Por el Asociación de la Industria de Estructuras de Acero
Tres preguntas basadas en el tipo de pared y los materiales pueden ayudarlo a elegir los sujetadores correctos para proyectos de construcción que involucren estructura de acero conformado en frío.
¿Importa qué tipo de sujetadores usa con la estructura de acero conformado en frío (CFS)? Si cree que la respuesta es "no", apague su pistola atornilladora ahora mismo.
Según el Instituto de Ingenieros del Acero Formado en Frío (CFSEI) Nota técnica sobre la construcción de acero conformado en frío: selección de sujetadores de tornillo para la construcción de marcos de acero conformado en frío (F102-11), “Es necesario especificar el sujetador adecuado para asegurar el desempeño adecuado de las conexiones utilizadas en la construcción de acero conformado en frío”.
Para ayudarlo a tomar una decisión informada sobre qué sujetadores son los mejores para su proyecto de construcción de CFS, hágase las siguientes tres preguntas.
1. ¿Qué tipo de construcción se está considerando?
“Se podría decir que el tipo de sujetador que debe usar depende del tipo de pared, techo o piso que se esté construyendo”, dijo Don Allen, PE, LEED AP, un experto en CFS de renombre internacional, Director de Ingeniería en Super Stud Building Products. Inc., e instructor de AWCI Steel—Doing It Right®. Según Allen, los pernos rara vez se usan con los ensamblajes CFS, generalmente solo con "ciertas configuraciones de vigas y pernos de anclaje que sujetan las placas de umbral, los sujetadores o las vigas a los cimientos". Y aunque la soldadura tiene su lugar como conexión CFS, las conexiones soldadas tienden a aparecer en condiciones controladas, como en la construcción con paneles.
“Nueve de cada 10 veces con acero conformado en frío, se van a usar tornillos”, dijo Allen. “Son los más fáciles de usar”. Sin embargo, el tipo de tornillo que elija depende de la aplicación específica.
Pared interior
Suponga que está construyendo una pared interior con estructura CFS revestida con paneles de yeso. En este caso, la elección de su sujetador comienza con el estilo de la cabeza. Un tornillo de cabeza de trompeta está diseñado para avellanarse en ciertos materiales, como paneles de yeso. El tornillo de cabeza de trompeta sujeta el CFS y el panel de yeso de forma segura sin rasgar la superficie expuesta del papel del panel de yeso.
Solo miembros de estructura
Si su trabajo es simplemente enmarcar las paredes, y los montantes CFS no se cubrirán con otro material como paneles de yeso o revestimiento, usará tornillos de cabeza hexagonal. Sin embargo, usará tornillos de cabeza troncocónica u otros estilos de cabeza de perfil bajo si eventualmente se aplicarán paneles de yeso o revestimiento.
2. ¿Qué materiales se están uniendo?
¿Fijar el revestimiento a los postes CFS y al riel CFS? ¿O está sujetando acero con acero? Su elección de sujetadores cambiará dependiendo de los materiales que esté uniendo.
Material rígido a CFS
La fijación de material rígido, como madera contrachapada o tableros de virutas orientadas, a montantes o viguetas CFS normalmente requiere una cabeza de fijación que quede al ras con el revestimiento. Esto requiere un estilo de cabeza de corneta o de oblea.
También deberá asegurarse de que las roscas de los tornillos autoperforantes penetren lo suficiente en el elemento CFS para crear agarre. El estándar AISI S200 estipula que se deben exponer tres hilos para una buena conexión.
Algunos tornillos autoperforantes tienen "alas" o "lengüetas" de escariador en el eje entre las roscas y la punta del taladro. Las alas pueden escariar un orificio de paso en la madera contrachapada u otro material rígido y evitar que las roscas se enganchen demasiado pronto, lo que podría causar un "levantamiento", una separación del material fijado del material base. Una vez que las lengüetas atraviesan la madera o el revestimiento, están diseñadas para romperse de modo que las roscas puedan engancharse en el acero.
En el diagrama, observe el rango de agarre de los dos tornillos de perforación que se muestran. Aunque el tornillo de la izquierda es más largo debido a su sección piloto sin rosca, ambos tornillos tienen el mismo rango de agarre de tres roscas expuestas.
SFC a SFC
Al sujetar acero con acero, como espárragos CFS a rieles CFS, refuerzos en X y placas de refuerzo, las opciones de tornillos están determinadas parcialmente por el grosor de los miembros CFS. Discutimos esto con más detalle a continuación.
Sin embargo, en general, la conexión de acero con acero requiere una cabeza de sujetador con alguna superficie de apoyo en la parte superior del material que se está conectando, como una cabeza hexagonal o plana.
También tenga en cuenta que necesita tener las herramientas adecuadas a su disposición: una pistola de tornillos eléctrica con la boquilla quitada y algunas abrazaderas de bloqueo. Las abrazaderas de bloqueo pueden ayudar a reducir los espacios entre las piezas sujetas y evitar el movimiento durante la instalación de los tornillos.
3. ¿Cuál es el espesor total del material en la conexión?
Los tornillos autoperforantes funcionan mejor con materiales más delgados, como pernos CFS no estructurales (acero de menos o igual a 0.033 in de espesor). Por el contrario, los tornillos autoperforantes tienen sentido cuando penetran en los montantes CFS estructurales más gruesos. Hay disponibles otros tipos de tornillos autorroscantes, incluidos los tornillos de rosca cortante, de laminación de roscas y de formación de roscas. Sin embargo, no es probable que se utilicen en aplicaciones de construcción, ya que varios de ellos requieren orificios pretaladrados.
Para determinar qué sujetador es apropiado para su proyecto, debe considerar el grosor total del material en la conexión:
33 milésimas de pulgada o menos
Los tornillos autoperforantes generalmente se usan para unir materiales de revestimiento rígidos a acero de 33 mil o menos. Los tornillos autoperforantes tienen la capacidad de perforar material metálico, formar un manguito expandiendo el orificio perforado en la lámina de acero y formar sus propias roscas de acoplamiento cuando se accionan.
Más de 33 milésimas de pulgada
¿Qué pasa si el CFS es más grueso que 33 mils? Entonces querrá elegir un tornillo autoperforante. Los tornillos autoperforantes tienen una punta que parece una broca y, por lo tanto, tienen la capacidad de perforar su propio orificio. Luego, los hilos forman, o "golpean", sus propios hilos internos sin deformar ese hilo ni fracturarlo durante el ensamblaje. Estos tornillos son sujetadores de instalación de una sola pieza de alta resistencia y se usan cuando la conexión involucra múltiples espesores de acero de 33 mil o más.
Hay mucho que considerar al elegir sujetadores para un sistema de estructura CFS. Para obtener una guía más completa, la mayoría de los fabricantes de sujetadores brindan tablas que cubren el tipo de tornillo, el tipo de punta, la información sobre el tamaño nominal del tornillo y el grosor total recomendado del panel. Estos cuadros deben servir como base para la selección final de sujetadores.
Conclusión
Al final, lo que más importa es elegir los tornillos apropiados para el tipo de aplicación, los materiales involucrados y el grosor de los miembros. Una vez que cubra esas bases, continúe y encienda su pistola de tornillos. Y si necesita más información sobre cómo comenzar con la estructura de acero conformado en frío, comuníquese con ConstruirAcero.org. GSCB
