Calculo Pasarelas y Escaleras (Cesar)

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258210249

CÁLCULO

Páginas: 45

Referencia:

Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas

Página: 2

HISTORIAL DEL DOCUMENTO

Rev.

Fecha

Realizado Revisado Verificado Aprobado Aceptado por ENREA

Ob!eto de la edici"#

CA$%&O CON RE'EC(O A LA E)&C&*N AN(ER&OR + 'UN(O 'EN)&EN(E

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HISTORIAL DEL DOCUMENTO

Rev.

Fecha

Realizado Revisado Verificado Aprobado Aceptado por ENREA

Ob!eto de la edici"#

CA$%&O CON RE'EC(O A LA E)&C&*N AN(ER&OR + 'UN(O 'EN)&EN(E

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,N)&CE -. &#trodcci"# / descripci"# de las i#stalacio#es......................................................... 1.1. &'(R)*+CC&,'.......................................................................................................... 1.2. "-P//-&"'() *" / &'(//C&,' .......................................................................... 1.%. "C/"R/ *" /CC") / P/'(/............................................................................. 1.4. C /R/C("R(&C/ *" / P/(/#)R-/.................................................................... 0. Acr"#i1os / defi#icio#es............................................................................................ 2. Nor1ativa aplicable..................................................................................................... 4. Accio#es....................................................................................................................... 4.1. C /R3/ P"R-/'"'(":.......................................................................................... 4.2. )R"C/R3/ *" +)............................................................................................. 4.%. C)'*&C&)'" /')R-/"....................................................................................... 4.4. &-): 1% 5. $odelo por ele1e#tos fi#itos...................................................................................... 5.1. /'&& *" / "(R+C(+R/................................................................................... 5.2. C /R/C("R(&C/ *" -)*") -/("-(&C)........................................................... 5.%. ("'&,' /*-&&" *" *&"6)................................................................................. 3. Calclo 'asarelas......................................................................................................... 7.1. P //R"/ C)(/ 490  970 *" C)' /'C) *" 1-.................................................. 7.2. P //R"/ C)(/ 970 "' +"C) *" %;2 -................................................................ 7.%. P //R"/ C)(/ 970 "' +"C) *" 24;17 -.......................................................... 7.4. P //R"/ C)(/ 970 "' +"C) *" 17;17 -..........................................................

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1.

Introducción instlciones

1

Introducción

y

descripción

de

ls

"l o<=eto de este documento es e>poner los cálculo de las estructuras metálicas au>iliares como plataformas estructurales de mantenimiento y escaleras metálicas para acceso interior de comunicaci!n entre pisos del edificio destinado al /lmac?n de "spera de Contenedores @/"CA del /lmac?n (emporal CentraliBado @/(CA ote %. "stas estructuras se disean a iliares un comportamiento elástico al ser sometidas a las diferentes com
!

E"pl#"iento de l instlción

"l emplaBamiento del /(C se u
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"l /"C es un edificio independiente estructuralmente y no colindante con el resto de edificios. / continuaci!n se muestra un plano de implantaci!n general del emplaBamiento. "l /"C aparece numerado con el nEmero 7 y es el situado más $acia el noroeste de la parcela: "ste edificio tiene como funci!n principal la de al
•

•

+na Bona de almacenamiento donde transitoriamente se depositarán los contenedores. Cuenta con dos fosos de transferencia Hue permiten la realiBaci!n de operaciones en sistemas encapsulados. a eacuaci!n del calor generado se realiBará mediante entilaci!n natural con entrada de aire por los muros laterales y salida por la parte superior. +na Bona de recepci!n y descontaminaci!n donde se reciiliar ane>o al principal para funciones au>iliares

"l edificio tiene funciones de terior. "l
$

Esclers de cceso  plnts

as escaleras fi=as se disean con protecci!n de espalda para acceso interior entre plantas Hue ofrecen una seguridad total para los operarios ya Hue están protegidas por un marco circular compuesto de anillos metálicos. Cumplen con la nuea normatia europea *&' 18 M99G1 *&' 14 094G1 *&' 14 094G2 "' &) 14122G4. "stán aca
450

mm

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argueros erticales entre peldaos: Peldaos antidesliBantes: *istancia entre e=e de peldaos: *istancia min entre la pared y el escal!n: /ros de protecci!n de espalda: *istancia del suelo al primer aro de protecci!n: *istancia má>ima entre plataformas de descanso:

Página: 8

M0>24mm O rig 25 mm %0;% mm 250 mm 150 mm  700 mm 2 m 9 m

a disposici!n de todos estos elementos Hueda refle=ada en la figura siguiente considerando las distancias descritas anteriormente

#igura 1. -odelacion perfileria

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#igura 2. *istri
as secciones definidas en el presente cálculo son las Hue se descritremos de=ando un dotremo:

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#igura %. ecci!n largueros erticales y $oriBontales (bo circlar 2682

#igura 4. ecci!n peldaos Para el presente cálculo se considera la acci!n de sismo con el aporte de la masa ia en un 100Q. Como se $a descrito antes se considera el peso de =aula considerando la geometrDa en planos se considera el peso por metro lineal de la misma distritremo de los puntos de aplicaci!n.

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#igura 5. Carga muerta @aulaA Car9a viva: se considera el peso promedio de una persona aplicada en cada peldao alternadas cada 2 mts @alto de una persona con $olgura respectiaA adicional se $a considerado una carga lateral opuesta al empotramiento en la cEspide de la escalera como se muestra a continuaci!n:

#igrura 7. Carga ia Car9as s;s1icas Para efectos de cálculo se $a considerado la metodologDa del cálculo del +C 9M modificando los coeficientes sDsmicos para coincidir con una aceleraci!n
Condiciones de contorno

Para la estructura se consideran los empotramientos a cada metro con sus seis grados de li

#ec$a:


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#igura M. Condiciones de apoyo

1

Anlisis y dise&o

Con o<=eto de conocer los esfuerBos en cada elemento se $a utiliBado el softTare /P2000 a este se $an ingresado las condiciones de descritas antes con las cargas propuestas la metodologDa de diseo considerada es R#* se $an considerado las com
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#igura 8. *efle>iones ma>imas en mm

#igura 9. "sfuerBos má>imos os resultados de la modelaci!n y definici!n de las escaleras Huedan descrita en el ane>o 1. / partir de los resultados o
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#igura 10. "stados tensionales *e los resultados del análisis se concluye Hue los elementos con mayores tensiones son los largueros de superiores de
#igura 11. umario estado tensional largueros

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#igura 12. umario estado tensional peldao

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#igura 1%. umario estado tensional largueros $oriBontales

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Página: 1M

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CaracterDsticas de las plataformas a disposici!n de todos estos elementos Hueda rece=ada en la figura siguiente: 'asarela cota <36 / a#cho de - 1etro.

#igura 14. Planta de la pasarela cota 970 y anc$o de 1 m

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#ec$a:


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'asarela cota <36 / sperficie -<38 -<3 1etros.

#igura 15. Planta de la pasarela cota 970 y superficie 17> 17 metros.

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'asarela cota <36 / sperficie 0<48 -<3 1etros.

#igura 17. Planta de la pasarela cota 970 y superficie 24> 17 metros.

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'asarela cota 4<6 / <36 co# sperficie 4<58 0<6 1etros.

#igura 1M. Planta de la pasarela cota 970 y superficie 45> 20 metros. Reisi!n:


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!.

Página: 2%


Acróni"os y de'niciones

/"C:

/lmac?n de "spera de Contenedores

/(C:

/lmac?n (emporal CentraliBado

"'R"/:

"mpresa 'acional de Residuos Radiactios

/C&:

&nstituto /mericano del ormig!n @/merican Concrete &nstitute

/'&N/':

&nstituto 'acional /mericano de "stándaresN"stándar 'acional /mericano @/merican 'ational tandard &nstituteN/merican 'ational tandardA

/C":

ociedad /mericana de &ngenieros Ciiles @/merican ociety of Ciil "ngineersA

/*:

-?todo de *iseo de la (ensi!n /dmisi
/U:

ociedad /mericana de oldaduras @/merican Uelding ocietyA

*":

(erremoto ase de *iseo @*esign asis "art$HuaLeA

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$.


Página: 24

Nor"ti( plic)le

as normas utiliBadas son aHuellas mencionadas como aplica
A&C N36: pecification for afetyGRelated teel tructures for 'uclear #acilities.

•

EAE --: &nstrucci!n de acero estructural.

•

N(' 46=: "scaleras fi=as de sericio @'ormas t?cnicas de protecci!nA

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Página: 25

* Acciones +

Cr%s per"nentes,

e consideran para el diseo de las escaleras y de plataformas de descaso la carga de
-

So)recr% de uso

e considera las siguientes so: "scaleras: arandillas:



5 L'Nm2 5 L'Nm2 1 L'Nm

Condiciones nor"les

"l alor de la acci!n t?rmica se $a tomado del los criterios de diseo ciil del proyecto y es de 21 IC grados centDgrados pudiendo actuar como incremento y como decremento. Para la estructura de las pasarelas con mayor longitud se $a considerado una separaci!n de los tramos de 2.5 cm con el o<=eto de permitir las deformaciones de la estructura y eitar efectos secundarios deriados de los cam
/

Sis"o,

e $a considerado en el diseo de las estructuras metálicas un sism! de diseo de 15 g. Para el presente modelo se $a de considerar el 100Q de la carga ia graitacional y 25Q de la carga lateral para el aporte de peso para el corte
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Página: 27


*.

Modelo por ele"entos 'nitos

0

Anlisis de l estructur

"l cálculo de esfuerBos en las estructuras metálicas @escaleras y pasarelasA se $a realiBado utiliBando un modelo de elementos finitos usando el programa /P 2000 se consideran las cargas descritas permutadas en las comima de esfuerBos para el diseo se controlan las defle>iones má>imas segEn su condici!n de apoyo. Para el cálculo se $a tenido en cuenta la acci!n $oriBontal del sismo y en ane>os al final del documento se incorporan los listados de entrada de datos @geometrDa y acciones consideradasA y resultados de los esfuerBos y desplaBamientos a los Hue se erán sometidos los distintos elementos de las estructuras de dic$a modeliBaci!n. Para el diseo se consideran secciones solamente sDsmicas compactas en los elementos portantes de carga principales se consideran como accesorios los elementos de
12

Crcter3stics del "odelo "te"tico

(ipo de ele1e#to: se $a modeliBado la pieBa con elementos tipo  uy y uB y giros W> Wy y WBA. e reproduce en el modelo Enicamente la mitad de la pieBa aproec$ando la simetrDa respecto a un plano medio. iste1a de coorde#adas: se utiliBa tanto para la entrada de datos como en la oR: •

(ensi!n de rotura:

#uS490 -Pa

•

imite elástico:

#yS%55 -Pa

•

-odulo de elasticidad:

"S210000-Pa

•

-odulo rigideB

3S80000-Pa

•

Coeficiente de Poisson:

ν

S0.% Reisi!n:


#ec$a:


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•

•

11


*ilataci!n:

Página: 2M

S1.2 10G5 1NIC

α

/cero M85 V'Nm%

Tensión d"isi)le de dise&o

a tensi!n admisi
D O L O Ro O T o O C

@'2G10A

•

D O @Lr or S or R A O Ro O To O C

@'2G11A

•

D O 0.M5L O 0.M5 @Lr or S or R A O To O C

@'2G12A

Co1bi#aci"# de car9as A1bie#tales everas •

D O Ro O 0.7W O 0.M5L O C O 0.M5 @Lr or S or R A O T o

@'2G1%A

•

D O Ro O Eo O 0.M5L O C O 0.M5 @Lr or S or R A O T o

@'2G14A

Co1bi#aci"# de car9as A1bie#tales E8tre1as •

D O L O C O Ro O To O Es

@'2G15A

•

D O L O Ro O T o O Wt

@'2G17A

•

D O L O C O a O Ra O Ta

@'2G1MA

•

D O L O a O Ra O Ta O !r O !" O !m O 0.MEs

@'2G18A

e ha# co#siderado ?#ica1e#te las car9as e8iste#tes< se co#sidera aplicaci"# de la bara#dilla co1o #a car9a lateral accide#tal si1ilar a las de las co#dicio#es de vie#to< e# la co1bi#aci"# 0 se ha i#corporado el -66@ de la car9a ba!o la sposici"# de #a co#dici"# e8tre1a.

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+.

Clculo 4srels

1!

4srel cot *502 y 05-2 de con nc6o de 1"

"l diseo tremos de los " 140 formado un rectángulo de 2>1 m donde se apoyara el trame> y la será colocado en el sentido transersal de la pasarela por lo Hue para estas condiciones de carga y apoyo se considera apropiado un trame> %0>%0>%0N%. Para la estructura se $a modelado el peso del trame> con el eHuialente de peso de una lamina plana la cual distri
#igura 18. -odelacion de perfiles

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/ continuaci!n se descri
#igura 19. /plicaci!n de carga muerta adicional Car9a viva: e aplican las cargas descritas anteriormente la carga distri
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#ec$a:


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Página: %0

#igura 20. /plicaci!n de carga ia y carga lateral en
/ continuaci!n se muestran las reacciones de la enolente en el tramo más desfaora
#igura 20. Resultados de la enolente y deformaci!n má>ima en imas para las com

#ec$a:


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#igura 21. Resultados de enolente y deformaci!n en perfil " 140 @mA a deformaci!n en el perfil se considera dentro de las deformaciones permitidas por el c!digo para la
#igura 22. Canal +P'140 Reisi!n:


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Calculo Pasarelas y Escaleras (Cesar)

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