En construcción.

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Montaje de Vigas Principales en la Secuencia de Montaje de Estructuras Metálicas

Uniendo los Pilares: La Importancia de las Vigas en la Estructura

El montaje de vigas principales es una etapa *crucial* en la secuencia de montaje de una estructura metálica. Las vigas principales son los elementos estructurales *horizontales* o *inclinados* que se *apoyan* sobre las *columnas* y que *soportan* las cargas de los entrepisos, cubiertas u otros elementos estructurales (vigas secundarias, correas, etc.). Transmiten estas cargas a las columnas, que a su vez las transmiten a las cimentaciones. El correcto montaje de las vigas principales es *fundamental* para la *estabilidad*, la *resistencia* y la *seguridad* de toda la estructura.

Las vigas principales suelen ser los elementos *más largos* y *pesados* de la estructura, después de las columnas, lo que implica *desafíos* importantes en términos de *izaje*, *manipulación* y *conexión*. Se requiere una *planificación cuidadosa*, el uso de *equipos adecuados* y la aplicación de *procedimientos de trabajo seguros* para evitar accidentes y asegurar la calidad del montaje.

El montaje de vigas principales implica:

• Izaje: Levantar las vigas desde el suelo hasta su posición definitiva.
• Posicionamiento y alineación: Colocar las vigas en su posición correcta, según los planos, y alinearlas con las columnas y con otras vigas.
• Conexión: Unir las vigas a las columnas (y a otras vigas, si aplica) mediante conexiones apernadas o soldadas.
• Verificación: Inspeccionar las conexiones y la alineación de las vigas para asegurar que cumplen con los requisitos.

Planificación del Montaje de Vigas Principales

Antes de iniciar el montaje de las vigas principales, se debe elaborar un *plan detallado* que incluya:

1. Revisión de Documentos:

Se deben *revisar* *minuciosamente* los siguientes documentos:

• Planos estructurales:
  • Planos de planta: Para verificar la ubicación de cada viga.
  • Planos de elevación: Para verificar la altura y la pendiente de las vigas.
  • Planos de detalle: Para verificar las dimensiones de las vigas, el tipo de acero, los detalles de las conexiones (soldadas o apernadas) y los requisitos de montaje.
  • Planos de despiece: Para identificar cada viga individualmente.
• Especificaciones técnicas: Para verificar los requisitos de calidad de los materiales, los procedimientos de montaje y los criterios de aceptación.
• Plan de izaje: Para verificar la selección de la grúa, los accesorios de izaje, los puntos de izaje y la secuencia de izaje. El plan de izaje debe ser *específico* para cada viga o grupo de vigas.
• Plan de seguridad y salud: Para verificar las medidas de prevención de riesgos laborales.
• Lista de materiales (BOM): Para verificar que se cuenta con todas las vigas y los elementos de conexión necesarios.

Cualquier *duda* o *inconsistencia* en los documentos debe ser *aclarada* con el diseñador estructural *antes* de iniciar el montaje.

2. Secuencia de Montaje:

Se debe definir la *secuencia de montaje* de las vigas principales, es decir, el *orden* en que se instalarán. La secuencia debe ser *lógica*, *segura* y *eficiente*, y debe considerar:

• Estabilidad de la estructura: Se deben montar primero las vigas que forman parte de los *pórticos principales* o de los *núcleos de rigidez* de la estructura, para garantizar la *estabilidad* durante el montaje. Se deben instalar los *arriostramientos provisionales* necesarios para mantener la estabilidad de las vigas hasta que se conecten otros elementos.
• Accesibilidad: Se debe asegurar que los trabajadores tengan *acceso seguro* a los puntos de conexión para realizar el montaje.
• Interferencias: Se debe evitar que las vigas a montar *interfieran* con otros elementos ya instalados, con la grúa o con las instalaciones existentes.
• Disponibilidad de las vigas: Se debe asegurar que las vigas estén disponibles en el sitio en el momento en que se necesitan.
• Conexiones: La secuencia debe facilitar la ejecución de las conexiones entre las vigas y las columnas, y entre las vigas principales y las vigas secundarias (si aplica).

La secuencia de montaje debe estar *claramente indicada* en los *planos de montaje* y debe ser *comunicada* a todos los trabajadores involucrados.

3. Selección de Equipos y Herramientas:

Se deben seleccionar los *equipos y herramientas* necesarios para el montaje de las vigas principales, incluyendo:

• Grúa: (Ver sección "Plan de Izaje" para detalles sobre la selección de la grúa). La grúa debe tener la *capacidad*, la *altura* y el *alcance* suficientes para izar y colocar las vigas en su posición definitiva.
• Accesorios de izaje: Eslingas, ganchos, grilletes, balancines (si son necesarios), etc. (Ver sección "Plan de Izaje" para detalles). Los accesorios de izaje deben ser *adecuados* para el peso y la forma de las vigas, y deben estar en *buenas condiciones*.
• Equipos de protección personal (EPP): Casco, arnés de seguridad, guantes, gafas, botas de seguridad, etc.
• Herramientas manuales: Llaves, martillos, niveles, plomadas, cintas métricas, etc.
• Herramientas eléctricas: Taladros, esmeriles, etc.
• Equipos de soldadura: Si se utilizan conexiones soldadas.
• Andamios o plataformas elevadoras: Para acceder a los puntos de conexión en altura.
• Equipos de comunicación: Radios portátiles (walkie-talkies).

Se debe asegurar que los equipos y herramientas estén en *buen estado* y que sean *operados por personal calificado*.

4. Procedimientos de Trabajo Seguro:

Se deben establecer *procedimientos de trabajo seguro (PTS)* para el montaje de vigas principales, identificando los *peligros* asociados y las *medidas de control* a implementar. Los PTS deben incluir:

• Descripción detallada de la tarea.
• Equipos y herramientas.
• EPP.
• Pasos a seguir.
• Peligros y medidas de control.
• Instrucciones en caso de emergencia.

Se debe prestar especial atención a:

• Trabajo en altura: Uso de arnés de seguridad, líneas de vida, andamios o plataformas elevadoras.
• Izaje de cargas: Uso correcto de la grúa y los accesorios de izaje, comunicación entre el operador de la grúa y el señalero.
• Manipulación de herramientas: Uso correcto de herramientas manuales y eléctricas.
• Prevención de caídas de objetos: Asegurar las herramientas y los materiales.
• Soldadura (si aplica): Protección contra humos, radiaciones y quemaduras.
• Espacios confinados: Si se requiere trabajar dentro de una viga cajón o en un espacio confinado, se deben seguir los procedimientos específicos para espacios confinados.

5. Inspección de las Vigas:

Antes de iniciar el montaje, se deben *inspeccionar* las vigas para verificar que:

• Corresponden a los planos y especificaciones.
• No presentan daños (golpes, deformaciones, corrosión).
• Están correctamente identificadas (número de pieza, código).
• Tienen los puntos de izaje en buen estado.
• Los rigidizadores y elementos de conexión están correctamente soldados (si aplica).

Cualquier *no conformidad* debe ser *registrada* y *resuelta* antes de iniciar el montaje.

6. Preparación de las Conexiones:

Antes de izar las vigas, se debe *preparar* las *superficies de contacto* de las conexiones (tanto en las vigas como en las columnas) para asegurar una *unión correcta* y *resistente*.

• Limpieza: Se deben *limpiar* las superficies de contacto para *eliminar* cualquier *suciedad*, *polvo*, *grasa*, *óxido* o *pintura* que pueda afectar la adherencia o la calidad de la conexión. Se pueden utilizar *cepillos de alambre*, *esmeriles* o *solventes*.
• Alineación: Se deben *verificar* la *alineación* y la *posición* de los orificios para los pernos (si aplica) o de las superficies a soldar. Se pueden utilizar *punzones* o *pasadores* para alinear los orificios.
• Protección: Se deben *proteger* las superficies de conexión de la *humedad* y la *contaminación* hasta el momento de realizar la conexión.

Ejecución del Montaje de Vigas Principales

El montaje de vigas principales debe realizarse siguiendo los siguientes pasos:

1. Izaje de la Viga:

• Preparación:
  • Se debe *delimitar* y *señalizar* el área de izaje para evitar el acceso de personal no autorizado.
  • Se debe *verificar* que la grúa esté *correctamente ubicada* y *nivelada*.
  • Se deben *inspeccionar* la grúa y los accesorios de izaje (eslingas, ganchos, grilletes, balancines) antes de iniciar la operación.
  • Se debe *verificar* que el área esté *libre de obstáculos* (líneas eléctricas aéreas, otras estructuras, etc.).
  • Se debe verificar que las *condiciones climáticas* sean favorables (sin viento fuerte, lluvia o tormentas eléctricas).
• Colocación de las eslingas o ganchos:
  • Se deben colocar las *eslingas* o *ganchos* en los *puntos de izaje* de la viga, siguiendo las indicaciones de los *planos de izaje*. Si la viga no tiene puntos de izaje definidos, se deben utilizar *eslingas* que *abracen* la viga, protegiendo los *bordes* con *cantoneras*.
  • Se debe asegurar que las eslingas o ganchos estén *correctamente enganchados* y que tengan la *capacidad de carga* suficiente.
  • Se deben utilizar *eslingas de la longitud adecuada* para evitar ángulos excesivos.
  • Si se utiliza un *balancín*, se debe asegurar que esté *nivelado* y que las eslingas tengan la *misma longitud*.
• Izaje:
  • El operador de la grúa debe *izar* la viga *lentamente* y *con cuidado*, siguiendo las *instrucciones* del *señalero*.
  • El señalero debe *guiar* al operador de la grúa utilizando *señales manuales* o de *radio* estandarizadas.
  • Se debe *evitar* que la viga *oscile* o *golpee* contra otros objetos.
  • Se debe *mantener* una *distancia de seguridad* entre la viga y las líneas eléctricas aéreas.
  • Los montadores deben *guiar* la viga durante el izaje, utilizando *cuerdas* o *vientos*. *Nunca* deben colocarse *debajo* de la carga suspendida.

2. Posicionamiento y Alineación:

• Posicionamiento:
  • Se debe *posicionar* la viga sobre sus apoyos (columnas u otras vigas), *alineándola* con los *ejes de referencia* marcados en las columnas o en los planos.
• Alineación:
  • Se debe *alinear* la viga tanto en *planta* (horizontalmente) como en *alzado* (verticalmente), utilizando *instrumentos de medición* (niveles, plomadas, cintas métricas, teodolitos).
  • Se deben realizar los *ajustes* necesarios para alinear la viga, utilizando *cuñas*, *gatos hidráulicos* o *ajustando la tensión de las eslingas.
• Fijación temporal:
  • Una vez que la viga está *posicionada* y *alineada*, se debe *fijar temporalmente* para evitar que se mueva o se caiga. Se pueden utilizar:
    • *Pernos:* Se pueden colocar algunos *pernos* en los orificios de conexión y *apretarlos ligeramente* para fijar la viga.
    • *Mordazas o sargentos:* Se pueden utilizar mordazas o sargentos para sujetar la viga a la columna.
    • *Soldadura de punteo:* Se pueden realizar pequeños *puntos de soldadura* para fijar la viga (solo si la conexión final es soldada).
    • *Arriostramientos provisionales:* En algunos casos, puede ser necesario instalar puntales o cables tensores.

3. Conexión Definitiva:

Una vez que la viga está *fijada temporalmente*, se procede a realizar la *conexión definitiva* a las columnas (y a otras vigas, si aplica).

Conexiones Apernadadas:

• Completar la colocación de pernos: Se deben *colocar todos los pernos* en los orificios de conexión, incluyendo las *arandelas* (si aplica).
• Apriete de los pernos: Se deben *apretar* los pernos al *torque especificado*, utilizando una *llave dinamométrica* o el *método de giro de tuerca*. El apriete se debe realizar de forma *progresiva* y *siguiendo un patrón* (generalmente, desde el centro hacia los extremos), para asegurar una distribución *uniforme* de la carga.
• Verificación del apriete: Se debe *verificar* el apriete de los pernos después de finalizado el proceso.
• Tipos de pernos:
  • Pernos de alta resistencia: Se utilizan en la mayoría de las conexiones de estructuras metálicas. Requieren un *apriete controlado* (con llave dinamométrica o método de giro de tuerca). Los más comunes son los pernos ASTM A325 y A490.
  • Pernos comunes: Se utilizan en conexiones secundarias o en elementos no estructurales. No requieren un apriete controlado.

Conexiones Soldadas:

• Ejecución de la soldadura: Se deben realizar las soldaduras siguiendo el *procedimiento de soldadura (WPS)* especificado en los planos y en las normas aplicables (AWS D1.1, NSR-10). Se debe utilizar el *tipo de electrodo* o *alambre* especificado, y se deben *controlar* los *parámetros de soldadura* (amperaje, voltaje, velocidad de avance, etc.). Las soldaduras deben ser realizadas por *soldadores calificados*.
• Limpieza de la soldadura: Se debe *limpiar* la soldadura después de cada cordón, eliminando la *escoria* y las *salpicaduras*.
• Inspección de la soldadura: Se deben *inspeccionar* las soldaduras para detectar posibles defectos (grietas, porosidad, socavaciones, falta de fusión, etc.). Se pueden utilizar *métodos de inspección visual* y *ensayos no destructivos* (líquidos penetrantes, partículas magnéticas, ultrasonido, etc.), según lo especificado en el Plan de Calidad.

4. Inspección:

Se debe realizar una *inspección final* del montaje de la viga para verificar:

• Que la viga esté *correctamente ubicada* y *alineada*.
• Que las *conexiones* estén *completas* y *correctamente ejecutadas* (pernos apretados al torque, soldaduras sin defectos).
• Que *no haya daños* en la viga ni en los elementos de conexión.
• Que se hayan *retirado* las fijaciones temporales (si ya no son necesarias).

Se deben *registrar* los resultados de la inspección.

Seguridad en el Montaje de Vigas Principales

El montaje de vigas principales es una actividad de *alto riesgo*, por lo que se deben extremar las medidas de seguridad. Además de las medidas generales de seguridad en la construcción, se deben considerar las siguientes medidas *específicas*:

• Plan de Izaje: Se debe contar con un *plan de izaje* detallado y se deben seguir *estrictamente* sus indicaciones.
• Trabajo en Altura:
  • Todos los trabajadores que realicen trabajos en altura (a más de 1.50 metros) deben utilizar *arnés de seguridad* con *eslinga* y *línea de vida*, anclados a un punto *resistente*.
  • Se deben utilizar *andamios* o *plataformas elevadoras* para acceder a los puntos de conexión en altura.
  • Se debe *capacitar* y *certificar* a los trabajadores en trabajo seguro en alturas, según la Resolución 1409 de 2012.
• Comunicación: Se debe mantener una *comunicación constante* y *clara* entre el operador de la grúa, el señalero y los montadores. Se deben utilizar *señales estandarizadas*.
• Señalización: Se debe *delimitar* y *señalizar* el área de trabajo para evitar el acceso de personal no autorizado.
• EPP: Todos los trabajadores deben utilizar el *equipo de protección personal (EPP)* adecuado (casco, gafas, guantes, botas de seguridad, arnés de seguridad, etc.).
• Supervisión: Se debe *supervisar* *constantemente* las operaciones de montaje de vigas por parte de personal *competente*.
• Condiciones climáticas: No se deben realizar trabajos de montaje de vigas en condiciones climáticas *adversas* (viento fuerte, lluvia intensa, tormentas eléctricas).
• Inspecciones: Realizar inspecciones *antes*, *durante* y *después* del montaje.
• Procedimientos: Seguir *estrictamente* los procedimientos de trabajo seguro (PTS).
• Capacitación: Asegurar que *todos* los trabajadores estén debidamente capacitados.
• Cargas suspendidas: *Nunca* ubicarse o transitar *debajo* de una carga suspendida.

Consideraciones Específicas para Colombia

• NSR-10: Se debe cumplir *estrictamente* con la *NSR-10* (Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente), que establece los requisitos para el diseño y la construcción de estructuras metálicas, incluyendo el montaje de vigas.
• Calificación del personal: Los operadores de grúa, los señaleros y los soldadores deben estar *certificados* por una entidad competente. Los montadores deben tener *experiencia* y *conocimiento* en el montaje de estructuras metálicas.
• Condiciones climáticas: Se debe considerar el impacto de la lluvia, el viento y la temperatura en el montaje de vigas. Se deben tomar medidas para *proteger* a los trabajadores y a los materiales de las condiciones climáticas adversas.
• Sismo Resistencia: Colombia es un país con alta actividad sísmica. Se debe asegurar que el montaje de las vigas cumpla con todos los requisitos de sismo resistencia establecidos en la NSR-10. Las conexiones entre vigas y columnas son *especialmente críticas* en zonas sísmicas.

Tablas

Riesgos en el Montaje de Vigas y Medidas de Control

Lista de Verificación para Montaje de Vigas (Ejemplo)

Equipos para Montaje de Vigas