Soldar o atornillar

 Come together. Tal vez lo mejor de los Beatles vino al final; creo que en esta canción todo lo que les he dicho en las anteriores de lo fresca que sonaría ahora huelga repetirlo. Cuarenta y seis años después, ésta es quizás la canción que más suena de los Beatles. Y gusta a todos los jóvenes de ahora. Como siempre. Por algo será.

"Soldar es malo. No soldar es peor".

Fernando Mora

Nunca entendí qué quiso decir mi profesor, Fernando Mora, con eso de soldar. Si bien es cierto que él no era profesor de estructuras, sino de máquinas. Lo que pasa es que fue mi mejor profesor, y mis profesores de estructuras los peores que he tenido en la vida: unos y otros son excelentes ejemplos de que es mejor que los profesores universitarios tengan una vida al margen de la Universidad; más aún, que lo de dar clases sea algo secundario en su trayectoria profesional, casi que lo hagan "pro bono". Y es que yo no sé si en otras carreras, como Derecho o Medicina, no conviene que sea así, pero en Ingeniería lo mejor es que los profesores sean ingenieros, hayan trabajado de verdad como ingenieros y sigan trabajando como ingenieros al margen de la enseñanza.

A lo que íbamos. La frase citada la he repetido muchas veces. Hablamos, por supuesto, de la estructura metálica. ¿Es mejor soldada o atornillada?

Inciso: para todo lo que sigue, debe tenerse en cuenta que los avatares profesionales me han hecho especializarme en lo que nadie más quiere o puede masticar. No hago grandes edificios, estructuras espectaculares de esas de las que luego se alardea; de hecho, lo cierto es que cualquier despreciaría las cosas que yo hago, son difíciles, mal pagadas y no tienen títulos o descripciones rimbombantes. En otras palabras, mis trabajos profesionales son "los marrones" que nadie quiere. Pues bien, comprenderán que es lógico que estos encargos no los ejecuten empresas punteras, sino piratas cuyo amor por la calidad de su propio trabajo es... perfectamente descriptible.

Retomo el hilo.

El primer impulso es proyectar las estructuras soldadas. Para la norma, las soldaduras son un chollo: resisten siempre. Lo que los autores de las normas no saben es que la vida no es como las normas la pintan. Y las soldaduras no son como ellos se creen. Hasta el punto de que el mejor argumento a favor de las estructuras atornilladas es ver una estructura soldada.

A la mayoría de los calculistas, este tema no les preocupa; supongo que ejercen su legal derecho a suponer que las estructuras se las construyen bien y, que si no es así, no es cosa suya. A mí, en cambio, siempre me ha preocupado, y a lo largo de los años he ido haciendo acopio de experiencias con soldaduras y con tornillos. Guardo incluso cordones de obras mías, cortados por la mitad. Arandelas, tuercas y tornillos.

Y por eso les digo que el mejor argumento a favor de las estructuras soldadas es vivir un montaje atornillado.

Mientras escribo, voy recordando experiencias y fotografías de mis archivos. Tengo para parar un carro, así que no les voy a aburrir con ninguna; me morderé las ganas. Porque de lo que se trata aquí es de discutir qué opción es favorable.

Lo primero que ha de decirse es que hay muchas ocasiones en las que soldar no es una opción. Ahí está claro. También las hay en las que atornillar no es una opción, como son las estructuras tubulares. También está claro. 

En segundo lugar: las soldaduras en taller salen bien por definición. Esto no es una verdad de fe y he vivido casos en los que los problemas, muy gordos, han venido de que el trabajo en taller no ha sido correcto; al respecto, mi consejo para todo calculista es que se lea los capítulos de la norma que hablan de las tolerancias, de la fabricación en taller y del montaje, y que proyecten teniendo en cuenta lo que dicen.

El tercer hecho a tener en cuenta es que el herrero es su enemigo. Por muy buena relación que tenga con él. Siempre que pueda, hará lo que le dé la gana, y las más de las veces la cagará. Por lo tanto, sea muy claro y diga las cosas con mucha claridad antes de que sea demasiado tarde. Si tiene ocasión de hablar personalmente con la empresa de calderería (algo que las más de las veces no va a pasar, porque a nadie se le va a ocurrir que ese contacto sea interesante), explíquele su proyecto y los puntos clave. Lo que nos lleva al cuarto apartado.

Cuarto apartado: cuando proyecte o calcule, localice los puntos clave y márquelos. Indique en los planos las soldaduras importantes que cree que serán difíciles de ejecutar y acote que se sometan a control especial. Si una soldadura puede hacerse en taller pero también in situ, marque su preferencia; mi técnica al respecto es recuadrar una nota que dice que todas las soldaduras se harán en taller excepto las indicadas, y marcar las que se hacen in situ - si son muchas, no marco las obvias. Diga siempre el tipo de tornillo, DIN931 o DIN933, ISO4014 o ISO4017, por ejemplo; si quiere tornillos especiales, identifíquelos. Tenga en cuenta que el herrero, salvo que se le advierta muy claramente, siempre pondrá IS4017; por eso yo calculo siempre con ISO4017 pero en planos pido ISO4014: es una seguridad adicional que vale cuatro perras y me da pie a echarle la bronca al herrero, y esto último es una bala que conviene tener en la recámara cuando se afrontan los montajes.

Lo más difícil cuando se proyecta con tornillos son las chapas de testa: resulta que no se fabrican como se diseñan. Porque las chapas se diseñan planas, y al soldar los perfiles, se deforman. Esto hace que no haya contacto pleno. También puede ocurrir que los perfiles no se corten a 90 grados, o que en el momento de soldarlos en taller la chapa no esté del todo perpendicular al perfil; esto hace que las placas, en el montaje, no se enfrenten paralelas. Además, es difícil que en el momento del montaje lleguen como se diseñan. Puede que calcule las superficies de contacto como granalladas y lo prescriba así en planos, y luego se encuentre que se las han pintado. Puede que las granallen y no las pinten... y le lleguen a obra con una capa de calamina. Si usted es un fan de los tornillos pretensados, sepa que aquí se la juega. Mi consejo es que huya de los pretensados; si no tiene más remedio, intente que el cortante entre con el mínimo tratamiento posible, marque visiblemente en los planos lo que quiere que se haga, remarque que se han de conservar protegidas hasta el montaje... ¡y advierta de esto a todos los que pueda! Ítem más, cuente a todos sus experiencias con las chapas alabeadas y pida que se sea especialmente cuidadoso en ese aspecto. 

En lo que respecta a las soldaduras, intente que todas las in situ sean de suelo o verticales. Jamás pida una soldadura de techo in situ; si no le queda más remedio, marque con claridad que se ensayará esa soldadura. Busque todas las soldaduras in situ que crea que son difíciles de hacer o que las hará el chaval.

Inciso: las soldaduras en taller suelen salir bien porque las hace un soldador con más conchas que un galápago que lleva 40 años soldando. El hombre puede girar las piezas para que sean siempre de suelo, se ilumina la unión, se fuma un pitillo antes de soldar (me gusta que no suelden nerviosos), y si duda levanta la mano y acude el encargado del taller. En obra, ese soldador tan bueno está en el taller soldando otros encargos; al montaje ha ido un montador, soldador ocasional, o un chaval que está aprendiendo. O peor aún, un marroquí que en realidad es médico y suelda con un ojo en el cogote por si aparecen los de Inmigración. Si la soldadura se ha de hacer a nueve metros de altura, subido a un cesta y forzando un poco la espalda, les aseguro que el viejo y experimentado soldador, con problemas de próstata y una tripa de miles de cervezas, no subirá: mandará al chaval o al marroquí. Fin del inciso.

Estas soldaduras que se harán de esas maneras, lo primero que tiene que hacer es calcularlas con esto en mente. En mi caso, nunca las hago trabajar a más de 1.000 kg/cm2; si no lo consigo, busco otro diseño. Esto último suelo extenderlo a todas las soldaduras in situ, aunque tengo cierta flexibilidad si las veo fáciles de hacer.

El problema intrínseco con las estructuras atornilladas es que es muy difícil que salgan como en papel. La empresa de montaje ha de ser muy buena y trabajar con mucha precisión. Esto es muy caro, y aunque el cliente lo pague, el montador tiende a ahorrarse el coste de la precisión. Para que se hagan una idea de lo que puede pasar, les contaré una anécdota. Se trataba de una estructura metálica industrial, un forjado colaborante a 4,5 m de altura. Dos líneas de pilares y jácenas IPE400 de pilar a pilar. La unión jácena-pilar se hacía con chapas de testa. Yo no la proyecté ni viví el montaje, porque me llamaron cuando aparecieron los problemas: cabezas de tornillos en el suelo. Aün no se había colocado la chapa colaborante, con lo que no había cargas. ¿Qué estaba pasando? Mi primera instrucción, en obra, fue mandar comprobar todos los tornillos ya colocados. Resultó que casi todos los de las chapas de testa citadas estaban rotos, sujetos sólo por la pintura; los que habían encontrado antes era porque aún no habían pintado. Sin entrar en detalles, había dos causas posibles: la primera, que la llave dinamométrica con la que apretaron los tornillos estaba mal tarada. Esa llave desapareció y jamás pude verificarla. Y la segunda opción es que los pilares estuvieran unos milímetros desplazados, o que se montaran con unos minutos de desplome, o que las jácenas fueran unos milímetros más cortas, o que la cimentación se hubiera hecho unos milímetros más allá... algo que hiciera que las jácenas no encajaran en la separación entre placas de pilares: el montador atornilla una unión, y luego, dándole caña a la llave, consigue el contacto en la placa opuesta. Este encaje se hace forzando los tornillos, y se partieron. En cadena, en que rompa uno rompen todos los demás de la unión, ya saben. ¿Cómo se podía haber evitado? El calculista había diseñado pórticos rígidos, en esas uniones habría flexión y cortante (más la tracción por un montaje no de relojero); sobre el papel, su proyecto era irreprochable. Podría decir que a mí no me habría pasado, porque suelo diseñar con otros criterios, pero quizá sí; ya digo que su diseño parecía correcto.

Por todo esto, mi opinión es que es algo que tiene que valorar el calculista. No existe una regla tajante. Empero, me atrevo a dar algunas recomendaciones.

El primer criterio tiene que ser el tamaño. Si la obra es grande, varias plantas, varios vanos, muchas toneladas de acero, lo mejor es soldar. Hay muchas soldaduras y se soldará muchos días, por lo que los herreros desplazarán a soldadores con experiencia (al gordo prostático no, pero al menos serán tíos con kilómetros a sus espaldas). Habrá una partida de control de calidad que podrá destinar a ensayos, y podrá ensayar e inspeccionar cuando todavía quede mucha obra por hacer; al segundo error, el soldador se pone las pilas. En cambio, si la hace atornillada los errores de montaje (las tolerancias existen) irán acumulándose e invalidando las uniones atornilladas. Si suelda, los errores de montaje se pueden poner a cero, porque para soldar no hace falta que los perfiles estén en contacto. Otro inconveniente de las uniones atornilladas es que no son instantáneas: siempre le dirán que están todavía sin ajustar, sin apretar, sin repretar, sin pretensar,... excusas de todo tipo. He estado en obras donde se han dado excusas alargando los plazos hasta que la Dirección deja de interesarse por esa unión y se deja sin terminar (se lo digo de verdad). Sobre todo, en este tipo de estructuras los fallos de las uniones atornilladas no tienen arreglo, porque no son desmontables por todo lo que ya han montado a continuación. Una soldadura, en cambio, se puede quitar y volver a hacer sin desmontar el resto de la estructura.

En cambio, si la estructura es pequeña ocurrirá todo lo contrario. En ese caso, lo mejor es atornillar. Por todos los argumentos dados, vueltos del revés.

Un segundo criterio es la calidad que usted prevea que va a haber en la ejecución. Puede que sea una estructura para placas solares sobre la azotea de un bloque de pisos; en ese caso, hay una constructora más grande detrás y el jefe de obra también exigirá calidad al calderero. O puede que sea una chapuza para una comunidad de vecinos: ahí, el precio se impone y usted no va a tener ninguna autoridad. Si duda de la calidad, piense en si las soldaduras las podrán hacer bien. Si no lo tiene claro, diseñe con tornillos. La razón es muy sencilla: si una soldadura no se puede hacer bien, usted tampoco la podrá inspeccionar bien. Las uniones atornlladas se pueden inspeccionar siempre.

El tercer criterio es la viabilidad de que usted pueda dirigir el montaje y hablar con el estructurista antes de empezar. Si va a ser así, puede afrontar uniones complicadas; de lo contrario, evítelas. Su elección será entonces el sistema que las evite.

En cualquier caso, sea cual sea su decisión, convierta en regla lo que he dicho en el apartado cuarto. Si lo hace, poco a poco irá habituándose a estudiar estos detalles y desarrollará el instinto de saber qué es mejor en cada situación. Aparte de que, aunque no lo desarrolle, se evitará muchos problemas en los montajes. O, al menos, será el bueno de la película cuando aparezcan.


Post Scriptum: http://elingenieroaccidental.blogspot.com.es/2016/03/la-realidad-de-las-soldaduras.html

Come together. Aunque fuera una canción horrible, que ya sé que no puede serlo, esta canción siempre estará en mis recuerdos. Verán, en mi casa, en casa de mis padres, el tocadiscos estaba en el salón. Como en todas las casas de la época, en las que había un salón para recibir visitas, niños-free. Mi casa también tenía la habitación de sólo mayores, pero al ir aumentando la población infantil hubo que desmantelar aquel salón y emplearlo como comedor: la mesa era tan grande que no cabía en ningún otro sitio. Pero la librería con el tocadiscos se mantuvo. En este tocadiscos oía yo a los Beatles, y Abbey Road era un sonido que desagradaba al resto de la población. Como pueden suponer, yo me había comprado unos cascos auriculares (de los de entonces).

En cierta ocasión vino a casa mi abuela; yo estaba oyendo el disco con los auriculares. Mi abuela, que ya les expliqué un día que nació viejita, no sabía qué era eso que llevaba en la cabeza. Y yo alucinaba con que no lo supiera, pero tengamos en cuenta que por aquella época mi abuela me había pedido que le reinstalara el tocadiscos de su casa, quería oir a la Callas, y resulta que sus discos eran de baquelita. El caso es que le puse los auriculares en la cabeza, para que supiera lo que eran. Sonaba Come Together, ya les digo, ¡y mi abuela se puso a bailar! Mi abuela nunca salió a la calle sin guantes, hasta ahí podíamos llegar, y yo la tenía delante bailando al compás de una canción de los Beatles. 

Sé que le hice (o le hicieron) una foto, y por algún sitio estará, en alguna lata. Para mí, es un recuerdo imborrable; quizá sea desde entonces que Come Together es una de mis canciones favoritas.

Y, como de costumbre, aquí una versión que demuestra que lo bueno es bueno siempre.