Categoría: IMCA

Reseña del XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

Elaborado por:

  • M.I. Ana Isabel Rosado Gruintal, Universidad Autónoma de Yucatán (UADY)
  • Dr. Edgar Tapia Hernández, Universidad Autónoma Metropolitana – Azcapotzalco (UAM-A)
  • Dr. Tiziano Perea Olvera, Universidad Autónoma Metropolitana – Azcapotzalco (UAM-A)

 

Reseña

Con gran éxito el Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA) celebró del 1 al 4 de marzo de 2017, en la ciudad de Mérida Yucatán, su XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero, XII reunión de profesores de acero, I Concurso Nacional de Tesis sobre temas de Acero y exposición de productos y servicios afines. En este evento participaran alrededor de 200 asistentes y 25 empresas y patrocinadores en la exposición comercial. El IMCA agradece a todos los asistentes por su confianza y participación es estos eventos.

 

In Memoriam: Ing. Fernando Frías Beltrán. 1925-2016

El XIV Simposio Internacional estuvo dedicado a la memoria del Ing. Fernando Frías Beltrán, luego de que este fuera el primer evento del IMCA sin contar con la presencia física del Ing. Frías, miembro fundador y principal líder del Instituto durante muchos años. Se unieron a este reconocimiento el Instituto para la Construcción en Acero de Estados Unidos (AISC) y de Canadá (CISC).

El Ing. Frías, cuando era Presidente de la primera asociación de fabricantes de estructuras metálicas (FEMAC) en los años setentas, tuvo la visión de que en México hubiera una organización como el AISC de Estados Unidos, o como el CISC de Canadá, que se encargara de publicar un manual para el diseño y construcción de estructuras de acero. Así, con ayuda de otros destacados ingenieros, como el Ing. Enrique Martínez Romero, fundaron el Instituto Mexicano para la Construcción en Acero (IMCA). La primera edición del Manual del IMCA se publicó en 1987 y ha tenido aceptación en todo el país y en otros países de Latinoamérica. Desde entonces ha vendido más de 50,000 ejemplares e influido directamente en la formación y práctica de los profesionistas relacionados con la industria del acero. Asimismo, el IMCA ha realizado catorce Simposios en todo el país. Con todo esto, los que participamos en el IMCA agradecemos y honramos la dedicación y ejemplo del Ing. Fernando Frías Beltrán (q.e.p.d).

Ing. Fernando Drías Beltrán (1925-2016)

 

XII REUNIÓN DE PROFESORES DE ACERO

El día 1 de marzo comenzó la XII Reunión de Profesores de Acero en las instalaciones de la Universidad Autónoma de Yucatán (UADY), en donde la empresa “NONACSA” realizó la donación de la escultura “Árbol de Conexiones” a la Facultad de Ingeniería de la UADY. La ceremonia de donación estuvo encabezada por el Dr. Luis Enrique Fernández Baqueiro (director de la Facultad de Ingeniería de la UADY), el Ing. Pablo Alfonso Solana Lozano (Presidente del IMCA), el Ing. Gerardo Razo Santiago (Gerente de la empresa NONACSA), y el Mtro. Francisco García Álvarez (presidente de la SMIE).

Posteriormente, la reunión de profesores de acero continúo en el hotel sede. En este evento se contó con la participación de alrededor de 25 profesores de diferentes universidades de México y Latinoamérica. Durante la reunión, los profesores planearon diferentes estrategias para fomentar la colaboración.

 

I CONCURSO NACIONAL DE TESIS SOBRE TEMAS DE ACERO

En el marco del Simposio se efectuó el I Concurso de Tesis sobre Temas de Acero que fueron nombrados en honor a dos ilustres ingenieros mexicanos que promovieron las investigaciones y el uso del acero.

El ganador del premio “Ing. Guillermo Salazar Polanco” a la mejor tesis a nivel licenciatura lo obtuvo el Ing. Eduardo Torres Arredondo, egresado de la licenciatura en ingeniería civil de la UAM-A, con el tema “Índices de confiabilidad de miembros de acero diseñados con las NTC-RCDF”.

El ganador del premio “Ing. Enrique Martínez Romero” a la mejor tesis a nivel maestría lo obtuvo el M.I. Jesús Salvador García Carrera, egresado del Posgrado en Ingeniería Estructural de la UAM-A, con el tema “Respuesta inelástica de edificios regulares estructurados con marcos dúctiles de acero con contraventeo excéntrico”.

 

XIV SIMPOSIO INTERNACIONAL DE ESTRUCTURAS DE ACERO

Las presentaciones de XII Simposio Internacional de Estructuras de Acero se llevaron a cabo los días 2 y 3 de marzo de 2017. A continuación, se presenta un breve resumen.

IMCA, sus retos. Pablo Solana

El Ing. Pablo Solana, presidente del Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA), abrió las presentaciones del XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero explicando la situación actual del Instituto, así como las actividades en progreso para vencer los retos que enfrenta la industria del acero en el país y el IMCA en lo particular.

Naves Industriales: Estructuras de Acero y Muros Tilt-Up. Raúl Jean Perrilliat

El M. en I. Raúl Jean Perrilliat, ingeniero estructural y profesor del curso de acero en el posgrado de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), discutió las ventajas y desventajas del sistema de construcción de muros de concreto Tilt-up.  Inició explicando el proceso constructivo y su origen. Posteriormente, realizó un estudio comparativo en relación a otros sistemas con base en muros de lámina y mampostería, enfatizando su rapidez constructiva, su resistencia al fuego y la falta de reglamentación en México para zonas sísmicas. Finalmente, en sus conclusiones enfatizó la necesidad de desarrollar investigación en el tema, códigos de diseño acorde con los tipos de concreto en México, la implementación de especificaciones de construcción y montaje, y el desarrollo de especificaciones de durabilidad.

Las Especificaciones del Acero Estructural expuesto ahorran dinero y decepciones. Edward Whalen

El Dr. Edward Whalen, presidente del Instituto para la Construcción en Acero de Canadá (CISC) expuso un resumen de la especificación de acero estructural expuesto que se desarrolló en Canadá por el Instituto Canadiense de la Construcción en Acero (CISC), y que se adoptó en Estados Unidos por el Instituto Americano de la Construcción en Acero (AISC). Esta especificación apoya al propietario en que defina el nivel de detalle, y su costo asociado, en la construcción de la estructura de acero que desea adquirir. Al final de la presentación se anunció que el Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA) trabajaría en una adaptación de esta especificación para México.

Sismos en Naves Industriales conforme al Manual de Obras Civiles de la CFE. Ulises Mena

El Dr. Ulises Mena realizó una presentación acerca del Manual de Obras Civiles de la C.F.E. para sismos en Naves Industriales. Inició con un análisis de criterios de seguridad sísmica, los objetivos, alcances y limitaciones que tiene el capítulo de diseño por sismo. Realizó una comparación de los antecedentes del Capítulo de Diseño por Sismo desde 1981 a la más reciente versión, donde enfatizó el contenido de los capítulos y los cambios en la regionalización de las zonas sísmicas. Asimismo, incluyó detalles sobre la evolución de las fórmulas del factor de reducción por ductilidad. Posteriormente, expuso la clasificación de las estructuras industriales, los métodos de análisis y la revisión de los estados límite.

Conexiones a Cortante. Thomas Murray y Charles Carter

En esta presentación se explicaron para los diferentes tipos de configuraciones de conexiones a cortante entre elementos de acero estructural, los estados límites críticos que rigen en el comportamiento estructural y que exigen que se revisen por las especificaciones de diseño. Asimismo, se detallaron los aspectos importantes en la fabricación y montaje de cada una de las configuraciones de conexiones a cortante.

Corresponsabilidad Estructural de acuerdo al nuevo RCDF. Renato Berrón

El Dr. Renato Berrón, Director General del Instituto para la Seguridad de las Construcciones de la Ciudad de México explicó que, durante los 97 años de historia del Reglamento de Construcción de la Ciudad de México, el mecanismo de control ha estado a cargo por diferentes figuras involucradas con el proyecto: por ejemplo, el Director Responsable de Obra (DRO) y el Corresponsable de Seguridad Estructural. Destacó que aún ocurren anomalías en estos mecanismos de control; por ejemplo, el conflicto de intereses entre el auxiliar de la administración y el propietario, competencia desleal entre los auxiliares de la administración y el otorgamiento desmedido de responsivas. Con el propósito de solucionar estas anomalías, el Gobierno de la Ciudad de México, los Colegios de Ingenieros y las Cámaras han propuesto algunas adecuaciones. Entre las más importantes están que el propietario debe firmar un contrato de prestación de servicios profesionales con el DRO y con los Corresponsables, el Instituto para la Seguridad de las Construcciones en el Distrito Federal (ISCDF) tendrá el control de los CSE, los DRO y los Corresponsables deben presentar constancias de actualización profesional, el propietario debe contratar un seguro de responsabilidad civil por daños a terceros e involucrar en la responsabilidad de la obra a nuevos actores, como al Constructor, al Proyectista y al Especialista en Mecánica de Suelos, además de los que ya existen (DRO, Corresponsables y Propietario o Poseedor).

Especificaciones AISC 2016. Charles Carter

El Dr. Charles Carter, Presidente del Instituto para la Construcción en Acero de Estados Unidos (AISC), explicó durante su presentación los cambios que se aplicaron en las recientes publicaciones de diseño del AISC, incluyendo la especificación de diseño de estructuras de acero ANSI/AISC-360, las provisiones sísmicas para estructuras de acero ANSI/AISC 341, las conexiones precalificadas para edificios dúctiles de acero ANSI/AISC 358, y el código de prácticas ANSI/AISC 303.

Naves Industriales en Situación de Incendio. Carlos Nungaray

El M.I. Carlos Nungaray, profesor del Tecnológico de Monterrey (ITESM), mostró casos de naves industriales donde han ocurrido incendios graves. En especial, subrayó las características de estabilidad y resistencia que deben cumplir las estructuras en caso de incendio y las diferentes consideraciones que tienen los códigos ASCE y Eurocódigo para el diseño de naves industriales. Además, explicó el criterio para considerar la acción térmica sobre la estructura a partir de la curva de temperatura contra tiempo. La temperatura en los perfiles de acero depende de varios factores: la temperatura durante el incendio, el área de acero expuesta al fuego y la protección contra fuego aplicada al perfil. Finalmente, expuso los métodos de análisis y la manera en que se consideran la resistencia y protección de las conexiones según cada código. Asimismo, incluyó un ejemplo de diseño de una nave industrial en el que consideró la condición de carga en situación de incendio.

Interacción diseño-fabricación en Estructuras de Acero. Fernando González

El Ing. Fernando González discutió tópicos que se deben considerar en una soldadura. Subrayó que existe un problema común en la forma de denominar las soldaduras en las especificaciones debido a que se debería aclarar en la nomenclatura los diferentes procesos. Recalcó el uso de conexiones precalificadas y el cuidado que se debe tener en la calidad de la soldadura y la inspección mediante un listado de recomendaciones basadas en el FEMA 353. Hizo notar detalles en la interacción entre el diseño y sistemas de piso de sección compuesta, contravientos verticales y zonas protegidas. Además, explicó los requisitos de constructibilidad, que se refiere a la facilidad de que una estructura pueda ser construida. Esto requiere que los diseños sean simples para conducir a soluciones económicas; de manera que una estructura ligera no necesariamente está relacionada con un menor costo. De hecho, una menor cantidad de partes hace eficiente la fabricación, por lo que el diseño adecuado de las conexiones reduce costo y tiempo. Una manera de poder medir la constructibilidad es mediante una menor relación de procesos, que se calcula como la relación entre el número de partes y el número de ensambles en obra. Concluyó haciendo notar que para cumplir con el decálogo de la buena práctica de conexiones es necesario que el proceso de fabricación y montaje sea fácil, seguro y económico.

Pasos para garantizar una buena soldadura. Alejandro Soto

El Ing. Alejandro Soto compartió con los asistentes su experiencia para producir una mejor calidad de las soldaduras en la construcción de estructuras de acero. Argumentó que es posible tener una mejor soldabilidad, a partir de las propiedades metalúrgicas y químicas de la soldadura, la geometría y condición de la superficie de unión. Insistió sobre la importancia de que el personal esté calificado, así como el equipo y herramientas de soldadura mediante un continuo régimen de mantenimiento; no sólo para garantizar la calidad de la soldadura sino también para evitar accidentes. Expuso la importancia de llevar un control adecuado de los materiales mediante órdenes de compra, certificados de garantía de calidad, pruebas de dureza y un correcto almacenamiento. Aplicando estos aspectos rutinariamente, es posible invertir más tiempo en la detección de soldaduras defectuosas y en su reparación, en lugar de estar realizando reparaciones que implican un incremento del costo del proyecto y la distracción de la mano de obra de su trabajo original, lo que afecta en forma adversa la rentabilidad.

Sistemas para hacer Eficiente el Diseño Sísmico de las Estructuras de Acero. Robert Tremblay

El Dr. Robert Tremblay, profesor de la Universidad de Montreal en Canadá, dividió su presentación para hablar de varios sistemas estructurales que pretenden hacer eficiente el diseño sísmico de las estructuras de acero. En particular, presentó investigaciones analíticas y experimentales que ha desarrollado con su equipo de trabajo. Por ejemplo, explicó el caso de una investigación sobre marcos de acero con contraviento excéntrico que pretende establecer los criterios para que la viga enlace fuera fácilmente sustituida después de un sismo intenso. Igualmente, presentó algunos resultados sobre naves industriales con contravientos concéntricos. En esta sección, centró la discusión en las consideraciones de diseño que se deben tener en cuenta en el diseño de las conexiones y los contravientos. Además, presentó los resultados de mediciones y análisis que han realizado en un sistema de control de la respuesta que se llama rocking Steel frames que controla la excitación lateral mediante disipadores verticales en la base de las columnas.

Procesos de Ingeniería para el Montaje de Estructuras de Acero. Ernesto Guzmán

El Ing. Ernesto Guzmán discutió los aspectos importantes en el montaje de una estructura: presupuesto, departamento de Ingeniería, el superintendente de obra, el taller de fabricación y la ingeniería en montaje de estructuras de acero. En el presupuesto se cuantifica y propone una estructuración de acuerdo a los estándares del fabricante, donde se puede disminuir el peso o incluso mejorar el peso. Señaló que para la selección de la grúa que montará la estructura, los factores más importantes son el peso de la sección más pesada, radio, altura y longitud donde se montará la pieza más pesada y en el caso de grúas torre, la altura del edificio y sótanos, la elevación esquemática de los niveles y tramos, el levantamiento de construcciones vecinas con distancias y alturas de edificios y el patio de maniobras. También indicó los factores que intervienen para seleccionar el personal que participará en el montaje, lo que debe considerar la ubicación de la obra, las condiciones de seguridad, el tipo de conexión y montajes especiales.

 

COMENTARIOS FINALES

El IMCA manifiesta nuevamente su más sincero agradecimiento a todos sus patrocinadores por apoyarnos para que este evento fuese posible.

Finalmente, aunque no por ello es menos importante, el IMCA agradece a todos los participantes del XIV Simposio por su gentil asistencia y colaboración, y espera seguir contando con el apoyo del gremio y de la industria de las estructuras de acero para eventos próximos. Esperamos haber cumplido con las expectativas de todos los distinguidos asistentes a este evento.

Invitamos a toda la comunidad a estar en contacto con el IMCA para próximos avisos a través de su página (http://imca.org.mx) o de las redes sociales (@IMCAmx en Facebook, @IMCA_ac en Twitter).

XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero

Próximamente, del 1 al 4 de marzo del 2017, el IMCA organizará el XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero en la ciudad de Mérida Yucatán. Las actividades alrededor de este evento son:

  • XIV Simposio Internacional de Estructuras de Acero
  • XII reunión de profesores de acero
  • Exposición de productos y servicios afines
  • I concurso de tesis de licenciatura y maestría sobre temas de estructuras de acero
  • Curso post-simposio «Comportamiento Sísmico de Estructuras de Acero»

Más detalles de estas actividades se pueden consultar en nuestras redes sociales (facebook.com/IMCAmx, twitter.com/IMCA_AC), y en los siguientes enlaces de nuestra página web.

 

Manual de Construccion en Acero. 5a Edición. IMCA (2014)

LIB-9786070506871

Miembros del Comité Técnico:

  • Ing. Fernando Frías Beltrán  (Presidente del Comité, q.e.p.d.)
  • Dr. Tiziano Perea Olvera  (Vicepresidente del Comité)
  • Ing. Octavio Álvarez Valadez
  • Ing. Carlos Cincúnegui Vergara
  • Ing. Roberto Nielsen Anaya
  • Dr. Telmo Andrés Sánchez
  • Ing. Alejandro Soto Sobenís
  • Dr. Edgar Tapia Hernández

Esta publicación es la 5a. edición del Manual de Construcción en Acero del Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA), el cual remplaza a sus cuatro ediciones anteriores. Como se ilustra en la figura 1, la presente 5a. edición ha sido totalmente actualizada conforme a los avances en el análisis, diseño y construcción de las estructuras de acero. No obstante, como en las ediciones anteriores, su elaboración se ha basado en la información más reciente disponible sobre la materia, y en las prácticas y tecnologías prevalecientes en nuestro país. El presente manual busca cumplir el objetivo de ser una obra completa de consulta y ayuda para diseñar estructuras de acero, indispensable para los profesionales y estudiantes dedicados a esta especialidad. El contenido del Manual IMCA (2014) se ilustra en la figura 2 y se resume en las siguientes secciones.

Parte I – Tablas del Manual IMCA

Contenido

  • Designación IMCA de perfiles de acero estructural
  • Propiedades mecánicas y disponibilidad de perfiles deacero estructural
  • Varilla corrugada para refuerzo de concreto
  • Peso promedio de placas y láminas antiderrapantes realzadas
  • Tablas de dimensiones y propiedades geométricas deperfiles de acero
    • Ángulo de lados iguales (LI)
    • Ángulo de lados iguales milimétricos (LM)
    • Ángulo de lados desiguales (LD)
    • Perfil C estándar (CE)
    • Perfil I estándar (IE)
    • Perfil I rectangular (IR)
    • Perfil T rectangular (TR)
    • Perfil I soldado (IS)
    • Perfil cruciforme armado de dos IR (IC)
    • Redondo sólido liso (OS)
    • Perfil tubular estructural (PTE) circular (OC)
    • Perfil tubular estructural (PTE) cuadrado y rectangular (OR)
    • Perfil C formado en frío (CF)
    • Perfil Z formado en frío (ZF)

Como se aprecia en el contenido de esta parte I, el nuevo Manual presenta varios cambios en los que resaltan: revisión y actualización de todas las secciones, inclusión de nuevas secciones laminadas (e.g., LM) y armadas (e.g., IC), optimización de secciones armadas para permitir su fabricación (e.g., IC) y minimizar el desperdicio (e.g., IS). La figura 3 ilustra el formato de las tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles laminados y armados en el Manual IMCA (2014).

Parte II – Especificación para el Diseño de Estructuras de Acero

Contenido

• Símbolos y glosario

• Capítulo A. Disposiciones generales
• Capítulo B. Requisitos de diseño
• Capítulo C. Diseño por estabilidad
• Capítulo D. Diseño de miembros en tensión
• Capítulo E. Diseño de miembros en compresión
• Capítulo F. Diseño de miembros en flexión
• Capítulo G. Diseño de miembros en cortante
• Capítulo H. Diseño de miembros en torsión y fuerzas combinadas
• Capítulo I. Diseño de miembros compuestos
• Capítulo J. Diseño de conexiones
• Capítulo K. Diseño de conexiones en miembros tubulares
• Capítulo L. Diseño por estados límite de servicio
• Capítulo M. Fabricación y montaje
• Apéndice 1. Diseño por análisis inelástico
• Apéndice 2. Diseño por cargas de encharcamiento
• Apéndice 3. Diseño por fatiga
• Apéndice 4. Diseño estructural para condiciones de incendio
• Apéndice 5. Evaluación de estructuras existentes
• Apéndice 6. Arriostramiento estable para columnas y vigas
• Apéndice 7. Métodos alternativos de diseño por estabilidad
• Apéndice 8. Análisis aproximados de segundo orden

Cabe resaltar que esta parte II, sobre la “especificación para el diseño de estructuras de acero” del IMCA (2014), es una versión adaptada de la especificación ANSI/AISC 360-10 que se elaboró con la autorización del Instituto Americano de la Construcción en Acero (AISC).

Sin embargo, esta especificación hizo varios ajustes para que fuese compatible con la normatividad y la práctica para el diseño y fabricación de estructuras de acero en México, entre los que se encuentran:

(1) Adopción de las unidades del sistema métrico y del sistema internacional.
(2) Inclusión de notas aclaratorias en las que se enfatizan diferentes aspectos relacionados con la práctica en México respecto al diseño y a la fabricación de estructuras de acero (e.g., uso de la designación IMCA de perfiles, uso de perfiles armados y doblados en frío, entre otros).
(3) Adopción de la normatividad que es aplicable a México como se resume en la figura 4, en contraste a la especificación del AISC que da referencia a la normatividad en los Estados Unidos (ACI, ASCE-7, otras). Por ejemplo, la Especificación IMCA:
(a) en el Capítulo A, sobre disposiciones generales, hace referencia a las normas mexicanas NMX disponibles, y solo utilizando normas internacionales equivalentes en ausencia de normas mexicanas;
(b) en el Capítulo I, sobre construcción compuesta, hace referencia a la norma local de concreto, y en ausencia la NTC de Concreto del D.F. para determinar algunos parámetros del concreto;

(c) en el Capítulo B, sobre requisitos de diseño, indica que la resistencia requerida por las cargas y sus combinaciones se debe determinar, como se ilustra en la figura 5, con la norma local de acciones, y en ausencia el Manual de Obras Civiles de CFE para determinar las acciones por sismo y viento, y la NTC de Criterios y Acciones del D.F. para determinar las cargas gravitacionales y las combinaciones de carga.

Por tanto, como se ilustra en la figura 5, el objetivo de la especificación IMCA es ayudar al diseñador estructural en la determinación de la resistencia disponible de miembros, componentes y sistemas de acero estructural.

Parte III – Código de Prácticas Generales para la Construcción de Estructuras de Acero

Contenido
  • Sección 1. Disposiciones generales
  • Sección 2. Clasificación de materiales
  • Sección 3. Especificaciones y planos de diseño
  • Sección 4. Planos de fabricación y planos de montaje
  • Sección 5. Materiales• Sección 6. Fabricación en taller y entrega
  • Sección 7. Montaje
  • Sección 8. Control de calidad
  • Sección 9. Contratos
  • Sección 10. Acero estructural aparente
  • Apéndice A. Modelos digitales para la construcción

Cabe resaltar que esta parte III, sobre el “código de prácticas generales” del IMCA (2014), es una versión adaptada del código de prácticas AISC 303-10 que se elaboró con la autorización del Instituto Americano de la Construcción en Acero (AISC). Sin embargo, este documento igualmente tiene varios ajustes para que fuese compatible con la práctica para la contratación, la fabricación y el montaje de estructuras de acero en México.

Comentarios finales

El Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA), a través de su Comité Técnico, ha hecho un esfuerzo por ofrecer a la práctica profesional en México una edición actualizada del Manual en Construcción en Acero, el cual incluye información técnica de perfiles de acero estructural disponibles u utilizados en el país, una especificación para el diseño estructural armonizada con la normatividad en México, y un código de prácticas para la fabricación y montaje de estructuras de acero compatibles con la práctica local.

Dedicatoria

El Comité Técnico y los Socios del Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA) dedican la 5a edición del Manual de Construcción en Acero del IMCA (2014) a la memoria del Ing. Guillermo Salazar Polanco (q.e.p.d.), quien fue pionero en la enseñanza, el diseño y la construcción de las estructuras de acero en México y socio honorario del IMCA.

Referencias

  • IMCA (2014). Manual de Construcción en Acero. 5a. Edición. Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA). Editorial Limusa. pp. 552. ISBN: 9786070506871. Julio 2014. México.
  • Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA). http://www.imca.org.mx.

Historia del IMCA

Historia del IMCA

Por el Ing. Fernando Frías Beltrán (Q.E.P.D.)

Actualizada en Diciembre de 2015

La primera asociación de fabricantes de estructuras de metálicas, FEMAC,  se organizó en los años sesenta, con la finalidad de atender asuntos de común interés para este sector industrial, entre otros la importación de materias primas y estructuras de acero. Esta asociación se organizó principalmente por los esfuerzos del C.P.T. Luis Otero, de la compañía Estructuras Fabriles, S.A. de C.V., quien fue su presidente fundador y después Tesorero vitalicio hasta que desapareció la asociación a principios de los años noventa.  De los fundadores de FEMAC quedamos unos cuantos.

En aquella época todavía existía la primera industria siderúrgica del país, establecida en 1900,  la Cía. Fundidora de Fierro y Acero de Monterrey, S.A., que dejó de operar a principios de los ochenta y que desapareció definitivamente en 1986.   Había publicado un manual de uso universal en nuestro país, cuya 4ª  edición se publicó en 1937, y una 5ª y última en 1950, que continuó publicándose hasta 1963.   Contenía una versión modificada de las especificaciones de la A.I.S.C. y se limitaba a sus propios productos, que entre otras cosas incluían rieles, ruedas de carros de ferrocarril y accesorios de vía.

En 1983, la Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (CANACERO) reunió a todos los productores del acero, así como a los Fabricantes de Estructuras Metálicas (FEMAC) para discutir las razones del bajo uso de la estructura de acero en México comparado con otros países de similar desarrollo. Entre las razones expuestas, estaba la carencia de un manual actualizado, el cual había dejado de imprimirse en 1963. De ahí surgió la idea de formar el Instituto Mexicano de la Construcción en Acero, IMCA, con 30 fabricantes y alrededor de 20 diseñadores. Se contactó al Instituto Americano de la Construcción en Acero, AISC, para solicitar su autorización para usar sus especificaciones como un base para nuestras especificaciones y así nació el manual del IMCA.

Los que participamos en la elaboración del Manual del IMCA nos percatamos del enorme mérito del Manual de Monterrey, que por cierto no contenía todavía el concepto del límite de deformación elástica, sino se limitaba a establecer los esfuerzos máximos permitidos, 1,265 kg/cm2 (18,000 lb/in2) a tensión.  Durante la guerra mundial pasada el gobierno americano, por razones de economía de guerra,  aumentó el esfuerzo permitido  del acero estructural y el del acero de refuerzo del concreto de 18,000 lb/in2 a 20,000 lb/in2, o sea el  equivalente de multiplicar por 0.6 el Fy de 33 KIP del acero estructural de entonces, el ASTM  A7. Hoy el fierro de refuerzo del concreto es de grado 60, o sea tres veces mayor que el de entonces.  Hasta la fecha se sigue empleando este factor para determinar el esfuerzo permisible a la tensión.  La Fundidora comenzó a producir sus perfiles con acero A36 a finales de los años setenta y este acero continúa en uso hasta ahora, con marcada tendencia a ser substituido por aceros de grado 50, como los hoy usados para la producción de perfiles estructurales.

En aquella época las estructuras eran remachadas y todavía se empleaba la soldadura autógena, es decir, aportando material de depósito mediante la fusión de  alambre a llama abierta.  La soldadura eléctrica, como la conocemos ahora, se desarrolló durante la guerra, debido en gran parte as los esfuerzos del Ing. Omer W. Blodgett, quien hasta donde sé, sigue activo en la compañía Lincoln Electric y en alguna ocasión ha sido conferencista en nuestros Simposios.  Los avances de la tecnología de la soldadura eléctrica son notables y hoy las más usadas son de grado 70, o sea un amplio factor de seguridad sobre la resistencia del acero.  Hoy son muy raras las fallas de soldadura, aún las mal hechas.

Un cambio muy importante ha sido la substitución de la soldadura por tornillería de alta resistencia para  las conexiones de campo.  Este cambio ha sido fundamental por lo que respecta la economía de las estructuras y las ha hecho mucho más competitivas con las de concreto armado.  Las estructuras atornilladas pueden fabricarse a menor costo y con mayor rapidez mediante el uso de máquinas computarizadas de control numérico y el atornillado en campo elimina muchos de los errores comunes a las estructuras armadas con soldaduras.  Una estructura atornillada es un mecano, y solo puede ser armada de una sola manera, no se deforma por la aplicación del calor de las soldaduras hechas en campo. Todas las soldaduras se hacen en taller y las deformaciones provenientes del calor pueden corregirse antes de que la estructura sea embarcada.   El montaje se vuelve mucho más rápido y la calidad mucho más fácil de controlar, ya que los tornillos están o no instalados y están o no apretados correctamente y las deficiencias son fáciles de subsanar.  Es cierto que por lo general pesan mas que las estructuras soldadas en campo, pero las ventajas que ofrecen compensan sobradamente este incremento de costo.

Otro cambio importantísimo lo han producido los avances de la tecnología del corte del acero con plasma. Hoy las nuevas especificaciones reconocen las virtudes de este sistema, y permiten que los agujeros se hagan cortados y ya no tan solo taladrados o punzonados. Las modernas máquinas computarizadas pueden producir placas de conexión con muchos agujeros  en una fracción del tiempo requerido por los métodos convencionales.

En 1980 el Sr. D. Enrique Ayala Medina, antiguo funcionario de la. Fundidora de Monterrey, entonces Director de la Cámara Nacional del Hierro y el Acero, A.C. (CANACERO) nos acompañó en la inauguración de un Simposio, y enseguida invitó a FEMAC a sostener una serie de conversaciones para discutir la falta de uso del acero en la construcción en nuestro país, en comparación con otros países latino-americanos con grado de desarrollo similar al nuestro. Entonces eran excepcionales los edificios con estructura de acero, como la Torre Latino Americana, entonces el más alto del país.  En esa época no era permitida la importación de placas y perfiles de acero estructural y el abastecimiento del mercado no era adecuado en cantidad, diversidad ni calidad.  La enseñanza de la materia de diseño de estructuras de acero se dificultaba por la falta de un manual, que ya tenía casi 20 años de no publicarse y se substituía con copias fotostáticas.

El autor del presente ensayo, entonces presidente de FEMAC, opinó que hacía falta una organización en México, como la del AISC en Estados Unidos o la del CISC en Canadá, que se encargara de publicar un  manual actualizado.  Con la usual frase de “que buena idea, hazlo”, se dieron los primeros pasos para fundar el Instituto Mexicano de la Construcción en Acero, A.C. Una gran ayuda fue el Ing Enrique Martínez Romero, Q.E.P.D., quién nos puso en contacto con el Ing. Geerhard Haaijer, Q.E.P.D., Vicepresidente de Investigación e Ingeniería de la AISC, quién fue el conducto para obtener la autorización para usar sus especificaciones como base para la elaboración de las nuestras, como se aclara en cada ejemplar de nuestros manuales.  Se usa esa expresión porque el Manual del IMCA no pretende ser una traducción del AISC, sino una interpretación.  Es decir, entender lo que se quiere decir y decirlo en forma clara y concisa en un español razonablemente bueno.  Se agregó, donde parecía necesario, información adicional, como en el caso de edificios con grúas puente.  Se puso mucha atención en no usar términos que no aparecieran en un diccionario, evitando palabras de origen dudoso, como flambeo. Primero se intentó esta labor con traductores, pero pronto fue evidente que era necesario tener un buen conocimiento de la materia para lograr nuestro propósito, por lo que se volvió trabajo de voluntarios de diversas compañías.  El Ing. Rubén Cuadra fue de una ayuda imprescindible.

La primera edición del Manual del IMCA se basó en la octava edición de las Especificaciones de la AISC de 1980.  No fue necesaria la denominación ASD, diseño por esfuerzos permisibles, porque no había otra; no fue sino hasta la novena edición ASD de 1989, y la primera edición LRFD, diseño por factores de carga y resistencia, en 1986, que fue necesario para distinguir los dos métodos de diseño.  El  del Manual del IMCA vino a ocupar el lugar del  Manual de la Fundidora y se han vendido más de 50,000 ejemplares, siendo el libro técnico que más se ha vendido en México, según nos informa la editorial LIMUSA.

Durante varios años, el manual del IMCA no se actualizó, por lo que fue necesario editar una nueva versión basada en las actuales especificaciones de la AISC.  Aún cuando a finales de los 90´s  se preparó una versión previa de las especificaciones LRFD, esta no se llegó a publicar. Esta especificación, de indudables méritos y con muy buena aceptación en el medio académico, no tuvo en un principio respuesta favorable en la práctica. Resulta que, al igual que con el sistema métrico internacional, los ingenieros que salían de la escuela se encontraban con que todo el mundo seguía usando el sistema métrico tradicional y el diseño por esfuerzos,  por ser los conocidos por los ingenieros de mayor edad. Al principio los programas de cálculo todavía no incorporaban el nuevo método, aún cuando hoy ya todos lo hacen. Pasará algún tiempo para que todos los programas de cálculo estructural incorporen las nuevas especificaciones. El AISC ya eliminó los nombres de LRFD y ASD en el título de su manual, y actualmente presenta los dos métodos unificados.

Durante varios años se tuvieron juntas con la AISC y la CISC para estudiar las posibilidades de tener una sola especificación para la construcción en acero para los tres países del Tratado de Libre Comercio de Norte América. El Ing. Enrique Martínez Romero y un servidor fuimos los representantes del IMCA, y asistimos a media docena de reuniones con los técnicos representantes de los otros dos institutos.  Se hizo el ejercicio de diseñar una misma estructura,  usando las especificaciones de los tres países, en nuestro caso con las normas del Distrito Federal. No hubo gran diferencia en los resultados y el caso se expuso en una de las Conferencias de la AISC en San Antonio Texas.  No obstante, no se llegó a un acuerdo y cada quien sigue usando sus propias especificaciones.

El Instituto Canadiense de la Construcción en Acero, CISC, ha ofrecido al IMCA desde hace muchos años su apoyo y ayuda para el buen éxito de nuestras actividades. Por cierto que a los canadienses nunca les ha parecido correcto el término de Diseño por Factores de Carga y Resistencia  (LRFD, Load and Resistance Factor Design), opinando que el nombre correcto es Diseño por Estados Límite (LSD, Limit State Design). El IMCA ha adoptado para México las abreviaturas DFCR para referirse al Diseño por Factores de Carga y Resistencia.

Hoy, a los veintitantos años de existencia del IMCA, ¿qué se ha logrado?. Desgraciadamente no disponemos de estadísticas, pero  evidentemente hoy hay muchos más edificios, grandes y pequeños, con estructura de acero.  En los años ochenta eran una rareza y hoy se ven en todas partes.  En el IMCA nos gusta pensar que algo tuvimos que ver con esto.  Lo que es un hecho es que los planos estructurales que nos llegan, prácticamente todos utilizan la nomenclatura del IMCA. Por desgracia este no es el caso de los distribuidores de acero, que por lo general desconocen esta nomenclatura, y usan el nombre en inglés HSS para los tubos rectangulares en vez de la denominación OR del IMCA, o IPR en vez de IR, etc. Se sigue usando el nombre Monten, que viene de “alta resistencia de Monterrey”, ya que fue la Fundidora quien primero introdujo este perfil. Hoy ni es de alta resistencia, ni lo produce la Fundidora.  Es preferible usar CF o ZF, que significan perfil C o Z formado en frío y especificar la calidad de su material, ya que los diseñadores al decir Monten piensan que será de alta resistencia y los vendedores, si no se estipula la calidad del acero, la surten con acero de grado comercial, es decir, sin especificación alguna.  El afán del IMCA por eliminar toda referencia comercial de su manual nos movió a simplificar la designación de los perfiles, usando solo dos letras, una ideográfica y la otra abreviatura de su descripción.  Ojalá los productores y distribuidores nos apoyaran para que todos empleemos la misma designación, o sugieran otra si la nuestra no les parece adecuada.

Durante julio de 2014, el IMCA publicó la 5a. Edición de su Manual, que ahora contiene un glosario de terminología.  El objeto de incluirlo es tratar de uniformar la terminología en nuestro país y, de ser posible, la de  todos los países de habla hispana en Latinoamérica. Esta edición del Manual contiene tablas de perfiles de tres placas soldadas, pero a diferencia del anterior, estos serán en todos los casos perfiles menos grandes que se puedan fabricar usando anchos de alma y de patín múltiplos de anchos comerciales de placas, para evitar desperdicios de materiales.  Acabo de usar dos términos que ilustran la necesidad de un glosario.  De dónde vino la palabra “patín”, que en inglés es “flange”.  No sería más correcto usar “ala” como en Sudamérica., o la palabra “plancha” en vez de “placa”.  ¿Cuál es lo correcto, “larguero” o “polín” para “purlin” o “girt”?.  ¿Acaso polín vino de “purlin” y correctamente usado significa una pieza de madera?  Ya me estoy alejando de mi tema que es la historia, ya que hablo del futuro y no del pasado.

El primer Simposio se llevó a cabo en Obregón, Son., el segundo en Morelia, Mich., el tercero en Oaxaca, Oax., el 4° en Guadalajara, Jal., el 5° en Guanajuato, Gto., el 6° en Puebla, Pue., el 7° en Veracruz, Ver., el 8° en León, Gto., el 9º en San Luis Potosí, S.L.P. el 10º en Querétaro, Qro, el 11º en Pachuca, Hgo, y el 12º en Guadalajara, Jal.

Viendo la necesidad de los profesores que impartían la materia de construcción en acero, se formó en 1992 un grupo de ingenieros y arquitectos dentro del Instituto para dar orientación y asesoría a los maestros en cada simposio. Así en el tercer simposio IMCA en la ciudad de Oaxaca en 1993 se hizo la primera reunión de profesores. A partir de entonces se celebran los Encuentros Nacionales de Profesores en una mesa redonda para discutir los problemas que enfrentar los maestros con sus alumnos en esta materia.

Entre las muchas iniciativas del Ing. Enrique Martínez Romero, debemos agradecerle la idea de hacer los simposios del IMCA para difundir conocimientos sobre diseño, fabricación, montaje, control de calidad y en general sobre todos los aspectos que contribuyen a mejorar la calidad y economía de las estructuras de acero y así promover su mayor uso.  También de él fue la idea de las reuniones de los profesores de estructuras de acero, ya que no hay mejor manera de lograr la difusión de los conocimientos que aquí adquirimos que por conducto de los que enseñan la materia en los centros de enseñanza superior. En el 8o. Simposio en Leon Guanajuato, se le rindió un muy merecido tributo a su vida profesional, sus muchos méritos y su pasión por las estructuras de acero.

El manual IMCA ha tenido aceptación general en todo el país y en otros países de Latinoamérica desde su publicación en 1987. En 2004 se publicó la 5a. Edición, el caul se basa en la especificación ANSI/AISC 360-10. Actualmente se está trabajando en la actualización de esta edición del manual. Todos en el IMCA esperamos que estos esfuerzos cubran las expectativas de los Profesionales dedicados a la Industria del Acero.

Ing. Fernando Frías Beltrán G. (Q.E.P.D.)
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Miembro fundador y Ex-Presidente del I.M.C.A