ESTUDIO DEL FUNCIONAMIENTO DE UNA GRUA TORRE STUDY OF OPERATION OF A TOWER CRANE
Resumen
El propósito de esta investigación fue determinar y conocer el funcionamiento de una GRUA TORRE , para ello hicimos uso de una maqueta simulando dicho funcionamiento funcionamiento que nos permitirá saer de la aplicación de esta estructura y el porque es un apoyo tan importante en el rugro de la construcción en la actualidad ! Al oservar el funcionamiento nos dimos cuenta que la mencionada estructura facilita en gran medida el transporte del material necesario en los diferentes niveles de una construcción !
"alaras claves# contrapeso contrapeso , torre , vientos $ cales%, polea , armadura ,motor !
INTRODUCCION
El desarrollo de una gr&a como un proyecto, permite la fácil comprensión de la ciencia en aspectos de la vida cotidiana como la construcción y el desarrollo de nuevas tecnolog'as, as' como la comprensión del funcionamiento de elementos estructurales como la polea! Además de esto en cierto grado comprender que las gr&as como todo invento surgieron de una necesidad que llenar, y cumplen una función ásica! (e esta forma además de simplemente refle)ar su funcionamiento funcionamiento se puede ver su conte*to histórico como un invento que ha ido evolucionando de una idea a muchos hechos como son la gr&a torre o la gr&a telescópica! +in emargo muchas me)oras están por implementarse implementarse y muchos inventos están por descurirse!
El desarrollo de una gr&a como un proyecto, permite la fácil comprensión de la ciencia en aspectos de la vida cotidiana como la construcción y el desarrollo de nuevas tecnolog'as, as' como la comprensión del funcionamiento de elementos estructurales como la polea! Además de esto en cierto grado comprender que las gr&as como todo invento surgieron de una necesidad que llenar, y cumplen una función ásica! (e esta forma además de simplemente refle)ar su funcionamiento funcionamiento se puede ver su conte*to histórico como un invento que ha ido evolucionando de una idea a muchos hechos como son la gr&a torre o la gr&a telescópica! +in emargo muchas me)oras están por implementarse implementarse y muchos inventos están por descurirse!
JUSTIFICACION
El prototipo de la gr&a se realia con muchos motivos como el querer aprender y la e*periencia que puede servir en un futuro y que permite conocer de antemano materiales para la construcción de proyectos o maquetas, conocimientos &tiles para estudiantes que deseen incursionar en verdaderos proyectos en un futuro, además la comprensión de fueras f'sicas, la resistencia y la potencia inciden en un mayor conocimiento de la construcción as' como en el desarrollo de las hailidades en el campo de la ingenier'a y la construcción!
ANTECEDENTES
-os primeros vestigios del uso de las gr&as aparecen en la antigua Grecia alrededor del siglo .l! +e trata de marcas de pinas de hierro en los loques de piedra de los templos! +e evidencia en estas marcas $cortes distintivos c!/0/% su propósito para la elevación ya que están realiadas en el centro de gravedad o en pares equidistantes de un punto sore el centro de gravedad de los loques! -a primera evidencia literaria inequ'voca para avalar la e*istencia del sistema compuesto de poleas aparece en los e)ercicios mecánicos $1ech! 02, 2/3a3452/303% atriuido a Aristóteles $3265344%, pero quiás elaorado en una fecha poco posterior! Alrededor del mismo siglo, los tama7os de loque en los templos griegos comenaron a parecerse a sus precursores arcaicos otra ve, indicando que se dee haer encontrado la forma de usar polea compuesta más sofisticada en las oras griegas más avanadas para entonces! Aunque las circunstancias e*actas del camio de la rampa a la tecnolog'a de la gr&a siguen siendo confusas, se ha discutido que las condiciones sociales y pol'ticas volátiles de Grecia hac'an más convenientes al empleo de los equipos peque7os para los profesionales de la construcción que de los instrumentos grandes para el traa)o de ine*pertos, haciendo la gr&a preferile a los polis griegos que la rampa que requer'a mucho traa)o, esta ha'a sido la norma en las sociedades autocráticas de Egipto y Asiria!
OBJETIVOS •
•
General 0! Realiar un prototipo que funcione con energ'a el8ctrica, utiliando materiales resistentes y comproar la funcionailidad Espec'ficos 0! 9lasificar y descriir los tipos de clases de energ'a! 4! Analiar la energ'a el8ctrica y su aplicación en el proyecto! 3! (escriir distintas clases de materiales en el dise7o de un proyecto o prototipo!
1.- MARCO TEORICO
Es un aparato de elevación de funcionamiento discontinuo, destinado a elevar y distriuir las cargas mediante un gancho suspendido de un cale, desplaándose por un carro a lo largo de una pluma! -a gr&a es orientale y su soporte giratorio se monta sore la parte superior de una torre vertical, cuya parte inferior se une a la ase de la gr&a! -a gr&a torre suele ser de instalación temporal, y esta conceida para soportar frecuentes monta)es y desmonta)es, as' como traslados entre distintos emplaamientos! +e utilia soretodo en las oras de construcción! Está constituida esencialmente por una torre metálica, con un rao horiontal giratorio, y los motores de orientación, elevación y distriución o traslación de la carga!
-a torre de la gr&a puede empotrarse en el suelo, inmoviliada sin ruedas o ien desplaarse sore v'as rectas o curvas! -as operaciones de monta)e deen ser realiadas por personal especialiado! Asimismo las operaciones de mantenimiento y conservación se realiarán de acuerdo con las normas dadas por el faricante! -a gr&a se compone de tres partes caea con raos, torre desmontale y ase! -a primera, caea con raos, esta dimensionada de acuerdo a la influencia de las caracter'sticas de cargas y alcances! -a segunda, torre desmontale, esta dimensionada principalmente por la influencia de la
caracter'stica de altura! -a tercera esta afectada por la influencia de las dos anteriores y tiene como misión principal la estailidad tanto durante la carga como cuando no esta funcionando la gr&a! "ara este punto tami8n hará que tener en cuenta la posiilidad de movilidad de la gr&a!
0!0!5 "artes
1ástil#
9onsiste en una estructura de celos'a metálica de sección normalmente cuadrada, cuya principal misión es dotar a la gr&a de altura suficiente! :ormalmente esta formada por módulos de celos'a que facilitan el transporte de la gr&a! "ara el monta)e se unirán estos módulos, mediante tornillos, llegando todos unidos a la altura proyectada! +u forma y dimensión var'a seg&n las caracter'sticas necesarias de peso y altura! En la parte superior del mástil se sit&a la ona giratoria que aporta a la gr&a un movimiento de 3;<= horiontales! Tami8n seg&n el modelo puede disponer de una caina para su mane)o por parte de un operario! "ara el acceso de operarios dispondrá de una escala metálica fi)ada a la estructura!
>lecha#
Es una estructura de celos'a metálica de sección normalmente triangular, cuya principal misión es dotar a la gr&a del radio o alcance necesario! +u forma y dimensión var'a seg&n las caracter'sticas necesarias de peso y longitud! Tami8n se le suele llamar pluma! Al igual que el mástil suele tener una estructura modular para facilitar su transporte! "ara desplaarse el personal especialiado durante los traa)os de monta)e, revisión y mantenimiento a lo largo de la flecha dispondrá de un elemento longitudinal, cale fiador, al que se pueda su)etar el mosquetón del cinturón de seguridad!
9ontraflecha#
-a longitud de la contraflecha oscila entre el 3< y el 3/ ? de la longitud de la pluma! Al final de la contraflecha se colocan los contrapesos! Esta unido al mástil en la ona opuesta a la unión con la flecha! Está formada una ase rousta 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! -as secciones de los perfiles dependerán de los contrapesos que se van a colocar!
9ontrapeso#
+on estructuras de hormigón prefaricado que se colocar para estailiar el peso y la inercia que se produce en la flecha gr&a! (een estailiar la gr&a tanto en reposo como en funcionamiento! Tanto estos loques como los que forman el lastre deen de llevar identificado su peso de forma legile e indelele!
-astre#
"uede estar formada por una apata enterrada o ien por varias pieas de hormigón prefaricado en la ase de la gr&a! +u misión es estailiar la gr&a frente al peso propio, al peso que pueda trasladar y a las condiciones amientales adversas $viento%!
9arro#
9onsiste en un carro que se mueve a lo largo de la flecha a trav8s de unos carriles! Este movimiento da la maniorailidad necesaria en la gr&a! Es metálico de forma que soporte el peso a levantar!
9ales y gancho#
El cale de elevación es una de las partes más delicadas de la gr&a y, para que d8 un rendimiento adecuado, es preciso que sea usado y mantenido correctamente! (ee estar perfectamente tensado y se hará un seguimiento periódico para que, durante su enrollamiento en el tamor no se entrecruce, ya que dar'a lugar a aplastamientos! El gancho irá provisto de un dispositivo que permite la fácil entrada de cales de las eslingas y estroos, y de forma automática los retenga impidiendo su salida si no se act&a manualmente!
1otores#
-a gr&a más gen8rica está formada por cuatro motores el8ctricos# •
1otor de elevación# permite el movimiento vertical de la carga!
•
1otor de distriución# da el movimiento del carro a lo largo de la pluma!
•
1otor de orientación# permite el giro de 3;<=, en el plano horiontal, de la estructura superior de la gr&a!
•
1otor de translación# desplaamiento de la gr&a, en su con)unto, sore carriles! "ara realiar este movimiento es necesario que la gr&a este en reposo!
0!4!5 9lasificación#
Esta clasificación esta asada en la instrucción t8cnica complementaria 1@E5AE154! (entro de los tipos aqu' descritos puede hacerse nueva divisiones dependiendo de la capacidad de carga, la altura o la longitud de alcance de la flecha!
Gr&a torre fi)a o estacionaria# Gr&a torre cuya ase no posee medios de translación o que posey8ndolos no son utiliales en el emplaamiento, o aquellas en que la ase es una fundación o cualquier otro con)unto fi)o!
Gr&a torre desplaale en servicio# Es aquella cuya ase está dotada de medios propios de traslación sore carriles u otros medios y cuya altura má*ima de monta)e es tal que sin ning&n medio de ancla)e adicional sea estale tanto en servicio, como fuera de servicio, para las solicitaciones a las que vaya a estar sometida!
Gr&a torre desmontale# Gr&a torre, conceida para su utiliación en las oras de construcción u otras aplicaciones, dise7ada para soportar frecuentes monta)es y desmonta)es, as' como traslados entre distintos emplaamientos!
Gr&a torre autodesplegale# Gr&a pluma orientale en la que la pluma se monta sore la parte superior de una torre vertical orientale, donde su parte inferior se une a la ase de la gr&a a trav8s de un soporte giratorio y que está provista de los accesorios necesarios para permitir un rápido plegado y desplegado de la torre y pluma!
Gr&a torre autodesplegale monoloc# Gr&a torre autodesplegale cuya torre está constituida por un solo loque y que no requiere elementos estructurales adicionales para su instalación, que puede ir provista de ruedas para facilitar su desplaamiento!
Gr&a torre trepadora# Gr&a torre instalada sore la estructura de una ora en curso de construcción y que se desplaa de aa)o hacia arria por sus propios medios al ritmo y medida que la construcción progresa
4!5 "-A: (E ORA E @:+TA-A9@O:#
(entro de la planificación se van a considerar tres apartados fundamentales#
•
En primer lugar se procederá a la estimación de la duración, redacción y otención de permisos para la realiación del "royecto!
•
En segundo lugar se realiará una estimación de la duración de e)ecución del "royecto!
•
"or <imo se procederá a la estimación para la realiación de las instalaciones y prueas a realiar para su funcionamiento!
4!0!5 Estimación de la duración de e)ecución del proyecto!
-a estimación se realiará estaleciendo en primer lugar, las tareas más importantes en la e)ecución del "royecto, as' como su duración estimada y las correspondientes superposiciones entre tareas, es decir, posile e)ecución simultánea, en parte o en su totalidad, de más de una tarea, si fuese posile! "osteriormente, una ve estimadas las duraciones de las tareas parciales y sus superposiciones, si los huiera, se calculará o estimará la duración de e)ecución del "royecto en su totalidad! (efinición y estimación de las distintas tareas# +e analia, una por una, las distintas actividades, tareas, diferenciadas dentro del "royecto, desde su estudio inicial, hasta la e)ecución final de las oras! En todo "royecto de un dise7o, faricación e instalación como la presente, se distingue las siguientes actividades o tareas principales# 5Estudios previos! 5Redacción de documentos! 5Otención de permisos y licencias!
5Acondicionamiento de la parcela! 5E*cavaciones y cimentaciones 5E)ecución estructura de acero! 5@nstalación y puesta en servicio A continuación se procede al análisis de cada una de las tareas por separado!
Estudios "revios# +on estudios llevados a cao por la "ropiedad y el "royectista con)untamente! +e trata ásicamente de analiar el o)eto que da origen al "royecto, estudiando sus prolemas, alternativas y propósitos del mismo, estaleciendo finalmente los requisitos y o)etivos que se pretenden, es decir, oteni8ndose la solución idónea para el prolema suscitado! Esta tarea es previa a cualquier otra, y hasta que 8sta no está concluida no se dará comieno a ninguna de las siguientes tareas! +e estima la duración de la misma en una semana! Redacción de documentos# Una ve concluida la anterior tarea y otenidas las conclusiones necesarias de la misma, se puede pasar a la realiación y cálculo por escrito del "royecto! Es decir, se procede a la redacción de la 1emoria, "liego de 9ondiciones, "resupuesto y "lanos, que definirán la totalidad del "royecto! -a duración estimada de esta tarea es de cuatro semanas! Otención de "ermisos y -icencias# Esta tarea es solapale con la anterior, dado que amas actividades no se interfieren entre s'! Bnicamente se precisa que se encuentren realiados y calculados unos primeros datos y planos generales, una ve otenidos los mismos se puede comenar con las gestiones para la otención de permisos y licencias! Aunque, claro está, para la otención de licencias definitivas dee presentarse el "royecto, los documentos, ya visados, para lo cual es evidentemente es preciso haer concluido la tarea de redacción de documentos! +e estima la duración de esta tarea en seis semanas pudiendo comenarse con las mismas tres semanas despu8s de iniciada la tarea de Redacción de (ocumentos! Acondicionamiento de la parcela# -a uraniación de la parcela en el pol'gono será la primera tarea para la e)ecución del "royecto! +e desroará y limpiará el terreno de la parcela, procurando que el material retirado se coloque de forma que no suponga un peligro para las construcciones e*istentes hasta su traslado o eliminación!
Es una tarea cr'tica, se estima su duración de una semana! E*cavaciones y 9imentaciones# +e procederá mediante medios mecánicos a la realiación de nivelaciones de la ora y e*cavaciones para las cimentaciones En esta fase se curirán los requerimientos necesarios para la e)ecución de la e*cavación para la cimentación de este proyecto y el acondicionamiento del fondo de la e*cavación en función de la carga admisile del terreno considerado en los cálculos! (e no e*istir informe geot8cnico, se deerán realiar las prueas y ensayos necesarios para garantiar que el comportamiento del terreno es el supuesto en los cálculos y si esto no es as', se volverá a calcular todas las cimentaciones o se realiarán las modificaciones necesarias para garantiar la estailidad de la estructura! +e procederá a la colocación de armaduras y vertido de hormigón! +e estima su duración en 6 d'as!
E)ecución de la Estructura de Acero#
-a e)ecución de las estructuras de acero de la gr&a en el taller es por su volumen y magnitud la más importante del "royecto! +e a)ustará a lo indicado en la norma :E5EA5C/! A partir de los planos de "royecto, deerán realiarse los correspondientes planos de taller como indica dicha norma! Antes
del
marcado,
corte
y
conformado
se
pondrá
especial atención en
que
todos
los productos $perfiles, chapas, etc!% tengan la forma e*acta deseada, sea recta o curva! -as operaciones de corte para adaptar las pieas a las medidas estalecidas se realiarán mediante sierra mecánica para espesores inferiores a 0/ mm, y utiliando el o*icorte en espesores superiores, tomando en este caso las precauciones necesarias para que el corte sea regular y para que las tensiones o transformaciones de origen t8rmico que se ocasionen no producan per)uicio! Dueda e*presamente prohiido el corte mediante arco el8ctrico! -as pieas deerán contar con los iseles, rea)es y perforaciones necesarios que se indiquen en el plano de taller realiándose seg&n lo estalecido en la :E5EA5C/
-as soldaduras se realiarán seg&n los procedimientos estalecidos en la :E5EA5C/ +e adoptarán las deidas precauciones para proteger los traa)os de soldadura contra el viento y, muy especialmente,
contra
el
fr'o, deiendo
ser
suspendidos
sin
e*cusa alguna cuando
la temperatura descienda por dea)o de los cero grados cent'grados $<= 9%! Dueda prohiido acelerar el enfriamiento de las soldaduras con m8todosartificiales! -a duración estimada de esta tarea es de cuatro semanas! @nstalación y puesta en servicio# "ara la entrada en servicio de la instalación y que esta quede en condiciones de entrar en funcionamiento, se requiere la e)ecución, instalación y verificación de otras peque7as partes de la misma, todo la cual queda engloado en esta tarea de puesta en servicio! "ara la realiación de esta tarea se requiere que todas las restantes se encuentren concluidas totalmente, es decir, esta no se solapa con ninguna otra! -a duración estimada de la misma es de un d'a! Una ve definidas todas las tareas, as' como su duración, sólo resta el cálculo de la duración estimada de e)ecución del con)unto del "royecto!
4!4!5 Estimación de la duración del proyecto!
+e utiliará un gráfico de Gantt o de arras, donde se representan todas y cada una de las tareas que componen la totalidad del "royecto! (el análisis del gráfico de Gantt se e*trae la duración total estimada del "royecto, quedando claramente indicadas las duraciones de cada una de las tareas as' como las superposiciones que se puedan presentar! +e7alar que la semana 0 se entiende como aquella en la que la propiedad encarga al proyectista la realiación del "royecto, punto de partida desde el cual se comiena con la primera tarea# el estudio previo!
4!3!5 @nstalación!
El usuario es responsale de la e)ecución de los apoyos! El monta)e de la gr&a se realiará por personal cualificado, guiándose para ello de las instrucciones! (ispondrá de una orden de traa)o, donde vendrán indicados los datos de la gr&a y caracter'sticas del monta)e! (icho personal dependerá de un t8cnico titulado, quien planificará y se responsailiará del traa)o a realiar, e*tendiendo al finaliar el monta)e el certificado correspondiente! +e contará con la ayuda de una gr&a móvil con las siguientes caracter'sticas#
4!3!0!5 ase!
-a preparación de la ase corre a cuenta del cliente, por tanto el montador se encuentra con la ase ya construidaF en todo caso, antes de empear el monta)e de la gr&a se comproará la nivelación de la apata de apoyo!
-os agu)eros se nivelarán dentro de una tolerancia de 4 mm! 4!3!4!5 -a torre!
1ontar la torre inferior!
1ontar la torre con los tramos requeridos!
1ontar el con)unto superior $torre asiento de pista, punta de torre, mecanismos, etc!%!
4!3!3!5 -a contrapluma!
9on la estructura de la pluma en el suelo, montar la arandilla! Elevar todo el con)unto con la ayuda del autogr&a y emulonar a la punta de torre en su lado correspondiente
Una ve emulonada, elevarla un poco más inclinándola de tal forma que se puedan emulonar los dos tirantes que cuelgan de la punta de torre $de 4<= a 3<= con la horiontal%! Tomar el cale sost8n que cuelga de la punta torre y atarlo a las ore)as dispuestas para tal fin en la ona de los contrapesos! (e)ar descender el con)unto!
4!3!6!5 "rimer contrapeso!
"ara mantener la gr&a equilirada al colocar la pluma, se coloca con el autogr&a el primer contrapeso en el hueco más pró*imo a las ore)etas de atado del cale sost8n de contrapluma, por ser 8ste el hueco que más se cierra!
Al colocar el contrapeso, deido a la inclinación del tirante, aparecen fueras f que tienden a cerrar el hueco donde irá colocado!
4!3!/!5 "luma!
1onta)e de la pluma en el suelo! •
@ntroducir el carro en el primer tramo de pluma
•
Emulonar en el suelo los tramos de pluma! +ituando el con)unto de pluma lo más cerca posile a la torre y colocando los apoyos sore unos talones! El e*tremo que se emulona a la torre se puede depositar sore un talón transversal, sin emargo es conveniente colocar las dos esquinas de la punta de pluma sore unos talones longitudinales a fin de que dichos e*tremos puedan desliar sore ellos!
•
Emulonar el tirante sost8n pluma! Atar el e*tremo lire del tirante al larguero superior de la pluma mediante un alamre!
•
1ontar el cale de seguridad de montadores! Amarrar un e*tremo al tramo final de pluma, pasar el cale a trav8s de las anillas y atar el otro e*tremo al primer tramo de la pluma!
•
1ontar el cale de traslación de carro!
9olocación de la pluma! •
9olocar el carro en el e*tremo más pró*imo a la torre y atarlo!
•
9omproar los reenv'os de la pasteca, rehacerlos en caso necesario!
•
Elevar la pluma en posición horiontal
•
Emulonar la pluma a la punta de torre!
•
+oltar el ulón de unión de la pasteca para separar sus dos e*tremos!
•
Emulonar el tirante sost8n pluma al e*tremo lire de la pasteca!
•
1ediante el mecanismo de elevación recoger la pasteca para acercar los tirantes a la punta de torre, ayudando con el autogr&a si es necesario inclinando la pluma hacia arria!
•
•
9olocar el ulón de unión de la pasteca! Atar el e*tremo del cale de seguridad de montadores a un montante de la punta de torre con dos grapas!
•
(evolver la pluma a su posición horiontal!
El resto del contrapeso! •
9olocar el resto del contrapeso y el cale de elevación! Regular los limitadores y hacer las prueas de puesta en marcha!
-as operaciones de monta)e y desmonta)e de la gr&a no son admisiles a partir de una velocidad de viento de /< HmIh! $cuando se oye un fuerte soplado%! En caso de vientos superiores deerá detenerse inmediatamente el traa)o!
3!5 Emplaamiento de la gr&a, distancias de seguridad#
A la hora del monta)e de la gr&a dee de prevalecer el criterio de seguridad sore el de rentailidad! 9uando est8 previsto en el proyecto la e)ecución de un vaciado en ca)a del terreno, para la uicación de la cimentación de la gr&a, se seguirá las :ormas Tecnológicas de Edificación! 5 :TE599TI0CJJ 9imentaciones, contenciones, taludes! 5 :TE5A(KI0CJ; (esmontes# Kan)as y "oos!
En ning&n momento cualquier parte de la gr&a, as' como las cargas suspendidas, pueden entrar en contacto con l'neas el8ctricas de alta tensión, deiendo e*istir entre estas l'neas y dichos elementos un espacio de seguridad de, al menos, / metros! Al uicar una gr&a torre, siempre se tratará de evitar que pueda interferir en el radio de arrido de otraF si no fuera posile, se colocarán de forma que nunca e*ista interferencia entre la flecha de la más a)a y el mástil de la otra! -a distancia vertical entre el elemento más a)o, gancho arria, de la gr&a más elevada y el elemento más alto susceptile de chocar de la otra gr&a, será como m'nimo de 3 metros! El espacio lire para el paso del personal entre las partes más salientes de la gr&a y cualquier ostáculo será de <,;< metros de ancho por 4,/< metros de alto! En caso de imposiilidad de aplicación de esta condición, se prohiirá el acceso de personal a esta ona peligrosa! El espacio lire vertical entre la pluma y la <ima área de circulación de persona deerá ser de 3 metros, como m'nimo, siendo recomendale 6,/ m! -a flecha de la gr&a ha de poder girar completamente sin tropear con ning&n elemento de la propia construcción o edificios pró*imos, ya que 8sta, cuando la gr&a est8 fuera de servicio, se de)ará siempre en veleta, es decir, se orientará la flecha en la dirección del viento y sin freno, situando el gancho arria de todo, sin carga, y lo más pró*imo a la torre!
6!5 +EGUR@(A(#
6!0!5 Riesgos y medidas preventivas en la gr&a torre! A continuación se analiarán en forma detallada las diferentes funciones que se realian con la gr&a as' como sus riesgos y medidas preventivas! Riesgos directos#
Traa)os de monta)e, desmonta)e y mantenimiento
En la utiliación
Riesgos indirectos#
(urante la utiliación
6!3!5 :ormas de seguridad durante el funcionamiento! Antes de iniciar el funcionamiento# El gruista dee proar el uen funcionamiento de todos los movimientos y de los dispositivos de seguridad! "reviamente se deen poner a cero todos los mandos que no lo estuvieran! (urante el funcionamiento# •
El gruista dee saer que no se han de utiliar las contramarchas para el frenado de la maniora!
•
+e recomienda para que el cale este tensado no de)ar caer el gancho al suelo!
•
El conductor de la gr&a no puede aandonar el puesto de mando mientras penda una carga del gancho!
•
En los relevos dee el gruista saliente indicar sus impresiones al entrante sore el estado de la gr&a y anotarlo en un liro de incidencias que se guardará en la ora!
•
-os mandos han de mane)arse teniendo en cuenta los efectos de inercia, de modo que los movimientos de elevación, traslación y giro cesen sin sacudidas! +i estando iando una carga se produce una perturación en la maniora de la gr&a, se pondrá inmediatamente a cero el mando del mecanismo de elevación!
-os interruptores y mandos no deen su)etarse )amás con cu7as o ataduras! +ólo se deen utiliar los aparatos de mando previstos para este fin! •
+e prohiirá arrancar con la gr&a o)etos fi)os! El conductor dee oservar la carga durante la traslación! (ará se7ales de aviso antes de iniciar cualquier movimiento!
•
+e dee evitar dentro de lo posile que la carga vuele por encima de las personas!
•
Estará totalmente prohiido suir personas con la gr&a as' como hacer prueas de sorecarga a ase de personas!
:OTA# -@RO (E @:9@(E:9@A+# Lo)as destinadas a hacer anotaciones de control y seguimiento del plan de seguridad y salud y dee mantenerse siempre en la ora, en poder del coordinador en seguridad y salud, y si no fuese necesaria la figura del coordinador, en poder de la dirección facultativa! 6!6!5 (ispositivos de seguridad# -imitadores! Aparte de los sistemas mecánicos de seguridad, e*isten en la gr&a limitadores electromecánicos, los cuales estarán siempre reglados y constantemente vigilados! +on los siguientes# $>ig!0% -imitador de par má*imo o de momento# corta el avance del carro y la suida del gancho cuando se eleva una carga superior a la prevista para cada alcance! "ermite a)ar el gancho y retroceder el carro! -imitador de carga má*ima# corta la suida del gancho cuando se intenta levantar una carga que sorepasa la má*ima en un 0
-imitador de traslación del carro# corta el avance del carro de distriución, antes de llegar a los topes de goma, en los e*tremos de la flecha! -imitador del n&mero de giros de la torre# act&a sore el mecanismo de orientación y limita el n&mero de vueltas, dos o tres, de la parte giratoria en uno y otro sentido, con el fin de no da7ar la manguera el8ctrica! "uede sustituirse este dispositivo colocando un colector de anillos!
>ig! 0! (ispositivos de seguridad Además las gr&as deen de disponer topes de las v'as y sistemas de su)eción del aparato a las v'as mediante mordaas, además de poseer escaleras dotadas de aros salvavidas, plataformas y pasarelas con arandillas, cale tendido longitudinalmente a lo largo de la pluma y la contrapluma y en su caso cale tendido longitudinalmente a lo largo de la torre! :OTA# -os dispositivos de fin de carrera de traslación, situado a <,/ metros antes de los topes! 6!6!0!5 +eguridad en el empleo de elementos a)o tensión el8ctrica! En este caso, la gr&a dee de estar provista de dispositivos que impidan a toda persona no autoriada acceder a las pieas a)o tensión y a los órganos cuyo regla)e afecte a la seguridadF en particular, los armarios de contactores deerán estar a)o llave y las ca)as que contienen las resistencias protegidas, de manera que impidan la introducción de las manos! En caso de tener mando a distancia, todos los circuitos de mando y control serán de muy a)a tensión!
6!6!4!5 @ndicadores de carga y alcances! +e fi)ará sore la gr&a una placa en lugar visile, de forma, tama7o y material adecuado que especifique# alcance, carga má*ima y distancia! $>ig! 4% Esto es necesario, ya que esta placa indicadora vendrá dada en función de la curva de la >ig! 4, donde por e)emplo si se lleva una carga de 6!<<< Mg desde el mástil hacia la punta, en el momento en que pase el carro los C metros actuará el limitador de par má*imo!
>ig 4# (iagrama de cargas y alcances 6!/!5 Elección del gru'sta! -a gr&a es, seguramente, la máquina más importante de la ora! "or este motivo, deerá ser confiada a una persona responsale y capacitada, ya que del gruista va a depender la marcha de la ora y, en una parte importante la seguridad de todos los operarios que en ella traa)an! "or tanto, la conducción de la gr&a se hará e*clusivamente especialmente designada para ello!
"ara regular esta situación, entró en vigor el / de mayo de 0CC2 una Resolución de la 9onse)er'a de Econom'a, por la que se estalece los requisitos para la otención del t'tulo de gruista, que es e*igile para mane)ar gr&as torre desmontales de oras! "ara otener el t'tulo de gruista se necesitará haer superado# Una pruea previa de conocimientos generales sore aritm8tica, diu)o y electricidad! Un curso teórico5práctico de 4<< horas de duración! -as personas que hayan acreditado e*periencia profesional en el mane)o de dichas gr&as, realiarán un curso t eórico de /< horas! Un e*amen realiado por la (irección Regional de @ndustria! Un e*amen m8dico sore agudea visual, sentido de la orientación, equilirio y agudea auditiva! 6!/!0!5 Actitudes ergonómicas del gruista! El operario deerá reposar periódicamente dado que los refle)os son muy importantes para mane)ar adecuadamente la gr&a! 9uando se considere necesario se utiliará la caina situada en la parte superior de la gr&a $caso de poseerla% o la plataforma instalada en voladio en el <imo for)ado del edificio en construcción! 6!/!4!5 Oligaciones del gruista! E*istirá un liro de oligaciones del gruista a pie de ora! Oligaciones diarias del gruista# •
9omproar el funcionamiento de los frenos!
•
Oservar la normalidad de funcionamiento de la gr&a, solo si se percien ruidos o calentamientos anormales!
•
.erificar el comportamiento del lastre!
•
9olocar la carga de nivelación para evitar que el cale de elevación quede destensado y enrolle mal en el tamor de elevación!
•
Al terminar el traa)o suir el gancho hasta el carrito, amarrar la gr&a a los carriles, de)ar la pluma en dirección al viento, con el freno desenclavado y cortar la corriente!
Oligaciones semanales del gruista# •
Reapretar todos los tornillos y principalmente los de la t orre, pluma y corona giratoria!
•
.erificar la tensión del cale del carro, as' como el cale de carga y su engrase!
•
9omproar el uen funcionamiento del pestillo de seguridad del gancho!
•
+e deen proar las protecciones contra sorecargas, interruptores fin de carrera, mecanismo de elevación, iado y descenso de la pluma y traslación en los dos movimientos!
•
9omproar tramos de v'a!
•
.igilar las partes su)etas a desgaste, como co)inetes, superficies de los rodillos, engrana)es, apatas de freno, etc!, deiendo avisar para su camio caso de ser necesario!
6!/!3!5 "rohiiciones del gruista! El gruista efectuará solamente operaciones correctas, deiendo conocer aquellas que están terminantemente prohiidas! -a norma U:E /250<0 en su parte segunda indica, entre otras, las siguientes prohiiciones# Utiliar los elementos de elevación para hacer tracciones olicuas de cualquier tipo $>ig! 3%
>ig! 3 "rohiido realiar tiros olicuos!
Arrastrar o arrancar o)etos fi)os del suelo o paredes, as' como cualquier otra operación e*tra7a a las propias de manutención de caras $>ig! 6%
>ig! 6 "rohiida arrancar o)etos del suelo o paredes! Elevar una carga superior a las indicadas en las especificaciones de la gr&a! Transportar cargas por encima del personal $>ig! /%
>ig! / "rohiida pasar las cargas por encima del personal! Transportar cargas por onas transitadas por viandantes o veh'culos si no se ha cortado el paso y se7aliado anteriormente!
alancear las cargas para depositarlas en puntos donde no llega normalmente el apare)o de elevación $>ig! ;%
>ig! ; "rohiida alancear cargas! Utiliar las gr&as para el transporte del personal! Traa)ar con una velocidad del viento superior a J4 MmIh!, o cuando las cargas por su forma y tama7o fuesen dif'ciles de controlar aunque la velocidad del viento sea menor $>ig! J%
>ig! J :o traa)ar con la gr&a si el viento impide su correcto dominio! Traa)ar con tormenta el8ctrica cercaF se interrumpirá el traa)o $desconectar corriente de acometida%! Apoyar el gancho en el suelo o cualquier otro lugar, de modo que el cale pueda quedar flo)o con peligro de que se salga de poleas y tamores! 6!;!5 Utiliación por los traa)adores de equipos de protección individual! 6!;!0!5 @ntroducción! -a ley 30I0CC/, de 2 de noviemre, de "revención de Riesgos -aorales, fi)a las medidas m'nimas que deen adoptarse para la adecuada protección de los traa)adores! Entre ellas se encuentran las destinadas a garantiar la utiliación por los traa)adores de equipos de protección individual que los prote)an adecuadamente de aquellos riesgos para su salud o su seguridad que no puedan evitarse o limitarse suficientemente mediante la utiliación de medios de protección colectiva o la adopción de medidas de organiación en el traa)o! (icha utiliación viene especificada en el Real (ecreto JJ3I0CCJ, de 3< de 1ayo! 6!;!4!5 Oligaciones generales del empresario! (ee de pedir autoriación para la ocupación en su caso, de la v'a p&lica, con gr&a torre! "ara la concesión de dicha autoriación, en el caso de la Nunta de 9astilla y -eón, )unto con la solicitud se presentarán los siguientes documentos#
•
"lano de situación!
•
"lano de planta!
•
(ocumento )ustificativo del pago del triuto municipal correspondiente $Ordenana fiscal n= 000%!
•
>otocopia del permiso de funcionamiento de gr&a por parte de la Nunta de 9astilla y -eón!
"or otra parte el empresario hará oligatorio el uso de los equipos de protección individual que a continuación se desarrollan# "rotectores de la caea! •
9ascos de seguridad, no metálicos, clase :, aislados para a)a tensión, con el fin de proteger a los traa)adores de los posiles choques, impactos y contactos el8ctricos!
•
"rotectores auditivos acoplales a los cascos de protección!
•
Gafas de montura universal contra impactos y antipolvo!
•
1ascarilla antipolvo con filtros protectores!
•
"antalla de protección para soldadura autógena y el8ctrica!
"rotectores de manos y raos! •
Guantes contra las agresiones mecánicas $perforaciones, cortes, viraciones%!
•
Guantes de goma finos, para operarios que traa)en con hormigón!
•
Guantes diel8ctricos para !T!
•
Guantes de soldador!
•
1u7equeras!
•
1ango aislante de protección en las herramientas!
"rotectores de pies y piernas!
•
9alado provisto de suela y puntera de seguridad contra las agresiones mecánicas!
•
otas diel8ctricas para !T!
•
otas de protección impermeales!
•
"olainas de soldador!
•
Rodilleras!
"rotectores del cuerpo! •
9rema de protección y pomadas!
•
9halecos, chaquetas y mandiles de cuero para protección de las agresiones mecánicas!
•
Tra)e impermeale de traa)o!
•
9inturón de seguridad, de su)eción y ca'da, clase A!
•
>a)as y cinturones antiviraciones!
•
"8rtiga de !T!
•
anqueta aislante clase @ para maniora de !T!
•
-interna individual de situación!
•
9omproador de tensión!
Equipos adicionales de protección para traa)os en la pro*imidad de instalaciones el8ctricas de alta tensión! •
9asco de protección aislante clase E5AT!
•
Guantes aislantes clase @.!
•
anqueta aislante de maniora clase @@5 o alfomra aislante para A!T!
•
"8rtiga detectora de tensión $salvamento y maniora%!
•
Tra)e de protección de menos de 3 Mg, ien a)ustado al cuerpo y sin pieas descuiertas el8ctricamente conductoras de la electricidad!
•
Gafas de protección!
•
@nsuflador oca a oca!
•
Tierra au*iliar!
•
Esquema unifilar
•
"laca de primeros au*ilios!
•
"lacas de peligro de muerte y E!T!
Todas las prendas serán homologadas seg&n O!1! de 0J!/!J6 $OE n= 042 de 4C!/!J6%! 6!J!5 -egislación afectada! +e consideran afectados los art'culos de Elevación y transporte y los art'culos 40,44 y 43 respecto a arandillas de protección y los art'culos 20, C6 y C2 en lo referente a herramientas manuales y los art'culos 064, 063 y 0/0 respecto a protección personal, todos de la Ordenana General de +eguridad e Ligiene en el Traa)o $O!1! C!3!J0%! (e la Ordenana -aoral de 9onstrucción, .idrio y 9erámica $O!1! 42!2!J<% se consideran afectados los art'culos que figuran en el apartado Aparatos de Elevación, Transporte y +imilares! En las Ordenanas 1unicipales de algunos ayuntamientos e*isten normas referentes a la uicación y utiliación de las gr&as de los edificios en construcción, que son de oligado cumplimiento! Respecto a los traa)os prohiidos a menores, se consideran afectados el art'culo 4C0 de la Ordenana -aoral de 9onstrucción, .idrio y 9erámica $O!1! 42!2!J<% y el (ecreto del 4; de )ulio de 0C/J $!O!E! de 4; de agosto% que incluye el Reglamento de traa)os prohiidos a mu)eres y menores por peligrosos e insalures! REA- (E9RETO 040/I0CCJ, de 02 de )ulio, por el que se estalecen las disposiciones m'nimas de seguridad y salud para la utiliación por los traa)adores de los equipos de traa)o! REA- (E9RETO 063/I0CC4, de 4J de noviemre, por el que se dictan las disposiciones de aplicación de la (irectiva del 9onse)o 2CI3C4I9EE, relativa a la apro*imación de las legislaciones de
los estados miemros sore máquinas! $@ncluye la modificación posterior realiada por el R!(! /;I0CC/%! REA- (E9RETO /;I0CC/, de 4< de enero, por el que se modifica el Real (ecreto 063/I0CC4, de 4J de noviemre, relativo a las disposiciones de aplicación de la (irectiva del 9onse)o 2CI3C4I9EE, sore máquinas! REA- (E9RETO JJ3I0CCJ, de 3< de 1ayo, por el que se estalecen las disposiciones m'nimas de seguridad y salud relativas a la utiliación por los traa)adores de los equipos de protección individual! REA- (E9RETO 44C0I0C2/! Reglamento de aparatos elevadores $1@:@+TER@O @:(U+TR@A E:ERGPA, OE n&m! 4C;, de 00 de (iciemre de 0C2/%! Afectado por# (erogado salvo, art'culos! 0<, 00, 04, 03, 06, 0/, 0C y 43, por Real (ecreto 0306I0CCJ! @nstrucción t8cnica complementaria $@T9% Q1@E5AE154 del Reglamento de Aparatos de Elevación y 1anutención, referente a gr&as torre para oras u otras aplicaciones! /!5 "R@:9@"@O+ S+@9O+ (E 9S-9U-O /!0!5 9onsideraciones Generales y (atos de partida -a gr&a es una máquina destinada a la elevación y desplaamiento de cargas dentro de los l'mites de su capacidad nominal! +us caracter'sticas constructivas serán proporcionadas por las solicitaciones de dichas cargas! -as principales solicitaciones que determinan las caracter'sticas de la gr&a torre a instalar son la altura &til, el alcance y la carga a elevar! -a gr&a se compone de caea con raos, torre desmontale y ase! (e estas tres partes, la primera, caea con raos, esta dimensionada de acuerdo a la influencia de las caracter'sticas de cargas y alcances! -a segunda, torre portante, esta dimensionada principalmente por la influencia de la caracter'stica de altura! -a tercera esta afectada por la influencia de las tres y tiene como misión principal la estailidad del con)unto y la posiilidad de su traslación! -as gr&as pueden ser# lires, que pueden hacer todos los movimientos, transportales, que pueden camiar de posición en determinadas circunstancias y fi)as que no pueden moverse!
-as gr&as lires están calculadas para que puedan efectuar todos sus movimientos por lo que estar'an compuestas de las tres partes fundamentales y sus caracter'sticas serán las de una gr&a normal! -as gr&as transportales no pueden trasladarse cuando están haciendo otros movimientos por lo que ordinariamente se comportan como gr&as fi)as, cuando se trasladan lo hacen en condiciones especiales, poco viento sin carga, pluma posicionada! -as gr&as fi)as no necesitan ase, sino simplemente unos ancla)esF pueden ganar en altura mas que las anteriores para lo cual necesitan ser arriostradas cada cierta altura! En los tres tipos de gr&as, todas las gr&as con iguales caracter'sticas de cargas y alcances tienen la parte giratoria, caea, raos, igual, la torre portante, teóricamente pod'a ser más ligera a medida que nos acercamos a la parte giratoria, pero se hace igual por raones de intercamiailidad y facilidad de faricación! @nteresa tener en cuenta estas caracter'sticas para ganar altura, caso de necesitarlo, con torres más roustas del mismo modulo y posiilidad de enca)e! :ormativa El cálculo de las solicitaciones se realia en ase a lo especificado en las normas# •
U:E 00352/ Gr&as! Acción del viento
•
U:E /2500J523 Aparatos pesados de elevación! +olicitaciones a considerar en el cálculo de las estructuras
•
U:E/250345C0 Aparatos de elevación! Reglas de cálculo! "arte 4# +olicitaciones y casos de solicitaciones a considerar en el cálculo de las estructuras y los mecanismos
El dise7o y cálculo de las estructuras as' como de la totalidad de las uniones se a)usta a lo estalecido en la norma vigente :E5EA C/ y su construcción se lleva a cao seg&n lo especificado en dicha norma! 9lasificación -a clasificación de gr&as y aparatos de elevación es el sistema que permite estalecer el dise7o de las estructuras y de los mecanismos sore ases racionales, sirviendo de cuadro de referencia a los faricantes y compradores en cuanto que permite adecuar un aparato dado a las condiciones de servicio para las cuales es requerido!
-a norma U:E /250045C0I0 estalece una clasificación general de los aparatos de elevación en ase al n&mero de ciclos de maniora efectuados durante la vida prevista del aparato y de un coeficiente del espectro de cargas que representa un estado de carga nominal! -os parámetros que se han de tener en cuenta para determinar el grupo al que pertenece un aparato son# 0! 4! -a clase de utiliación$en función del numero má*imo de ciclos de maniora que estipulemos%# •
Utiliación ocasional$0,; * 0<60,4/ * 0
•
Utiliación regular en servicio ligero$4,/ * 0
•
o
Utiliación regular en servicio intermitente/ * 0
•
Utiliación regular en servicio intensivo0 * 0<;
•
Utiliación intensiva$4 * 0<;5 1ás de 6 * 0<;%
"ara determinar una duración de vida apropiada, es preciso considerar los elementos económicos, t8cnicos y de amiente, teniendo en cuenta la influencia del enve)ecimiento t8cnico! El n&mero total de ciclos de maniora proale está ligado al factor de utiliación del aparato, por raones de comodidad, el espectro de los n&meros de ciclos de maniora ha sido dividido en die clases de utiliación! (esde el punto de vista de la clasificación, se considera que un ciclo de maniora comiena en el momento en que la carga está dispuesta para ser iada y acaa cuando el aparato está dispuesto para iar la siguiente carga! El n&mero total de ciclos de maniora es la suma de todos los ciclos de maniora efectuados durante la vida especificada del aparato de elevación! 0! El estado de cargas# En función del numero de ciclos para cada nivel de carga#
•
-igero# aparato que levanta raramente la carga má*ima de servicio y corrientemente cargas muy peque7as!
•
1oderado# aparato que levanta con astante frecuencia la carga má*ima de servicio y corrientemente cargas peque7as!
•
"esado# aparato que levanta con astante frecuencia la carga má*ima de servicio y corrientemente cargas medianas!
•
1uy pesado# Aparato que corrientemente mane)a cargas pró*imas a la carga má*ima de servicio!
/!4!5 Realiación de los cálculos )ustificativos! "ara determinar las cargas que afectan a la gr&a nos guiamos por lo estalecido en la norma U:E /250345C0 Aparatos de Elevación! Reglas de cálculo! "arte 4# +olicitaciones y casos de solicitaciones a considerar en el cálculo de las estructuras y los mecanismos que estalece la siguiente clasificación •
+olicitaciones principales, deidas al peso propio y cargas de servicio!
•
+olicitaciones deidas a los movimientos verticales
•
+olicitaciones deidas a los movimientos horiontales de traslación y a efectos de choque!
•
+olicitaciones deidas a los efectos climáticos, pudiendo dividir estas solicitaciones seg&n la gr&a est8 en servicio o no lo est8!
/!4!3!5 +olicitaciones principales 0! 4! "eso propio# Es la carga deida a los materiales utiliados en la construcción de la gr&a! +iguiendo la notación de la norma U:E /2500J523 podemos clasificar estas cargas# •
+g0# 9arga de peso propio de la pluma $tIm%
•
+g4# 9arga de peso propio de la torre $mástil%$tIm%
•
+g3# 9arga del contrapeso $t%
0! 9arga de servicio $+-%# +erá el propio peso de la carga y se supondrá en su posición más desfavorale!
/!4!6!5 +olicitaciones deidas a los movimientos principales! Estas solicitaciones se originan por el levantamiento más o menos rusco y las aceleraciones del movimiento de elevación, as' como las acciones verticales deidas a la rodadura! Estas solicitaciones se curen multiplicando la carga de servicio por un factor denominado coeficiente dinámico $) % que se calcula con la siguiente e*presión# ) 0 V e .+iendo .- la velocidad de elevación en mIs, tomando como valor má*imo de velocidad de elevación 0 mIs •
el coeficiente e*perimental, resultado de multitud de mediciones realiadas en diferentes tipos de aparatos!
"ara gr&as pluma e <,3! "or lo que# +- ) +W-
9omo ) considera la elevación más o menos rusca de la carga que constituye el choque más importante, podemos despreciar las solicitaciones deidas a las aceleraciones del movimiento de elevación y las acciones verticales deidas a la rodadura de acuerdo con el apartado 4!4!4 de la U:E /2500J523! /!4!/!5 +olicitaciones deidas a los movimientos horiontales de traslación y a efectos de choque! 0! 9argas deidas al movimiento de traslación# Estas cargas están originadas por el movimiento de traslación que puede tener toda la gr&a en con)unto desde su ase! Este tipo de carga se supone que e una fuera horiontal aplicada en la cruceta de la gr&a, que es apro*imadamente el 9!(!G! Este valor de la carga lo podemos cuantificar mediante#
4! (onde# a es la aceleración en mIs4 y su valor depende del grado de velocidad seleccionado para u uso! D es la carga total sore las ruedas motrices en toneladas! 3! +olicitaciones deidas a los efectos de choque# -as solicitaciones deidas al choque están generadas por las fueras de inercia que se producen deidas movimiento del carro sore la pluma! +i la gr&a está dotada de limitadores de velocidad que impiden que se superen los <,J mIs, no es necesario considerar estos esfueros! (e no ser as', para el cálculo utiliaremos#
/!4!;!5 +olicitaciones deidas a los efectos climáticos Resultan de la acción del viento, de la sorecarga de nieve y de las variaciones de la temperatura! -a sorecarga de nieve no se tiene en cuenta en los cálculos de los aparatos de elevación y la solicitación producida por la variación de la temperatura no se considera más que en casos particulares, entre otros, cuando los elementos no pueden dilatarse liremente! 9onsideraremos la acción del viento en los casos de# •
Acción del viento cuando la gr&a está en servicio
•
Acción del viento cuando la gr&a está fuera de servicio
"ara calcular las acciones deidas al viento, deemos conocer la fuera > que 8ste realia sore las estructuras mediante la utiliación de la fórmula que la norma U:E /25003522 nos da#
(onde# A -a superficie neta en m4, es decir, la proyección de la superficie sólida sore un plano perpendicular a la dirección del viento! " -a presión en H: por m4 9f El coeficiente de forma en la dirección del viento del elemento considerado +eg&n la norma U:E /2500352/ podemos considerar la presión del viento constante en cada intervalo de 0< m! -a norma U:E /25C0I4 en su apartado 3!0!6!0!0! para la acción del viento estando la gr&a fuera de servicio considera las siguientes alturas sore el suelo de < a 4< m y de 4< a 0<< m por lo que es raonale considerar la acción del viento por tramos a lo largo de la altura! .iento en servicio +e trata de la velocidad del viento que la gr&a dee soportar en servicio! +e tomará en la dirección más desfavorale! "ara aplicar la fórmula anteriormente descrita, otenemos los datos de la presión del viento consultando la norma U:E /2500352/#
"ara calcular la acción del viento en la carga móvil y en el contrapeso, recurrimos al apto! 6!0!0 de la norma U:E /2500352/ que estalece que para todos los tipos normales de gr&as que se instalen al aire lire es decir el tipo , tendremos
(onde#
m masa en toneladas g aceleración de la gravedad C,2 mIs4
.iento fuera de servicio "ara su cálculo se tiene en cuenta el viento má*imo soplando en la dirección más desfavorale de que una gr&a puede resistir! En el punto 30!6!0!4 de la norma U:E /250345C0I4 encontramos las presiones a utiliar para los diferentes tramos de altura!
En este caso la norma espec'fica que con viento en tempestad, no se puede utiliar este tipo de aparatos elevadores, por lo que la dirección de cálculo del área neta de la gr&a es la misma que la dirección del viento!
/!4!5 Lipótesis de cálculo! -a norma U:E /250345C0I4 en el punto 3!4 nos indica los siguientes casos a considerar# Lipótesis @# Gr&a en servicio normal sin viento! Lipótesis @@# Gr&a en servicio con viento! Lipótesis @@@# Gr&a sometida a solicitaciones e*cepcionales! (eido a las imperfecciones de calculo o imprevistos, seg&n la norma deemos tomar un coef! de mayoración$g c% seg&n el tipo de gr&a! L@"OTE+@+ @! 9onsideraremos las solicitaciones estáticas deidas al peso propio de los elementos, las solicitaciones deidas a la carga de servicio +- multiplicada por el coeficiente dinámico
as' como
los efectos horiontales más desfavorales! Estas solicitaciones irán multiplicadas por el coeficiente de mayoración g c!
L@"OTE+@+ @@!
En este caso a7adiremos a las solicitaciones consideradas en la hipótesis @ la acción del viento l'mite de servicio +X y, si fuera el caso, las acciones deidas a la variación de la temperatura!
L@"OTE+@+ @@@! -as solicitaciones contempladas en este caso son 0! Aparato fuera de servicio con viento má*imo 4! Aparato en servicio a)o el efecto de un choque 3! Aparatos sometidos a ensayos previstos en la norma U:E /25002 0! 4! En las solicitaciones deidas al viento tempestad consideraremos los efectos del propio peso +g incrementados por los efectos del viento má*imo +X ma*! 3! +on las solicitaciones del peso propio +g y la carga de servicio a la que se a7ade el mayor de los efectos de choque +T 6! :o se tiene en cuenta si la carga de servicio no provoca tensiones en sentido contrario al peso propio como se e*plica en la norma! +i los efectos del choque son relativamente peque7os, podemos considerar que el segundo apartado de esta hipótesis quedar'a completamente cuierta por la hipótesis @, que a su ve se ve cuierta por la hipótesis @@! "or lo que para el cálculo de la estructura tendremos en cuenta las hipótesis# Lipótesis5@@# Lipótesis5@@@# $+gV+Yma*% /!3!5 (ise7o de lo elementos estructurales de la gr&a! "ara poder comprender de una forma ordenada el cálculo de cada elemento estructural de la gr&a seguiremos el esquema siguiente# •
(ise7o de los elementos del mástil#
•
Lipótesis @@ con pluma perpendicular a la dirección del viento!
•
Lipótesis @@ con pluma orientada en la dirección del viento!
•
Lipótesis @@@ con pluma orientada en la dirección del viento!
9omo podemos ver, no se calcula la hipótesis @@@ con la pluma orientada en la dirección perpendicular al viento, ya que seg&n la norma no se traa)ara con tempestad, por lo que la gr&a se de)a en veleta $lire de movimiento en su articulación superior% •
(ise7o de la pluma#
•
9aso @# 9arga de servicio en la punta!
•
9aso @@# 9arga de servicio en el ancla)e del tirante!
•
9aso @@@# 9arga de servicio en el centro de -T!
•
9aso @.# "arte iquierda de la pluma!
/!3!4!5 (ise7o de los elementos del mástil! •
L@"OTE+@+ @@ $.@E:TO E: +ER.@9@O%# "-U1A "ER"E:(@9U-AR A -A (@RE99@O: (E.@E:TO!
a!
a!
:T g cZ$+g3 V +g0Z$-cV-p% V +g4Z$LVL[% V y Z+-% ! Esfueros Esfueros en en la ase# 9alcula 9alculamos mos las reaccio reacciones nes $momentos $momentos y reacció reacción% n% que se producen el en el apoyo inferior del mástil!
c! "andeo gloal gloal del del mástil# 9onocidas las cargas cargas de compresión a la que está sometido el mástil, calculamos la eselte gloal del mástil para sacar el coef! gloal de pandeo \ que )unto con los momentos flectores comproaremos comproaremos la resistencia resistencia del del material!
d! "andeo "andeo gloa gloall del del mástil mástil por por fle*i fle*ión ón y torsión torsión## 9alcularemos el pandeo que se produce en los elementos de la celos'a que forman el mástil y que están sometidos a compresión en la sección transversal al mástil! Tami8n deemos comproar los esfueros cortantes que se producen por la torsión t orsión sore esta sección!
e! "andeo local local de un cordón cordón principal# principal# 9alcularemos 9alcularemos el pandeo al al cual está sometido sometido el tramo comprendido entre dos nudos consecutivos del mástil y al que le afecta la fle*ión por cada uno de lo planos seg&n indican las figuras# ! 9omproación 9omproación de un elemento elemento de enlace# .erificam .erificamos os los elementos elementos de de unión de los cuatro cuatro angulares principales que forman el mástil, es decir las diagonales que conforman la celos'a del mástil! •
L@"OTE+@+ @@$.@E:TO E: +ER.@9@O%# "-U1A OR@E:TA(A E: -A (@RER99@]: (E.@E:TO
qvppresión dinámica del viento * área del triángulo de la sección de pluma En este caso los pasos para la comproación de la estructura son similares a la hipótesis anterior, salvo las acciones a considerar! •
L@"OTE+@+ @@@ $.@E:TO >UERA (E +ER.@9@O%# "-U1A OR@E:TA(A E: -A (@RE99@O: (E- .@E:TO!
qtppresión dinámica del viento en tempestad * área del triángulo de la sección de pluma >ct>uera del viento en tempestad sore el contrapeso 00
"ara cada una de las hipótesis, se calculan las reacciones y las leyes de momentos flectores y esfueros cortantes para despu8s una ve conocidos los esfueros má*imos, poder evaluar la cominación de las solicitaciones en los puntos más desfavorales y as' dimensionar los elementos que conforman la pluma y la contrapluma !
a!
Lipótesis
de
carga
de
servicio
en
punta!
En este caso tendremos una viga simplemente apoyada e isostática con las cargas distriuidas de la siguiente manera!
"uesto que el apoyo 4 es el generado por el tirante, deemos descomponer está reacción en la dirección !
del
tirante
Lipótesis
de
para
as'
carga
conocer de
el
servicio
esfuero en
el
al
que ancla)e
está del
solicitado! tirante!
En este caso no tendremos ni cortantes ni momentos de consideración deido a que el tirante es el que soporta la mayor parte de carga siendo en este caso donde sufrirá la mayor tracción por lo que será
aqu'
donde
-a distriución de las cargas en este caso ser'a#
verificaremos
su
aguante!
En esta hipótesis los momentos son muy peque7os comparados con las demás hipótesis porque son deidos c!
&nicamente
Lipótesis
al
de
peso carga
propio
ya
en
que
servicio
el
tirante
asore
la
en
el
centro
de
carga! -T!
En este caso tendremos los mayores momentos para el tramo -T! Estando las cargas distriuidas de la siguiente forma#
d!
Lipótesis
de
la
contrapluma!
(eido a que los momentos flectores van a ser más peque7os, los elementos de la contrapluma van a estar mucho menos solicitados!
e!
>ueras
horiontales!
.erificamos que la estructura aguanta el esfuero producido por el viento en dirección perpendicular
a
la
pluma!
-a pluma se comportará como dos voladios empotrados en el mástil y tendrá que soportar los momentos producidos por la acción del viento tanto en la carga de servicio como en el contrapeso!
/!3!6!5
(ise7o
de
los
elementos
del
castillete!
"ara la comproación del castillete tendremos en cuenta los esfueros que sore el mismo produce el tirante, el viento y el peso propio!
/!3!/!5
(ise7o
de
la
apata!
9on la pluma orientada en la dirección del viento $hipótesis @@@% se produce el mayor de los momentos flectores! "or lo tanto cogeremos las solicitaciones en ese caso y calcularemos la apata!
:o profundiaremos más en el cálculo de la apata ya que es similar al cálculo realiado en apatas de construcción y no tiene ninguna peculiaridad especial a la que referirnos!
-eer más# http#IIXXX!monografias!comItraa)os34Igrua5torreIgrua5torre!shtml^i*3rXX2R9KK en el sentido opuesto y se emplea para estailiar la gr&a! 9ontrapeso# loque de hormigón que se coloca en la 9ontrapluma para estailiar el peso que se produce en la flecha! -astre# apata formada por hormigón que estailia la gr&a! 9arro# dispositivo que se mueve a lo largo de la flecha de la gr&a y que da movilidad a la carga en sentido horiontal! 9ales y gancho# elementos de acero de alta resistencia que enganchan la carga y 1otores que permiten el movimiento en torno a sus diferentes e)es!
1ETO(O-OGPA 0! Elección del tema 4! &squeda de información 3! (esarrollo del modelo 6! Realiación de prueas preliminares /! A)ustes y otención de resultados!
[email protected] de _ y 3I2 50 par de aleros modelo 0CJ26 50< arras de electrodos $soldadura para metales% 54 palitos de andera 50Mg de yeso 54 poleas 54 motores con sus mecanismos 5 >uente de energ'a $pila% 5 Lilo cá7amo (E+ARRO--O "ara la torre necesitamos cortar las siguientes medidas#
0; tramos de varilla de 3I2 de 44cm
; tramos de varilla de 3I2 de 0
6 tramos de varilla de 3I2 de0/cm
6 tramos de varilla de 0I4 de 2
Unimos 6 tramos de de 0/cm para formar la ase Unimos 6 tramos de 0
"ara la pluma necesitamos cortar las siguientes medidas#
3 tramos de varilla de 0I4 de 0m
4 tramos de varilla de 3I2 de 04cm
3 tramos de varilla de 3I2 de 0
Unimos 4 tramos de 04 cm y 0 de 0< para la ase de la pluma o rao Unimos 3 tramos de 0 m desde la ase a un mismo punto para poder hacer el rao Unimos 4 tramos de 0< cm para poder ensamlar el e)e de unión RE+U-TA(O+ -a gr&a que se construyó es un modelo a escala de una gr&a torre! @nicialmente se realió un modelo con palitos de madera, pero despu8s de algunas prueas se decidió camiar la madera por varillas de fierro! En este momento se están proando diferentes motores para encontrar los ideales para nuestro modelo! Una ve realiadas las prueas preliminares se podrá medir la fuera, el traa)o, la energ'a potencial y la cin8tica que se otienen con nuestro modelo, utiliando diferentes o)etos que pueda levantar la gr&a! 9O:9-U+@]:E+ Es una máquina de elevación de movimiento discontinuo destinado a elevar y distriuir cargas en el espacio suspendidas de un gancho, utiliadas principalmente para la construcción de edificios altos! E*isten muchos tipos de gr&as diferentes, cada una adaptada a un propósito espec'fico! -os tama7os se e*tienden desde las más peque7as gr&as de horca, usadas en el interior de los talleres, gr&as torres, usadas para construir edificios altos, hasta las gr&as flotantes, usadas para construir apare)os de aceite y para rescatar arcos encallados! Este proyecto puede ser utiliado para diferentes fines en la ense7ana de la >'sica mecánica! Algunos que se plantean son los conceptos de fuera, traa)o y energ'a! "or tanto, la versatilidad de este proyecto se cree que puede ser un elemento valioso en la ense7ana de la >'sica!
