60816746 calculo de la viga para el polipasto manual

5/9/2018 60816746 Calculo de La Viga Para El Polipasto Manual - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/60816746-calculo-de-la-viga-para-el-polipasto-manual 1/12

CALCULO DE LA VIGA PARA EL POLIPASTO MANUAL

Se diseñara utilizando la norma COVENIN-MINDUR:

Consideraciones de Diseño:

Capacidad del trole

Peso total del equipo

Carga máxima por rueda

Perfiles utilizados TABLA A1 CARACTERISTICAS DE SECCIONES:

Figura 1: Perfiles en Estructura

P 1tonne!

Pe 23kg!

Pr P Pe! Pr 1.023 103

v kg!

TABLA A1: CARACTERISTICAS DE SECCIONES

Nombre Sección Material t3 t2 tf tw t2b tfb

mm mm mm mm mm mm

DOBLET A36 213,36 213,36 8 8IPE180 A36 180 91 8 5,3 91 8

TUBO C4140 111 6

TABLE A2: Propiedades de Material

Material Fy Fu EffFy EffFu

Kgf/mm2 Kgf/mm2 Kgf/mm2 Kgf/mm2

A36 25,311 40,778 37,966 44,856

C4140 44,289 63,27 45 64



y Calculo de la carga mayorada:

Conforme con el Artículo 5.4.1 de la COVENIN 2002:

Carga máxima vertical por impacto

Carga horizontal transversal

Carga horizontal longitudinal

y Cálculos de la viga carrilera en voladizo:

El momento flector máximo en voladizo se produce por la reacción Fz en el apoyo 5 dado el caso decarga 11. Datos tomados de Tabla 1 Reacciones en los apoyos:

Siendo X, la posición de la Fz.

y Verificación del perfil:

De acuerdo a las medidas tomadas, se pudo asumir que el perfil utilizado en la viga carrilera es de unIPE180 el cual posee las siguientes características:

Prv 1.1 Pr �! Prv 1.125 103

v kg!

Prht 0.2 Pr �! Prht 0.205tonne�!

Prhl 0.1 Pr �! Prhl 0.102tonne�!

TABLA A3:

¡

s¢

s£

¤

¡

¥ g

¡

¦ § ̈

©

¢

¡

s¢

£

¤

¡

¥ g¡

Fx Fy Fz

Text Kgf Kgf Kgf

S

-

-

-

S - - -

S

-

-

-

TABLA : R¤ ¡

i¢

̈

¤

s¤

̈ l¢

s¡

¢

y¢

s

¦ § ̈

©

¢

¡

s¢

£

¤

¡

¥ g

¡

Fx Fy Fz

Kgf Kgf Kgf

S 7,! 7 " ,

S

7,7

7

,

# 7

# ,

7

S

7

" ,

! $ # ,

! $ ,

! #

X 1571.62mm!

Fz 1016.07kg!

Mfmax Fz X�!

Mfmax 1.597 105

v kg cm��!

d 180mm! bf 91mm!tf 8mm!tw 5.3mm!

Ix 1320cm4

! Iy 127cm4

!

E 2.1 106

�kg

cm2

!



Peso de viga por metro

Aplicando la ecuación de resistencia a la flexión

"Por lo tanto el perfil es aceptable para tal carga"

y Momento por peso propio de una viga en voladizo:

y Momento producido por la fuerza longitudinal:

La fuerza longitudinal de frenado actúa en cada ala de la viga, a una altura del baricentro de la secciónmenos el espesor del ala

Los momentos en X generado por propio peso viga + Carga vertical por impacto + Fuerzashorizontales longitudinales por impacto

y Momento generado por la carga horizontal transversal:

Wy%

& ' '

(

)

0

1

%

!

Wx 1462 3 3!

4 1 1& 5 6

(

)

1

¨

ª ¸ º

!

WyMf 1 ax

Wxu

%

& ' '

(

)

0

1

%

1' 7

35 6

3&

6K )

0

1

%

u

L 4 8 79

3 3 !Mx4 1 4 1

L

%

%

�!

Mx@ 1 168 A

138

B

C 3 ��!

D

E

F

%

¨

ª ¸ º

G

f !H

I

P A

9

2 3 �!

MxI

hl PI

hlH

I �! MxI

hl P A 3 P

Q

B

C 3 ��!

Mx3 ax Mx@ 1 Mf 3 ax MxI hl! Mx3 ax 1A 77 1

R 3v

B

C 3 ��!

MyI hS

PI hS

X�! MyI hS

39

1 A 8 8 3B

C 3 ��!

My3

ax MyI

hS

!



y Verificación del perfil por flexión

Como s es menor que se dice que la viga es compacta se obtiene los siguientes

momentos admisibles

Como CE < 1 el perfil es adecuado por esfuerzo

P p 0.376E

Wy

�! P p 10.898! s bf

2 tf �

!

s 5.688!

P pd 0.3E

Wy�! P pd 8.695!

P p

Yx1d

2! Yx2

d

2! Yy1

bf

2! Yy2

bf

2!

Sx IxYx1

! Sx 146.667 cm 3�!

SyIy

Yy1! Sy 27.912 cm

3�!

Mnx Wy Sx�! Mny Wy Sy�! Mnx 3.667 103

v kg m��! Mny 697.802 k g m��!

Mxadm 0.9 Mnx�! Myadm 0.9 Mny�! Mxadm 3.3 103

v kg m��! Myadm 628.022 kg m��!

CEMxmax

Mxadm

¨

ª ¸ º

Mymax

Myadm

¨

ª ¸ º

!

CE 1.048!



y Verificación por efectos locales:

Para cuantificar la flexión local debido a la carga de las ruedas sobre el ala inferior de la viga, cadarueda se tomara como una carga concentrada y el ala como una placa en voladizo.

Realmente cada punto de aplicación de carga tiene cuatro ruedas Prv se dividirá entre 4

km y ky son coeficientes para viga carril para polipasto

d/a = 0

Por tabla

Como el Fyadm es mayor que el esfuerzo se puede decir que el perfil es satisfactorio y puede ser

usado.

y Verificación de flechas

Longitud de la viga carrilera

Flecha máxima, como se trata de una viga carrilera

manual:

f T

K U 6PV

W

X

f

Y

¨

ª

¸

º

�! K U

` a

T

f Y

!b a

` a

Y

!

c

d 45.5 e e �! f

d

g g

.75 e e �!

h

i

p

i

q

i

! e

d 0.5! K e 0.370!

f r K s 6

Pt

u

4

v

f

w

¨

©

ª

¸

¹

º

�! f r x 75.y 46kg

cm2

�!

Fyc dm 0.75 Wy�! Fy ̀ dm 1. � 75 103

vkg

cm2

�!

Fyc dm f �

u

L 4572 mm!

(maxaL

500! (maxa 9.144 mm�!



Las flechas obtenidas en la simulación son las siguientesTABLA 2 DESPLAZAMIENTOS EN LOS

PUNTOS:

S iendo la máxima flecha obtenida de 0,58 mm lo que quiere decir que es menor a la máxima

admisible por lo tanto el perfil es aceptable.

y Verificación de Factores de seguridad en la estructura:

El chequeo se realiza de tal manera que el valor RADIO sea menor de 1.00 color ROJO.

Figura 2: Radio en la estructura.

En la Figura 2 se puede notar que toda la estructura posee radio en la zona azul y verde lo quecorresponde a valores de 0 a 0,70. Siendo el mayor valor el del frame 14 por estar solicitado amayores esfuerzos. Ver anexo

TABLA � : � � � � LAZAMIENTOS EN LOS � UNTOS

Punto Caso � � � arga Eje Z

mm

10 CAS � � -0,042394

10 CAS � 11 -0,07615

10 CAS � 10 -0,576693

11 CAS � 9 -0,010783

11 CAS � 11 -0,058894

11 CAS � 10 -0,039101



CALCULO DE LA VIGA PARA EL POLIPASTO ELECTRICO:

Se diseñara utilizando la norma COVENIN-MINDUR:

y Consideraciones de Diseño:

Capacidad del trole

Peso total del equipo

Carga máxima por rueda

Perfiles utilizados TABLA A1 CARACTERISTICAS DE SECCIONES:

Figura 1: Perfiles en Estructura

P 1tonne�

Pe 23 kg�

Pr P Pe�

�

Pr 1.023 103

v kg�

TABLA A�

: CARACTERISTI�

AS DE SE� �

I�

NES

No�

br�

S�

cción�

t�

ri

l t

t2 tf tw t2b tf b

mm mm mm mm mm mm

DOB

T A j k

, j k

, l l

IP k l m A k l m n k l o , n k l

TUBO C k m k k k

TABLE A2:

ro

i

s

t

ri

l t ri l Fy F Eff Fy Eff F

gf/mm2 Kgf/mm2 Kgf/mm2 Kgf/mm2

A z

25, { { | }

,77~

7, z z | |

,~

56

C4140 44,289 63,27 45 64



y Calculo de la carga mayorada:

Conforme con el Artículo 5.4.1 de la COVENIN 2002:

Carga máxima vertical por impacto

Carga horizontal transversal

Carga horizontal longitudinal

y Cálculos de la viga carrilera en voladizo:

El momento flector máximo en voladizo se produce por la reacción Fz en el apoyo 5 dado el caso decarga 11. Datos tomados de Tabla 1 Reacciones en los apoyos:

Siendo X, la posición de la Fz.

y Verificación del perfil:

De acuerdo a las medidas tomadas, se pudo asumir que el perfil utilizado en la viga carrilera es de unIPE180 el cual posee las siguientes características:

Prv 1.1 Pr �

Prv 1.125 103

v

Prht 0.2

Pr �

Prht 0.205 tonne�

Prhl 0.1 Pr �

Prhl 0.102 tonne�

TABLA A3:

s

s d

rg

Pu

t

s

d

rg

Fx Fy Fz

T xt Kgf Kgf Kgf

10

AS� 10 -102 -205 -1125

11

AS�

11 -102 -205 -1125

9

AS�

9 -102 -205 -1125

TABLE � : �

cci

s

l

s

p

y

s

pu

t

s

d

rg

Fx Fy Fz

Kgf Kgf Kgf

4

AS�

6 2378,43 397 844,31

4 AS � 19 4209,6 633,99 351,34

X 2011 mm�

�

z 844.31 kg�

�

max�

z X��

Mf max 1.6

8 105

v kg m��

d 180mm�

bf 91mm�

tf 8mm�

t 5.3mm�

x 1320 m4

�

y 127 m4

�



E 2.1 106

�kg

cm2

!

Peso de viga por metro

Aplicando la ecuación de resistencia a la flexión

"Por lo tanto el perfil es aceptable para tal carga"

y Momento por peso propio de una viga en voladizo:

y Momento producido por la fuerza longitudinal:

La fuerza longitudinal de frenado actúa en cada ala de la viga, a una altura del baricentro de la secciónmenos el espesor del ala

Los momentos en X generado por propio peso viga + Carga vertical por impacto + Fuerzashorizontales longitudinales por impacto

Wy 2500kg

c

2!

W

6 c

3!

w� �

5.8kg

¨

ª ¸ º

!

WyMf

�

a�

W�

u

2500kg

c�

21163.01

K g

c�

2u

L 4023

!M� w1 w1

L2

2�!

M w1 127.858 kg ��!

br d2¨

ª ¸ ºtf ! br 8.2 c

�!

M r hl Pr hl br �! M r hl 8.389 kg ��!

M a M w1 Mf a

M r hl! M a 1.834 10

3v kg ��!



Myrht Prht X��

Myrht 411.451 kg m��

y Verificación del perfil por flexión

Como s es menor que se dice que la viga es compacta se obtiene los siguientes

momentos admisibles

Como CE < 1 el perfil es adecuado por esfuerzo

y Momento generado por la carga horizontal transversal:

Mymax Myrht�

P p 0.376

Wy�� P p 10.898� s

bf

2 tf �

s 5.688�

P pd 0.3

Wy�� P pd 8.695�

P p

Yx1d

2 Yx2

d

2 Yy1

bf

2 Yy2

bf

2

x

Ix

Yx1�

x 146.667 m3

��

y

Iy

Yy1�

y 27.912 m3

��

Mnx Wy

x��

Mny Wy

y�� Mnx 3.667 103

v

m��

Mny 697.802

m��

Mxadm 0.9 Mnx��

Myadm 0.9 Mny��

Mxadm 3.3 103

v

m��

Myadm 628.022

m��

Mxmax

Mxadm

¨

ª ¸ º

Mymax

Myadm

¨

ª ¸ º

1.011�



y Verificación por efectos locales:

Para cuantificar la flexión local debido a la carga de las ruedas sobre el ala inferior de la viga, cadarueda se tomara como una carga concentrada y el ala como una placa en voladizo.

Realmente cada punto de aplicación de carga tiene cuatro ruedas Prv se dividirá entre 4

km y ky son coeficientes para viga carril para polipasto

d/a = 0

Por tabla

Como el Fyadm es mayor que el esfuerzo se puede decir que el perfil es satisfactorio y puede ser usado.

y Verificación de flechas

Longitud de la viga carrilera

Flecha máxima, como se trata de una viga carrilera manual:

f ª

K m 6P«

¬

f 2

¨

ª

¸¹ º

�! K m

a1

ª

f

2! c1

a1

2!

a1 45.5 mm�! c1 22.75 mm�!

m1c1

a1

! m1 0.5! K m 0.370!

f ®

K m 6

P ̄

°

4

±

f 2

¨

©

ª

¸

¹

º

�! f ² 975.846kg

cm2

�!

Fyadm 0.75 Wy�! Fyadm 1.875 103

vkg

cm2

�!

Fyadm f ®

u

L 4023 mm!

³

maxaL

500!

³

maxa 8.046 mm�!



Las flechas obtenidas en la simulación son las siguientesTABLA 2 DESPLAZAMIENTOS EN LOS

PUNTOS:

S iendo la máxima flecha obtenida de 1,43705 mm lo que quiere decir que es menor a la máxima

admisible por lo tanto el perfil es aceptable.

y Verificación de Factores de seguridad en la estructura:

El chequeo se realiza de tal manera que el valor RADIO sea menor de 1.00 color ROJO.

Figura 2: Radio en la estructura.

En la Figura 2 se puede notar que toda la estructura posee radio en la zona azul y verde lo quecorresponde a valores de 0 a 0,70. Siendo el mayor valor el del frame 3 Y 4 por estar solicitado amayores esfuerzos. Ver anexos

T́µ

LE¶

:·

¸ ¹

º » a

¼ am

½

̧

¾ t

¿ À

̧

» ¿

¹

º

Á

¾ t

¿

¹

Â

Á

¾

t¿

¹

Ã

a¹

¿ À

̧

Ã

arÄ

a Zmm

Å Æ Ç È É Å Ê Ë Ì Í Î Î Ï Ð Î

Å Æ Ç È É Í Ñ Ê Ë Ì Ï Å Ë Ò Î Î

Í Ñ Æ Ç È É Å Ê Ë Ì Ó Ó Í Í Î Ô

Í Ñ Æ Ç È É Í Ñ Ê Í Ì Ô Ó Ò Ë Î

60816746 calculo de la viga para el polipasto manual

Documents