...hacen del acero un material de construcción intrínsecamente seguro.

Salud y Seguridad en los procesos de construcción y montaje de estructuras metálicas

El modelado 3D ayuda a la planificación de la construcción.

La fabricación de componentes fuera del sitio y el montaje rápido en el sitio por parte de personal capacitado hacen del acero un material de construcción intrínsecamente seguro.

Las encuestas de la industria demuestran constantemente que el acero es la opción de material más segura.

Si bien las preocupaciones por la salud y la seguridad son tan importantes en los trabajos de fabricación y la acería como en el sitio, es en la etapa de montaje donde los aspectos más visibles de las prácticas inseguras pueden hacerse evidentes. También es en el sitio donde las decisiones de diseño y las restricciones de otros contratistas pueden afectar la capacidad del contratista de acero para desempeñarse de manera segura. Por lo tanto, este artículo se centra en la seguridad del sitio durante el montaje de acero.

ACERO: La solución segura

Los diseñadores están obligados a considerar si sus esquemas se pueden construir, usar y desmantelar de manera segura. La elección del material para el marco del edificio tiene una gran influencia en lo que se puede lograr, y los siguientes factores hacen que el marco de acero sea la "solución segura".

Prediseñado

La estructura de acero está estandarizada y prefabricada fuera del sitio.

La estructura de acero está prediseñada de manera que la planificación previa de las operaciones sea más fácil y segura. La fabricación de los elementos de acero individuales se lleva a cabo fuera del sitio en condiciones de fábrica controladas, altamente reguladas y seguras, donde el uso de sistemas de fabricación de vanguardia ofrece componentes diseñados con precisión, lo que los hace precisos y menos propensos a errores que generarían peligros en el sitio. Los componentes de acero se pueden preensamblar o fabricar en módulos ya sea fuera del sitio o en un nivel bajo, lo que reduce la necesidad de trabajar en altura.

Preplanificado

Desde el principio, los diseñadores especializados trabajan con el equipo de construcción para garantizar que el diseño del marco estructural de acero se pueda fabricar y erigir de forma segura. Los procedimientos de montaje en acero se pueden planificar en detalle utilizando modelos 3D y, para las estructuras más complejas, se pueden realizar montajes de prueba para establecer el mejor método de montaje seguro en el sitio. La estructura de acero está estandarizada de una manera que conduce a la repetición de las tareas del sitio y, por lo tanto, a una mayor certeza de prácticas seguras. El acero se puede entregar en el sitio cuando se requiera, lo que reduce la necesidad de almacenamiento potencialmente peligroso en el sitio.

La acción de levantamiento estructural de prueba, ayuda al ajuste 3D

Erigido por especialistas

Los contratistas de acerías son especialistas altamente calificados, capacitados en una sola disciplina. Deben tener calificaciones reconocidas por la industria en el diseño, fabricación y montaje de estructuras con armazón de acero. Eso significa que los elementos de acero se ensamblan de manera rápida y precisa en el sitio siguiendo técnicas probadas, confiables y seguras. La estructura de acero proporciona una solución enmarcada que puede ser autoestable con disponibilidad inmediata de toda la resistencia del material, lo que permite instalar escaleras y proporcionar un acceso seguro a la estructura para otros oficios de inmediato. La plataforma de acero para losas compuestas también proporciona una plataforma segura después de la instalación, así como protección para los pisos inferiores.

Pruebas en el futuro

La estructura de acero se modifica fácilmente si es necesario durante el mantenimiento o la renovación, y se puede desmontar fácilmente en caso de que sea necesaria una demolición al final de su vida útil.

Soluciones predeterminadas

Construcción de una sola planta que muestra una grúa telescópica móvil y plataformas de trabajo elevadoras móviles.

Los conceptos básicos detrás del montaje de estructuras de acero se entienden fácilmente en términos de soluciones predeterminadas.

Para la construcción de una sola planta:

• Comience erigiendo una bahía reforzada para proporcionar estabilidad.
• Utilice una grúa telescópica móvil que pueda atravesar el sitio.
• Obtenga acceso a puestos de trabajo utilizando plataformas de trabajo elevadoras móviles : la MEWP o 'picker selectivo'.

Construcción de varios pisos que muestra el núcleo de la escalera, la grúa torre y la plataforma de metal.

Para la construcción de varios pisos :

• Utilice un núcleo de escalera para proporcionar estabilidad.
• Levantar y colocar estructuras de acero con la grúa torre.
• Obtenga acceso desde plataformas metálicas o tablones prefabricados ya colocados en el piso de abajo.

Instalación de tarimas metálicas mostrando redes y protección de bordes.

Al instalar la plataforma de metal o los tablones prefabricados :

• Asegúrese de que el marco de acero esté alineado y estable para recibir tarimas metálicas o tablones prefabricados.
• Integrar la secuencia de instalación con el progreso de la construcción de estructuras de acero.
• Proporcionar redes y barreras de borde para protección general.

El diseñador tiene obligaciones con respecto a los tres objetivos de seguridad de estabilidad, grúa y acceso que sustentan estas soluciones predeterminadas :

Cómo se debe proporcionar el acceso en una estructura metálica."

Acceso

El diseñador debe tener una conciencia general de cómo se puede organizar el acceso seguro ay en los puestos de trabajo, de modo que se cumplan los supuestos generales de las soluciones predeterminadas.

Estabilidad

Estabilidad de la estructura metálica de un estadio.

El diseñador debe considerar cómo se puede mantener la estabilidad de la estructura parcialmente erigida, ya que los errores al garantizar que el contratista de la acería tiene una comprensión clara del concepto de estabilidad del diseñador generalmente repercutirían en el diseñador.

Utilización de grúas en una construcción.

Grúa

Si bien el diseñador no seleccionaría en última instancia qué grúa se necesita para levantar y colocar la estructura de acero, las suposiciones claras sobre las capacidades de elevación deben ser la base de las elecciones realizadas en el diseño del esquema (por ejemplo, posiciones de empalme y, por lo tanto, pesos de pieza).

Peligro, riesgo y competencia

Es una opinión común pero infundada que la construcción de acero es riesgosa. Las estadísticas muestran que ni la construcción de acero ni las caídas de acero se encuentran cerca de los primeros lugares de las listas de los peores delitos. Ciertamente es peligroso pero no arriesgado; con una gestión adecuada por parte de un contratista competente en acero, los riesgos pueden eliminarse o controlarse.

Los peligros surgen de tres de las características inherentes de la construcción de acero :

• Los componentes grandes y pesados ​​deben levantarse y colocarse en su lugar.
• La estructura puede ser inestable en la condición de montaje parcial.
• Cada proyecto es diferente.

Componentes grabdes y pesados de una estructura metálica.

Sin embargo, los peligros anteriores se aplican también a otros materiales de armazón estructural, y posiblemente el acero es la solución más segura a este respecto.

Para garantizar que estos peligros se aborden de manera segura, la evaluación de riesgos en la etapa de diseño debe concluir que se debe elegir un contratista de acero competente. Para ayudar en la elección, se debe conseguir una matriz de contratistas de obras de acero que sean competentes para realizar contratos tanto de construcción como de puentes. Esto es más que una lista de empresas, ya que cada empresa solicitante debe calificar al ser evaluada por asesores especializados que verifican los recursos financieros, los recursos técnicos, los criterios de salud y seguridad y el historial de la empresa. El resultado son dos criterios :

• Categorización de la empresa en función del trabajo que puede ejecutar técnicamente.
• Clasificación de la empresa en términos del tamaño máximo del contrato que debe manejar.

Las evaluaciones brindan a los clientes una manera fácil de precalificar a los contratistas de obras de acero para edificios y puentes antes de licitar los contratos. Esto asegura que el contratista de acero exitoso tenga las habilidades especiales para adaptarse al proyecto y ayuda al cliente a cumplir con el deber reglamentario solo para usar contratistas competentes.

Las categorías de trabajo son generales y el alcance preciso del trabajo exigido por cada proyecto será diferente. Por lo tanto, la primera prioridad de los contratistas competentes es garantizar que el alcance del trabajo se pueda realizar de manera segura con los recursos de conocimientos técnicos, mano de obra, equipo y finanzas a su disposición. Para este propósito, se encuentran disponibles dos listas de verificación de competencias :

• Alcance normal de la competencia para las actividades que los contratistas de la acería deberían poder realizar con su propio personal.
• Ámbito de competencia especial para las actividades que los contratistas de la acería deberían poder gestionar utilizando subcontratistas especializados según sea necesario.

Habiendo verificado en la etapa de licitación lo que exige un proyecto, los contratistas de acería deben advertir a sus clientes si no pueden realizar alguna de las actividades normales, y sus clientes deben verificar de antemano si un contratista de acerías está dispuesto a realizar alguna de las actividades especiales.

Los contratistas de estructuras de acero se pueden contratar de acuerdo con la Clase y Categoría de proyecto requerida :

Edificios

Los solicitantes pueden estar registrados en una o más categorías de edificios para realizar la fabricación y la responsabilidad de cualquier diseño y montaje de :

• Planchas industriales pesadas para estructuras de plantas, tolvas, tolvas, silos, etc.
• Edificios de gran altura (oficinas, etc. de más de 15 pisos).
• Pórticos de gran envergadura (más de 30 m).
• Pórticos de tramo medio / pequeña (hasta 30 m) y edificios de poca altura (hasta 4 plantas).
• Edificios de mediana altura (de 5 a 15 pisos).
• Sistemas de cerchas de gran distancia (más de 20 m).
• Estructura de acero tubular donde la construcción tubular forma una parte importante de la estructura.
• Torres y mástiles.
• Carpintería de acero arquitectónica para escaleras, balcones, marquesinas, etc.
• Bastidores para maquinaria, soportes para planta y transportadores.
• Grandes tribunas y estadios (más de 5000 personas).
• Servicios de fabricación especializados (p. Ej., Curvado, vigas alveolares / almenadas, vigas de placas).
• Renovación.
• Fabricaciones más ligeras que incluyen escaleras de incendios, escaleras y pasarelas.

Puentes

Los solicitantes pueden estar registrados en una o más subcategorías para realizar la fabricación y la responsabilidad de cualquier diseño y montaje de :

• Puentes hechos principalmente de vigas de chapa.
• Puentes hechos principalmente de sistemas de cerchas o armaduras.
• Puentes con planchas complejas reforzadas (p. Ej., En cubiertas, vigas cajón o cajoneras).
• Puentes soportados por cables (por ejemplo , atirantados o suspendidos ) y otras estructuras importantes (por ejemplo, 100 m de distancia).
• Puentes móviles.
• rehabilitación de puentes en el sitio.
• Renovación de puentes en fábrica.
• Pasarelas.
• Pasarelas complejas.
• Pórticos de señalización.
• Estructuras auxiliares de acero asociadas a puentes , pasarelas o pórticos de señalización (por ejemplo, rejas, obras temporales hechas a medida).

Desarrollo de declaraciones de métodos

Las decisiones de diseño a menudo se toman antes del nombramiento de un contratista de acero competente que afecta los métodos de montaje que pueden o deben usarse. Estos pueden surgir en el desarrollo del plan de la fase de construcción o en el proceso de diseño de la estructura de acero en sí, que depende de un método de montaje de esquema asumido.

Condiciones del sitio

Elementos que deben tenerse en cuenta al definir las condiciones del lugar adecuadas para un montaje seguro :

• Acceso al sitio y dentro del sitio.
• Limitaciones en las dimensiones o pesos de los componentes que se pueden entregar en el sitio.
• Condiciones del suelo que afectan el funcionamiento seguro de la planta.
• Provisión y mantenimiento de soportes para grúas y equipos de acceso.
• Detalles de servicios subterráneos, cables aéreos u obstrucciones del sitio.
• Condiciones ambientales y climáticas especiales en y alrededor del sitio.
• Particularidades de estructuras adyacentes que afecten o afecten a las obras.
• Posible asentamiento de soportes a la estructura durante el montaje .
• Disponibilidad de servicios en el sitio y procedimientos preestablecidos para cooperar con otros contratistas.
• Valor de las cargas de construcción y almacenamiento permitidas en la estructura de acero.
• Colocación de hormigón durante la construcción compuesta.

Acceso dentro del sitio para entregas, grúas y PEMP.

Soporte duro para grúas en áres de tendido y montaje.

Cooperación con los siguientes oficios proporcionando puntos de fijación para redes de seguridad.

Método de montaje basado en el diseño

Acceso seguro de componentes de los miembros estructurales mediante la protección de bordes preinstalados.

Otros elementos a considerar en el desarrollo del método de montaje del esquema de base de diseño:

• La posición y tipos de juntas del sitio.
• El tamaño, peso y ubicación máximos de la pieza.
• La secuencia de la erección.
• El concepto de estabilidad para la estructura parcialmente erigida, incluidos los requisitos de apuntalamiento o apuntalamiento temporal.
• Apoyos u otras acciones necesarias para facilitar el hormigonado posterior de estructuras mixtas.
• Condiciones para la remoción de refuerzos o apuntalamientos temporales, o cualquier requisito posterior para destensar los refuerzos permanentes.
• Características que podrían crear un peligro durante la construcción.
• Momento y método de enlechado de las conexiones de los cimientos.
• Camber y presets requeridos, incluidos los valores a verificar en la etapa de fabricación.
• Uso de chapa de acero perfilada para garantizar la estabilidad.
• Uso de láminas de acero perfiladas para proporcionar sujeción lateral.
• Posible método de proporcionar puestos de trabajo seguros.

Concepto de estabiliad para estructuras parcialmente erigidas.

Plan de la fase de construcción

Según los requisitos del Reglamento de construcción (diseño y gestión), el contratista principal tiene la responsabilidad general de la salud y la seguridad durante la construcción, y esta responsabilidad se pone en práctica mediante el Plan de la fase de construcción a medida que se desarrolla el plan del proyecto.

Los principales objetivos de seguridad en el montaje de estructuras de acero son :

• Posiciones de trabajo y acceso seguro.
• Elevación y colocación segura de componentes de acero.
• Estabilidad y adecuación estructural de la estructura parcialmente erigida.

Los peligros más graves durante el proceso de erigir la estructura, están relacionados con las caídas desde altura, ya sea desde posiciones de trabajo o al acceder a ellas. Otros peligros graves están relacionados con la inestabilidad estructural o fallas durante el montaje y durante el transporte, manipulación y elevación de componentes pesados. El sistema de gestión de la salud y la seguridad del contratista de la acería aborda los peligros y riesgos particulares en la construcción de acero, así como la gama normal de problemas al trabajar en las obras.

La planificación para la salud y la seguridad es sistémica para toda la preparación para el montaje, mediante la evaluación de riesgos, el diseño de sistemas de trabajo seguros y la elaboración de la declaración del método de montaje.

Normalmente, la declaración completa del método para erigir la estructura abordará :

• Experiencia de cualquier montaje de prueba realizado.
• Las restricciones necesarias para garantizar la estabilidad antes de soldar y para evitar el movimiento local de la junta.
• Los dispositivos de elevación necesarios.
• La necesidad de marcar pesos y / o centros de gravedad en piezas grandes o de forma irregular.
• La relación entre los pesos a levantar y el radio de operación donde se usarán las grúas.
• La identificación de las fuerzas de balanceo, particularmente aquellas debidas a las condiciones de viento pronosticadas en el sitio durante el montaje , y el método exacto para mantener una resistencia de balanceo adecuada.
• Métodos exactos para hacer frente a cualquier peligro de seguridad.
• Métodos exactos de proporcionar acceso seguro a puestos de trabajo y puestos de trabajo seguros.

Estabilidad

Los diseñadores deben preocuparse principalmente por garantizar la estabilidad, ya que solo ellos tienen un conocimiento completo de los conceptos en los que se basa el diseño. Otros temas clave a considerar son la grúa y el acceso.

La preocupación es la estabilidad durante todas las etapas de montaje, y algunas cuestiones que debe considerar el diseñador son las siguientes :

Condición final

• ¿La estabilidad será mediante arriostramientos permanentes de acero o bastidores oscilantes, o dependerá de otros elementos constructivos como muros de corte de .
hormigón?.
• ¿Dónde se ubicará el refuerzo permanente ?
• ¿ Se utilizarán cubiertas de metal, etc., como diafragmas?.
• ¿Cómo se diseñan las rutas de carga entre los componentes?.

Condición de parte erigida

Tarimas para suelos como carga de construcción.

Las vigas delgadas pueden ser inestables hasta que estén aseguradas por correas.

• ¿Cómo se superará la posible inestabilidad del marco?.
• ¿Cómo dictará la secuencia de construcción cuándo se pueden establecer las rutas de carga?.
• ¿Qué cargas de construcción se permitirán?.

Miembros individuales

• ¿Hay miembros susceptibles a la inestabilidad cuando son levantados y colocados?.
• ¿Cómo se podría diseñar la necesidad de sujeción lateral?.
• ¿Qué restricciones pueden existir en los arreglos de aparejos durante el levantamiento (por ejemplo, para sujetar los elementos a los miembros)?.

Diseño del contratista para un apuntalamiento temporal.

Trabajos temporales

• ¿El esquema requiere algún refuerzo o apuntalamiento?.
• ¿Qué fuerzas y momentos se desarrollarán en los miembros temporales?.
• ¿Cómo se desarrollarán las fuerzas en los miembros de tensión?.
• ¿Cómo se asegurarán los miembros durante la soldadura en el sitio ?.
• ¿Existen restricciones sobre cómo se pueden conectar los miembros temporales?.

Los contratistas de estructuras de acero son responsables de diseñar las obras temporales reales que se utilizarán, ya que deben coincidir con los métodos de montaje elegidos , pero necesitan un resumen claro especificado por el diseñador de la estructura de acero.

Conexiones

A menudo, el contratista de la acería se encargará del diseño de las conexiones y puede haber una interacción entre la selección de los tipos de conexión y la necesidad de refuerzos temporales o la secuencia de montaje. Por ejemplo, una placa de aleta sería menos robusta en la condición de pieza montada que una placa de extremo soldada de profundidad completa. De manera similar, la elección de la ubicación del empalme de la columna podría influir en si la columna requirió estabilización por parte de montantes temporales cuando se erigió por primera vez. Esto, a su vez, podría depender del diseño de la propia base y de la conexión de la placa base de la columna.

Una conexión especial.

En general, es probable que el contratista de la acería prefiera utilizar detalles estándar y el diseñador debe estar seguro de que un contratista competente estaría completamente familiarizado con cómo para corregir dichos tipos de conexión y sus implicaciones en la estabilidad de la conexión.

El corolario de la suposición predeterminada señalada anteriormente es que se debe prestar especial atención a cualquier tipo de conexión especial en términos de sus implicaciones para un montaje seguro. Por ejemplo, las conexiones de clavijas pueden dar lugar a un mecanismo en la condición de montaje parcial. Esto debería ser observado como una característica que crearía un peligro durante la construcción por quien tomó la decisión de seleccionar ese tipo de conexión.

Arreglos del sitio

La comunicación entre el contratista de la acería y el contratista principal es de fundamental importancia para el montaje eficiente y seguro de la acería de construcción. Los temas clave son :

• La provisión de condiciones adecuadas del sitio.
• Segregación de contratistas.
• Cooperación entre subcontratistas.

Certificado de transferencia de sitio seguro

El acceso seguro para la construcción de acero generalmente se logra mediante plataformas de trabajo elevadoras móviles (PEMP), por lo que es crucial que el contratista principal proporcione un sitio adecuado en el que las PEMP puedan operar de manera segura (es decir, terreno sólido y nivelado sin exceso de lodo o zanjas que limiten el acceso ). Para ayudar en las discusiones entre el contratista de la acería y el contratista principal, se debe desarrollar un "Certificado de traspaso de sitio seguro". Esto proporciona un enfoque de lista de verificación para áreas clave de seguridad relacionadas con las condiciones del sitio, y fue elaborado para :

• Facilitar la construcción segura de estructuras de acero, eliminando, evitando o reduciendo los riesgos derivados de las malas condiciones del lugar.
• Proporcionar una base mutua para una productividad mejorada, un trabajo eficiente y un retraso reducido y, por lo tanto, un costo total reducido.
• Establecer criterios para condiciones seguras del sitio como parte inherente de la oferta pública de acería y como base mutuamente acordada para el comienzo de la entrega en el sitio y el montaje de la acería.
• Proporcionar coherencia en el enfoque de las condiciones seguras del sitio..
• Ayudar a los clientes, contratistas principales y contratistas de estructuras de acero por igual a cumplir con sus respectivas responsabilidades en virtud de las normas de salud y seguridad, como las normas de construcción (diseño y gestión)..

También se debe desarrollar un "Certificados de traspaso" de muestra para confirmar formalmente que la estructura de acero ha sido revisada para el nivel y alineación, etc. y está lista para la instalación de la plataforma de metal y luego, posteriormente, la siguiente fase del trabajo de construcción.

Segregación de contratistas

Para un oficio especializado como la construcción de acero, la solución preferida es la operación de zonas de exclusión que están totalmente bajo el control del contratista de la acería. Si esto no es razonablemente factible, entonces los arreglos del sitio deben acordarse con total coordinación de los controles de acceso.

Cooperación entre subcontratistas

La comunicación entre el contratista de la acería y el contratista principal también debe abordar los acuerdos de cooperación entre contratistas, por ejemplo, fijaciones para redes y protección de bordes.