Perfiles de acero galvanizado conformados en frío para construcción en seco Autores: Arq. Mariel Prícolo Ing. Francisco Pedrazzi 1. Definición Los perfiles de acero galvanizado para construcción en seco son una variante de perfiles de acero conformados en frío. Estos son ampliamente utilizados en la construcción civil en Argentina desde hace muchos años, habiéndose popularizado su uso en las últimas dos décadas en las construcciones de naves industriales, principalmente como correas y elementos de sujeción de cerramientos laterales, en reemplazo de los más pesados perfiles de acero laminados en caliente. En su definición más general, se trata de perfiles obtenidos a partir del conformado progresivo en frío de un fleje, cortado de una chapa de acero cincada (= galvanizada) por inmersión en caliente, que pasa por una serie de rodillos de formas adecuadas, o por golpes de prensa, pudiendo en general ser de formas variadas y complejas. Estos perfiles tienen sus caras planas y zonas dobladas a diferentes ángulos, formando una sección transversal constituida por una composición de figuras geométricas simples que se mantiene en todo su largo. Sus características principales están definidas en la Norma IRAM IAS U 500-243 del 2004, a la cual nos referiremos frecuentemente de ahora en adelante. 2. Función En su variante para construcción en seco objeto de esta publicación- estos perfiles son los miembros que forman un armazón metálico, a los que se fija la placa de yeso u otro revestimiento, en la denominada construcción en seco. Por estar diseñados para soportar su peso propio y cargas reducidas, se los denomina también No portantes para diferenciarlos de los perfiles galvanizados conformados en frío portantes o estructurales, destinados a soportar y transmitir las cargas actuantes en edificios. Podemos definir dos tipos básicos de perfiles: 1. Los verticales o montantes, destinados a soportar directamente las placas y cargas menores. 2. Los horizontales o soleras, destinados a fijar la posición de los montantes, tanto superior como inferiormente. 3. Existen otro tipo de secciones: cantoneras o esquineros, buñas y ángulos de ajuste con funciones especiales dentro del sistema de construcción en seco, y cuya descripción funcional no es objeto de esta publicación. -1-
4. Cargas máximas admisibles. La IRAM IAS U 500-243 establece que la carga máxima axial que pueden soportar los perfiles montantes, debido al peso propio de las placas y otros accesorios del tabique o pared, no puede superar los 1460 N/m. Considerando que la separación máxima a la cual se colocan los montantes en un tabique es normalmente de 0,6 m, la carga máxima axial aproximada deberá ser 1460 N/m x 0,6 m = 876 N. La Norma establece como límite máximo 890 N (aproximadamente 88 kg). Por lo tanto si durante el diseño de un tabique formado por estos perfiles se determinase que la carga axial excediera este valor, deberán utilizarse perfiles estructurales (Norma IRAM IAS U 500-205 ó 206), es decir, perfiles de espesores de chapa mayores. Asimismo, la presión máxima en sentido perpendicular al eje axial o perpendicular al tabique-, y en el sentido de la inercia mayor de la sección, no deberá ser superior a 480 Pa. Con la limitación de esta presión, se pretende cubrir las cargas originadas por el apoyo de varias personas sobre el tabique, de forma que el mismo no sufra deformaciones excesivas. 3. Materia prima. 1. Características del acero galvanizado Los perfiles se fabrican a partir de chapa de acero cincada también denominada galvanizada en caliente- la cual se obtiene procesando una bobina de chapa de acero laminada en frío en una línea de galvanizado continuo. La galvanización por inmersión en caliente es un proceso siderúrgico por el cual la chapa de acero base, usualmente denominada chapa negra, recibe en ambas caras una capa de zinc fundido que inmediatamente solidifica creando un revestimiento que protege al acero base contra la corrosión. Es un material de gran utilización en la industria de la construcción, fundamentalmente en la realización de chapas conformadas sinusoidales y trapezoidales para la ejecución de cubiertas y cerramientos laterales de edificios, silos y elementos de movimiento de granos, conductos de ventilación y aire acondicionado y perfiles estructurales además de partes de carrocerías y electrodomésticos. La capa de zinc adherida al acero base asegura a este producto gran resistencia a la corrosión atmosférica, dependiendo la vida útil del producto de aspectos tales como la humedad relativa, frecuencia de lluvias, grado de acidez o alcalinidad de las mismas, temperatura promedio, exposición a nieblas salinas, etc. Se produce en nuestro país desde principios de siglo, primeramente a través de procesos discontinuos y actualmente mediante líneas continuas de galvanización por inmersión en caliente que aseguran uniformidad de recubrimiento y estrecho control de las características mecánicas. Los primeros procesos de galvanización, cuyo origen se remonta a fines del siglo XIX se realizaban sumergiendo las chapas de acero a recubrir en una cuba, denominada pote, que contenía el zinc fundido y retirándolas luego. El zinc quedaba depositado en la chapa, pero el proceso presentaba algunos inconvenientes: difícil control de la cantidad de zinc depositada, espesores de recubrimiento variables, presencia de colgajos de zinc y ceniza superficial depositada. Asimismo, la cantidad de zinc depositada varía entre 800 y 1200 gr/m2 en ambas caras. Este proceso se sigue utilizando cuando se debe galvanizar chapa de acero de más de 3.20 mm de espesor, por ejemplo para el recubrimiento de piezas de torres de alta tensión y alcantarillas de chapa de corrugada. La galvanización por inmersión en caliente mediante línea continua, denominada también proceso Sendzimir surge a mediados de este siglo y deja capas de zinc -2-
depositadas sobre el acero en valores comprendidos entre 100 y 650 gr/m2 en ambas caras, con una gran uniformidad de espesor y características controladas. Debe marcarse la diferencia entre la galvanización por inmersión en caliente y la electrogalvanización, que es un proceso realizado mediante deposición electrolítica que deja capas mucho más finas: de aproximadamente 40 gr/m2, produciendo recubrimientos no aptos para usos en construcción civil. 2. Proceso de fabricación del acero galvanizado por inmersión en caliente El acero galvanizado utilizado en la fabricación de perfiles estructurales y para la construcción en seco para se fabrica en forma continua en una línea descrita a continuación. 12 5 6 7 10 9 14 1 2 3 4 8 11 13 La materia prima base es acero laminado en frío, que proviene a su vez de acero laminado en caliente. Este material se entrega en bobinas de anchos 1000 ó 1220 mm.(1). Las bobinas se cargan en el debobinador de entrada (2). Cuando una bobina finaliza se debe unir a la siguiente para asegurar la continuidad del proceso. Esto se realiza en la cabina de soldadura (3) en la cual se une la cola de la bobina que finaliza con la cabeza de la bobina nueva. Este proceso se ejecuta en forma automática mediante soldadura de punto o continua. La ejecución de la soldadura implica la detención de la línea por aproximadamente 1 1/2 minutos. Para que el pasaje de chapa por el pote de galvanización no se detenga, se recurre a un acumulador de entrada (4) que suministra chapa al horno mientras se efectúa la soldadura. Una vez terminada la misma, se recupera la chapa dentro del acumulador. Antes de ingresar al baño de zinc fundido, la chapa debe estar perfectamente limpia, y a temperatura adecuada (475º). Esto se logra mediante el paso por los hornos de precalentamiento, de reducción y dos enfriadores. La chapa negra posee escamas de óxido invisibles a simple vista, producidas por su exposición al medio ambiente y aceites como resultado de su laminación en frío, que deben ser eliminados antes de recibir el recubrimiento de zinc. En el horno de precalentamiento (5) la chapa es sometida a la acción de quemadores de gas que elevan paulatinamente su temperatura hasta los 720º aproximadamente, limpiándola de aceites e impurezas. En el horno de reducción (6) se produce la reducción del óxido de hierro en una atmósfera controlada de Nitrógeno e Hidrógeno a 840º de temperatura. Asimismo este tratamiento brinda a la chapa una rugosidad superficial adecuada para recibir el recubrimiento de zinc. La chapa deja el horno de reducción a 720º y debe ser enfriada hasta los 475º antes -3-
de ingresar al baño de zinc. Esto se logra mediante el paso a través de enfriadores de corriente de aire.(7) El proceso de revestido se efectúa en el pote (8). Esta es la parte fundamental del proceso: el momento en que la chapa negra, ya limpia y con la rugosidad y temperatura adecuadas entra el baño de zinc fundido a 450ºC. El baño es en realidad una aleación de zinc y otros metales como antimonio y aluminio. La adición de estos metales en el baño influye en características tales como la forma en que solidifican los cristales de zinc, llamada flor; la mayor resistencia de la chapa revestida al ennegrecimiento y a la pérdida de brillo. Durante la permanencia de chapa dentro del zinc fundido se produce la formación de una capa de aleación intermetálica hierro-zinc que garantizará la futura adherencia del recubrimiento de zinc a la chapa de acero base. Asimismo, esta aleación hierro-zinc es de características frágiles, por lo tanto su espesor debe ser controlado a fin de que no provoque inconvenientes en las operaciones de formado posteriores. Se debe tener en cuenta que es común que la chapa galvanizada sea plegada a 180º con radio cero, con lo cual se requiere excelente adherencia del recubrimiento. El espesor de aleación se controla con la temperatura y composición del baño, el tiempo de permanencia en el mismo (que depende de la velocidad del proceso) y la rugosidad de la chapa base. La cantidad de zinc depositada depende además de estos mismos factores, de la acción de las cuchillas de aire (9) que eliminan el exceso de zinc mediante un chorro de aire. Es necesario observar que una vez acondicionada, es decir limpia y a temperatura adecuada, la chapa no debe estar en contacto con aire para evitar su oxidación que afectaría la adherencia del recubrimiento. Es por ello que a la salida del horno del enfriador del horno existe una trompa (10) que se introduce dentro del baño para el evitar el contacto de la chapa con la atmósfera. Una vez salida de las cuchillas de aire, la chapa debe ser enfriada antes de pasar a la planchadora (11). Para ello se la hace pasar por enfriadores de aire (12) ubicados por encima. Luego la chapa pasa a través de un equipo de planchado que elimina tensiones y asegura la planaridad y luego por un equipo de aplicación de pasivado (13). La aplicación de un recubrimiento pasivante a la chapa revestida le permite retardar la formación de óxido en los productos conformados o entre espiras de bobina. Finalmente se efectúa el bobinado del producto final (14) que requiere detener el proceso mientras se corta la chapa, se retira la bobina y se enhebra la chapa nuevamente. El corte de la chapa de produce para lograr bobinas de hasta 9.000 kg y eliminar los puntos de empalme soldados para dar continuidad al proceso. 3. Principios de funcionamiento de la protección por sacrificio o galvánica. El galvanizado es un recubrimiento que protege al acero contra la corrosión actuando por sacrificio. Para explicar mejor este concepto veamos un corte de una chapa de acero galvanizado. -4-
Zinc Aleación Hierro-Zinc Acero base Aleación Hierro-Zinc Zinc Como vimos anteriormente, durante el proceso de galvanización la chapa de acero queda recubierta por una capa de zinc superficial, vinculada al acero base por una capa de aleación intermetálica hierro-zinc que provee la adherencia necesaria al zinc respecto del acero base. El zinc es un metal que por su ubicación dentro de la tabla periódica de los elementos respecto del hierro, resulta más electronegativo que éste. Es por ello que cuando el hierro y en zinc están en contacto íntimo en presencia de un electrolito, el zinc se oxida primero protegiendo al hierro de la corrosión, de esto deriva el nombre de "protección por sacrificio". Esta protección dura mientras exista zinc, cuando éste se consume o sacrifica se inicia la corrosión del hierro. Antes de seguir explicando el fenómeno de la protección por sacrificio, conviene que nos detengamos en el significado del término vida útil de un elemento estructural, del cual existen diferentes acepciones. Nosotros adoptaremos la que indica que vida útil de un elemento es el tiempo que transcurre entre el momento de la puesta en obra del elemento y el momento en que por acción del medio exterior, este elemento no cumple más con su función dentro de la construcción. En el caso de los perfiles estructurales, consideraremos que este momento corresponde a la desaparición del revestimiento protector, coincidente con el comienzo de la corrosión del acero base. A partir de ese momento la corrosión comienza a reducir la sección portante del elemento, reduciéndose así el coeficiente de seguridad del edificio. Esto no implica que el mismo entre en colapso en ese momento sino que paulatinamente se irá agotando la capacidad de tomar carga de ese elemento. Durante su vida útil, zinc del recubrimiento se va oxidando superficiamente. El óxido de zinc producto de la corrosión es un elemento opaco, de escasa adherencia al zinc base, y que se desprende fácilmente, dejando nuevamente zinc expuesto al medio y continuando así el proceso hasta que el zinc se agota. Es necesario destacar que para que este proceso tenga lugar es necesario que exista un electrolito, agua en la mayor parte de los casos, ya sea como agua de lluvia o como finas partículas producto de la condensación de humedad. Si no existe electrolito, no existe corrosión del zinc, es decir que en un medio inerte, no se produce corrosión del zinc. La velocidad del proceso de corrosión depende de muchos factores: grado de exposición a la humedad, temperatura, presencia de ácidos en el medio circundante, etc. En el caso de la chapa galvanizada, mientras exista zinc en el recubrimiento, existe protección al acero. Esto se hace extensivo al borde de la chapa. En el caso de perfiles estructurales y para construcción en seco galvanizados, los mismos se fabrican a partir de un fleje o banda de chapa galvanizada que es cortada a un ancho determinado, -5-
dejando al acero base expuesto en los bordes. i. Protección galvánica o de sacrificio Es un tipo de protección química que existe debido a que el zinc es un metal más electronegativo que el hierro. Como vimos anteriormente, al estar ambos en contacto y conectados eléctricamente, el zinc cercano al acero se corroerá preservando al hierro de la oxidación. Serie galvánica de metales y aleaciones Extremo corroído - Anodo (Electronegativo) Magnesio Zinc Aluminio Cadmio Hierro o Acero Acero inoxidable (activo) Plomo Estaño Cobre Oro Extremo protegido - Cátodo o más noble (Electropositivo) Nota: Cualequiera de estos metales y aleaciones teóricamente se corroerá protegiendo mientras a cualquier otro que se encuentre por debajo de la serie, siempre que ambos formen parte de un circuito eléctrico. ii. Protección de barrera La protección de barrera se produce cuando se interpone una barrera de tipo continua entre el medio ambiente y el hierro o acero, impidiendo la acción del medio ambiente. Esta protección es efectiva mientras la barrera sea continua. El efecto de protección galvánica de sacrificio del zinc, hace que mientras éste exista, no se produzca corrosión del acero expuesto. Este fenómeno de protección de borde depende del espesor del zinc del recubrimiento (mayor espesor = mayor protección), del espesor de la chapa de acero (menor espesor = mayor protección). La siguiente figura muestra cómo se comporta el galvanizado ante una fisura o rayadura que llega hasta el acero base, en comparación de un recubrimiento de pintura simple sobre la chapa base. Rayadura en una chapa galvanizada Rayadura en una chapa de acero negro pintada -6-
En el caso del galvanizado, aún cuando ha quedado expuesto el acero base, no se desarrollará corrosión mientras exista zinc en las cercanías. En el caso de la pintura la corrosión comienza a desarrollarse de inmediato. Es por esta razón que el recubrimiento galvanizado por inmersión en caliente es el único que brinda una adecuada protección contra la corrosión, protegiendo inclusive los bordes no recubiertos y la chapa ante la presencia de rayaduras que afecten la capa de zinc superficial. El grado de protección y por consiguiente la durabilidad de la chapa dependerán de: El espesor de la capa de zinc depositado: mayor masa mayor espesor de zinc mayor protección El espesor de la chapa a proteger: mayor espesor implica mayor necesidad de zinc para lograr igual grado de protección. y del grado de agresividad del medio ambiente circundante. Medios ambientes más agresivos (salinos, ácidos, excesivamente húmedos y cálidos) requerirán mayores espesores de zinc. Tipos de recubrimiento. Los diferentes tipos de galvanizado por inmersión en caliente se establecen en la norma IRAM IAS U-500-43. En ella se establecen los diferentes recubrimientos que se identifican con la letra Z seguida de un número que indica la cantidad de gramos de zinc depositados en ambas caras. Estos recubrimientos van desde el Z 100 hasta el Z 600 y se determinan mediante un procedimiento indicado en la norma denominado "ensayo triple". La Norma IRAM IAS U 500-243 establece las características que debe cumplir el recubrimiento galvanizado de perfiles para construcción en seco, estableciendo un recubrimiento mínimo Z 100, es decir de 100 gr/m2 en ambas caras, equivalente a aproximadamente 10 micrones promedio por cara. Este tipo de recubrimiento se considera suficiente para asegurara la durabilidad de los perfiles, teniendo en cuenta que en servicio se encontrarán ubicados dentro de paneles interiores del edificio, sin posibilidad de condensaciones internas. Este recubrimiento brinda protección adecuada ante la eventual presencia de agua en el panel, producto por ejemplo de la rotura de alguna cañería, siempre que la presencia de agua sea temporal y no permanente. Es importante destacar que recubrimientos de tipo barrera (pinturas) o electrogalvanizados no brindan protección suficiente para garantizar durabilidad de estos perfiles durante la vida útil de la construcción. Inclusive, en el caso de perfiles simplemente pintados, existe el riesgo de aparición de corrosión en correspondencia con los tornillos y agujeros. Como información adicional, los tipos de recubrimiento galvanizado que se establece la IRAM IAS U 500-43 son: Designación del Recubrimiento Masa mínima del recubrimiento -7- Espesor total de zinc en ambas caras N II U 500-43 gr/m2 μ (micrones) Z100 100 15 Z180 180 26
Z275 275 40 Z350 350 50 Z430 430 62 Z600 600 87 En la actualidad (2006), la mayor parte de los fabricantes utiliza como recubrimiento mínimo el de 120 gr/m2, todavía no incluido en la Norma IRAM IAS U 500-43. 4. Características mecánicas. La resistencia a la tracción de un acero galvanizado depende, además de las características químicas de su composición (contenido de carbono y otros elementos), de las modificaciones sufridas durante el proceso de laminación en frío y galvanizado. La norma IRAM IAS U 500-243 NO establece requisitos de resistencia mecánica mínima, dado que se trata de perfiles no estructurales, no obstante lo cual, a la fecha (2006) todo el acero galvanizado fabricado en Argentina posee como mínimo un grado ZAR 230 de la Norma IRAM IAS U 500-214, es decir, tener una tensión de fluencia mínima de 230 MPa ( 2.300 kg/cm2), una tensión de rotura mínima de 350 MPa (3.500 kg/cm2) y un alargamiento mínimo a rotura de 15%. 4. Proceso de fabricación de los perfiles Se fabrican deformando plásticamente en frío la chapa de acero galvanizado. Esta deformación es permanente, y se puede producir por dos métodos: 1. Prensado La fabricación de perfiles mediante prensa implica producir la deformación permanente mediante golpes efectuados a chapa con una prensa hidráulica. Es un método ya no utilizado corrientemente por su baja productividad. Prensa para fabricación de perfiles 2. Conformación continua La conformación continua es el método de fabricación utilizado hoy en nuestro país. La chapa de acero en bobinas debe ser flejada al ancho correspondiente al desarrollo de cada perfil. Este flejado implica cortar la bobina en fajas (flejes) mediante un equipo especial. Los flejes se cargan luego en la máquina conformadora o roll-former. La misma consta de las siguientes partes: -8-
i. Debobinador: es un equipo en el cual se coloca la bobina de fleje a eje horizontal. El debobinador gira y mantiene una tensión determinada en el fleje de modo que no se produzcan acumulaciones de chapa al ingreso de la conformadora. Debobinador ii. Conformadora propiamente dicha: el fleje ingresa a la máquina y, por pasaje a través de una serie de rodillos superiores e inferiores, es sometido a una deformación plástica progresiva. Los rodillos están organizados en estaciones o stands formados por un rodillo superior y uno inferior. Los rodillos son motores, es decir, traccionan la chapa para que circule de un stand a otro. En cada stand la chapa es deformada de modo que cuando termina de pasar por todos los rodillos el perfil tiene la forma final requerida. Obviamente, cada perfil requiere una serie de rodillos específica para producir su sección. El cambio de una sección a otra requiere un cambio de rodillos los mismos pueden cambiarse deslizándose por el eje. Este cambio puede requerir de unos pocos segundos a varios minutos dependiendo del cambio de sección requerido. Antes de volver a hacer circular la chapa, los rodillos son ajustados manualmente. Durante el proceso de conformado la chapa es lubricada mediante la aplicación en spray de un aceite emulsionado en base acuosa que facilita el proceso. Dicho aceite debe ser de rápida evaporación para evitar depósitos permanentes en los perfiles. Conformadora de rodillos iii. Estación de corte y punzonado. Existen diferentes sistemas de corte a largo de los perfiles, desde la primitiva sierra circular hasta los sistemas de corte hidráulicos por matrices de corte. El primero es un sistema sumamente lento, que produce cortes con rebarbas que pueden ser peligrosas en el manipuleo. El segundo, más ampliamente utilizado en la actualidad, consiste en hacer pasar al -9-
perfil ya conformado por una matriz de corte compuesta por guillotina accionada hidráulicamente. Es un sistema mucho más rápido y que produce cortes netos sin rebarba. Cuando el perfil requiere de perforaciones, las mismas pueden hacerse antes o después del conformado mediante matrices hidráulicas adosadas a la línea. Las velocidades de las líneas de conformado actuales (2006) varían desde 20 m/min hasta los 120 m/min. Estalción de corte y punzonado iv. Formado de paquetes: este proceso se realiza manualmente, formado un paquete de un determinado número de unidades. v. Zunchado de paquetes: este proceso puede hacerse en forma manual, o mediante equipos automáticos que zunchan el paquete con un fleje de polipropileno para mantener la forma del mismo durante el manipuleo. Los paquetes, generalmente de 12 unidades para montantes y soleras, son luego unidos en mazos, mediante zunchos metálicos colocados manualmente. Zunchadora automática de paquetes 5. Características de los perfiles Como antes habíamos mencionado, la Norma IRAM IAS U 500-243:2004 establece las características principales de estos perfiles, habiendo ya mencionado los requisitos fundamentales que establece dicha norma respecto del acero galvanizado base, en cuanto a -10-
su recubrimiento mínimo de zinc. Pasaremos a describir los demás aspectos fundamentales de la Norma. 1. Formas Los perfiles para construcción en seco se pueden clasificar en las siguientes secciones: i. Montantes: colocados verticalmente en paneles y horizontalmente en estructuras de cielorrasos. Diferentes modelos de Montantes ii. Soleras: sirven para posicionar a los montantes fijándolos en su posición. Vinculan a los paneles con la estructura resistente. -11-
Diferentes modelos de soleras iii. Omegas: se utilizan para ejecutar revestimientos con placa de yeso en paredes existentes. Diferentes modelos de Omegas iv. Cantoneras Su función es proteger las esquinas de encuentro entre placas de yeso Cantonera o esquinero -12-
v. Buñas perimetrales: su función es permitir ejecutar terminaciones buñadas de cielorrasos. Buña Perimetral vi. Angulos de ajuste: utilizados para materializar una junta constructiva cuando se coloca placa de yeso en contacto con otros materiales que tienen diferente comportamiento, tales como mamposterías, hormigón, etc. Modelos de Ángulo de Ajuste vii. Soleras flexibles: cumplen la misma función que la solera, pero están precortadas para facilitar la formación de paredes curvas -13-
viii. Cantoneras flexibles: se proveen precortadas para facilitar la protección de arcos o encuentros curvos. 2. Espesores. i. La norma IRAM IAS U 500-243 establece los siguientes espesores mínimos: 1. Montantes: 0,50 mm 2. Soleras: 0,50 mm 3. Cantoneras: 0,36 mm 4. Omegas: 0,41 mm 5. Buñas: 0,41 mm -14-
6. Ángulos de ajuste: 0,36 mm ii. Los espesores anteriores se refieren a la chapa base, sin incluir el recubrimiento galvanizado. 3. Largos. El largo estándar de los perfiles es de 2,6 m. Otros largos se pueden acordar previamente con el fabricante. 4. Secciones transverales i. La IRAM IAS U 500-243 no establece secciones obligatorias, y deja a cada fabricante la libertad de fabricar las mismas. ii. No obstante ello, determina dimensiones mínimas de algunas ramas de perfiles que hacen a una correcta aplicación de los mismos en servicio: 1. Ancho mínimo de la rama a la cual se atornilla placa de yeso En soleras: 28 mm En montantes: 30 mm 2. Labio mínimo del montante: 5 mm 3. Omega: a. Ancho mínimo superior: 30 mm b. Profundidad mínima: 12,5 mm c. Ala mínima: 10 mm 5. Tolerancias. i. Espesor. La chapa con que están hechos los perfiles debe cumplir con los requisitos de discrepancias en el espesor indicados en las normas IRAM IAS U 500-204 e IRAM IAS U 500-214. ii. El resto de las discrepancias dimensionales se indica en la siguiente TABLA 5.ii) -15-
6. Perforaciones i. Las perforaciones en montantes pueden ser de formas diversas, pero el largo de las mismas no debe exceder los 100 mm y el ancho no debe exceder el 70% del ancho del perfil, para no debilitar excesivamente la sección. ii. La distancia mínima entre centros de perforaciones debe ser de 400 mm y entre borde y centro de la primera perforación no debe ser menor de 200 mm e 200 mm y d 0.7 A 7. Otras consideraciones i. Telescopicidad de montantes Los montantes deben cumplir con la condición de ensamble entre sí (telescopicidad) con el objeto de permitir prolongar su largo sin requerir el uso de piezas puente. -16-
ii. La soleras deben tener forma de U, debiendo tener una dimensión de alma compatible con las de los montantes para la misma dimensión nominal. Las soleras deben ser diseñadas de forma que los montantes de mantengan en su extremo superior e inferior mediante fricción, durante el montaje de paneles verticales. iii. Todos los bordes deben ser realizados de forma de minimizar las aristas vivas y rebabas. iv. Moleteado de caras que reciban tornillos Si bien la IRAM IAS U 500-43 no establece la obligatoriedad de que las caras de los perfiles que reciben tornillos sean moleteadas, entendiendo por moleteado el proceso conformación de pequeñas deformaciones con forma de punta de diamante, el mismo el altamente recomendable ya que facilita notablemente el proceso de colocación de tornillos aumentando la eficiencia del mismo. 6. Recomendaciones de estibaje y manipulación. 1. Los perfiles deben estibarse preferentemente bajo techo. En caso de que se debiera estibarlos a la intemperie, hacerlo protegiéndolos con un elemento impermeable, pero que permita la ventilación de la pila. La misma deberá tener una inclinación respecto de la horizontal tal que permita que el eventual agua que moje los perfiles escurra inmediatamente. 2. No permitir el contacto permanente con cañerías de cobre, utilizar el protector de PVC. No existe problema de contacto con hierro o aluminio, aunque en este último caso es preferible interponer un material aislante. 3. Manipular con cuidado, evitando abolladuras 4. Cortar los perfiles preferentemente con tijera, de modo de dañar lo menos posible el recubrimiento y evitar rebabas. 5. Evitar la condensación en el interior del panel colocando barrera de vapor del lado caliente, en el caso de existir diferencias de temperatura entre las caras del panel. 7. Control de calidad 1. Revestimiento Debido a la forma y dimensión de los perfiles, es imposible determinar la masa de recubrimiento mediante los métodos tradicionales establecidos en la IRAM IAS U 500-43, dado que los mismos requieren disponer de una muestra plana de grandes dimensiones, debido a que están pensados para determinación de masa de recubrimiento de bobinas. Pueden emplearse equipos de ensayos no destructivos por procedimientos magnéticos basados en la ASTM B 499 o ISO 2178. Estos métodos utilizan medidores de espesor suficientemente exactos como para determinar el espesor de la capa de zinc. El fabricante puede emitir un certificado en el que consigne el valor obtenido por el método clásico aplicado sobre el fleje con el que se produjeron los perfiles. -17-
2. Medidas Las medidas de los perfiles se verifican de acuerdo con el catálogo del productor, verificándolas con calibradores que permitan apreciar si los valores se encuentran dentro de las discrepancias permitidas. i. Fuera de escuadra ii. Rectitud 1. En soleras y montantes: se apoya el perfil sobre un plano horizontal con el alma perpendicular al mismo y se lo deja en estado libre. Luego se mide la flecha máxima con respecto al plano de apoyo. Se verifica lo indicado en la TABLA 5.ii) 2. Omegas: se apoyan sobre el plano horizontal con el ancho mayor sobre dicho plano. 3. Cantoneras y ángulos de ajuste: se apoya el ala mayor sobre el plano horizontal. iii. Alabeo 1. Montantes, soleras y perfiles para cielorrasos: se apoya el perfil sobre un plano horizontal con el alma perpendicular al mismo y se lo deja en estado libre. Luego se mide la flecha máxima con respecto al plano de apoyo. Se verifica lo indicado en la tabla respectiva. 2. Omega: se apoyan sobre el plano horizontal con el ancho mayor sobre el mismo. 3. Cantoneras, ángulos de ajuste y buñas: se apoya un lado sobre el plano horizontal y se lo deja en estado libre. Se mide la flecha con respecto al plano de apoyo. iv. Torsión 1. Se apoya el perfil con un plano horizontal, con un extremo fijo al mismo bajo presión y se deja el otro extremo libre. -18-
v. Curvatura del alma 1. Se apoya el perfil como lo indicado en la figura siguiente, se mide la flecha f verificando el valor en la TABLA 5.ii) Perfiles de acero galvanizado conformados en frío para construcción en seco Ejecución de paredes. Una vez realizado el replanteo, se procede a la fijación de las soleras inferior y superior, al piso y a la losa por medio de tarugos de nylon y tornillos de acero (este conjunto tarugo+tornillo se denomina fijación completa). De esta forma generamos rieles o canales que servirán de guía para la correcta colocación vertical de los montantes, cuya separación entre ejes puede variar desde 0.40 hasta 0.60 mt como máximo. La fijación entre perfiles se realiza con tornillos de acero T1 (14 mm de largo). -19-
En caso de necesitar colocar cajas de electricidad, objetos con un peso mayor a 50 kg, o carpinterías, se deberá realizar un refuerzo en la estructura ejecutado con perfiles solera ubicados entre montantes y fijados a los mismos. Una vez armado el esqueleto, se fijan las placas una de las caras, se hace el pasaje de las instalaciones a través de las perforaciones que posee el alma de los montantes, se coloca la aislación termoacústica y se fijan las placas en la otra cara de la estructura. Perfiles de Terminación Para dar terminación a las paredes utilizamos los siguientes perfiles accesorios: Cubrecanto o cantonera: tiene por objeto proteger los ángulos que se generan en el encuentro de 2 placas. Cubrecanto 135º: de gran utilidad cuando los encuentros no sean perpendiculares entre sí y, como consecuencia, no se obtengan los 90º en paredes y cielorrasos. Cubrecanto flex: se adapta a todo tipo de curvas, inclusive a aquellas en forma de S altamente desarrolladas en la generación de cielorrasos comerciales de gran impacto visual. -20-
La fijación de los tres tipos de cubrecantos a la placa de roca de yeso, deberá producirse cada 15 cms cuando utilicemos tornillos T2, y el moleteado que presentan en su superficie nos garantiza una perfecta adherencia de la masilla. Debemos recordar que antes de aplicar la masilla de terminación al perfil accesorio, es necesario quitar con un paño embebido con algún solvente industrial la superficie aceitosa propia del proceso de fabricación para lograr una perfecta adherencia. Angulo de ajuste: perfil diseñado con un ala de 25 mm y otra de 10 mm que resuelve el encuentro entre un nuevo tabique con otro ya existente y en el que se produce una diferencia de tipologías constructivas necesitando generar una junta de trabajo. Al igual que el cubrecanto, posee en el vértice una nariz que funciona como plano de apoyo de la espátula para realizar el masillado posterior. -21-
Buña perimetral o buña Z: se aplica en el encuentro tabique/cielorraso y genera un bajorelieve entre los planos de placas, facilitando el corte de pinturas. Buña panel: su uso nos provee de una separación entre placas logrando la conformación de paneles, recurso comunmente utilizado en shoppings o requerimientos de arquitecturas de gran escala. El buñado generado variará entre 20, 50 ó 100 mm. Su acabado es en pintura polyéster blanca por tratamiento contínuo que asegura su durabilidad y la fácil aplicación de pintura sin necesidad de tratamiento alguno. Cielorrasos. -22-
1. Tipos de cielorrasos: a. Junta Tomada: sin estructura vista, monolíticos b. Desmontable: estructura vista. 1.a. Este tipo de cielorraso está formado por una estructura compuesta de perfiles solera y montantes. Los primeros van fijados a las paredes que conforman los lados mayores del cielorraso, sirviendo de guía para colocar los montantes cuya separación máxima será de 0.40 mts entre ejes. La fijación entre perfiles es con tornillos de acero T1. Sobre este tramado, y de manera perpendicular a los montantes, se ubican las vigas maestras (también formadas por perfiles montantes) y son las que irán fijadas a las velas rígidas. Las vigas maestras podrán tener una separación máxima de 1.20 mt mientras que las velas rígidas estarán distanciadas no mas de 1mt. Para aclarar un poco esta grilla observemos la imagen: 1.20 0.4 MAESTRA MONTANTE VELA RIGIDA Estas tres piezas están formadas por perfil montante La fijación de la vela rígida a la losa se logra mediante un encuentro en T, formado por un tramo de perfil solera. -23-
Al igual que lo explicado en la ejecución de paredes, de ser necesario, se realizan refuerzos para la colocación de artefactos de iluminación o equipos de acondicionamiento frío/calor. Luego se hace el pasaje de instalaciones, se coloca la aislación termoacústica y para finalizar la placa de roca de yeso. 1.b. La estructura de este tipo de cielorraso, está formada por perfiles bimetálicos. Esta denominación se debe a que están compuestos por 2 flejes de chapa de acero galvanizado. La vista de los perfiles posee un acabado de pintura poliéster blanca, aplicada sobre el mismo antes del proceso de conformado. Los perfiles que componentes son: I. Perimetral: De sección L, cuyas alas son iguales y forman un ángulo de 90. Este perfil irá fijado a las paredes en todo el perímetro, y el largo standard de fabricación es de 3.05 mt II. Larguero: Perfil de sección T invertida. Generalmente se ubica en el sentido paralelo al lado menor del cielorraso para no exigir su resistencia a la flexión. Su medida de fabricacieon es de 3.66 mt III. Travesaño: Al igual que el perfil larguero, su sección es de T invertida. Este se ubica transversalmente a los largueros. Su largo puede ser 0.61 ó 1.22 mt dependiendo esta elección de la modulación elegida. Travesaño Larguero Perimetral Tanto los perfiles largueros como los travesaños, vienen provistos en los extremos, de cabezales que permiten el fácil encastre para el empalme. A su vez el cuerpo posee perforaciones circulares y rectangulares. Las primeras permiten suspenderlo a la estructura resistente por medio de alambre galvanizado o conjunto nivelador (2 varillas de acero + pieza de idem templado con orificios para desplazamiento de las varillas y que permite correcciones en el nivel). Las perforaciones rectangulares posibilitan el rápido encastre de los cabezales, obteniendo así la grilla de armado con absoluta rigidez y presición. -24-
El montaje de este tipo de cielorraso, comienza con la fijación del perfil perimetral a la pared por medio de tarugo de nylon y tornillo de acero. Luego se procede a marcar la posición de los largueros y se transporta a la losa trazando líneas de referencia para colocar los elementos de suspensión de acuerdo a la modulación elegida. Una vez que las suspensiones se encuentran ubicadas, se procede a colgar de los mismos, a los largueros y luego se los vinculará con los travesaños utilizando el sistema de encastre mediante las lengüetas en los extremos. Al finalizar el pasaje de instalaciones y la colocación de la correspondiente aislación, se ubicarán las placas que, a diferencia de todo lo detallado anteriormente, estarán simplemente apoyadas sobre la estructura. Modulaciones y consumo. -25-
Perfil para revestimiento. El último perfil que mencionaremos es el Omega, que es el apropiado al momento de realizar revestimientos sobre mamposterías existentes. Para ello, se lo fijará con tarugo y tornillo cada 1.20 mts entre si y la separación entre perfiles será de 0.40 mts o 0.48 mts (según se coloque placa horizontal o vertical). La gran ventaja de su aplicación está dada porque generan una cámara de aire placa-pared de 13 mm, con la que se obtiene una cámara aislante permitiendo materializar en este espacio la barrera de vapor. -26-