Diseño Puente Grua

GRÚAS

Departamento de Ingeniería Mecánica
Universidad Carlos III de Madrid

GRÚAS

TRANSPORTES

GRÚAS

INTRODUCCIÓN

• Grúa: aparato para izar, para levantar y
bajar cargas verticalmente y para moverlas
horizontalmente mientras se mantienen
suspendidas.
• UNE 58-104-87. Parte 1. Tipos de
aparatos de elevación:
–
–
–
–

Según concepción.
Según posibilidades de traslación.Según dispositivo de mando.
Según posibilidad de orientación.

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GRÚAS

CÁLCULO ESTRUCTURAL
• El cálculo estructural dinámico permite determinar el valor de
las tensiones a las que está sometido el aparato de elevación
durante su funcionamiento.
• Fases:
1.
2.

3.

Obtención de solicitaciones y combinaciones de ellas que actúan
sobre la estructura.
Obtención dedesplazamientos, esfuerzos, tensiones y reacciones
existentes en cada uno de los elementos resistentes mediante el
proceso de cálculo correspondiente.
Comprobación de los valores obtenidos con los valores admisibles
de elasticidad, resistencia y estabilidad.

Hoy en día: programas informáticos de elementos finitos

GRÚAS

CÁLCULO ESTRUCTURAL
• Solicitaciones a tener en cuenta:
–

Solicitacionesprincipales que se ejercen sobre la estructura del aparato
supuesto inmóvil, en el estado de carga más desfavorable:
•
•

–

Solicitaciones debidas a movimientos verticales:
•
•

–

Carga de servicio: carga útil + elementos accesorios
Peso propio: peso elementos de la grúa (a excepción carga de servicio)
Aceleraciones o desaceleraciones
Choques verticales debido al rodamiento sobrelas vías

Solicitaciones debidas a movimientos horizontales:
•
•
•
•

Aceleraciones o desaceleraciones de movimientos
Fuerza centrífuga
Efectos transversales debido a rodadura
Efectos de choque

–

Solicitaciones debidas a efectos climáticos:

–

Solicitaciones diversas:

•
•

Efectos del viento, nieve, temperatura
Dimensionamiento de pasarelas o barandillas

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GRÚASCÁLCULO ESTRUCTURAL

• Norma UNE 58132-2
• Determinación de combinaciones de solicitaciones:
–
–
–

CASO I: Aparato en servicio sin viento
CASO II: Aparato en servicio con viento
CASO III: Aparato sometido a solicitaciones
excepcionales:
•
•
•

Viento en tempestad
Efecto de choque con los topes fin de carrera
Ensayos estático y dinámico

GRÚAS

CÁLCULO ESTRUCTURAL: CASO I• CASO I: Caso normal sin viento:
–

Se consideran las solicitaciones estáticas debidas al peso propio
SG, las fuerzas debidas a la carga de servicio SL multiplicadas por
el coeficiente dinámico ψ y los dos efectos horizontales más
desfavorables SH sin considerar los efectos de choque,
multiplicadas todas ellas por el coeficiente de mayoración γc:

γ c ( SG +ψSL +SH )
–Coeficiente de mayoración γc [UNE 58132-2] : Es función del grupo
de clasificación del aparato

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GRÚAS

CÁLCULO ESTRUCTURAL: CASO I

γ c ( SG +ψSL +SH )
• Coeficiente dinámico ψ: tiene en cuenta
–
–
–

El levantamiento de la carga de servicio.
Las aceleraciones o desaceleraciones en el movimiento de
elevación.
Los choques verticales debidos a la rodadura sobre las
vías.

Ψ=1+ξVLVL es la velocidad de elevación en m/s
ξ es un coeficiente experimental obtenido de numerosas mediciones
efectuadas en diferentes tipos de aparatos

GRÚAS

CÁLCULO ESTRUCTURAL: CASO I

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GRÚAS

CÁLCULO ESTRUCTURAL: GRÚA TORRE
G: peso de la grúa
Pi=Q+Pc
(carga+carro)
Gc: peso del contrapeso

Es importante conocer cual es la
carga máxima en función del
alcance: se suele indicarsu valor
en los puntos A y B

GRÚAS

CÁLCULO ESTRUCTURAL: GRÚA TORRE

Estructura superior
Los tirantes trabajan a tracción,
mientras que la portaflecha trabaja
a compresión, flexión y cortadura
Esfuerzos de tracción en los tirantes:

T1 =

PB
sen ( β )

Gc
T2 =
sen ( α )

T1 =

ψ ⋅ PB
sen ( β )

Gc
T2 =
sen ( α )

σ1 =

T1
A1

T
σ2 = 2
A2

Los esfuerzos en...