OREJAS DE IZAJE HELI´PUERTO REV1

Laboratorio de Quimicos Página 1 de 24

RP 2A-WSD en la sección 2.4.2c, donde se establece:

* Las estructuras que transmiten fuerzas de izaje serán diseñadas con un factor de seguridadmínimo de 2.00.

Los factores de seguridad empleados son de 4.00 para los cables y de 2.00 para las placas y sol-dadura; para el pasador, se considera el factor de seguridad dado por el fabricante (Catálogo Crosby), donde el pasador que se elige, tiene una carga de ruptura de 4 veces la carga límite detrabajo.

Las cargas asumidas se basan en las máximas cargas desarrolladas durante el izaje, dichas cargas

En el análisis de izaje se obtienen las coordenadas definitivas de las orejas de izaje de acuerdoa los offsets que se presentan en las piernas.

Únicamente se diseña una de las cuatro orejas de izaje, es decir, se diseñará la oreja que estásujeta a mayor tensión.

Para determinar el momento actuante fuera del plano de la oreja, se considera una carga actuanteigual al 5.00 % de la tensión del cable (carga perpendicular al plano) conforme lo establece elAPI RP 2A-WSD sección 2.4.2a.

1.- Diseño de las orejas de izaje

Coordenadas y offsets, de los nodos en las orejas de izajeNODO X Y Z Offset X Offset Y68 -4.950 M 2.050 M 48.000 M 0.105 M 0.105 M72 4.950 M 2.050 M 48.000 M -0.105 M 0.105 M77 -4.950 M -2.050 M 48.000 M -0.105 M -0.105 M74 4.950 M -2.050 M 48.000 M 0.105 M -0.105 M

Coordenadas definitivas:NODO X Y Z68 -4.845 M 2.155 M 48.067 M72 4.845 M 2.155 M 48.067 M77 -5.055 M -2.155 M 48.067 M74 5.055 M -2.155 M 48.067 M

Coordenadas del gancho de la grúa:NODO X Y ZGG 0.000 M 0.000 M 56.500 M

Coordenadas bajo el gancho de la grúa en el plano (XY) de las orejas de izaje:NODO X Y Zn/a 0.000 M 0.000 M 48.067 M

Distancias del cateto opuesto y cateto adyacente para calcular los ángulos:Nodo: 68 5.303 M Cat opuesto (H): 8.433 MNodo: 72 5.303 M Cat opuesto (H): 8.433 MNodo: 77 5.495 M Cat opuesto (H): 8.433 MNodo: 74 5.495 M Cat opuesto (H): 8.433 M

Resumen:57.84 °57.84 °56.91 °

Las orejas de izaje serán diseñadas de acuerdo a las especificaciones de AISC ASD 9 Edition y del API RP 2A-WSD 20 Edición. Los factores de seguridad asumidos, cumplen con los requisitos del API

se obtienen del análisis estructural de izaje mediante el programa SACS.

n1 ?n2 ?n3 ?n4 ?

Cat adyacente S1 :Cat adyacente S2 :Cat adyacente S3 :Cat adyacente S4 :

a :b :g :

-6 .000 M -4 .000 M -2 .000 M 0.000 M 2.000 M 4.000 M 6.000 M

-2 .500 M

-2 .000 M

-1 .500 M

-1 .000 M

-0 .500 M

0.000 M

0.500 M

1.000 M

1.500 M

2.000 M

2.500 Mcoordenadas de orejas de izaje

ft

ft

B8

JVEGA: las celdas de color rojo son las que se deben de modificar, más sin embargo revisar las demás.


56.91 °

77726874

A = 10.110 MB = 4.310 MH = 8.433 M

5.303 M5.303 M5.495 M5.495 M

9.962 M9.962 M10.065 M10.065 M

2.- Revisión del cable

Nodo donde se presentó la tensión máxima ? N3Tensión máxima actuante en el cable ? 13.92 TONMínimo factor de seguridad para los cables ? 4.00Diámetro del cable propuesto ? 4.45cm

Carga mínima de ruptura (catálogo HHI HOLLOWAY HOUSTON,INC. 3-PART EIPS SLINGS) ? 66.21 TON

Área del cable = 15.52 cm²Factor de seguridad real = 4.76

Revisión : 4.76 > 4.00 Está bien

3.- Revisión de las orejas de izaje

Mínimo factor de seguridad para la oreja (Fs) ? 2.00Esfuerzo de fluencia en placa principal (FY) ? 2461 k/cm²Esfuerzo de fluencia en cachetes (FY) ? 2461 k/cm²

Tipo de grillete ? G-2130/S-2130Modelo de numero de partes 1019659/ 1019668Diámetro del perno, para el grillete propuesto ? 4.44 cmCarga límite de trabajo según catálogo Crosby ? 25.00 tonCarga límite de trabajo "Actuante" = 13.92 ton

Revisión : 25.00 TON > 13.92 TON Está bien

Dimensiones a revisar de las placas y cachetes...

f :

n1 =n2 =n3 =n4 =

s1 =s2 =s3 =s4 =

L1 =L2 =L3 =L4 =

3.1.- Tamaño del pasador y tipo de grillete, según el catálogo CROSBY

B8



Dimensiones de la oreja y los cachetes:2.550 cm7.600 cm10.200 cm2.54 cm1.30 cm

Dimensiones del grillete propuesto:A ? 7.32 cmE ? 31.34 cm

Cálculo de dimensionesr3-r1 = 7.650 cm

4.45 cme1+2e2+tol = 6.410 cm

E = 31.344 cmA = 7.315 cm

s mín ? 5.080 cm

Revisión A: 7.315 cm > 6.410 cm Está bienRevisión E: 31.344 cm > 17.175 cm Está bienRevisión perno: 5.100 cm > 4.440 cm Está bien

3.2.- Esfuerzo cortante en placas y cachetes

Factor de seguridad (Fs) = 2.00Tensión actuante máxima (Tmax) = 13.92 tonTensión máxima (Fs x Tmax) = 27.85 tonÁngulo de la fuerza en la oreja ? 56.91 °

10.200 cm7.600 cm

r1 (orificio) ?r2 ?r3 ?e1 (espesor de la placa principal) ?e2 (espesor del cachete) ?

f =

Longitud en placa principal (Lc1) ?Longitud en cachetes (Lc2) ?

Cable

B8



2.54 cm1.30 cm

Área actuante en placas= 91.336 cm²Esfuerzo actuante en placa principal= 304.90 kg/cm²Esfuerzo permisible (0.60x FY) = 1476.44 kg/cm²

Revisión : 1476.44 kg/cm² > 304.90 kg/cm² Está bien

3.3.- Esfuerzo de tensión en las placas

Factor de seguridad (Fs) = 2.00Tensión actuante máxima (Tmax) = 13.92 tonTensión máxima (Fs x Tmax) = 19.49 tonÁngulo de la fuerza en la oreja = 56.9106 °Longitud en los cachetes (Lc) = 5.050 cm

2.540 cm1.300 cm

Área actuante = 51.914 cm²Esfuerzo actuante = 375.50 kg/cm²Esfuerzo permisible (0.60 x FY) = 1476.44 kg/cm²*Para esta revisión se consideró un Fy de 2461kg/cm²Revisión : 1476.44 kg/cm² > 375.50 kg/cm² Está bien

3.4.- Esfuerzo cortante en la placa (desgarramiento) antes de los cachetes

Factor de seguridad (Fs) = 2.00Tensión actuante máxima (Tmax) = 13.92 tonTensión máxima (Fs x Tmax) = 27.85 tonÁngulo de la fuerza en la oreja = 56.9106 °Longitud de desarrollo (Lc) ? 37.600 cm

e1 (espesor de la placa principal) =e2 (espesor del cachete) =


B8



2.540 cmÁrea actuante = 95.504 cm²Esfuerzo cortante actuante = 291.59 kg/cm²Esfuerzo permisible (0.4 x FY) = 984.30 kg/cm²


3.5.- Esfuerzo por aplastamiento en el perno

Factor de seguridad (Fs) = 2.00Tensión actuante máxima (Tmax) = 13.92 tonTensión máxima (Fs x Tmax) = 27.85 tonÁngulo de la fuerza en la oreja = 56.91 °

Diámetro del perno (D) = 4.440 cm2.540 cm1.300 cm

Área actuante = 22.822 cm²Esfuerzo actuante = 1220.25 kg/cm²Esfuerzo permisible (0.9 x FY) = 2214.67 kg/cm²


3.6.- Revisión de la soldadura (cachetes con placa principal)

Esfuerzo de falla de la soldadura ? 4218.00 kg/cm²Factor de seguridad (Fs) = 2.00Tensión actuante máxima (Tmax) = 13.92 tonTensión máxima (Fs x Tmax) = 27.85 tonDiámetro de los cachetes = 20.400 cm

Área requerida para la soldadura = 22.007 cm²Longitud de la soldadura en los dos cachetes = 62.820 cmEspesor de la soldadura en garganta mínima = 0.350 cmEspesor de soldadura de filete mínima = 0.495 cmEspesor de filete propuesto ? 0.60 CM

Revisión : 0.600 cm > 0.495 cm Está bien

e1 (espesor de la placa principal) =


B8



3.7.- Cálculo del esfuerzo axial (Placa con Estructura)

Factor de seguridad (Fs) = 2.00Tensión actuante máxima (Tmax) = 13.92 tonTensión máxima (Fs x Tmax) = 27.85 tonÁngulo de la fuerza en la oreja = 56.9106 °Altura propuesta para la placa (H) ? 35.500 cm

Fuerza horizontal generada Tx = 15.20 ton2.540 cm

Área actuante = 90.170 cm²Esfuerzo actuante = 168.61 kg/cm²Esfuerzo permisible (0.60 x FY) = 2109.00 kg/cm²


Considerando el total de la fuerza Tmax...Esfuerzo actuante = 308.84 kg/cm²Esfuerzo permisible (0.45 x FY) = 1107.33 kg/cm²


3.8.- Revisión de cortante en la placa principal con la unión a la estructura

Considerando que el total de la fuerza actua en forma horizontal...Factor de seguridad (Fs) = 2.00Tensión actuante máxima (Tmax) = 13.92 tonTensión máxima (Fs x Tmax) = 27.85 tonAltura de la placa = 35.500 cm

2.540 cmÁrea actuante de la placa = 90.170 cm²Esfuerzo actuante = 308.84 kg/cm²Esfuerzo permisible (0.4 x FY) = 984.30 kg/cm²


3.9.- Revisión a flexión de la placa principal

Factor de seguridad (Fs) = 2.00Tensión actuante máxima (Tmax) = 13.92 ton



B8



Tensión máxima (Fs x Tmax) = 27.85 tonAltura de la placa = 35.500 cmÁngulo de la fuerza en la oreja = 56.9106 °Dimensión A ? 5.600 cm

35.500 cm

35.50 cmAltura propuesta (H) = 35.50 cm

Revisión : 35.50 cm = 35.50 cm Está bien

Fuerza horizontal (Tx) = 15.20 tonFuerza vertical (Ty) = 23.33 tonFuerza perpendicular al plano de la placa (Tper)=(5% de Tmax) = 1.39 ton

Momento dentro del plano de la placa MIP = 130.66 ton-cm

Momento fuera del plano de la placa MOP = 7.80 ton-cm

3.10.1.- Cálculo de los momentos de inercia

Dimensiones para la revisión:1.52 cm1.52 cm

X ? 20.000 cmY ? 20.000 cmH = 35.560 cm

2.540 cm35.500 cm35.500 cm35.500 cm

Dimensión H1 ?

Suma de alturas de H1 a h4 =

t1 ?t2 ?

T (e1) =H1=H1 =H3 =

B8



Área X A x X1 90.32 cm² 19.30 cm 1743.22 cm32 30.40 cm² 0.76 cm 23.10 cm3

3 30.40 cm² 37.84 cm 1150.34 cm3151.12 cm² 2916.66 cm3

Centroide en dirección Y (CE) = 19.30 cm

9,517.83 cm^4 Ixx = 30,444.67 cm^410,461.15 cm^410,465.70 cm^4

48.56 cm^4 Iyy = 16,261.89 cm^48,106.67 cm^48,106.67 cm^4

fa = 100.60 kg/cm²Fa (0.60x FY) = 1519.20 kg/cm²


3.10.2.- Cálculo de los momentos sobre y fuera del plano de la placa, en los puntos "a, b y c"

Mediante la ecuación de la escuadría tenemos:

fbia = 82.83 kg/cm²fbib = -79.57 kg/cm²fbic = -79.57 kg/cm²

fboa = 0.61 kg/cm²fbob = 10.20 kg/cm²fboc = 10.20 kg/cm²

La combinación de esfuerzos de tensión axial y flexión, se obtiene de la expresión H2-1de las especificaciones del AISC, donde debe de cumplirse la siguiente expresión:

Revisión final...

SRa = 0.12 < 1.00 Está bienSRb = 0.02 < 1.00 Está bienSRb = 0.02 < 1.00 Está bien

S =

Ix1 =Ix2 =Ix3 =Iy1 =Iy2 =Iy3 =

faFt

+fbxFbx

+fbyFby

<1 .0

B8



3.10.3.- Croquis final de la oreja de izaje, acotaciones en mm.

3.10.4.- Tensiones en los cables (ton)

CABLE CON MAYORTENSION

B8



RP 2A-WSD en la sección 2.4.2c, donde se establece:

* Las estructuras que transmiten fuerzas de izaje serán diseñadas con un factor de seguridadmínimo de 2.00.

Los factores de seguridad empleados son de 4.00 para los cables y de 2.00 para las placas y sol-dadura; para el pasador, se considera el factor de seguridad dado por el fabricante (Catálogo Crosby), donde el pasador que se elige, tiene una carga de ruptura de 4 veces la carga límite detrabajo.

Las cargas asumidas se basan en las máximas cargas desarrolladas durante el izaje, dichas cargas

En el análisis de izaje se obtienen las coordenadas definitivas de las orejas de izaje de acuerdoa los offsets que se presentan en las piernas.

Únicamente se diseña una de las cuatro orejas de izaje, es decir, se diseñará la oreja que estásujeta a mayor tensión.

Para determinar el momento actuante fuera del plano de la oreja, se considera una carga actuanteigual al 5.00 % de la tensión del cable (carga perpendicular al plano) conforme lo establece elAPI RP 2A-WSD sección 2.4.2a.

1.- Diseño de las orejas de izaje

Coordenadas y offsets, de los nodos en las orejas de izajeOffset Y Offset Z0.105 M 0.067 M0.105 M 0.067 M-0.105 M 0.067 M-0.105 M 0.067 M

ed

8.433 M8.433 M8.433 M8.433 M

y del API

-6 .000 M -4 .000 M -2 .000 M 0.000 M 2.000 M 4.000 M 6.000 M

-2 .500 M

-2 .000 M

-1 .500 M

-1 .000 M

-0 .500 M

0.000 M

0.500 M

1.000 M

1.500 M

2.000 M

2.500 Mcoordenadas de orejas de izaje

ft

ft


355.6

2.- Revisión del cable

N313.92 TON

4.004.45cm

66.21 TON

15.52 cm²4.76

Está bien

3.- Revisión de las orejas de izaje

2.002461 k/cm²2461 k/cm²

G-2130/S-21301019659/ 1019668

4.44 cm25.00 ton13.92 ton

Está bien


2.550 cm7.600 cm10.200 cm2.54 cm1.30 cm

7.32 cm31.34 cm

Cálculo de dimensiones7.650 cm4.45 cm6.410 cm31.344 cm7.315 cm5.080 cm

Está bienEstá bienEstá bien

3.2.- Esfuerzo cortante en placas y cachetes

2.0013.92 ton27.85 ton56.91 °

10.200 cm7.600 cm


2.54 cm1.30 cm

91.336 cm²304.90 kg/cm²1476.44 kg/cm²

Está bien

3.3.- Esfuerzo de tensión en las placas

2.0013.92 ton19.49 ton56.9106 °5.050 cm

2.540 cm1.300 cm51.914 cm²

375.50 kg/cm²1476.44 kg/cm²

Está bien

3.4.- Esfuerzo cortante en la placa (desgarramiento) antes de los cachetes

2.0013.92 ton27.85 ton56.9106 °37.600 cm


2.540 cm95.504 cm²

291.59 kg/cm²984.30 kg/cm²

Está bien

3.5.- Esfuerzo por aplastamiento en el perno

2.0013.92 ton27.85 ton56.91 °

4.440 cm2.540 cm1.300 cm22.822 cm²

1220.25 kg/cm²2214.67 kg/cm²

Está bien

3.6.- Revisión de la soldadura (cachetes con placa principal)

4218.00 kg/cm²2.00

13.92 ton27.85 ton20.400 cm

22.007 cm²62.820 cm0.350 cm0.495 cm0.60 CM

Está bien


3.7.- Cálculo del esfuerzo axial (Placa con Estructura)

2.0013.92 ton27.85 ton56.9106 °35.500 cm

15.20 ton2.540 cm90.170 cm²

168.61 kg/cm²2109.00 kg/cm²

Está bien

308.84 kg/cm²1107.33 kg/cm²

Está bien

3.8.- Revisión de cortante en la placa principal con la unión a la estructura

2.0013.92 ton27.85 ton35.500 cm

2.540 cm90.170 cm²

308.84 kg/cm²984.30 kg/cm²

Está bien

3.9.- Revisión a flexión de la placa principal

2.0013.92 ton


27.85 ton35.500 cm56.9106 °5.600 cm35.500 cm

35.50 cm35.50 cm

Está bien

15.20 ton23.33 ton1.39 ton

130.66 ton-cm

7.80 ton-cm

3.10.1.- Cálculo de los momentos de inercia

1.52 cm1.52 cm

20.000 cm20.000 cm35.560 cm2.540 cm35.500 cm35.500 cm35.500 cm


100.60 kg/cm²1519.20 kg/cm²

Está bien

3.10.2.- Cálculo de los momentos sobre y fuera del plano de la placa, en los puntos "a, b y c"

82.83 kg/cm²-79.57 kg/cm²-79.57 kg/cm²

0.61 kg/cm²10.20 kg/cm²10.20 kg/cm²

La combinación de esfuerzos de tensión axial y flexión, se obtiene de la expresión H2-1de las especificaciones del AISC, donde debe de cumplirse la siguiente expresión:

Está bienEstá bienEstá bien


3.10.3.- Croquis final de la oreja de izaje, acotaciones en mm.

3.10.4.- Tensiones en los cables (ton)

Informe de compatibilidad para OREJAS DE IZAJE (CONT 5.).xlsEjecutar el 12/03/2012 19:16

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4

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'Laboratorio de Quimicos'!A1:T2349

OREJAS DE IZAJE HELI´PUERTO REV1

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