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PROYECTO “DESMONTAJE Y TRANSPORTE DE PUENTE MECANO I” Contrato: K-CCN-206-LTR-T-CON-071 MEMORIA DE CALCULO SISTEMA DE “OREJA DE IZAJE DE 15 TON” REV. D DESTINATARIO: Servicios Minería Inc., Sucursal del Perú Preparado por : Firma

Revisado por : Firma

Área Técnica ECOP SAC Fecha: 29/10/19

Aprobación ECOP SAC por: Firma

Área de Licitaciones ECOP SAC Fecha: 29/10/19

Aprobación SMI por : Firma

Gerente de Proyecto ECOP SAC Fecha: 29/10/19

Gestor SMI Fecha:

Este cuadro es el registro de todas las revisiones del procedimiento arriba identificado por número y título. Las versiones anteriores son por lo tanto reemplazadas por ésta y deberán ser consideradas como documentación obsoleta. CONTROL DE EMISIÓN Y CAMBIOS REV. Nº

FECHA

DESCRIPCIÓN

B

19/10/19

C D

ELABORADO POR:

REVISADO POR:

APROBADO POR:

Para revisión y aprobación

Gersinio Caceres

J. Carlos Coarita

25/10/19

Para revisión y aprobación

Gersinio Caceres

J. Carlos Coarita

29/10/19

Para revisión y aprobación

Gersinio Caceres

J. Carlos Coarita

El uso de este documento es asignado y autorizado única y exclusivamente por ECOP SAC Ingeniería y Construcción.

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MQ13-73-MC2110-SS3003_RD

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Rev.

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CONTENIDO 1.

GENERALIDADES.................................................................................................................................. 4 1.1.

GLOSARIO .................................................................................................................................... 4

1.2.

OBJETIVO ..................................................................................................................................... 4

1.3.

ALCANCE ...................................................................................................................................... 4

1.4.

NORMATIVA Y ESTANDARES APLICABLES ................................................................................... 4

1.5.

DOCUMENTO DE REFERENCIA ...................................................................................................... 5

1.6.

MATERIALES ................................................................................................................................ 5

1.6.1. 1.7. 2.

MAT. METALICOS ................................................................................................................. 5

GEOMETRIA DEL SISTEMA ........................................................................................................... 6

SIMULACION DE ESTRUCTURA ............................................................................................................ 7 2.1.

DATOS GENERALES ...................................................................................................................... 7

2.1.1.

ARQUITECTURA ........................................................................................................................ 7

2.1.2.

ESQUEMA ................................................................................................................................. 7

2.1.3.

ASUNCIONES............................................................................................................................ 8

2.1.4.

EXCLUSIONES .......................................................................................................................... 8

2.2.

MODELAMIENTO DELM SISTEMA Y ASIGNACION DE DEMANDA .................................................. 8

2.2.1.

ASEGURAMIENTO DE CAPACIDAD DEL SISTEMA SEGÚN ASME BTH-1 2017 ............................ 8

2.2.2.

ASIGNACION DE LA DEMANDA ............................................................................................... 10

2.3.

ANALISIS POR ELEMENTOS FINITOS .......................................................................................... 11

2.3.1.

“ESFUERZOS SEGUN VON MISES” Y/O “DEMANDA VS CAPACIDAD” ..................................... 11

2.3.2.

DEFORMACION ....................................................................................................................... 12

3.

CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 12

4.

RECOMENDACIONES .......................................................................................................................... 13

5.

Anexos ............................................................................................................................................... 13

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FIGURAS Figura 1: Medidas Generales ............................................................................................................................ 6 Figura 2: Sistema en su entorno ....................................................................................................................... 7 Figura 3: Configuración del Izaje del Set B2 ...................................................................................................... 7 Figura 4: Modelado del Sistema y Demanda ..................................................................................................... 8 Figura 5 : Asignación de la Demanda.............................................................................................................. 10 Figura 6: Relacion de “Demanda vs Capacidad” ............................................................................................. 11 Figura 7 : Detalle de Relacion de “Demanda vs Capacidad” & Convergencia .................................................... 11 Figura 8: Deformacion del Sistema ................................................................................................................. 12

TABLAS Tabla 1: Propiedades Mecánicas...................................................................................................................... 5 Tabla 2: Datos de Aseguramiento..................................................................................................................... 9

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1. GENERALIDADES 1.1. GLOSARIO Sistema DLC MEF FRAME RAE N/A

: Objeto de Estudio : Diagrama de Cuerpo Libre : Método de Elemento Finitos : Bastidor, Estructura de líneas : Reporte de Análisis Estructural y/o Memoria de Calculo : No Aplica

EL diseño es un proceso creativo que define las características del Sistema con la finalidad de que cumpla completamente con los objetivos del servicio: resistente, económico, funcional. El RAE incluye la información trascendente a ser considerada por el departamento de Ingeniería. 1.2. OBJETIVO • Analizar por el MEF tipo Frame y/o Brick al Sistema. • Evaluar el “Esfuerzo según Von Mises” y/o la relación “Demanda vs Capacidad” al Sistema. • Evaluar la deformación máxima y compararla con la recomendación de la IBC 1.3. ALCANCE La presente RAE tiene como alcance la simulación de la Capacidad del sistema a nivel de Pieza Metálica, cuya Demanda es el Peso del “Puente Mecano, parte B1y B2 separadamente, que se considera en 10.5 Ton. El análisis de juntas de soldadura y/o empernadas, si amerita se agregara en los anexos. En la sección 2.2.1 se muestra se muestra el Procedimiento ASME BTH-1-2017, la misma que está limitada a orejas sin anillo de refuerzo, por tal motivo un MEF, resolverá cualquier geometría de la oreja. 1.4. NORMATIVA Y ESTANDARES APLICABLES Para el desarrollo de RAE del Sistema, se toma como referencia los siguientes códigos y estándares, en las versiones indicadas, estas nos guiaran en las buenas prácticas del Diseño:

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1.5. DOCUMENTO DE REFERENCIA PLANOS DESARROLLADOS POR ECOP SAC MQ13-73-DR-2110-SS3006 DOCUMENTOS DESARROLLADOS POR EL PROVEEDOR Certificado de Calidad y Especificaciones de los Materiales. 1.6. MATERIALES 1.6.1. MAT. METALICOS Los Materiales y valores indicados en la Tabla 1, son de referencia se agregan además los materiales de las juntas soldadas y empernadas si es el caso, como alcance mínimo a ser utilizado en la fabricación y su correspondiente aseguramiento y control de calidad.

Tabla 1: Propiedades Mecánicas FUENTE: PROPIA

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1.7. GEOMETRIA DEL SISTEMA En la figura 1, se muestra la oreja y la plancha de distribución de esfuerzos, la misma que es una alternativa en un situación en que el objeto a levantar tenga un espesor inferior a 12,7 mm. La soldadura indicada es la mínima a utilizar, por ser corrida, recordemos que un cordón de 3mm por 25.4 mm de longitud soporta 1 Ton (ver anexo 5.4).

Figura 1: Medidas Generales FUENTE: PROPIA

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2. SIMULACION DE ESTRUCTURA 2.1. DATOS GENERALES 2.1.1. ARQUITECTURA

Figura 2: Sistema en su entorno FUENTE: PROPIA 2.1.2. ESQUEMA El Esquema muestra la Simulación del izaje del set B2.

Figura 3: Configuración del Izaje del Set B2 FUENTE: PROPIA

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2.1.3. ASUNCIONES • El Personal involucrado es acreditado y con experiencia. • Aseguramiento y conocimiento de la Demanda a sostener. • En el Sistema las juntas soldadas esta cubiertas por la norma AWS D14.1 • En el Sistema las juntas empernadas esta cubiertas por la norma AISC 348-09

2.1.4. EXCLUSIONES • Equivocado posicionamiento y/o aplicación. • Se excluye Demandas de impacto, provocados por el mal uso de la herramienta y/o equipo. • Movimientos bruscos del equipo, velocidad máxima permitida 10 Km/h • Velocidad de Viento no debe superar los 32.4 Km/h El Plan de Izaje considera lo anteriormente señalado, es competencia del Supervisor de Izaje, por medio del Rigger, paralizar maniobras que no cumplan con el ASME B30.20 2.2. MODELAMIENTO DELM SISTEMA Y ASIGNACION DE DEMANDA

Figura 4: Modelado del Sistema y Demanda FUENTE: PROPIA 2.2.1. ASEGURAMIENTO DE CAPACIDAD DEL SISTEMA SEGÚN ASME BTH-1 2017 Si bien la demanda es 10.5 Ton distribuido para 2 orejas (5.25 Ton) a pesar de observar 4 Orejas, (buenas practica en izaje), se está evaluando cada oreja con la demanda de 15 Ton, (Aprox. 3 veces más) debido a su existencia en Taller. En la Tabla 3 se muestra el aseguramiento del Sistema:

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Tabla 2: Datos de Aseguramiento FUENTE: PROPIA

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2.2.2. ASIGNACION DE LA DEMANDA La Demanda de 15 Ton es aplicada a la parte superior de la oreja considerando la superficie de contacto que tiene con Pin del Grillete de 1.5 pulg. (Ver Anexo 5.5)

Figura 5 : Asignación de la Demanda. FUENTE: PROPIA

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2.3. ANALISIS POR ELEMENTOS FINITOS 2.3.1. “ESFUERZOS SEGUN VON MISES” Y/O “DEMANDA VS CAPACIDAD” En la relación de análisis Demanda/Capacidad del sistema, se observa que la Demanda está por debajo de Capacidad, mostrándose el máximo solicitación en la parte lateral del agujero de la oreja

Figura 6: Relacion de “Demanda vs Capacidad” FUENTE: Autodesk Inventor

Figura 7 : Detalle de Relacion de “Demanda vs Capacidad” & Convergencia FUENTE: Autodesk Inventor

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2.3.2. DEFORMACION La deformación encontrada en el sistema es de 0.015 mm la que considera el peso propio, las demandas externas y las consideraciones de diseño (MEF)

Figura 8: Deformacion del Sistema FUENTE: Autodesk 3. CONCLUSIONES • El Sistema, soporta la Demanda externa vertical de 15 Ton • El valor de Factor de seguridad mínimo es 4.61, aceptable, para esta condición de Demanda y conocimiento de entorno.

•

La deformación máxima encontrada en el Sistema es de 0.015 mm, es aceptable, de acuerdo al buen juicio y experiencia (Ver anexo 5.2):

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4. RECOMENDACIONES • Revisar: la certificación de los materiales, la especificación de juntas de soldadura, la especificación juntas con pernos estructurales si es el caso.

5. Anexos Anexo 5.1: Recorte de IBC 2006

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Anexo 5.2: Recorte de Libro Diseño de Estructuras de Acero – Jack C. McCormac

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Anexo 5.3: Factor de Seguridad

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Anexo 5.4: Resistencia de Cordones típicas En la Imagen indica que supera la demanda con 2.98 mm de cordón de soldadura.

En la Imagen indica que supera la demanda con 2.98 mm de cordón de soldadura.

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En la Imagen indica que supera la demanda con 2.49 mm de cordón de soldadura. (Demanda 15 Ton)

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Anexo 5.5: Aplicación de Carga

Carga Aplica una carga axial o radial de la magnitud del campo específico a una cara cilíndrica que seleccione. Puede usar componentes vectoriales para definir el vector de carga de apoyo. A diferencia de la distribución uniforme de una carga de fuerza, la carga del rodamiento emplea una distribución de carga parabólica.

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