Memoria de Calculo Marco de Izaje 50 Toneladas

8/18/2019 Memoria de Calculo Marco de Izaje 50 Toneladas

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MEMORIA DE CÁLCULO - SISTEMA DE IZAJE

REV. C

Líder de Disciplina

Jefe de Proyecto

Cliente ABB

Código Interno Código Cliente

REVISIONES

Rev. Descr ipción Fecha Desarro llado Ver if icado Val idadoA Emitido para revisión Interna 15-08-15B Emitido para revisión Interna 17-08-15C Emitido para revisión Interna 19-08-15


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MEMORIA DE CÁLCULO - SISTEMA DE IZAJEFecha 19/08/2015

Revisión C

TABLA DE CONTENIDO

1. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 3

2.

ALCANCE ........................................................................................................................ 3

3. BASES DE DISEÑO ....................................................................................................... 3

4. CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES ................................................................. 4

5. CARGAS DE DISEÑO ..................................................................................................... 4

6

METODOLOGIA DE CÁLCULO ...................................................................................... 5

7 ANALISIS ESTRUCTURAL DE ESTRUCTURA DE IZAJE ............................................. 5

8 ANALISIS DE OREJA DE IZAJE EN MARCO DE ESTRUCTURA ................................. 6

9 ANALISIS DE UNION DE 8 PERNOS DE ESTRUCTURA DE IZAJE ............................. 7

10 ANALISIS DE UNION ENTRE PERFILES HSS 8"X4"X3/8"............................................ 7

11

RESULTADOS DE ESTRUCTURA DE IZAJE ................................................................ 8

12 RESUMEN DE RESULTADOS DE ESTRUCTURA DE IZAJE ACTUAL ...................... 10

13 RESULTADOS DE LA OREJA DE IZAJE EN MARCO DE ESTRUCTURA ................. 11

14 RESULTADOS DE UNION DE 8 PERNOS DE ESTRUCTURA DE IZAJE .................. 13

15 RESULTADOS DE CALCULO DE REFUERZOS PARA UNION DE PERFILES HSS

8"X4"X3/8" ..................................................................................................................... 14

16

CONCLUSIONES .......................................................................................................... 15


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Revisión C

MEMORIA DE CÁLCULO – SISTEMA DE IZAJE

Fig.1 Vista Isométrica del Sistema de Izaje.

1. OBJETIVOS

El presente documento, tiene como objetivo dar a conocer los resultados obtenidos del análisis

estructural mecánico de la Estructura para el Sistema de Izaje, en virtud del cumplimiento de la

normativa vigente aplicable, para garantizar su factibilidad técnica.

2. ALCANCE

El estudio comprenderá la modelación, evaluación y análisis de resultados concernientes a los

esfuerzos y desplazamientos estructurales de los elementos que conforman la Estructura para el

Sistema de Izaje.

3. BASES DE DISEÑO


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ASTM A-36 – Standard Specification for carbon Structural Steel.

ASTM A-325 – Standard Specification for Structural Bolts.

4. CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES

Perfiles Estructurales:-HSS 8”X4”X3/8” ASTM A-36

-HSS 6”X4”X3/8” ASTM A-36

Planchas Estructurales

-Planchas de 1 ½” ASTM A-36

5. CARGAS DE DISEÑO

5.1 CARGA MUERTA

Lo conforman el peso propio de todos los perfiles que forman parte de la estructura.

5.2 CARGA VIVA

Para el análisis consideraremos una carga viva de 50,000 Kg distribuida en 4 puntos

(12,500Kg.) como se muestra en la siguiente figura.


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Revisión C

6 METODOLOGIA DE CÁLCULO

6.1 CONDICIONES DE DISEÑO

Para el análisis consideraremos 04 elementos que simularán las Eslingas de Izaje, estas

convergen a un punto en el cual la Grúa izara la estructura, este último se considerará como

restricción para el análisis en la presente memoria de cálculo.

Fig.3 Restricción de Movimiento Aplicada a la Modelación de la Estructura.

6.2 COMBINACIONES DE CARGASEGUN LA NORMA ASIC METODO LRFD

1.4 DL (DSTL 1)

1.2 DL + 1.6 LL (DSTL 2)

7 ANALISIS ESTRUCTURAL DE ESTRUCTURA DE IZAJE

El cálculo se realizó utilizando el software especializado para Diseño de Estructuras Metálicas

SAP2000.

Restricción


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Revisión C

8 ANALISIS DE OREJA DE IZAJE EN MARCO DE ESTRUCTURA

Condiciones de diseño:

Carga Aplicada a la Oreja de Izaje.

F=50000/4 = 12,500 Kg. X 9.8 = 122,500 N

Fig.4 Fuerza Aplicada a la Oreja.

Condiciones de borde aplicados a la oreja de Izaje.o Restricciones de Movimiento Color Verde

o Gravedad (9.8m/s2) Color Rojo

o Fuerza Aplicada (122,500 Kg.) Color Magenta

o Material ASTM A-36


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Revisión C

9 ANALISIS DE UNION DE 8 PERNOS DE ESTRUCTURA DE IZAJE

La unión empernada en la estructura tiene 08 pernos dispuestos de forma horizontal, el diagrama

de fuerzas es el que se muestra en la siguiente Figura.

Fig.6 Diagrama de Fuerzas actuantes en unión empernada.

10 ANALISIS DE UNION ENTRE PERFILES HSS 8"X4"X3/8"

La unión entre perfiles se realizará con 02 planchas de refuerzo del mismo espesor que el perfil

HSS 8"X4"X3/8" como se muestra en la siguiente figura.

18416Kg.

12336 Kg.

12500 Kg.


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11 RESULTADOS DE ESTRUCTURA DE IZAJE

11.1 RATIOS DEMANDA/CAPACIDAD

Fig.8 Ratios de Demanda/Capacidad.

11.2 DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES


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11.3 DESPLAZAMIENTOS

Fig.10 Desplazamientos Escala de Deformación 1:30

11.4 DIAGRAMAS Y DESPLAZAMIENTOS


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Revisión C

12 RESUMEN DE RESULTADOS DE ESTRUCTURA DE IZAJE ACTUAL

Ratios de perfiles que forman la estructura de Izaje.

TABLE: Steel Design 1 ‐ Summary Data ‐ AISC‐LRFD99

Frame DesignSect DesignType Status Ratio RatioType Combo Location

Text

Text

Text

Text

Unitless

Text

Text

m

2

HSS6X4X.375

Beam

No

Messages

0.548209 PMM

DSTL2

3.33818

3 HSS6X4X.375 Beam No Messages 0.548209 PMM DSTL2 2.78182

5

HSS6X4X.375

Beam

No

Messages

0.053219 PMM

DSTL2

3.33818

6

HSS8X4X.375

Beam

No

Messages

0.544154 PMM

DSTL2

4.695


103

HSS6X4X.375

Beam

No

Messages

0.046712 PMM

DSTL1

2.78182


Tabla 1 Ratios Demanda-Capacidad de Elementos Estructurales.

El elemento más esforzado es el Frame 7


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ITEM MU MOMENT (Kg.m) phi*Mn (Kg.m) FDS

Frame 7 994.02 7017.82 6.4

Tabla 2 Resumen de Resultados-Momentos y Factor de Seguridad.

ITEM AXIAL FORCE (Kg.) phi*Pnc (Kg.) FDS

Frame 7 18416.34 45100.71 2.5

Tabla 3 Resumen de Resultados-Fuerza Axial y Factor de Seguridad.

ITEM

ALLOWANCE

DEFLECTION

mm

(L/240)

ACTUAL

DEFLECTION

(mm)

STATUS

Frame

7

37.36

24.29

OK

Tabla 4 Resumen de Resultados-Deflexión.

13 RESULTADOS DE LA OREJA DE IZAJE EN MARCO DE ESTRUCTURA

13.1 ESFUERZOS EN OREJA DE IZAJE


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13.2 DESPLAZAMIENTOS EN LA OREJA DE IZAJE

Fig.14 Desplazamientos de la Oreja de Izaje.

13.3 FACTOR DE SEGURIDAD EN LA OREJA DE IZAJE


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14 RESULTADOS DE UNION DE 8 PERNOS DE ESTRUCTURA DE IZAJE

14.1 GEOMETRIA DE UNION

Fig.16 Geometría de Unión empernada de estructura de Izaje.

14.2 RESULTADOS DE UNION DE 8 PERNOS EN ESTRUCTURA DE IZAJE

8 Pernos


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15 RESULTADOS DE CALCULO DE REFUERZOS PARA UNION DE PERFILES HSS 8"X4"X3/8"

CÁLCULO DE SOLDADURA Y DIMENSIONES DE PLANCHA DE REFUERZO ENTRE UNIÓN

DE

PERFILES

HSS

8"X4"X3/8"

Datos de

Entrada

Unidades

Fuerza Total 40699.55 Lbs.

Numero de Planchas 2

Fuerza por Plancha 20349.77 Lbs.

F 20349.77 Lbs.

F 20349.77 Lbs.

Espesor de Perfil HSS 8"X4"X3/8" 0.349 Pulg.

Espesor de

Plancha

Refuerzo

0.375

Pulg.

W max (pulg.) 0.75 x e min 0.262 Pulg.

Wmin 0.188 Pulg.

Esfuerzo Permisible Sy (Electrodo E‐60XX) 9600 Lbs./Pulg.2

Rango de espesor de Soldadura 0.188


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Dimensiones de Plancha de Refuerzo

Resultados

Dimensiones de Plancha Unidades

A Largo [2x(Lw+3")] 14.5 Pulg.

B Ancho

4”

‐[(0.375”+W)x2]

2.75

Pulg.

e Espesor 3/8 Pulg.

Fig.18 Cálculo de Soldadura y Dimensiones de Plancha de Refuerzo en unión de perfiles 8"X4"X3/8".

16 CONCLUSIONES

De acuerdo a los resultados obtenidos del análisis y con las especificaciones listadas en el numeral

3 de la presente Memoria de Cálculo, se concluye:

La estructura tiene un FDS de 6.4 para el caso de los Momentos Flectores y de 2.5 para la

carga axial en su elemento más exigido.

0.517 < 1 OK.

Se concluye que para las condiciones de carga asignadas a la estructura, esta se comportará

con adecuada resistencia mecánica en el servicio asignado.

A partir de este diseño se puede mejorar el comportamiento mecánico de la estructura con

arriostres en cruz entre las Vigas principales o cartelas de refuerzo en las uniones entre perfiles

estructurales.


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