Método giro de tuerca para su aplicación en ingeniería

El método giro de tuerca, también conocido como Turn-Of-Nut o método de giro parcial de tuerca, es una técnica de pretensado de pernos utilizada en la construcción de uniones estructurales de acero. Este método se basa en girar la tuerca (o el perno) un ángulo específico después de que las placas de acero hayan sido ajustadas previamente a un apriete inicial (nug-tight'). A diferencia del método de apriete por torque, el giro de tuerca se centra en un ángulo de rotación, ofreciendo ventajas y desventajas que exploraremos a continuación.

Principios del Método Giro de Tuerca

La clave del método reside en la relación entre la longitud y el diámetro del perno, así como en la inclinación de las superficies de las placas de acero. Antes de aplicar el giro de tuerca, es crucial asegurar que las placas estén en contacto firme (nug-tight'). Esto se logra mediante un apriete inicial que evita el giro de las tuercas sin el uso de una llave. Una vez logrado este apriete inicial, se marca la posición inicial de la tuerca sobre el perno y la placa, utilizando un marcador o similar. Seguidamente, se gira la tuerca el ángulo especificado en tablas de referencia o calibraciones específicas para el perno en cuestión, mientras se impide la rotación del elemento sin girar (generalmente requiriendo dos personas).

Importancia del Apriete Inicial (nug-Tight')

El apriete inicial es fundamental. Un ajuste insuficiente resultará en una pretensión inadecuada del perno, lo que compromete la resistencia y la seguridad de la unión. Por otro lado, un apriete excesivo puede dañar el perno o la rosca antes de aplicar el giro de la tuerca.

Determinación del Ángulo de Giro

El ángulo de giro de la tuerca no es arbitrario. Depende de varios factores, incluyendo:

• Longitud del perno: Perno más largos requieren giros mayores.
• Diámetro del perno: Perno más gruesos usualmente requieren giros más pequeños.
• Inclinación de las placas: Superficies inclinadas modifican el ángulo necesario.
• Material del perno: Las propiedades del material influyen en la fricción y el ángulo de giro.

Las especificaciones exactas se encuentran en tablas de referencia como las de AISC/RCSC o CISC, dependiendo de la norma seguida.

Normas y Especificaciones: AISC/RCSC vs. CISC

Tanto el American Institute of Steel Construction (AISC) como el Research Council on Structural Connections (RCSC), y el Canadian Institute of Steel Construction (CISC) establecen sus propias directrices para el método giro de tuerca. Aunque el principio básico es similar, existen diferencias en las tablas de valores de giro y en los requisitos de inspección.

AISC/RCSC:

La especificación AISC/RCSC proporciona tablas que relacionan el ángulo de giro con la longitud y diámetro del perno. Se enfatiza la importancia de la verificación previa a la instalación y una rigurosa inspección para asegurar el cumplimiento de los valores especificados. La norma también advierte sobre problemas potenciales con pernos galvanizados en caliente y la influencia de la lubricación.

CISC:

El CISC tiene un enfoque similar, pero con algunas diferencias en las tablas de valores, especialmente en el caso de superficies inclinadas y longitudes de pernos más allá de las limitaciones de la norma AISC/RCSC. También se recomienda la verificación previa a la instalación para asegurar el cumplimiento de las especificaciones.

Inspección del Método Giro de Tuerca

La inspección es crucial para garantizar la correcta aplicación del método. El inspector debe verificar:

• Verificación previa a la instalación: Se debe asegurar el cumplimiento de las especificaciones del perno.
• Apriete inicial (nug-tight'): Se debe comprobar que las placas están en contacto firme antes del giro.
• Posición inicial: Registrar la posición de la tuerca antes del giro.
• Posición final: Verificar que el ángulo de giro sea el especificado.
• Observación del proceso: El inspector debe presenciar el giro de la tuerca.

Es importante destacar que el uso de una llave dinamométrica no está permitido durante la inspección, solo se debe verificar la posición inicial y final de la tuerca.

Ventajas y Desventajas del Método Giro de Tuerca

Ventajas:

• Precisión: Permite un control preciso de la pretensión del perno.
• Simplicidad: El método es relativamente sencillo de ejecutar.
• Eficiencia: Puede ser más rápido que otros métodos de pretensado.

Desventajas:

• Dependencia de la habilidad del instalador: El éxito del método depende de la precisión del instalador.
• Requiere dos personas: Generalmente necesita dos personas para su correcta ejecución.
• Posibles problemas con la lubricación: El exceso o falta de lubricación puede afectar el resultado.
• Difícil de verificar sin marcas: La ausencia de marcas dificulta la verificación posterior.

Herramientas y Equipos

Las herramientas necesarias para el método giro de tuerca son relativamente simples: una llave adecuada para el perno, un marcador y, en algunos casos, herramientas especiales para asegurar que el ángulo de giro se realice correctamente.

Consideraciones Adicionales

El método giro de tuerca, aunque eficaz, requiere un entrenamiento adecuado del personal de instalación e inspección. La comprensión de las normas, la precisión en la ejecución y la rigurosa inspección son fundamentales para garantizar la seguridad y la durabilidad de las uniones estructurales.

Consultas Habituales sobre el Método Giro de Tuerca

A continuación, se responden algunas de las preguntas más frecuentes sobre el método giro de tuerca:

¿Puedo usar una llave dinamométrica para verificar el apriete?

No, el método giro de tuerca no utiliza una llave dinamométrica para su verificación. La inspección se basa en la observación del ángulo de giro.

¿Qué sucede si giro la tuerca más del ángulo especificado?

Girar la tuerca más del ángulo especificado no es motivo de rechazo, pero no se debe compensar este exceso de giro.

¿Es obligatorio marcar el perno y la tuerca?

Si bien se recomienda marcar la posición inicial de la tuerca, no es obligatorio, pero facilita considerablemente la inspección y verificación del método.

¿Qué normas debo seguir?

Las normas AISC/RCSC y CISC son las más comunes, pero la elección dependerá del proyecto y las especificaciones.

Tabla Comparativa AISC/RCSC vs CISC