Analisis de grua
Páginas: 8 (1976 palabras)
Publicado: 7 de abril de 2011
DISEÑO ESTRUCTURAL DE UNA GRUA FIJA ROTATORIA DE BRAZOS RIGIDOS USANDO LAS ESPECIFICACIONES AISC
AUTORES Javier Villacís Bermeo1, Alfredo Torres González2
1 2
Ingeniero Mecánico 2000 Director de Tesis, B.C. Ingeniería Mecánica, M.C. Mecánica Aplicada, M.C. Mecánica Estructural, University Rhode Island, University of Miami, USA
RESUMEN
El dimensionamiento de la grúa de brazos rígidospresenta la oportunidad de introducir el diseño mecánico hacia máquinas elaboradas esencialmente de acero. Esta maquinaria es un
sistema estructural relativamente simple de pocos componentes, muchos de los cuales resultará familiar para quienes hayan analizado sistemas de fuerzas simples en cursos de estática y dinámica. Aún así, la optimización del sistema requerirá un análisis cuidadoso parallevar a cabo los detalles de conexión y aún más, considerar los efectos originados por la
transferencia o variación de la carga actuante en el sistema. Durante el desenvolvimiento del proyecto1 se estipula la
metodología de análisis y consideraciones dentro del diseño del equipo en cuestión. Como apoyo en el estudio se cuenta
mayormente de recomendaciones y publicaciones de la AISC. Elproyecto finaliza estableciendo las conclusiones respectivas y sugerencias para posteriores estudios del equipo.
INTRODUCCION
La tesis tiene por objetivo el análisis y diseño estructural de una grúa fija rotatoria de brazos rígidos con alcance
horizontal de 35 metros, para el manejo y traslado de cargas con capacidad neta de 65 toneladas métricas. El enfoque es dirigido al cálculoestructural de los componentes principales de la grúa, para el manejo de cargas elevadas con operación relativamente lenta, en donde el número de ciclos está
usualmente debajo del rango de fatiga. El proyecto, una vez dadas las especificaciones técnicas, consta de tres etapas: −
Planteamiento de las cargas actuantes. Basándose en datos obtenidos de manuales adicionales con objeto de hallar lacombinación de carga más crítica.
−
Análisis global de la grúa de brazos rígidos. Se determinan las fuerzas axiales y reacciones principales al observar la interacción de los miembros como conjunto.
−
Análisis
y
diseño un
de
los más
elementos específico
principales. se determinan
Al las
desarrollar
estudio
fuerzas y momentos de diseño.
CONTENIDO
1.DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO.
1. 2.
Pluma Estructura de Brazos Rígidos 2.1. 2.2. 2.3. Brazos Rígidos Largueros Mástil, estructura principal
9
3
3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Estribos de sistema de amantillar y de carga Cables de sistema de amantillar y de carga Rueda Giratoria Tirantes Cimentación Bloque de poleas, sistema de carga Bloque de poleas, sistema de amantillar
2.1 2.3 1 8 12 4
10.Elevador 11. Portamástil 12. Cabecera del mástil
2.2 6
7 11
5
Figura 1. Componentes de la Grúa de Brazos Rígidos
La conformación estructural de la grúa fija de brazos rígidos resulta ser la combinación de una armadura espacial simple fija (brazos rígidos, largueros, mástil) y una armadura planar (mástil, pluma, sistema de amantillo) de geometría variable la cual es empleada para mover lacarga. Como guía se presenta la figura 1. Los elementos a diseñarse son los brazos rígidos, pluma, mástil, largueros, estribos (barras de ojal y placas conectoras) del sistema de amantillo y de carga además de las placas de asiento en los apoyos de los brazos rígidos.
2. ANÁLISIS Y DISEÑO DE LA PLUMA
Una vez establecidas las fórmulas que gobiernan las fuerzas axiales en cada elemento,mediante el empleo de curvas de influencia se determina las posiciones más críticas para cada uno de ellos en función de la posición de la carga en el gancho, P. En el análisis de la pluma se examina la misma bajo el efecto de cargas verticales (P, ωP) y cargas horizontales2 (carga de viento, de sismo, de oscilación) y se halla la combinación más crítica de carga axial y de momentos al
alcance D =...
AUTORES Javier Villacís Bermeo1, Alfredo Torres González2
1 2
Ingeniero Mecánico 2000 Director de Tesis, B.C. Ingeniería Mecánica, M.C. Mecánica Aplicada, M.C. Mecánica Estructural, University Rhode Island, University of Miami, USA
RESUMEN
El dimensionamiento de la grúa de brazos rígidospresenta la oportunidad de introducir el diseño mecánico hacia máquinas elaboradas esencialmente de acero. Esta maquinaria es un
sistema estructural relativamente simple de pocos componentes, muchos de los cuales resultará familiar para quienes hayan analizado sistemas de fuerzas simples en cursos de estática y dinámica. Aún así, la optimización del sistema requerirá un análisis cuidadoso parallevar a cabo los detalles de conexión y aún más, considerar los efectos originados por la
transferencia o variación de la carga actuante en el sistema. Durante el desenvolvimiento del proyecto1 se estipula la
metodología de análisis y consideraciones dentro del diseño del equipo en cuestión. Como apoyo en el estudio se cuenta
mayormente de recomendaciones y publicaciones de la AISC. Elproyecto finaliza estableciendo las conclusiones respectivas y sugerencias para posteriores estudios del equipo.
INTRODUCCION
La tesis tiene por objetivo el análisis y diseño estructural de una grúa fija rotatoria de brazos rígidos con alcance
horizontal de 35 metros, para el manejo y traslado de cargas con capacidad neta de 65 toneladas métricas. El enfoque es dirigido al cálculoestructural de los componentes principales de la grúa, para el manejo de cargas elevadas con operación relativamente lenta, en donde el número de ciclos está
usualmente debajo del rango de fatiga. El proyecto, una vez dadas las especificaciones técnicas, consta de tres etapas: −
Planteamiento de las cargas actuantes. Basándose en datos obtenidos de manuales adicionales con objeto de hallar lacombinación de carga más crítica.
−
Análisis global de la grúa de brazos rígidos. Se determinan las fuerzas axiales y reacciones principales al observar la interacción de los miembros como conjunto.
−
Análisis
y
diseño un
de
los más
elementos específico
principales. se determinan
Al las
desarrollar
estudio
fuerzas y momentos de diseño.
CONTENIDO
1.DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO.
1. 2.
Pluma Estructura de Brazos Rígidos 2.1. 2.2. 2.3. Brazos Rígidos Largueros Mástil, estructura principal
9
3
3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Estribos de sistema de amantillar y de carga Cables de sistema de amantillar y de carga Rueda Giratoria Tirantes Cimentación Bloque de poleas, sistema de carga Bloque de poleas, sistema de amantillar
2.1 2.3 1 8 12 4
10.Elevador 11. Portamástil 12. Cabecera del mástil
2.2 6
7 11
5
Figura 1. Componentes de la Grúa de Brazos Rígidos
La conformación estructural de la grúa fija de brazos rígidos resulta ser la combinación de una armadura espacial simple fija (brazos rígidos, largueros, mástil) y una armadura planar (mástil, pluma, sistema de amantillo) de geometría variable la cual es empleada para mover lacarga. Como guía se presenta la figura 1. Los elementos a diseñarse son los brazos rígidos, pluma, mástil, largueros, estribos (barras de ojal y placas conectoras) del sistema de amantillo y de carga además de las placas de asiento en los apoyos de los brazos rígidos.
2. ANÁLISIS Y DISEÑO DE LA PLUMA
Una vez establecidas las fórmulas que gobiernan las fuerzas axiales en cada elemento,mediante el empleo de curvas de influencia se determina las posiciones más críticas para cada uno de ellos en función de la posición de la carga en el gancho, P. En el análisis de la pluma se examina la misma bajo el efecto de cargas verticales (P, ωP) y cargas horizontales2 (carga de viento, de sismo, de oscilación) y se halla la combinación más crítica de carga axial y de momentos al
alcance D =...
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