IMCO SERVICIOS SAC

INGENIERIA DE MONTAJE E INSTALACIONFLSmidth

MEMORIA DE CALCULO

DISEÑO DE YUGO DE IZAJE 20000 Kg

Jefe de Disciplina Helbert Arenas

Cliente SMCV

Revisión Hecho Por Descripción Fecha Revisado Aprobado

A R.Gonzales Emitido para coordinación interna 10/07/11 H. ArenasB R.Gonzales Emitido para Aprobación del Cliente 10/07/11 H. Arenas

COMENTARIOS DEL CLIENTE

DISEÑO DE YUGO DE IZAJE 20000 Kg

Rev. B

APROBADO POR:

Fecha:

Rev. B

1. CONSIDERACIONES DE DISEÑO:

1.1 NORMAS Y CÓDIGOS:

- Reglamento Nacional de Estructuras (RNE)* Norma E.020 Cargas* Norma E.090 Estructuras Metálicas

1.2 ESPECIFICACIONES PARA EL DISEÑO

Materiales: - viga W12"x45Lb/pie - Canal C6"x8.2Lb/pie - Planchas estructurales ASTM A36 - Conexiones Soldadas: Electrodos E 7018

Se ha considerado el siguiente arreglo

10/07/12INGENIERIA DE MONTAJE E INSTALACION

La presente memoria de cálculo tiene como objetivo, garantizar que la estructura usada para trabajos de Izajes (criticos), trabajara satisfactoriamente por lo mismosera confiable.

Las normas tomadas en cuenta para los cálculos estructurales del presente proyecto son:

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Fig. Nº1. Yugo Cap. 20 Ton. Isometrico

Fig. Nº2. Dimensiones principales de yugo.

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1.3 DEFINIENDO CARGAS

- Carga Muerta (DEAD): Considera todos los pesos propios de la estructura de yugo.

KGEsta carga ya es asumida por el programa.

- Carga Viva (LIVE): Considera el peso que se pretende izar.

L1 = Kg (Carga de Izaje) L2 = Kg (Carga de Impacto = 50%L1)

Entonces considerando impacto se tiene:L = KgDicha Carga será distribuida puntualmente en 04 puntos de izaje. (Ver modelo Fig01)

Kg

1.4 DISEÑO DEL COMPONENTE MK01 (YUGO)

A) Se muestran las cargas asignadas (vivas) distribuidas en cada nodo de extremo del yugo.

Para el diseño de este componente se tomo programa de apoyo el SA

TOTAL CARGA MUERTA ESTIMADA

Por consiguiente la carga viva aplicada a cada nudo sera de: 7500.00

10000.00

30000.00

Se han considerado las siguientes cargas de diseño:

20000.00

1500 kg

Fig. Nº3. Diagrama de cargas asignadas sobre yugo

Asignando combinaciones

Combo 01 1,4D

Combo 02 1,2D + 1,6CV

Se muestra el diagrama de esfuerzos del yugo.

Fig. Nº4. Diagrama de momentos sobre vigas de yugo

Donde :

La Fza maxima a cortante es: KgEl momento maximo de compresion es: Kg-mts.

12119.413481.6

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B) Se muestra la carga maxima a la cual estara sometida las orejas superiores de yugo

La carga maxima de tension a la cual estaran sujetas las orejas superiores del yugo sera de 12399.3 Kg.

C) Se muestra los ratios maximos sobre la estructura.

Para este caso, los ratios maximos se obtubieron en la combinacion 02.

Fig. Nº6. Diagrama de Ratios de Esfuerzos sobre el yugo de Izaje.

(Ratio Máximo = < OK¡¡0.950.56

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1.5 DISEÑO DEL COMPONENTE (OREJA DE IZAJE SUPERIOR)

Parametros de entrada:

1 Material Base Acero A36

Esfuerzo a la Fluencia

Esfuerzo a la Fractura

2 Material Aporte E70XX

Esfuerzo Ultimo de Soldadura

Cateto considerado para el diseño: 12 mm

Abreviaturas.

Fu Esfuerzo ultimo a la tension

Fy Esfuerzo de fluencia

ζup Esfuerzo de fractura por cortante

Rd Resistencia de diseño

Fexx Resistencia ultima de soldadura

Ag Area de la seccion trnasversal

Ae Area efectiva

Aes Area efectiva de soldadura

Lc Longitud de desgarramiento

t Espesor de la oreja

dh Diametro del agujero

dh' Diametro de agujero considerando el rebaje de 1/16"

h C t t d ld d

486.11 49.55

25.48

40.77

Kg/mm2

Ksi Mpa Kg/mm2

36.00

55.00

250.00

400.00

Ksi Mpa

70.00

h Cateto de soldadura

ge garganta efectiva.

Lst longitud de soldadura transversal

Analisis de resistencias que dependen del tipo de material:

A) Resistencia a la fluencia por tension

Según figura se tiene:

Rd1 = 0,9 x Fy x Ag a 168

Rd1 = 0,9 x 25,48 x (80 x 12) b 19

Rd1 = Kg Ag = a x b

B) Resistencia a la fractura por tension.

Según figura se tiene:

Rd2 = 0,75 x Fu x Ae dh = 50 + 1/16*25,4

Rd2 = 0,75 x 40,77 x (46 x 12) dh = 51.58

Rd2 = Kg a' = 168 - 52 = 116

b 19

Au = a' x b

C) Resistencia al desgarramiento por cortante

Según figura se tiene:

Rd3 = 2 x Lc x t x ζup dh = 52

Rd3 = 2 x 33 x 12 x (60% Fu) Lc = (168-52)/2 = 58

Rd3 = Kg t = 19

ζup = 60% Fu

73211.009

67644.648

53920.489

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Analisis de resistencia que depende de la soldadura

D) Resistencia de diseño de la soldadura

Según figura se tiene:

Rd4 = 0,75 x (0,6 x Fexx) x Aes x (1 + 0,5x (sinθ)^1,5) ge = h x cos(45º)

ge = 8.485 mm

Lst = 2 x 168

Rd4 = 0,75x0,6x49,55x6,4x160x(1+0,5x(sin(90º))^1,5) Lst = 336

Aes = ge x Lst

Rd4 = Kg

CONCLUSIONES

De ambos calculos realizados tanto en union soldada como en el material base las orejas superiores del yugo, se concluye.

1,- La carga maxima de diseño que pueden resistir las orejas superiores del yugo sera de:

Rd (min) = (Rd1,Rd2,Rd3,Rd4) = 53920 Kg

De acuerdo a los datos reales de la carga de izaje se tiene que:

La carga Factorizada maxima real que resistira la oreja en mension (ver analisis con sap) 12399 Kg

Por consiguiente se esta trabajando con un factor de seguridad de: 4.3487

95357.1

Normalmente para el diseño de componentes de izaje, por ser estos elementos criticos se concidera un factor de seguridad siempre > que 4

Este diseño cumple este requisito.

2,- No se realizo la memoria de calculo de la oreja inferior del yugo, puesto que este tiene las mismas dimensiones de las orejas superiores y

ademas soporta menos carga.