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• Cristian Martinez

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Trabajo Práctico N°1: Grúas. Respuestas. 1) Concepto Una grúa es una máquina de elevación de movimiento discontinuo destinado a elevar y distribuir cargas en el espacio suspendidas de un gancho. Por regla general son ingenios que cuentan con poleas acanaladas, contrapesos, mecanismos simples, etc. para crear ventaja mecánica y lograr mover grandes cargas. Las primeras grúas fueron inventadas en la antigua Grecia, accionadas por hombres o animales. Estas grúas eran utilizadas principalmente para la construcción de edificios altos. Posteriormente, fueron desarrollándose grúas más grandes utilizando poleas para permitir la elevación de mayores pesos. En la Alta Edad Media fueron utilizadas en los puertos y astilleros para la estiba y construcción de los barcos. Algunas de ellas fueron construidas ancladas a torres de piedra para dar estabilidad adicional. Las primeras grúas se construyeron de madera, pero desde la llegada de la revolución industrial los materiales más utilizados son el hierro fundido y el acero. La primera energía mecánica fue proporcionada por máquinas de vapor en el s. XVIII. Las grúas modernas utilizan generalmente los motores de combustión interna o los sistemas de motor eléctrico e hidráulicos para proporcionar fuerzas mucho mayores, aunque las grúas manuales todavía se utilizan en los pequeños trabajos o donde es poco rentable disponer de energía. Existen muchos tipos de grúas diferentes, cada una adaptada a un propósito específico. Los tamaños se extienden desde las más pequeñas grúas de horca, usadas en el interior de los talleres, grúas torres, usadas para construir edificios altos, hasta las grúas flotantes, usadas para construir aparejos de aceite y para rescatar barcos encallados. También existen máquinas que no caben en la definición exacta de una grúa, pero se conocen generalmente como tales. Partes Importantes Mástil: Consiste en una estructura metálica de sección normalmente cuadrada, cuya principal misión es dotar a la grúa de altura suficiente. Normalmente está formada por módulos de celosía que facilitan el transporte de la grúa. Para el montaje se unirán estos módulos, mediante tornillos, llegando todos unidos a la altura proyectada. Su forma y dimensión varía según las características necesarias de peso y altura. En la parte superior del mástil se sitúa la zona giratoria que aporta a la grúa un movimiento de 360º horizontales. También según el modelo puede disponer de una cabina para su manejo por parte de un operario. Para el acceso de operarios dispondrá de una escala metálica fijada a la estructura.

Flecha: Es una estructura de celosía metálica de sección normalmente triangular, cuya principal misión es dotar a la grúa del radio o alcance necesario. Su forma y dimensión varía según las características necesarias de peso y longitud. También se le suele llamar pluma. Al igual que el mástil suele tener una estructura modular para facilitar su transporte. Para desplazarse el personal especializado durante los trabajos de montaje, revisión y mantenimiento a lo largo de la flecha dispondrá de un elemento longitudinal, cable fiador, al que se pueda sujetar el mosquetón del cinturón de seguridad.

Contraflecha: La longitud de la contraflecha oscila entre el 30 y el 35 % de la longitud de la pluma. Al final de la contraflecha se colocan los contrapesos. Esta unido al mástil en la zona opuesta a la unión con la flecha. Está formada una base robusta formada por varios perfiles metálicos, formando encima de ellos una especie de pasarela para facilitar el paso del personal desde el mástil hasta los contrapesos. Las secciones de los perfiles dependerán de los contrapesos que se van a colocar. Contrapeso: Son estructuras de hormigón prefabricado que se colocar para estabilizar el peso y la inercia que se produce en la flecha grúa. Deben estabilizar la grúa tanto en reposo como en funcionamiento. Tanto estos bloques como los que forman el lastre deben de llevar identificado su peso de forma legible e indeleble. Carro: Consiste en un carro que se mueve a lo largo de la flecha a través de unos carriles. Este movimiento da la maniobrabilidad necesaria en la grúa. Es metálico de forma que soporte el peso a levantar. Cables y gancho: El cable de elevación es una de las partes más delicadas de la grúa y, para que dé un rendimiento adecuado, es preciso que sea usado y mantenido correctamente. Debe estar perfectamente tensado y se hará un seguimiento periódico para que, durante su enrollamiento en el tambor no se entrecruce, ya que daría lugar a aplastamientos. El gancho irá provisto de un dispositivo que permite la fácil entrada de cables de las eslingas y estrobos, y de forma automática los retenga impidiendo su salida si no se actúa manualmente. Motores: La grúa más genérica está formada por cuatro motores eléctricos:  Motor de elevación: permite el movimiento vertical de la carga.  Motor de distribución: da el movimiento del carro a lo largo de la pluma.  Motor de orientación: permite el giro de 360º, en el plano horizontal, de la estructura superior de la grúa.  Motor de translación: desplazamiento de la grúa, en su conjunto, sobre carriles. Para realizar este movimiento es necesario que la grúa este en reposo.

Riesgos Al operar una grúa hay una gran cantidad de riesgos que se corren, muchas veces inconscientemente, pero que pueden ser solucionados con medidas preventivas de seguridad.

Entre los peligros que pueden volverse tangibles tenemos al del vuelco de la grúa misma, que se produce cuando ésta cuenta con una nivelación defectuosa, cuando el terreno no fue apropiadamente preparado para los movimientos de la grúa sobre él, cuando la carga que se coloca en la grúa supera el máximo de peso aconsejado o cuando el clima interviene implacablemente, como el caso de los fuertes vientos. En el caso de las cargas, éstas también pueden precipitarse por diferentes razones, como fallos en el circuito, problemas en los frenos, en los cables, las poleas y en los elementos auxiliares. Hay otros dos problemas que son de mucho riesgo, como el encierro en la grúa móvil entre dichos elementos auxiliares u ocasionado por los elementos que forman parte de la carga. Otro de los grandes riesgos es el contacto con el sistema eléctrico. Asimismo pueden producirse caídas de distintos niveles, puede haber consecuencias por la exposición a fuertes ruidos, quemaduras al estar en contacto con elementos calientes e incluso intoxicación producto de la inhalación de los gases emanados por el motor de la grúa. El viento El sentido común nos indica que un fuerte viento puede llegar a desestabilizar una carga durante su izaje. Efectivamente, es un efecto no deseado, pero la probabilidad de un accidente inesperado está latente, cuando no poseemos las herramientas y los criterios para evitarlo. En sí, no es el viento el que provoca la desestabilización, sino la presión que genera al incidir en el área de contacto de la grúa y de su carga, pues incide en ambas de una manera directamente proporcional. Utilizando una sencilla formula nos percatamos de esto: P=Kvs2, donde; P=Presión en (N/m2) K=Constante de Densidad del Aire Vs=Velocidad del Viento en (m/s) al Cuadrado O sea, que si la Velocidad del viento se duplica, la presión sobre el objeto se cuadruplica. (Ver figura siguiente):

Es por ello que para determinar la incidencia del viento en las cargas y la grúa que estamos utilizando, debemos contar en sitio con un anemómetro o medidor de vientos, que nos indique la velocidad del viento en todo momento, como el que se ilustra abajo.

Este sencillo aparato permite la medición del viento en m/s o km/h, lo cual facilita el cálculo de la velocidad del viento. Como punto de referencia, algunos fabricantes de grúas han calculado y determinado ya los límites de velocidad de viento para las operaciones de sus equipos. Por ejemplo, algunas entidades como reino unido recomiendan un límite de velocidad de viento de 50 km/hs para grúas móviles, y 72 km/hs para grúas torre. Esto varía según marca y modelo. Sin embargo, el manual del fabricante de la grúa tiene la última palabra, y será este el punto obligado de referencia que debe determinarse para saber con exactitud como operar de manera segura durante estos eventos de viento. Sin embargo, si el operador de la grúa y su asistente en tierra deciden detener operaciones a velocidades de viento inferiores, ellos conocen su maquinaria mejor que nadie, y su decisión debe ser respetada, incluso por los dueños de los equipos y los gerentes en el sitio.

De igual forma, una buena planificación rinde los resultados de seguridad adecuados. Para ello, cuando se vaya a hacer un izaje con viento anticipado, es prudente tomar medidas del viento con el anemómetro. Si el anemómetro está a nivel del suelo, tomar nota de los siguientes factores de corrección de viento:

La superficie A la hora del montaje de la grúa debe de prevalecer el criterio de seguridad sobre el de rentabilidad. Cuando esté previsto en el proyecto la ejecución de un vaciado en caja del terreno, para la ubicación de la cimentación de la grúa, se seguirá las Normas Tecnológicas de Edificación.

- Cimentaciones, contenciones, taludes. - Desmontes: Zanjas y Pozos.

En una superficie de trabajo irregular, se colocan chapones y durmientes en cada lugar donde apoyen las zapatas hidráulicas (criques) de la grúa a efectos de que ésta quede nivelada. Las grúas pueden volcar ó colapsar si la superficie del terreno donde operan no puede soportar su peso. Para que la presión específica sobre el terreno no sea excedida puede ser necesario disponer bajo las zapatas de los estabilizadores de placas de acero ó chapones para distribuir la carga.