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REVISION DE LA ESTRUCTURA METALICA PARA SOPORTE DE MAQUINARIA
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INDICE 1. MEMORIA DESCRIPTIVA 1.1. GENERALIDADES 1.2. CONCEPCION GEOMETRICA 1.3. CRITERIOS DE DISEÑO 2. DATOS GENERALES 2.1. MATERIALES 2.2. NORMAS UTILIZADAS 2.3. CARGAS DE DISEÑO 2.4. COMBINACIONES DE CARGA 2.5. METODO DE CALCULO 3. IDEALIZACION DE LA ESTRUCTURA 3.1. IDEALIZACIÓN DE LA ESTRUCTURA 4. DISEÑO DE LOS ELEMENTOS 4.1. COLUMNAS 5. REFUERZOS EN LOS NUDOS 6. RESULTADOS DEL ANÁLISIS REALIZADO 7. DETALLES ESTRUCTURALES (PLANOS AUTOCAD)
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1. MEMORIA DESCRIPTIVA 1.1 Generalidades La presente revisión estructural a la estructura metálica para maquinaria describe, métodos y materiales empleados en el dimensionamiento. Se desarrolla de acuerdo a las normas vigentes, a la ordenanza general de construcciones y a las especificaciones del contratante.
1.2 Concepción Geométrica La obra en cuestión consiste en la verificación de una estructura de acero formada por vigas y columnas metálicas, reforzadas por planchas de acero. Todo lo mencionado se muestra en planos de ingeniera adjuntos.
1.3 Criterios de diseño La estructura será reforzada y revisada en el programa AUTODESK ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS PROFESSIONAL 2018, la cual considero la estructura en su totalidad representando los elementos de Vigas y columnas Metálicas.
2. Datos Generales 2.1 Materiales o Acero A36 (36 000.00 Lb/pulgˆ2).- Para barra metálica lisa, placas de unión y placas base Elasticidad: Módu lo de Young, E = 2,040,000 kg/cm2 Coeficiente de Poisson, v = 0.3 Coeficiente de Kirchhoff, G = 825970.13 kg/cm2 Densidad (Peso específico) = 7.85 tn/m3 Resistencia: Resistencia Característica, fyk = 2533.33 kg/cm2 Límite de tracción = 3670.98 kg/cm2
2.2 Normas Utilizadas Para elemento Metálicos: American Institute of Steel Construction (AISC). Specification ANSI/AISC 360-10.
Para cargas de Diseño: SEI/ASCE 7 – 10 (Minimum Design Loads for buildings and other Structures)
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2.3 Cargas de diseño Se utilizaran los criterios que recomienda la norma ANSI/AISC 360 – 10 en su Capitulo B, sección B2 que nos dice utilizar la norma SEI/ASCE 7:
Peso propio de la estructura = PERM1 (D) Peso propio maquinaria ≈ 1 Ton (Dato proporcionado por FINO S.A.)
2.4 Combinaciones de carga Método LRFD: Solo se tomara en cuenta las siguientes combinaciones:
Por el efecto de la vibracio se incrementara en un 50% el valor de la carga según norma APNB1225002-1 en su apartado:
1) COMB1 = 1.4*D 2) COMB2 = 1.2*D + 1.5*Carga Equipo
2.5 METODO DE CALCULO Se realiza un análisis computacional, haciendo una modelación tridimensional considerando las condiciones de apoyo, las características de las secciones y la forma de la estructura, como se ve en las gráficas adjuntas. Se construye un modelo considerando todas las secciones definidas por el proyecto estructural y se verifican las tensiones de diseño de estos elementos (momento, axial, corte).
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Las cargas se calculan por áreas tributarias con los valores indicados en las CARGAS DE DISEÑO. Se aplican en los nudos, barras y en las áreas de las vigas o columnas según corresponda.
3. IDEALIZACION DEL TINGLADO METALICO 3.1. Idealización de la Estructura
Fig. 3.2. Modelación Estructural 4. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA 4.1 Columnas Metálicas
Elemento
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CALCULOS DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------NORMA: ANSI/AISC 360-10 An American National Standard, June 22, 2010 TIPO DE ANÁLISIS: Verificación de las barras ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------GRUPO: BARRA: 17 PUNTOS: 3 COORDENADA: x = 1.00 L = 2.450 m ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------CARGAS: Caso de carga más desfavorable: 3 COMB1 = 1.2*PP + 2*Carga Equipo 1 *1.20+2*2.00 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------MATERIAL: ACERO A36 Fy = 2533.00 kG/cm2 Fu = 4000.00 kG/cm2 E = 2141404.05 kG/cm2 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PARAMETROS DE LA SECCION: I_SYM_1 d=32.00 cm Ay=60.000 cm2 Az=32.000 cm2 Ax=90.000 cm2 bf=30.00 cm Iy=16670.000 cm4 Iz=4502.500 cm4 J=29.370 cm4 tw=1.00 cm Sy=1041.875 cm3 Sz=300.167 cm3 tf=1.00 cm Zy=1155.000 cm3 Zz=457.500 cm3 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------PARAMETROS DE LA BARRA:
Ly = 2.450 m Lz = 2.450 m Ky = 1.00 Kz = 1.00 Lb = 2.450 m KLy/ry = 18.00 KLz/rz = 34.64 Cb = 1.00 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ESFUERZOS INTERNOS: RESISTENCIAS DE DIMENSIONAMIENTO Pr = 1.47 T Fic*Pn = 193.19 T Mry = -0.58 T*m Vry = -0.01 T Fib*Mny = 24.10 T*m Fiv*Vny = 82.07 T Mrz = 0.04 T*m Vrz = -0.31 T Fib*Mnz = 9.13 T*m Fiv*Vnz = 43.77 T ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------PARÁMETRO DE SEGURIDAD Fib = 0.90 Fic = 0.90 Fiv = 0.90 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ELEMENTOS DE LA SECCION: ala = no compacto alma = compacto ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------FORMULAS DE VERIFICACION: Pr/(2*Fic*Pn) + Mry/(Fib*Mny) + Mrz/(Fib*Mnz) = 0.03 < 1.00 LRFD (H1-1b) Verificado Vry/(Fiv*Vny) = 0.00 < 1.00 LRFD (G2-1) Verificado Vrz/(Fiv*Vnz) = 0.01 < 1.00 LRFD (G2-1) Verificado Ky*Ly/ry = 18.00 < (K*L/r),ma x = 200.00 Kz*Lz/rz = 34.64 < (K*L/r),ma x = 200.00 ESTABLE ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Perfil correcto !!!
El elemento trabaja a un 10% de su capacidad admisible.
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5. Refuerzos en los Nudos
Se colocaran planchas de espesor 6 mm en los nudos indicados en el plano adjunto.
6. RESULTADOS DEL ANÁLISIS REALIZADO Se modelo la estructura de acuerdo a lo indicado anteriormente, aplicando las distintas cargas consideradas. Del análisis se obtienen los sigui entes resultados Del Programa Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2018:
Tensiones: las tensiones de los elementos, están bajo las admisibles, considerando las reducciones correspondientes por efecto de esbeltez, pandeo, etc. Deformaciones: las deformaciones globales de los distintos componentes de las estructura están bajo los límites admisibles por lo que no se compromete la condición de servicio en la estructura.
