Este manual está destinado a montadores de estructuras de acero e inspectores y se debe consultar cómo una guía para realizar conexiones estructurales atornilladas.
Los tornillos de Tensión Controlada son tornillos estructurales de alta resistencia calibrados para pre-carga y cumplen con la norma EN 14399-1. Los Tornillos tensión controlada brindan un método fácil y eficiente para su instalación e inspección.
Estos tornillos simplifican el método de instalación al no necesitar alcanzar el torque correcto en una conexión dada, dado que la degolladora o pistola de instalación utilizada para su instalación sin impacto de 110 o 220 voltios, logra cubrir esta necesidad.
Contamos con asesorías técnicas en caso de ser necesario, contamos con ingenieros especializados y videos que pueden apoyar al entendimiento del proceso de instalación de los tornillos de tensión controlada.
Marco Normativo
Los Tornillos Tensión Controlada se fabrican de acuerdo a la norma ASTM F3125 y se pueden encontrar en grados F1852 (A325( y F2280 (A490). Al mismo tiempo las sus tuercas son fabricadas de acuerdo a la norma EN- 143399-10 y sus rondanas de acuerdo a la norma EN 14399 -4. Estos tornillos se deben suministrar ensamblados de acuerdo a la norma correspondiente y se componen de: Un tornillo cabeza domo tensión controlada, una tuerca ASTM A563 Gr DH y una rondana plana ASTM F436.
Almacenamiento
Los Tornillos Tensión Controlada, deben ser almacenados en condiciones limpias y sin humedad (secas),
Degolladoras para Tornillos Tensión Controlada:
Las degolladoras para tornillos de tensión controlada son herramientas de no impacto, ligeras, de bajo ruido disponibles en diferentes modelos. Hay que tener en cuenta que estas herramientas no requieren calibración y en algunos modelos se incluyen los dados internos y externos para los diferentes diámetros que la herramienta puede instalar.
Los modelos disponibles son los siguientes:
Juegos para instalar tornillos tensión controlada:
| Modelo | Diámetros |
| S-61EZ (Dados Incluidos) | ⅝”, ¾” (Instalado), ⅞” |
| GS-91EZ (Dados Incluidos) | ⅝”, ¾”, ⅞” (Instalado), 1” |
| GS-111EZ (Dados Incluidos) | ¾”, ⅞”, 1” (Instalado), 1 ⅛” |
| Modelo | Diámetros |
| S-22LP (Dados Incluídos) | ⅝”, ¾”, ⅞” |
| S-24G (Dados Incluídos) | ⅝”, ¾”, ⅞”, 1”. |
| S-27LP | ⅝”, ¾”, ⅞”, 1”, 1 ⅛” |
Degolladora de Pre- Apriete para tornillos de tensión controlada Snug Master:
| Modelo | Diámetros |
| SGS-31E (Dados no incluidos) | ¾”, ⅞, 1”, 1 ⅛” |
Juegos de degolladoras para instalar tornillos de tensión controlada para tener acceso a esquinas donde el espacio es reducido:
| Modelo | Diámetros |
| GHC-241EZ (Dados Incluidos) | ¾”, ⅞”, 1” |
| GVC-301EZ (Dados Incluidos) | 1”, 1 ⅛” |
Juegos de palancas manuales para instalar tornillos de tensión controlada:
| Modelo | Diámetros |
| S-20HA (Dados Incluidos) | ⅝”, ¾” (Instalado) |
| S-24HA (Dados Incluidos) | ¾”, ⅞”, 1” (Instalado) |
Procedimiento de instalación para conexiones con pocos tornillos tensión controlada:
Como se muestra en la imagen, hay que insertar el tornillo en la conexión y colocar su arandela correspondiente con el biselado hacia afuera, seguido de esta estará la tuerca. El biselado de la tuerca debe estar hacia afuera para asegurar que la inspección de calidad sea visible. En caso de utilizar dos arandelas, asegúrese que la arandela debajo de la cabeza del tornillos, esté colocada con el lado biselado hacia la cabeza del tornillo.
La degolladora para la instalación del tornillo cuenta con dos dados (Interno y externo) que operan en direcciones opuestas. Debe colocar la espiga del tornillo en el dado interno y la tuerca en el dado externo como se muestra en la imagen. Asegúrese de que ambos dados están completamente enganchados antes de continuar.
Presione el interruptor para encender la degolladora. El dado externo gira en sentido de las manecillas del reloj y aprieta la tuerca mientras que el dado interno sostiene la espiga del tornillo para evitar que gire (sólo un dado puede moverse a la vez). Cuando se alcanza el torque correcto, el dado externo deja de girar, posteriormente el dado interno gira en sentido contrario a las manecillas del reloj y corta la espiga.
Detenga la degolladora y retire el dado externo de la tuerca. La espiga queda enganchada dentro del dado interno. La degolladora tiene un segundo gatillo para expulsar la espiga de manera segura como se muestra en la imagen. Asegúrese de que el motor de la degolladora esté completamente detenido antes de enganchar el siguiente tornillo.
Procedimiento de instalación para conexiones con múltiples tornillos y múltiples conexiones:
Antes de comenzar a dar torque a los tornillos, los componentes deben estar ensamblados como se detalló anteriormente y, los tornillos deben estar con un pre-torque ajustado el cual se puede dar con la herramienta Snug Master. Este ajuste se debe aplicar comenzando desde la parte más rígida de la conexión e ir avanzando gradualmente hacia la parte menos rígida (superficies de contacto a no contacto).
Para asegurar que el pre-torque en los ensambles de los tornillos instalados complue con el requisitos mínimo de pretorque especificado, el proceso de instalación consiste en dos etapas. La primera etapa aplica un torque de ajuste a los tornillos para asegurar un contacto firme entre los componentes. Este pretensado se puede lograr mediante:
1.- Utilizando la degolladora pero sólo ajustando y no cortando las espigas. Cuando este método es utilizado, el operador notará un cambio en el sonido/tono del motor de la degolladora. Esto indica que el pretensado ha comenzado ya que está aplicando la carga de torque. Si ha ocurrido el pretensado, cuando se desengancha el gatillo de alimentación, el engranaje de la degolladora retrocederá y revertirá permitiendo que la herramienta sea retirada con facilidad del tornillo. Todo este proceso puede ser sentido por el operador o se puede utilizar el segundo método descrito a continuación.
Utilizar la herramienta Snug Master para pre apriete de tornillos de tensión controlada.
* Si las superficies de apareamiento están significativamente distorsionadas o desalineadas entonces deben usarse tornillos “esclavos”. Los tornillos de tensión controlada pueden usarse como tornillos esclavos pero deben estar claramente marcados y luego deben ser reemplazados antes de completar la unión.
La segunda etapa de ajuste sólo puede lograrse con una degolladora para tornillos de tensión controlada. Cuando la espiga del perno se corta en el cuello del tornillo, se ha inducido el torque necesario. Si el ensamble de tornillos no puede ser realizado con la degolladora, el ajuste se llevará a cabo de manera convencional ya sea:
- Utilizando el método de torque con la ayuda de la información de clase K2.
- Utilizando un indicador de tensión directa.
Pruebas de certificación e inspección:
Una muestra de tornillos por lote se analizan sistemáticamente de acuerdo con las normas aplicables. Las cargas axiales se registran en los certificados de calidad.
Después de que la espiga del tornillo se haya cortado, el torque de ensamble debe ser igual o mayor a esos valores como se requiere por la especificación.
Dado que la garantía de calidad y la integridad de la conexión atornillada están determinadas por el ensamble de pernos en sí, la inspección visual del tornillo de tensión controlada es suficiente.
Posibles razones de falla de los tornillos tensión controlada:
Es importante entender la diferencia entre tornillos de tensión controlada y tornillos pre-tensados convencionales.
Como con cualquier sujetador roscado, en ocasiones puede presentarse una falla. Esto generalmente se atribuye a un problema durante la instalación y puede ser resuelto de varios factores incluidos los siguientes:
- Utilizar un tornillo de tensión controlada como tornillos esclavo.
- Problemas de alineación.
- Materiales externos en la rosca como grava, masilla, aceite etc.
- Temperatura (los tornillos de tensión controlada no deben ser instalados en altas temperaturas).
- Humedad.
En todos estos casos, el coeficiente de fricción del ensamble del tornillo de tensión controlada se reduce resultando en que la herramienta continúe tomando la línea de resistencia más baja (girar el dado externo).
Una de las siguientes situaciones sucederá. Ya sea:
- Las roscas se despojarán en cuyo caso la espiga no se removerá o,
- Las roscas se mantendrán y la pretensión aumentada romperá el tornillo debido a sobrecarga torsional.
En cualquier caso, el operador estará consciente y el ensamble presentará fallas.
Estos tornillos deben de ser removidos y reemplazados con nuevos.
Sí, en la inspección, se puede ver que la espiga se ha cortado, entonces uno puede estar seguro de que el tornillo está instalado correctamente. No es posible quitar adecuadamente la espiga durante la instalación y el perno se rompe después sin aplicar fuerzas adicionales, reforzando así las propiedades de fallo de este tipo de sistema de atornillado.
Los procedimientos descritos anteriormente son los pasos recomendados para la instalación, segura y eficiente de los tornillos de tensión controlada. Este manual sirve como referencia para operadores e ingenieros para el uso responsable de los tornillos y las degolladoras para tornillos de tensión controlada.
Estamos a su disposición para aclarar cualquier duda o asistir con asesoría técnica.
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