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Construcción con Acero Liviano: 7.2 Tornillos y Anclajes

05/08/2013 | Cuando hablamos de tornillos en Steel Framing, siempre hablamos de tornillos con punta mecha y recubiertos con una protección zinc-electrolítica, o epoxídica.

El material con el que se los fabrica es acero microaleado al boro, SAE 15 B 21 o 10 B 38, con un tratamiento térmico de cementado, templado y revenido. La protección de zinc-electrolítico evita la corrosión (96 hrs en niebla salina), manteniendo similares características a la estructura galvanizada.

La punta mecha del tornillo agujerea el acero, permitiendo que los hilos de la rosca fijen las partes a unir. El largo de la mecha (M #) y el diámetro del tornillo (D #), están directamente relacionados al espesor total de acero que el tornillo puede perforar.

En la tabla siguiente se puede ver para los dos números de mecha mas comunes (existen varios), cual es el espesor máximo de acero a perforar, según sea el diámetro del tornillo.

El diámetro del tornillo se mide tomando la distancia desde fuera a fuera de los hilos de la rosca. A mayor diámetro, mayor numero del mismo, y mayor resistencia al corte que ofrece el tornillo.

El largo del tornillo es la medida que hay entre la superficie de contacto de la cabeza del tornillo y su punta, expresándose habitualmente en pulgadas.

El paso, o separación de los hilos de la rosca, depende del espesor del acero a perforar. A mayor espesor de acero, se debe utilizar un tornillo con paso menor, o sea una separación entre hilos mas cercana.

Tipos de Tornillos

 

  • Tornillos T1 Mecha: Su característica principal es el ancho de su cabeza que le permite fijar firmemente chapas de acero sin que estas se desgarren. Al tener un perfil bajo o chato, las placas que se colocan por sobre la cabeza de este tornillo prácticamente no copian el espesor de la misma. Este tornillo se utiliza undamentalmente para la unión entre montantes y soleras, manteniéndolos en su posición. T1 = M#2 – D#8×3/4” o D#10×3/4”

  • Tornillo T2 mecha: Su característica principal es su cabeza con forma de trompeta que le permite entrar en el substrato que se esta utilizando, quedando al raz del mismo. Este tornillo se utiliza habitualmente para la colocación de placas de yeso y multilaminados fenólicos de hasta 12 mm de espesor en paredes y/o techos. También existen el T3 y el T4 que son similares al T2, variando solo la longitud del mismo. T2 = M#2 – D#6 x 1”

  • Tornillo Hexagonal mecha: El perfil de su cabeza le impide ser utilizado en donde luego se colocara una placa, dado que esta se aglobaría sobre su cabeza. Su uso fundamental es para vincular perfiles entre si que estén dentro del espesor de la pared. Es el tornillo que se usa para unir paneles entre si, rigidizadores de vigas, encuentro de perfiles en cabriadas. HEX= M#2 – D#10 x 3/4”.

  • Tornillo p/Placa Cementicia con Alas: Este tornillo tiene una cabeza tipo trompeta que le da un gran poder de sujeción, logrando un buen fresado en la placa cementicia debido al nervurado que tiene en su parte inferior. Las alas que se encuentran entre la punta mecha y el comienzo de los hilos, oradan un agujero de mayor diámetro en la placa, permitiendo que los filamentos no entren en contacto con la misma y se empasten. Estas alas se desprenden cuando hacen contacto con el acero al que se fija la placa. TPC = M#2 – D#8 x 1 1/4 ”

  • Tornillo p/ Placa Fenólica de25 mm: Es un tornillo también con alas pero tiene un paso menor dado que se utiliza básicamente para fijar las placas de substrato para entrepisos, tales como los multilaminados fenólicos de 25 mm de espesor, sobre las vigas de acero galvanizado que tienen como mínimo un espesor de chapa de 1,6 mm. Normalmente el diámetro de este tornillo es Nro. 12 o 14, siendo su largo de por lo menos 1 3/4”. La punta que se utiliza en la atornilladora es Phillips # 3 en lugar de # 2. TPF = M#3 – D#12×1 1/2” o M#2 – D#10×2”.

Anclajes

La estructura de acero debe estar debidamente anclada a las fundaciones. Como la mayoría de las fundaciones son de hormigón, los anclajes deben adaptarse a ser empotrados o fijados a las mismas. A continuación se mencionan los métodos de anclaje comúnmente mas utilizados.

Fijación con Clavos de Acero:

Para este tipo de fijación se utilizan clavos de acero disparados por una pistola que impulsa un perno por medio de un cartucho de pólvora . Este método de fijación se utiliza principalmente, para la ejecución de anclajes temporarios de muros exteriores e interiores y no se considera al momento de analizar las cargas impuestas por la acción del viento y de sismos. En tabiques interiores se utilizan para evitar el desplazamiento lateral por fuera de la línea de la pared.

Anclajes Permanentes
La elección del tipo de anclaje, entre los diversos anclajes para uso permanente que existen, dependerá de ciertos factores de diseño y estructurales (zonas climáticas, cargas, etc.) y de la tipología de fundación adoptada.

Haremos referencia a dos tipologías, definidas por su colocación en el hormigón, según sea antes o después del colado del mismo, mencionando los anclajes más utilizados.

  • Colocados antes del colado del Hormigón

Las varillas de anclaje empotradas en las fundaciones deben ser colocadas en su
lugar antes del colado del hormigón. Para este tipo de anclajes se utilizan
posicionadores que mantengan las varillas fijas en su lugar mientras el hormigón
es colado. Estas piezas generalmente son escuadras de acero o perfiles
agujereados, que suelen fijarse al encofrado para mantener las varillas en la
posición correcta.

Los anclajes de este tipo que más se utilizan son:

  • Anclaje de Soleras:

Son piezas de acero fabricadas ad-hoc que se fijan al encofrado por un extremo; el otro extremo queda suelto por encima, para luego abrazar la solera. Dentro de la solera se coloca un recorte de perfil C, para aumentar la resistencia en la zona de anclaje. Las piezas se doblan por encima de la solera y se fijan con cuatro tornillos Nº10.

  • Flejes para Anclaje:

Son piezas de acero fabricadas ad-hoc, con un extremo fijado al encofrado, que quedara empotrado al hormigón y el otro extremo, suelto en un principio, que se fijara a la estructura. Los flejes se doblan y se atornillan a los montantes, una vez retirado el encofrado del hormigón. Los flejes de anclaje no deberán ser fijados a “cripples” (perfiles cortos, ubicados por debajo de los vanos).

  • Varillas Roscadas Tipo “J”:

Son varillas curvadas con forma de “S”. La curvatura inferior de la varilla le da a la
misma el anclaje en el Hormigón.

  • Colocados después de colado el Hormigón
  • Varillas Roscadas Fijadas con Epoxi:

Las varillas de anclaje también pueden ser colocadas utilizando resinas Epoxi para su fijación al hormigón. Se ejecuta una perforación en el hormigón, se la limpia y se inyecta el Epoxi, luego de lo cual se inserta la varilla roscada en la perforación llena de Epoxi, que seca
rápidamente formando una interfase resistente con el hormigón.

Si un anclaje empotrado resulta incorrectament ubicado una vez que el hormigón a fraguado, puede ser reemplazado por una varilla fijada con Epoxi.