Calculo de grua

INTRODUCCIÓN

Los puentes grúa son elementos destinados a mover cargas ya sea en una fábrica siderúrgica o en puertos las cuales nos da la posibilidad de trasladar horizontal y verticalmente tales elementos y con ello facilitar la vida del ser humano.

En el siguiente trabajo analizaremos una torre grúa, el cual se posiciona una fuerza P que ejerce peso intentando hacer una deflexión de la viga, un empotramiento de la viga en un muro y dos columnas que harán equilibrio en el sistema. Además, se analizará el perfil correcto, con un factor de seguridad referente al problema dado.

Los objetivos planteados en el presente trabajo son:

- Determinar los esfuerzos cortantes y el momento flector Max. en la viga.

- fuerza axial en las columnas.

- curva de momento pendiente y deflexión de la viga.

- tabla de perfil seleccionado con propiedades relevantes.

- análisis de pandeo de columnas y factor de seguridad de la viga.

PROPIEDADES DEL ACERO

En la siguiente tabla representa las propiedades del acero:

CARACTERISTICA DE LA VIGA

Para la elección de la viga se usó una viga doble alma la cual tiene una longitud de 12 metros y cuyas dimensiones se anexó del siguiente cuadro:

El cálculo en el cual nos vamos a basar en el problema lo escogemos del perfil w610x125 el cual la tabla nos dicta que es el siguiente:

Peso (kg/m): 125

Peralte: 125 mm

Inercia en eje x-x 〖mm〗^4: 985x10^4

CALCULOS DEL DISEÑO:

Longitud a tomar: 3 metros

W: 1.2263Kn/m para un perfil de w610x125

Carga del carro (P): 156.96 Kn

(la carga del carro nos basamos en que el peso sea de 16 toneladas ejerciendo como fuerza P) 16000/9.81*1000=156.96 Kn

Los requisitos tenidos en cuenta para la elección del perfil están basados en las siguientes restricciones:

Factores de seguridad: 2,8 para la viga a flexión

Factores de seguridad para pandeo de columnas: 3.5

La deflexión máxima en la viga no debe superar 2,6 mm

Ecuación de estática

De acuerdo al diagrama visto en la parte superior, simulando que la fuerza P haga movimiento en x cuando valga 3 metros, hará que en el alma de la viga haya máxima deflexión ya que es donde el apoyo de las columnas será el mínimo. Referente en el otro contraste, la fuerza P posicionada en el x cuando valga 6 metros hará que haya un mayor esfuerzo en las columnas, principalmente en la central. A diferencia de su contraparte en RC que de acuerdo a los análisis no hará un máximo esfuerzo frente a su semejante.

De acuerdo a lo anterior haremos los análisis. Cuando a fuerza P en x valga 3 metros será lo siguiente:

En las condiciones de frontera de la estructura dio lo siguiente:

Con referencia al modelo de matrices, basándonos en las ecuaciones de momento (parte superior) y la ecuación de reacciones (igual parte superior) hacemos la matriz para cuando x valga 3 metros:

Cabe destacar que para esta matriz y la siguiente que haremos cuando x valga 6, los valores dependientes serán los izquierdos y los independientes serán los de la derecha.

Cuando a fuerza P en x valga 6 metros será lo siguiente:

Con estos datos tabulados en Scilab nos arroja las siguientes reacciones cuando x =3 y x =6:

Ya con los

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