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12389-105-MEC-M-001

Memoria de Cálculo de Orejas para Montaje de Transformadores

Historial de Cambios: Revisión

Fecha

0

27 /11 / 14

Descripción de la Modificación Para aprobación del Cliente.

Elaborado por: N. Janampa Asistente Oficina Técnica Fecha: 27 / 11 / 2014 Firma:

Revisado por: D. Uzcategui Jefe. Oficina técnica Fecha: 27 / 11 / 2014 Firma:

Aprobado por: L. Huarache Residente de Obra Fecha: 27 / 11 / 2014 Firma:

Proyecto 12389 Debottlenecking - 130 KTPD

Memoria de Cálculo de Orejas para montaje de Transformadores Código: 12389-105-INT-220-M-0001

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Fecha: 27/10/2014

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ÍNDICE GENERAL

1. Consideraciones de Calculo 1.1.

Normas y Códigos

1.2.

Especificaciones

1.3.

Definición de Cargas.

2. Diseño de Oreja. 2.1.

Datos de entrada.

2.2.

Dimensiones para el diseño.

2.3.

Calculo de Capacidad de Oreja de Arrastre.

2.4.

Calculo de resistencia de la Soldadura de la oreja de arrastre.

2.5.

Selección de pernos de anclaje Mecanico. Conclusiones. Bibliografía.

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1. CONSIDERACIONES DE CÁLCULO: 1.1 NORMAS Y CÓDIGOS:  Reglamento Nacional de Estructuras (RNE).  Norma E.090 Estructuras Metálicas. 1.2 ESPECIFICACIONES: Materiales:  Planchas estructurales ASTM A36  Conexiones Soldadas : Electrodos E 7018  Anclaje Mecánico HILTI..  Concreto de 4000 PSI aproximado a 30 Mpa. 1.3 DEFINIENDO CARGAS  - Carga Muerta (DEAD): Considera todos los pesos al que se somete las orejas de Izaje. Peso del transformador: 15000.00 kg (W). 

Carga de Arrastre

=

WxUs

0.74 = Coeficiente de fricción estática acero sobre acero (Us) Carga de Arratre = 15000 x 0.74 = 11100 Kg Para dos puntos de apoyo (Orejas) = 5550 Kg / por oreja Para la memoria se considera una carga de 6000.00 Kg por Oreja. 2. DISEÑO DE OREJA. 2.1. Datos de entrada. _ Material: Plancha de Acero Estructural A 36. _ Carga de trabajo: 6000.00 Kg por Oreja. 2.2. Dimensiones para el Diseño: Se considera las siguientes dimensiones para el análisis:

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2.3. Cálculo de Capacidad de carga de Oreja de Arrastre: Se usara la fórmula para determinar el espesor de la oreja de Izaje, para el cálculo se conoce el espesor de la Oreja de Izaje, siendo esta de 18.00 mm :

Dónde: To = Espesor mínimo de la oreja de Izaje. W = Peso de la carga. S = Esfuerzo a la tensión del material. D = Distancia D que se indica en la siguiente figura:

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a). Esfuerzo a la tensión del material. Fy (A 36) = 2536 Kg/cm2 S = Fy x 0.4 S = 1014.55 Kg/cm2.

b) Calculo de Capacidad de Carga: De la siguiente formula se despeja W (Carga posible de Izaje):

W = (1014.55Kg/cm2 x 7.0cm)*(1.8 cm) W = 12783.33 Kg Resulta una capacidad de Carga de 12783.33 Kg con el espesor de la Oreja. Factor de Seguridad= 12783.33/6000 = 2.13. 2.4. Cálculo de Resistencia de la Soldadura de Oreja de Arrastre. Se considera para los elementos 2 cordones de Soldadura de 240 mm, con cateto de 10 mm .  Longitud de soldadura (L) L=2(240) L=480mm  longitud de garganta (T) T=W(0.707) T=10(0.707) T=7.07mm

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 sección critica (As) As=T(L) As=7.07(480) As=3393.6 mm2

 Esfuerzo permisible (Fs) Fy(E7018)=4227 kg/cm2 Fs=0.3(Fy) Fs=0.3(4227kgf/cm2) Fs=1268.1kgf/cm2  Fuerza permisible (Ws) Ws=Fs(As) Ws=1268.1(33.94cm2) Ws= 43034.24 kgf Carga de arrastre (Ci)= 6000.00 kgf (para cada oreja)

Ws>Ci OK

Factor de Seguridad = (Ws)/ (Ci)= = 43034.24 kgf / 6000.00 kgf = 7.17 (para cada oreja) 2.5. Selección de Pernos. Se consideran 4 pernos de anclaje mecánico sometidos a cortante y esfuerzo cortante, se selecciona del catálogo de anclaje mecánico de Hilti. Para el cálculo se considera un carga de 6000 Kgf . = 13200 Lbf. Para 4 anclajes= 13200/4 = 3300 Lb.

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Selección de Anclajes por esfuerzo Cortante y Esfuerzo de tracción. Se considera para la tabla concreto de 30 Mpa , equivalente a 4000 PSI.

Seleccionamos un anclaje de diámetro de 3/4" con profundidad de empotramiento de 6 1/2", con estas características las tensiones permisibles del Anclajes son: Tensión: 7185 Lb, en Tensión, FS = 7185/3300 = 2.18 Cortante: 7005 Lb en Cortante, FS = 7325/3300 = 2.22

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CONCLUSIONES:  Para la oreja su tensión de trabajo (Ci) es menor a la tensión permisible del material (Ws). 12783.33 kgf (Ws) > 6000 Kgf (Ci). Con factor de Seguridad de: Ws/Ci = 12783.33/6000 = 2.13  Factor de seguridad de la Soldadura de la oreja izaje es de: (Ws)/ (Ci)= 43034.24 / 6000.00 kgf = 7.17 (para cada oreja)  Se usaran 4 anclajes mecánicos de 3/4" con profundidad de empotramiento de 6 1/2", para la placa donde se soldaran las orejas de izaje  El modelo de Diseño es igual para las 8 orejas que se usaran, para el montaje de los 4 transformadores en la Nueva Sala Eléctrica.

BIBLIOGRAFIA:      

Especiación ANSI para Construcción de Acero Elementos de Acero ASCAPOTZALCO Diseño y Calculo de Recipientes a Presión de Ing. Juan Manuel Leon Estrada. Ficha técnica de SALFAMONTAJES. Cátalo Hilti de Anclaje Mecánico. Norma ASME B30.26.