AMPLIACION DE LAS SUBESTACIONES SURIA, PUERTO LOPEZ Y PUERTO GAITAN 115 kv. ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P. CAPITULO 2 FABRICACION ELEMENTOS METALICOS ESTRUCTURALES SUBESTACIONES SURIA, PUERTO LOPEZ Y PUERTO GAITAN -01 JUNIO DE 2013
TABLA DE CONTENIDO 1. ELEMENTOS METALICOS ESTRUCTURALES... 3 1.1 GENERALIDADES... 3 1.2 SUMINISTROS... 3 1.3 MATERIALES... 3 1.4 FABRICACIÓN... 4 1.4.1 Planos de Taller... 5 1.4.2 Corte y Preparación de las Piezas... 5 1.4.3 Tolerancias... 6 1.4.4 Uniones Soldadas... 6 1.4.5 Aprobación y Ensayos... 7 1.4.6 Uniones Atornilladas... 7 1.4.7 Almacenamiento y Manejo de las Estructuras... 7 1.4.8 Ensamblaje en el Taller... 8 1.4.9 Galvanización... 8 1.4.10 Marcas... 9 1.4.11 Empaque y Transporte... 9 1.4.12 Aceptación de la Estructura Fabricada... 10 2
1. ELEMENTOS METALICOS ESTRUCTURALES 1.1 GENERALIDADES El objeto de esta especificación comprende todas las partes de acero estructural necesarias para la construcción de los elementos y estructuras metálicas que forman parte de la obra. En general esta especificación comprende todos los requerimientos y actividades necesarios para la fabricación de los elementos de las estructuras metálicas requeridas para conformar los pórticos en celosía en el patio de 115 kv y las bases para los soportes de equipos de potencia, de acuerdo con lo indicado en los planos. Para el desarrollo de la actividad, se suministrará al CONTRATISTA el diseño básico de las estructuras, a partir del cual se debe elaborar la ingeniería de detalle y los respectivos planos de taller que se requieran, los cuales deben ser aprobados por EMSA-ESP o la INTERVENTORÍA. 1.2 SUMINISTROS El presente proyecto, contempla los siguientes suministros de estructuras metálicas: Soportes metálicos en acero galvanizado para todos los equipos de potencia de 115 kv Las estructuras metálicas para los pórticos de 115 KV que soportarán los respectivos barrajes, con sus respectivos elementos de unión - tornillos tuercas y arandelas sin incluir los pernos de anclaje a la cimentación. 1.3 MATERIALES Todos los elementos de acero estructural y acero misceláneo, deben seguir las 3
especificaciones de la norma NTC 1920 y en su defecto las de la ASTM A-36 y ASTM 572. El CONTRATISTA debe presentar al INTERVENTOR evidencia apropiada de que todos los materiales utilizados en la fabricación de las estructuras están de acuerdo con la clasificación y grado indicado en los Planos y con lo exigido por estas especificaciones. Constituyen evidencia apropiada de que el acero usado es de buena calidad, los informes certificados de pruebas efectuadas por la Acería, por el fabricante de las estructuras, o por un laboratorio independiente aprobado por la INTERVENTORÍA. Las pruebas efectuadas sobre el acero, deben estar de acuerdo con las especificaciones ASTM A-36 y ASTM A 572. Son de primordial necesidad las pruebas y control de calidad de todos los elementos antes mencionados. Se deben proporcionar los certificados de análisis y pruebas cuando el INTERVENTOR lo exija. Todos los materiales que se utilicen deben ser nuevos. No se permite el empleo de elementos que hayan estado expuestos a la intemperie por largo tiempo y presenten herrumbres o escamas. A menos que se especifique algo diferente, todos los materiales y sus pruebas deben cumplir con las normas de calidad indicadas a continuación: Acero Estructural: La perfilería, específicamente la utilizada para las torres y vigas en celosía de los pórticos de 115 kv, y los soportes en celosía para equipos, debe cumplir como mínimo con la norma NTC 1920 (ASTM A-36). Los perfiles que se requieran para algunos soportes de equipos serán de calidad ASTM A36 o ASTM A572 grado 50, según se estipule. Tuercas y arandelas: La tornillería debe tener una calidad equivalente al acero en que se use y conforme con la norma ASTM A-325. 1.4 FABRICACIÓN La fabricación de las estructuras, se debe hacer de acuerdo con los planos de taller, (materiales, perfiles, tornillería, láminas y demás), según los requisitos de la edición vigente del AISC, la Norma NSR-10 y estas Especificaciones. 4
1.4.1 Planos de Taller Para las estructuras de los pórticos, al CONTRATISTA se le suministran planos con suficiente información para proceder a la fabricación. El CONTRATISTA revisará la información suministrada, la preparará y entregará para aprobación de EMSA antes de ser fabricado cualquier elemento. Los planos de taller deben indicar, sin limitarse a ello, la siguiente información: Dimensionamiento de todas las piezas, indicando si es del caso, las sustituciones que el CONTRATISTA propone efectuar. Detalles de dimensiones de todos los perfiles, conexiones pernadas, platinas, soldaduras, acabados y demás. Indicación clara de la localización y la secuencia del montaje y de la marca de identificación que debe llevar cada pieza que se envíe suelta a la Obra. Cualquier trabajo ejecutado antes de la aprobación de los Planos, es por cuenta y riesgo del CONTRATISTA. La aprobación de los Planos no exime al CONTRATISTA de su responsabilidad. 1.4.2 Corte y Preparación de las Piezas En las piezas de acero los cortes normalmente deben hacerse con cizalla; pueden cortarse con soplete únicamente en el corte automático, previa autorización de la INTERVENTORÍA y mediante el empleo de guías mecánicas. Solamente se puede utilizar el oxicorte en el caso de láminas con espesores superiores a 13 mm; de preferencia deben ser utilizadas cizallas o sierras. La perforación de los huecos para los tornillos debe hacerse según los planos mediante punzonado o taladro adecuado. Los huecos para inserción de pernos deben tener un diámetro superior en 1.5 mm al diámetro nominal del perno que figure en el plano de construcción. Si el espesor del material no resulta superior al diámetro nominal más 3 mm. los huecos pueden ejecutarse por punzonado; en caso contrario, deben taladrarse con broca. Cualquier rebaba que quede después del troquelado o taladrado debe ser removida con una herramienta adecuada, antes de la galvanización de la pieza. 5
Los dobleces deben hacerse preferiblemente en frío; de requerirse, por el espesor del material o la dificultad de doblaje, se acepta que éste sea hecho en caliente, previa aprobación del INTERVENTOR. Todas las partes de un conjunto se arman por medio de conexiones provisionales pernadas con tornillos comunes para control. 1.4.3 Tolerancias Las diferencias por defectos de alineamiento de las estructuras fabricadas y sometidas a esfuerzos de compresión no deben ser mayores de 1/1000 de la distancia entre puntos de soporte lateral. Las barras completas no deben presentar torceduras, nudos o uniones abiertas. Es admisible una variación de 0.8 mm. (1/32") en la longitud de las barras cuyos extremos de apoyo sean perfeccionados con medios mecánicos como cepillados, sierras o esmeriles. Las distancias mínimas entre centros de pernos y entre centros de huecos y bordes de los elementos que conforman las conexiones deben cumplir con todas las especificaciones del (AISC), última edición. 1.4.4 Uniones Soldadas Los trabajos de soldadura y los materiales deben cumplir con los requisitos de la Norma AWS D.1.0. Las soldaduras que se requieran se deben hacer por el procedimiento de arco eléctrico, usando electrodos del tipo de recubrimiento especial para soldar en todas las posiciones. El CONTRATISTA debe hacer todas las soldaduras que se requieran ciñéndose a las dimensiones, localizaciones, tipo de electrodos y demás detalles especificados en los planos de fabricación. Después de cada paso de soldadura y una vez esté fría debe removerse completamente toda la escoria que pueda haber quedado. En las juntas que presenten grietas, inclusiones de escoria, porosidad gruesa o cavidades, o en que el metal de soldadura tiende a traslapar el de las piezas soldadas sin fusión adecuada, las porciones defectuosas se deben recortar o biselar (escoplear) 6
y la junta soldarse de nuevo. 1.4.5 Aprobación y Ensayos Hasta cuando el INTERVENTOR no haya aprobado todas las pruebas de inspección que haya estimado conveniente realizar en el taller, no se acepta ningún elemento para el despacho al sitio de las obras. 1.4.6 Uniones Atornilladas Todos los tornillos deben ser probados con sus respectivas tuercas, después de galvanizado y entregarse debidamente enroscados. Se debe tener especial cuidado en que la capa de galvanizado no altere filetes de las roscas hasta variar la magnitud de la superficie de contacto. Si el CONTRATISTA no puede cumplir con estas especificaciones mediante tornillos de rosca corriente, deben fabricarlos de tal manera que aumente las profundidades de las roscas para poder cumplir con las normas después de galvanizado. La longitud de los tornillos debe ser calculada en forma tal que después de puestos en el ensamblaje final de la estructura no sobren más de tres (3) filetes aproximadamente, teniendo en cuenta el espesor de las arandelas de presión. Se entiende por suministro de tornillería completa, el conjunto de tornillos, espárragos, tuercas y arandelas de tal manera que cada tornillo lleve una arandela plana, una de presión y una tuerca. 1.4.7 Almacenamiento y Manejo de las Estructuras Todo el acero estructural que llegue al sitio de la Obra debe ser almacenado y manejado por el CONTRATISTA de tal manera que ninguna pieza llegue a estar sometida a esfuerzos que puedan deformarla. El almacenamiento se debe hacer en lo posible en tal forma que no se deteriore el galvanizado, la pintura y se evite la oxidación excesiva. 7
El método de almacenamiento debe ser tal que no impida el desarrollo normal del trabajo, debido a acumulación de material en forma incompatible con la secuencia que requiere el montaje. 1.4.8 Ensamblaje en el Taller En caso que EMSA así lo determine, un pórtico o soporte metálico de cada tipo debe ser ensamblado en el taller, para verificar su correspondencia con los planos de fabricación. Las piezas para el ensamblaje se toman al azar del conjunto de estructuras del mismo tipo. Para cada prototipo ensamblado se debe comprobar el ajuste de por lo menos 5 piezas diferentes tomadas del conjunto de estructuras del mismo tipo, a selección de EMSA. Estos elementos deben colocarse en remplazo de los utilizados originalmente en el ensamblaje. Si no se cumple con la prueba de intercambiabilidad, EMSA puede exigir nuevos ensambles o rechazar las piezas defectuosas. La estructura ensamblada no debe acusar desviaciones de alineación mayores de 0.1% de su longitud. Cualquier ajuste o corrección final debe hacerse con procedimientos aprobados por EMSA. Cada estructura y cada uno de sus elementos deben presentar un acabado perfecto en estricto cumplimiento en las dimensiones y alineación indicado en los planos y requerido en las especificaciones. Si no hay ajuste en las medidas, no se permitirá el rimado de los taladros, una vez galvanizada la misma. Cuando la estructura deba ser galvanizada los ensambles deben hacerse utilizando elementos ya galvanizados. 1.4.9 Galvanización Todas las estructuras o elementos deben ser galvanizados siempre que se requiera, según el proceso de inmersión en caliente, de la norma ASTM-A-385. Este proceso debe producir una capa protectora de Zinc que debe quedar tenazmente adherida al material de base en toda la superficie. Después de terminados todos los trabajos de fabricación, con excepción del roscado de las tuercas, todas las piezas de acero por galvanizar deben limpiarse de óxido, escamas, polvo, grasa, aceite y cualquier sustancia extraña, antes de ser galvanizadas 8
en caliente. El galvanizado de platinas y perfiles debe realizarse de acuerdo con la especificación ASTM A-123. El galvanizado de pernos, tuercas y arandelas debe cumplir con la especificación ASTM A-153. Durante las visitas de inspección a la fabricación, con la presencia de la INTERVENTORÍA, además de la inspección visual respectiva, se deben efectuar medidas del espesor del recubrimiento y pruebas del agarre del galvanizado, en concordancia con la especificación respectiva. El galvanizado debe protegerse con el fin de que no sufra daño durante las operaciones de transporte y montaje de las estructuras. El galvanizado debe quedar liso, limpio, uniforme, continuo y libre de defectos. Los defectos tales como variaciones excesivas en el espesor de la capa de zinc, aspereza excesiva, falta de adherencia del zinc al acero y otros defectos que en opinión del INTERVENTOR indiquen que el galvanizado no ha sido aplicado en forma satisfactoria, constituyen causa suficiente para que las piezas afectadas sean rechazadas. Los daños al galvanizado que resulten en pérdida de la capa de zinc hasta el punto de dejar expuesto el acero y que se causen durante las operaciones de fabricación, transporte, manejo o montaje son causa suficiente para que las piezas afectadas sean rechazadas. El INTERVENTOR puede exigir al CONTRATISTA pruebas adicionales al galvanizado conforme a las normas ASTM para la aprobación de esta labor. 1.4.10 Marcas Las marcas deben estar conforme a la designación ASTM- A-36. Con el fin de asegurar una adecuada identificación durante el montaje, todas las piezas del suministro y cada uno de los miembros de las estructuras deben identificarse mediante una marca estampada en el acero La identificación de aceros de alta resistencia en miembros estructurales ensamblados se hará mediante una marca pintada con el número de la designación ASTM antes de que la pieza salga del taller del fabricante 1.4.11 Empaque y Transporte Todo envío de la estructura metálica al sitio de la Obra debe cargarse, transportarse y descargarse en forma ordenada, y no debe colocarse directamente sobre la superficie 9
del terreno. Así mismo, los despachos deben agruparse ordenadamente de acuerdo con las marcas establecidas para facilitar el montaje. Todos los elementos de estructuras metálicas se deben empacar apropiadamente de manera que se eviten daños durante el transporte. Los elementos estructurales largos se deben amarrar en grupos de iguales características formando paquetes que no pesen más de 400 kg. Los elementos delgados se deben amarrar en paquetes de menos de 200 kg. Los elementos pequeños como pernos, tuercas, arandelas o similares se deben empacar en cajas de madera completamente zunchadas e identificadas. El empaque de los elementos debe prevenir la oxidación. El CONTRATISTA debe reemplazar o corregir sin costo alguno para EMSA cualquier material por pérdida o daño que pueda sufrir el acero estructural y misceláneo durante el transporte o descargue. 1.4.12 Aceptación de la Estructura Fabricada El envío al sitio de la Obra de cualquier elemento de la estructura terminada en el taller requiere la autorización previa del INTERVENTOR. 10