• Author / Uploaded
• Pedro Illanes Varas

Citation preview

1. DATOS DEL DISEÑO Pi

10000 ˜ kgf

Carga de izaje

Pc

500 ˜ kgf

Peso del carro

L

10 ˜ m

Longitud de la viga puente

a

1˜ m

Separación entre ruedas del carro

Fy

kgf

2530 ˜

cm E

2

6 kgf 2

2.1 ˜ 10 ˜

Tensión de fluencia Acero A36

Módulo de elas)cidad del acero

cm

ρ

7850 ˜

kgf 3

Densidad del acero

m

2. DIMENSION DE LA SECCION 2.1. Dimencion de viga (general en el tramo) H

400 ˜ mm

B

200 ˜ mm

A

150 ˜ mm

e

15 ˜ mm

t

10 ˜ mm

h

H  2˜ e

h0

He

Ac

2

2 ˜ ( e ˜ B  h ˜ t)

134 ˜ cm

Área de la sección

Ix

2 1 3 1 3 · H e· § § 2˜ ¨ ˜ e ˜ B  ˜ h ˜ t¸  2 ¨  ¸ ( e ˜ B ) 12 © 12 ¹ © 2 2¹

Ix

30687 cm

Iy

2 1 1 A t· § 3 3· § 2˜ ¨ ˜ e˜ B  ˜ h ˜ t ¸  2 ¨  ¸ ( t ˜ h) 12 © 12 ¹ © 2 2¹

Iy

5632 cm

4

Momento de inercia centroidal principal mayor

4

Momento de inercia centroidal principal menor 2

Zx Zy

Sx

Sy

B ˜ e ˜ h0  t ˜ t ˜ h˜ A  e ˜ 2I x H 2I y B

h

3

1839 ˜ cm

2

B

2

3

855 ˜ cm

2 3

1534 ˜ cm

3

563 ˜ cm

2.2. Dimencion seccion de apoyo Ha

200 ˜ mm

ex

0 ˜ mm

4

5632 ˜ cm

Modulo plas)co en x

Modulo plas)co en y

Modulo elas)co en x

Modulo elas)co en y

3. CARGAS SOBRE PUENTE GRÚA 3.1. Carga de levante, peso del carro y puente grua Pi

10000 ˜ kgf

Carga de izaje

Pc

500 ˜ kgf

Peso del carro

Pp

Ac ˜ L ˜ ρ

1052 ˜ kgf

Peso del puente

3.2. Carga de impacto I1

0.1 ˜ Pi

I2

0.2 ˜ Pi  Pc

I3

1000 ˜ kgf

Impacto ver)cal

 2100 ˜ kgf 0.1 ˜  Pi  Pc  Pp 1155 ˜ kgf

Impacto lateral Impacto longitudinal

3.3. Carga muertas

qp

ρ ˜ Ac

qb

20 ˜

Qr

60 ˜

105 ˜

kgf m

kgf

Peso propio de la viga

Peso propio de la baranda

m kgf

Peso propio pasillo de mantencion y parrilla

2

m Ap

1˜ m

qr

Ap ˜ Qr

Ancho de pasillo

60 ˜

kgf m

Peso propio pasillo de mantencion y parrilla

3.4. Sobre carga pasillo

SC

100 ˜

kgf

Sobrecarga de pasillo

2

m qa

Ap ˜ SC

100 ˜

kgf m

Sobrecarga de pasillo

Momento Flectores y cortes maximos

Para efectos calcular los momentos máximos se utilizaran los diagramas de momento flectores y corte entregados por el ICHA 2001, para vigas con 2 cargas móviles de magnitud “P” y separadas a una distancia “a” entre sí. Se tiene que tener presente además que las fuerzas puntuales “P” se tienen que dividir en 4 debido a que son 4 ruedas del puente birriel.

§ 2˜ L © N

Mmax

˜ ¨L 

N˜ L

a·

¸ 2¹

2

if a d  2 

if a !  2 

4

2 ˜ L

§ 2 © 1

xM.1

2 ˜ L

L 2

˜ ¨L 

a·

¸ if a d  2 

2¹

if a !  2 

2 ˜ L

2 ˜ L

Como el valor de “a” es constante y es menor a 0.5858L, entonces todo los momentos se calculan con la primera formula

§ ©

N ˜ ¨2 

Vmax

a·

¸

0˜ L

xV.1

L¹

De igual forma se u)lizaran los diagramas para carga uniformemente distribuidas de magnitud q. q

Mmax.2

2

˜ x ˜ ( L  x)

xM.2

q˜ L

Vmax.2

xV.2

2

L 2

0˜ L

4. Momentos y cortes maximos en eje fuerte X­X 4.1. Momento flector y corte maximo por carga P

P

Mx1

Vx1

Pi  Pc 4

2625 ˜ kgf

2 a· § ˜ ¨L  ¸ 2˜ L © 2¹

P

§ ©

P ˜ ¨2 

a·

¸

L¹

11845 ˜ kgf ˜ m

4988 ˜ kgf

x

§ 2 © 1

˜ ¨L 

a·

¸

2¹

4.75 m

4.2. Momento flector y corte maximo por carga Qt

Qt

qb  qr  qa  qp Qt

Mx2

Vx2

˜ x ˜ ( L  x)

2

Qt ˜ L

285 ˜

kgf m

3556 ˜ kgf ˜ m

x

4.75 m

1426 ˜ kgf

2

4.3. Momento flector y corte maximo debido a impacto ver6cal

PP

I1

250 ˜ kgf

4

Mx3

§ 2˜ L ©

Vx3

PP ˜ ¨ 2 

PP

˜ ¨L 

§ ©

a·

2

¸

1128 ˜ kgf ˜ m

2¹

a·

¸

L¹

x

4.75 m

475 ˜ kgf

5. Momento maximos en eje debil Y­Y 5.1. Momento flector y corte maximo por carga Pu Pu

My1

Vy1

I2

525 ˜ kgf

4

2 a· § ˜ ¨L  ¸ 2˜ L © 2¹

Pu

a· § Pu ˜ ¨2  ¸ L¹ ©

2369 ˜ kgf ˜ m

x

4.75 m

998 ˜ kgf

5.2 Momento flector y corte maximo por carga Qt

Qti

My2

Qt 10 Qti 2

29 ˜

kgf m

˜ x ˜ ( L  x)

355.6 ˜ kgf ˜ m

x

4.75 m

Qti ˜ L

Vy2

2

142.59 ˜ kgf

5.3 Momento flector y corte maximo por carga sismica 0.23 ˜ 0.75

C max I

Coeficiente sismico maximo

0.1725

Coeficiente de importancia

1 C max ˜ I ˜ Pc

Ps

22 ˜ kgf

4

Qs

qp  qb  qr  0.5 ˜ qa

qs

C max ˜ I ˜ Qs Ps

§ 2˜ L ©

My3

Vy3

˜ ¨L 

41 ˜

a·

235 ˜

kgf m

kgf m

2

qs

¸  ˜ x ˜ ( L  x) 2¹ 2

a · qs ˜ L § Ps ˜ ¨ 2  ¸  L¹ 2 ©

603 ˜ kgf ˜ m

x

4.75 m

244 ˜ kgf

6. CLASIFICACIÓN DE LA SECCIÓN Se va a considerar que la viga es de seccion )po cajon, de altura H y base A+t λp.ala

1.12 ˜

E Fy E

2.42 ˜

λp.alma

λr.ala

32

70

Fy

λr.alma

1.40 ˜

E

5.70 ˜

6.1. Eje X­X

λala.x

ALAx

At e

9

"COMPACTO"

if λala.x d λp.ala

"NO COMPACTO" "ESBELTO"

if λp.ala  λala.x d λr.ala

if λr.ala  λala.x

40

Fy E Fy

164

ALAx

"COMPACTO" h

λalma.x

37

t

ALMAx

if λalma.x d λp.alma

"COMPACTO"

if λp.alma  λalma.x d λr.alma

"NO COMPACTO"

if λr.alma  λalma.x

"ESBELTO" ALMAx

"COMPACTO"

6.2. Eje Y­Y λala.y

ALAy

h

37

t

if λala.y d λp.ala

"COMPACTO"

if λp.ala  λala.y d λr.ala

"NO COMPACTO" "ESBELTO" ALAy λalma.y

ALMAy

if λr.ala  λala.y

"NO COMPACTO" At e

9

"COMPACTO"

if λalma.y d λp.alma

"NO COMPACTO" "ESBELTO" ALMAy

if λp.alma  λalma.y d λr.alma

if λr.alma  λalma.y

"COMPACTO"

6.3. Momento nominales eje X­X

Mp.x Mn.F.x

Fy ˜ Z x Mp.x

46539 ˜ kgf ˜ m

B efec

I x.efec

ª

E

¬

Fy

min «1.92 ˜ e ˜

bx.efec

˜ 1  0.38 ˜

B  ( A  t )  bx.efec

e ( A  t)

˜

Fy

( A  t)»

140 ˜ mm

¼

200 ˜ mm

2 1 3 1 3 · H e· § § 2 ˜ ¨ ˜ e ˜ B efec  ˜ h ˜ t¸  2 ¨  ¸  e ˜ B efec 12 © 12 ¹ © 2 2¹

2I x.efec

Sx.efec

H

Mn.ala.x

3

Mn.F.x if ALAx

"COMPACTO"

§



©

Fy ˜ Sx.efec if ALAx Mn.alma.x

4

30687 ˜ cm

1534 ˜ cm

Mp.x  Mp.x  Fy ˜ Sx ¨ 3.57 ˜

At

Fy

e

E

Mn.F.x if ALMAx



if ALAx

¹

"NO COMPACTO"

"COMPACTO"



0 if ALMAx

·

 4.0¸

"ESBELTO"

§ h Mp.x  Mp.x  Fy ˜ Sx ¨ 0.305 ˜ t ©

Mn.x

º

E

Fy E

·

 0.738¸

¹

if ALMAx

"NO COMPACTO"

"ESBELTO"





min Mn.F.x Mn.ala.x Mn.alma.x

46539 ˜ kgf ˜ m

6.3. Momento nominales eje Y­Y Mp.y

Fy ˜ Z y 21632 ˜ kgf ˜ m

Mn.F.y

Mp.y

by.efec

min «1.92 ˜ t ˜

I y.efec

2 1 1 A t· § 3 3· § 2˜ ¨ ˜ e˜ B  ˜b ˜ t ¸  2 ¨  ¸  t ˜ by.efec 12 y.efec ¹ © 12 © 2 2¹

ª ¬

§ t ˜ ¨1  0.38 ˜ ˜ Fy h E

©

· º ¸ h» Fy ¹ ¼ E

370 ˜ mm

4

5632 ˜ cm

2I y.efec

Sy.efec

3

563 ˜ cm

B

Mn.ala.y

Mn.F.y if ALAy

"COMPACTO"

§ h Mp.y  Mp.y  Fy ˜ Sy ¨ 3.57 ˜ t ©



Fy ˜ Sy.efec if ALAy Mn.alma.y

Fy



Mn.F.y if ALMAy

Mn.y

©





7. Resumen esfuerzos totales 7.1. Cargas Está6cas Mx1  Mx2

VTX1

Vx1  Vx2

15401 ˜ kgf ˜ m 6413 ˜ kgf

7.2. Cargas Está6cas más impacto MTX2

Mx1  Mx2  Mx3

VTX2

Vx1  Vx2  Vx3

MTY1

My1  My2

VTY1

Vy1  Vy2

1140 ˜ kgf

MTY2

0.75 My2  My3





VTY2

0.75 Vy2  Vy3



16529 ˜ kgf ˜ m 6888 ˜ kgf

2725 ˜ kgf ˜ m



719 ˜ kgf ˜ m 290 ˜ kgf

Corte directo fvx1

VTX1





2 Ha  2 ˜ e ˜ t

189 ˜

At

Fy

e

E

kgf 2

cm

·

 0.738¸

"ESBELTO"

min Mn.F.y Mn.ala.y Mn.alma.y

MTX1

"NO COMPACTO"

"COMPACTO"

Mp.y  Mp.y  Fy ˜ Sy ¨ 0.305 ˜ 0 if ALMAy

if ALAy

¹

"ESBELTO"

§



E

·

 4.0¸

17314 ˜ kgf ˜ m

¹

if ALMAy

"NO COMPACTO"

fvx2

fvx

fvy1

fvy2

fvy

VTX2



203 ˜



2 Ha  2 ˜ e ˜ t



max fvx1 fvx2 VTY1



cm

VTY2

5˜

2B ˜ e

2

cm 203 ˜

kgf 2

cm

kgf

19 ˜

2B ˜ e

kgf

2

kgf 2

cm



max fvy1 fvy2



kgf

19 ˜

cm

2

Corte por torsion

Mtb

§ A  A · ˜q ¨ p¸ b ©2 ¹

21 ˜

Mtr

§ A  Ap · ¨ ¸ ˜ qr © 2 ¹

35 ˜

Mta

§ A  Ap · ¨ ¸ ˜ qa © 2 ¹

57 ˜

Mt1

L 2

kgf ˜ m m kgf ˜ m



P ˜ ex

Mt3

PP ˜ ex

Mt5

m

m



˜ Mtb  Mtr  Mta

Mt2

Mt4

kgf ˜ m

0

Pu ˜ Ha 2 Vy3 ˜ Ha 2

567 ˜ kgf ˜ m

0 53 ˜ kgf ˜ m

24 ˜ kgf ˜ m

MT1

Mt1  Mt2  Mt4

620 ˜ kgf ˜ m

MT2

Mt1  Mt2  Mt4

515 ˜ kgf ˜ m

Momento torsor debido al peso de la baranda

Momento torsor debido al peso de la rejilla

Momento torsor debido a la sobrecarga de pasillo

MT3

Mt1  Mt2  Mt3

567 ˜ kgf ˜ m

MT4

Mt1  Mt2  Mt5

592 ˜ kgf ˜ m

MT5

Mt1  Mt2  Mt5

543 ˜ kgf ˜ m



MT

ft1





120 ˜



80 ˜

2ª( A  t) ˜ Ha  e ˜ tº ¬ ¼



2ª( A  t) ˜ Ha  e ˜ eº ¬ ¼





120 ˜

fvx  fvy  ft

341 ˜

max ft1 ft2

620 ˜ kgf ˜ m

kgf 2

cm

MT

ft2

ft



max MT1  MT2  MT3  MT4  MT5

MT

kgf 2

cm

kgf cm

2

Corte total fv

kgf 2

cm

Check



if fv d 0.4 ˜ Fy "CUMPLE" "REDISEÑAR"



"CUMPLE"

Verificación a la deformación

∆max

∆adm ∆max ∆adm

( P  PP) ˜ a 24 ˜ E ˜ I x L 800 0.9



2

˜ 3˜ L  4˜ a

13 ˜ mm

2

5 ˜ Qt ˜ L

4

 384 ˜ E ˜ I

11.26 ˜ mm x

Verificación a la flexión 5

Ω

1.67

3





2725 ˜ kgf ˜ m





16529 ˜ kgf ˜ m

My

max MTY1 MTY2

Mx

max MTX1 MTX2

Mx Mn.x Ω



My Mn.y Ω

0.85