21 de agosto de 2026 Las uniones atornilladas son uno de los detalles más importantes en la construcción de estructuras de acero. Un edificio de acero bien diseñado edificio de acero sigue dependiendo de una instalación correcta en obra, especialmente cuando se utilizan pernos ordinarios y pernos de alta resistencia para las uniones estructurales.
La corrección inadecuada de los orificios, la orientación incorrecta de las arandelas, un par de apriete no controlado o una secuencia de apriete incorrecta pueden afectar al rendimiento de la conexión y crear riesgos de seguridad ocultos. Esta guía resume los principales requisitos para el atornillado de estructuras de acero y los errores comunes que deben evitarse durante la instalación.
Los sujetadores utilizados habitualmente en edificios de acero incluyen pernos ordinarios, pernos hexagonales pesados de alta resistencia, pernos de alta resistencia de torsión y cortante, remaches ciegos, tornillos autorroscantes y sujetadores accionados por pólvora.
Los pernos ordinarios suelen utilizarse como pernos temporales de montaje durante el ensamblaje. Los remaches ciegos, los tornillos autorroscantes y los sujetadores accionados por pólvora se utilizan principalmente para componentes secundarios, como paneles metálicos de cubierta, revestimientos de paredes, remates y otras partes estructurales no principales.
Para las conexiones principales de acero, normalmente se requieren pernos de alta resistencia, ya que proporcionan una mayor capacidad de carga y un rendimiento de conexión más fiable.
Los pernos de alta resistencia utilizados en estructuras de acero generalmente incluyen:
Un conjunto de perno hexagonal pesado de alta resistencia suele incluir un perno, una tuerca y dos arandelas. Un conjunto de perno de torsión-cizallamiento suele incluir un perno, una tuerca y una arandela.
El uso del tipo de perno correcto y los componentes correspondientes es esencial. Los pernos, tuercas y arandelas no deben mezclarse aleatoriamente entre diferentes sistemas o especificaciones.
Antes de apretar los pernos de alta resistencia, los elementos de acero deben estar correctamente alineados y debe ajustarse la precisión de instalación. Los pernos de alta resistencia no deben utilizarse como pernos de instalación temporal.
Si los orificios de los pernos necesitan un ajuste menor, no se debe utilizar corte con gas para agrandar el orificio. En su lugar, deben utilizarse escariadores o limas. El corte con gas puede dañar el borde del orificio, afectar la superficie de conexión y reducir la confiabilidad de la junta.
La orientación de la arandela también es importante. Para pernos de control de tensión, el lado de la tuerca con la superficie de apoyo circular debe quedar frente al lado biselado de la arandela. Para pernos hexagonales pesados de alta resistencia, el lado biselado de la arandela bajo la cabeza del perno debe quedar frente a la cabeza del perno, y la superficie de apoyo circular de la tuerca debe quedar frente al lado biselado de la arandela.
Los pernos hexagonales pesados de alta resistencia generalmente se aprietan mediante el método de par de apriete o el método de giro de tuerca.
Cuando se utiliza el método de torque, el par de instalación requerido debe calcularse de acuerdo con la especificación del proyecto. Las llaves dinamométricas deben calibrarse antes de su uso. El torque debe aplicarse a la tuerca y el valor de apriete debe controlarse cuidadosamente durante el apriete final.
Cuando se utiliza el método de giro de tuerca, el proceso general de instalación es:
Apriete inicial
Inspección del apriete inicial
Marcado
Apriete final
Inspección del apriete final
Marcado final
Para uniones grandes, puede ser necesario realizar un reapriete entre el apriete inicial y el apriete final. El par de apriete inicial suele establecerse aproximadamente en 50% del par de apriete final, mientras que el par de reapriete normalmente es igual al par de apriete inicial.
Los pernos de alta resistencia de torsión y cizallamiento deben apretarse con una llave eléctrica específica. La instalación normalmente incluye el apriete inicial y el apriete final. Para las uniones grandes, también puede añadirse un reapriete.
El apriete final se considera completo cuando se cizalla el extremo estriado del perno. Para los pernos que no puedan apretarse con la llave específica debido al espacio de trabajo limitado, pueden utilizarse el método de par de apriete o el método de giro de la tuerca, de acuerdo con la especificación aplicable.
Después del apriete inicial o del reapriete, las tuercas deben marcarse con indicadores de color. El apriete inicial, el reapriete y el apriete final deben completarse dentro del plazo requerido, generalmente en un máximo de 24 horas, para garantizar una calidad uniforme de la unión.
La secuencia de apriete afecta directamente al grado de ajuste entre las placas conectadas. En general, el apriete de los pernos de alta resistencia debe comenzar en el área con mayor rigidez de la unión y avanzar hacia el área con menor restricción, desde el centro del grupo de pernos hacia el exterior.
En las uniones generales, el apriete debe avanzar desde el centro hacia ambos extremos. En las uniones a tope de columnas de sección H, normalmente se aprietan primero los pernos de las alas, seguidos de los pernos del alma. Cuando un grupo de pernos incluye conexiones tanto de elementos principales como secundarios, normalmente debe apretarse primero la conexión del elemento principal.
Si una conexión incluye tanto pernos de alta resistencia como soldadura, la secuencia habitual de construcción consiste en colocar y apretar primero los pernos y soldar después, salvo que los documentos de diseño especifiquen lo contrario.
Durante los trabajos de atornillado de estructuras de acero, son frecuentes varios problemas:
Usar pernos de alta resistencia como pernos provisionales de instalación
Ampliar los agujeros para pernos mediante corte con gas
Mezclar pernos, tuercas o arandelas de distintos conjuntos
Instalar las arandelas en la dirección incorrecta
Omitir la calibración de la llave dinamométrica
Apretar los pernos desde los bordes hacia el centro en lugar de hacerlo desde el centro hacia afuera
No marcar los pernos después del apriete inicial
Dejar demasiado tiempo entre el apriete inicial y el apriete final
Usar el método de apriete incorrecto para el tipo de perno
Evitar estos errores ayuda a mejorar la calidad de la instalación, reducir el retrabajo y proteger la seguridad a largo plazo de la estructura de acero.
El atornillado de estructuras de acero puede parecer sencillo, pero es una parte fundamental del control de calidad de la construcción. La selección correcta de los pernos, el tratamiento adecuado de los orificios, las herramientas calibradas, la orientación de las arandelas, el método de apriete y la secuencia de apriete afectan al rendimiento final de la unión.
Para edificios de acero, almacenes, talleres, y estructuras industriales, un trabajo de atornillado cuidadoso ayuda a garantizar que el marco del edificio funcione según lo diseñado y permanezca confiable durante toda su vida útil.
Los elementos de fijación más comunes incluyen pernos ordinarios, pernos hexagonales pesados de alta resistencia, pernos de alta resistencia de corte por torsión, remaches ciegos, tornillos autorroscantes y sujetadores fijados con pólvora.
No. Los pernos de alta resistencia no deben usarse como pernos de instalación. Solo deben usarse después de que la posición del componente y la precisión de instalación se hayan ajustado adecuadamente.
No está permitido el corte con gas para ampliar agujeros. En su lugar, se deben utilizar escariadores o limas para realizar correcciones menores.
El método de par de apriete controla el apriete mediante un valor de par calculado, mientras que el método de giro de tuerca controla el apriete mediante un ángulo de rotación especificado después del apriete inicial.
La orientación correcta de la arandela garantiza un contacto de apoyo adecuado y ayuda a que el conjunto del perno funcione según lo previsto. La dirección incorrecta de la arandela puede afectar la calidad del apriete.
El apriete generalmente debe proceder desde el centro de la junta hacia afuera, y desde el área de mayor rigidez hacia el área menos restringida.
Sí. Las llaves dinamométricas utilizadas para construcción deben calibrarse antes de su uso para garantizar que el valor de torque sea preciso.
Porque el apriete retrasado puede afectar la consistencia de la junta y la calidad de la conexión. En muchos casos, el proceso debe completarse dentro de las 24 horas.
Los errores comunes incluyen la orientación incorrecta de la arandela, el agrandamiento del orificio por corte con gas, el uso del método de apriete incorrecto y la omisión de la calibración del torque.
Es una referencia general para prácticas comunes de atornillado, pero los requisitos reales de construcción siempre deben seguir los documentos de diseño del proyecto y las especificaciones aplicables.
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