de las placas, c) Espesor, d) Tipo de recubrimiento, e) Número del lote, f) Número del paquete, g) Fecha de producción (mes y año), h) NTE INEN, i) Lugar de origen, 8.2 Una marca debe ser colocada en cada placa para designar la posición apropiada en la estructura terminada y referenciar su ubicación adecuada en los planos de armado respectivos xx 9 de 11

12 ANEXO A DETERMINACIÓN DE LA MASA DEL RECUBRIMIENTO EN LAS PLACAS A.1 Equipos. Medidor de espesor de recubrimiento que utiliza el principio de inducción magnética, para medir el espesor de recubrimientos no magnéticos sobre metales ferrosos. A.2 Procedimiento de ensayo. A.2.1 Verificar y asegurar que el equipo este calibrado, y los patrones de calibración sean trazables a patrones nacionales y/o internacionales. A.2.2 La muestra para los ensayos se toman según los lineamientos establecidos en el numeral (tres muestras por lote). A.2.3 Revisar que las placas de la muestra estén completamente limpias, libre de grasas, aceites, tierra, lodo, etc. A.2.4 En cada una de las placas extraídas del lote, al azar y cubriendo todas sus superficies se deben tomar mínimo cinco mediciones por cada lado de las placas, las mismas que deben asegurar la obtención de un valor promedio representativo del espesor de recubrimiento en las placas. A.2.5 El valor promedio obtenido de las mediciones, en cada una de las placas, no debe ser menor a lo indicado en literal c) para el caso de placas galvanizadas y en literal b) para el caso de placas recubiertas con pintura epóxica xx 10 de 11

13 APÉNDICE Z BIBLIOGRAFÍA NTE INEN 1674:2005. Alcantarillas metálicas galvanizadas corrugadas. Requisitos 2012 Standard Specifications for Highway Construction, Ministry of Transportation and Infrastructure, British Columbia, Canada, xx 11 de 11

14 Documento: NTE INEN 2416 ORIGINAL: Fecha de iniciación del estudio: Fechas de consulta pública: INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA TÍTULO: PLACAS ESTRUCTURALES CORRUGADAS DE ACERO DE PASO GRANDE CON RECUBRIMIENTO, PARA TUBERÍA CERRADA DE ALCANTARILLA Y ARCOS DE ALCANTARILLA EMPERNABLES. REQUISITOS E INSPECCIÓN Código ICS: REVISIÓN: La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficialización con el Carácter de por Resolución No. publicado en el Registro Oficial No. Fecha de iniciación del estudio: Comité Técnico de Normalización: Fecha de iniciación: Integrantes del Comité: NOMBRES: Fecha de aprobación: INSTITUCIÓN REPRESENTADA: Otros trámites: Esta NTE INEN 2416:2015, reemplaza a la NTE INEN 2416:2008 La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficializada como: Por Resolución No. Registro Oficial No xx ii

15 Servicio Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre Casilla Telfs: (593 2) al Dirección Ejecutiva: direccion@normalizacion.gob.ec Dirección de Normalización: consultanormalizacion@normalizacion.gob.ec Dirección Zonal Guayas: inenguayas@normalizacion.gob.ec Dirección Zonal Azuay: inencuenca@normalizacion.gob.ec Dirección Zonal Chimborazo: inenriobamba@normalizacion.gob.ec URL: xx ii