Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad

Ejemplo de diseño de trabe carril, Ejercicios de Estructuras metálicas

Se desarrolla un ejemplo para el diseño de una trabe carril

Tipo: Ejercicios

2019/2020

Subido el 16/06/2020

Lizarraga-jose
Lizarraga-jose 🇲🇽

4.5

(2)

2 documentos

1 / 27

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
- 1 -
ÍNDEX ANEXO III CÁLCULO DE LAS VIGAS CARRIL
Índex ANEXO III CÁLCULO DE LAS VIGAS CARRIL .......................................... 1
Capítol 1: CÁLCULO DE LAS VIGAS CARRIL. .......................................... 3
1.1. Reacciones en bogies del lado izquierdo. .......................................... 3
1.2. Reacciones en bogies del lado derecho. ........................................... 4
1.3. Acciones sobre la viga carril vertical ................................................ 5
1.3.1. Clasificación del puente grúa. ................................................... 5
1.3.2. Condiciones de carga ............................................................... 5
1.3.3. Acciones verticales dinámicas (Vd). ............................................ 6
1.3.4. Acciones longitudinales sobre la viga carril (Hl). .......................... 7
1.3.5. Acciones transversales a la viga carril. ....................................... 8
1.3.6. Situación de cargas sobre la viga carril vertical. .......................... 9
1.4. Estado límite de servicio de la viga carril vertical. ............................. 9
1.5. Estado límite último de la viga carril vertical. .................................. 10
1.5.1. Resistencia a compresión: ...................................................... 10
1.5.2. Resistencia a pandeo por compresión: ..................................... 11
1.5.3. Resistencia a flexión en eje Y: ................................................ 12
1.5.4. Resistencia a corte en eje Z: .................................................. 13
1.5.5. Comprobación a pandeo lateral: .............................................. 13
1.5.6. Abolladura del alma por cortante Z: ......................................... 15
1.5.7. Resistencia a flexión y axil combinados: ................................... 15
1.5.8. Resistencia a flexión y axil de compresión combinados: ............. 16
1.5.9. Resistencia a flexión en Y y cortante en Z combinados: .............. 17
1.6. Acciones sobre la viga carril horizontal .......................................... 17
1.6.1. Acciones verticales dinámicas (Vd) ........................................... 18
1.6.2. Acciones longitudinales (Hl). ................................................... 18
1.6.3. Situación de cargas en la viga horizontal .................................. 18
1.6.4. Resistencia a compresión: ...................................................... 20
1.6.5. Resistencia a pandeo por compresión: ..................................... 21
1.6.6. Resistencia a flexión en eje Y: ................................................ 22
1.6.7. Resistencia a corte en eje Z: .................................................. 22
1.6.8. Comprobación a pandeo lateral: .............................................. 23
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18
pf19
pf1a
pf1b

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Ejemplo de diseño de trabe carril y más Ejercicios en PDF de Estructuras metálicas solo en Docsity!

ÍNDEX ANEXO III CÁLCULO DE LAS VIGAS CARRIL

1.3.3. Acciones verticales dinámicas (V

1.3.4. Acciones longitudinales sobre la viga carril (H

1.6.1. Acciones verticales dinámicas (V

1.6.2. Acciones longitudinales (H

  • Índex ANEXO III CÁLCULO DE LAS VIGAS CARRIL
    • Capítol 1: CÁLCULO DE LAS VIGAS CARRIL.
      • 1.1. Reacciones en bogies del lado izquierdo.
      • 1.2. Reacciones en bogies del lado derecho.
      • 1.3. Acciones sobre la viga carril vertical
        • 1.3.1. Clasificación del puente grúa.
        • 1.3.2. Condiciones de carga - ). d - ). l
        • 1.3.5. Acciones transversales a la viga carril.
        • 1.3.6. Situación de cargas sobre la viga carril vertical.
      • 1.4. Estado límite de servicio de la viga carril vertical.
      • 1.5. Estado límite último de la viga carril vertical...................................
        • 1.5.1. Resistencia a compresión:
        • 1.5.2. Resistencia a pandeo por compresión:
        • 1.5.3. Resistencia a flexión en eje Y:
        • 1.5.4. Resistencia a corte en eje Z:
        • 1.5.5. Comprobación a pandeo lateral:
        • 1.5.6. Abolladura del alma por cortante Z:.........................................
        • 1.5.7. Resistencia a flexión y axil combinados:
        • 1.5.8. Resistencia a flexión y axil de compresión combinados:
        • 1.5.9. Resistencia a flexión en Y y cortante en Z combinados:
      • 1.6. Acciones sobre la viga carril horizontal - ) d - ). l
        • 1.6.3. Situación de cargas en la viga horizontal
        • 1.6.4. Resistencia a compresión:
        • 1.6.5. Resistencia a pandeo por compresión:
        • 1.6.6. Resistencia a flexión en eje Y:
        • 1.6.7. Resistencia a corte en eje Z:
        • 1.6.8. Comprobación a pandeo lateral:
  • 1.6.9. Abolladura del alma por cortante Z:......................................... Rafael Alcolea Valero
  • 1.6.10. Resistencia a flexión y axil combinados:
  • 1.6.11. Resistencia a flexión y axil de compresión combinados:
  • 1.6.12. Resistencia a flexión en Y y cortante en Z combinados:

Rafael Alcolea Valero

1.2. Reacciones en bogies del lado derecho.

REACCIONES

NUDO

Rx Rz

[KN] [KN]

N835 255,713 128,

N836 122,216 164,

N837 260,641 146,

N838 260,824 148,

N839 240,716 153,

N840 218,958 156,

N841 202,552 156,

N842 196,540 157,

N843 197,640 157,

N844 197,320 1 57,

N845 196,999 183,

N846 194,998 205,

N847 191,073 214,

N848 183,900 218,

N849 170,763 211,

N850 151,061 197,

Tabla 1.2 Reacciones de los bogies del lado derecho.

Lo primero que hacemos es asemejar en lo posible nuestra cubierta móvil a un

puente grua aplicando la norma UNE 76-201-88, para ello consideramos que la

cubierta opera como un puente grua sin carro por lo que no obtenemos reacciones

transversales al camino de rodadura procedentes de la aceleración o frenado del

carro sobre la viga puente, al igual que tampoco contamos con aceleraciones del

puente con carga asimétrica que darían lugar a otras reacciones transversales a la

viga carril, por tanto solo nos queda calcular las cargas longitudinales que se

producen en las ruedas motrices cuando estas aceleran o frenan.

Cálculo y diseño de un techado móvil para un estadio de deportes

1.3. Acciones sobre la viga carril vertical

1.3.1. Clasificación del puente grúa.

Según las condiciones de utilización y carga el puente grua pertenece a un grupo u

otro.

Condiciones de utilización , que dependen del número de ciclos de utilización:

Figura 1.1 Cargas consideradas en la viga carril

Escogemos el menor número de ciclos ya que la cubierta solo se accionará de

forma ocasional.

1.3.2. Condiciones de carga

Depende de la carga que levanta, como la cubierta no eleva cargas la condición que

hemos escogido es Q1 – Ligero.

Cálculo y diseño de un techado móvil para un estadio de deportes

en el cálculo de la cubierta y el valor de 13 KN es el peso de un bogie completo

incluyendo motorreductor.

1.3.4. Acciones longitudinales sobre la viga carril (H

l

).

Las reacciones longitudinales son las producidas por el puente al frenar o acelerar

en su traslación a lo largo de la viga carril, se trata por tanto de una acción

dinámica.

El valor total de las reacciones longitudinales viene dado por la siguiente expresión

(en la que se ha despreciado la fricción entre las ruedas y el camino de rodadura:

 P es el peso total del puente y su equipo, en nuestro caso es igual a la suma

de todas las reacciones verticales estáticas que alcanza el valor de 5.534.

kN y a lo que tenemos que añadir el peso de los bogies.

Peso bogies

Peso Rueda DRS 400: 200 Kg ·3/bogie = 600 Kg

Peso Motorreductor: 500 Kg

Soportes de ruedas: 200 Kg

PESO / BOGIE MOTOR: 1.300 Kg = 13 KN

PESO / BOGIE DE ARRASTRE: 800 Kg = 8 KN

PESO TOTAL BOGIES 13 · 6 + 8 · 32 = 334 KN

 j

p

es el valor medio de la aceleración del puente. Según la figura 1.5 que se

muestra a continuación, para una velocidad máxima de 15 m/min (0,

m/s), j

p

es igual a 0,078 m/s

2

en situaciones corrientes.

Rafael Alcolea Valero

Figura 1.5 Valores de aceleración.

 f es el coeficiente de adherencia, igual a 0,2 cuando el camino de rodadura

es seco según se indica en la página 11 de la norma UNE 76 201-88.

 kp es la relación entre las ruedas motrices y el total de ruedas, teniendo en

cuenta que contamos con 6 bogies motrices de los 32 que hay en total po

tanto queda:

operando en la expresión 1.

Lo que supone una fuerza longitudinal sobre cada viga carrilera de:

1.3.5. Acciones transversales a la viga carril.

No se contemplan ya que no hay carro de traslación que genere reacciones

transversales a la viga carril como tampoco se consideran reacciones transversales

procedentes de la excentricidad del peso de la cubierta ya que se considera que la

carga de la cubierta está siempre centrada.

Rafael Alcolea Valero

carga tiene aplicados coeficientes de mayoración procedentes de la situación de

cargas a que es sometida la cubierta.

1.5. Estado límite último de la viga carril vertical.

Esfuerzos obtenidos de CYPE.

Envolventes de los esfuerzos en barras

Barra Tipo de combinación Esfuerzo

Posiciones en la barra

0.000 m 0.400 m 1.000 m 1.400 m 2.000 m 2.600 m 3.000 m 3.600 m 4.000 m

N1/N2 Acero laminado N

mín

N

máx

Vy mín

Vy

máx

Vz

mín

Vz

máx

Mt mín

Mt máx

My

mín

My

máx

Mz

mín

Mz máx

Tabla 1.3 Envolvente de esfuerzos

Comprobación de resistencia

Barra

Posición

(m)

Esfuerzos pésimos

Origen Estado N

(kN)

Vy

(kN)

Vz

(kN)

Mt

(kN·m)

My

(kN·m)

Mz

(kN·m)

N1/N2 50.11 2.000 - 444.714 0.000 - 128.413 0.000 183.857 0.000 G Cumple

Tabla 1.4 Sección más desfavorable

1.5.1. Resistencia a compresión:

(CTE DB SE-A, Artículo 6.2.5)

Cálculo y diseño de un techado móvil para un estadio de deportes

CUMPLE

1.5.2. Resistencia a pandeo por compresión:

(CTE DB SE-A, Artículo 6.3.2)

Cálculo y diseño de un techado móvil para un estadio de deportes

CUMPLE

1.5.4. Resistencia a corte en eje Z:

(CTE DB SE-A, Artículo 6.2.4)

CUMPLE

1.5.5. Comprobación a pandeo lateral:

(CTE DB SE-A, Artículo 6.3.3.2)

Rafael Alcolea Valero

Rafael Alcolea Valero

CUMPLE

1.5.8. Resistencia a flexión y axil de compresión combinados:

(CTE DB SE-A, Artículo 6. 3 .4.1)

para toda pieza:

Además, sólo en piezas susceptibles de pandeo por torsión:

La sección del perfil es de clase 1 por tanto (según tabla 6.12 del CTE) tenemos:

Cálculo y diseño de un techado móvil para un estadio de deportes

CUMPLE

CUMPLE

1.5.9. Resistencia a flexión en Y y cortante en Z combinados:

(CTE DB SE-A, Artículo 6.2.8)

Los esfuerzos solicitantes de cálculo pésimos se producen para la combinación de

acciones:

G+reacción vertical+reacción longitudinal acel./fren..

Para que sea necesaria la comprobación se ha de cumplir que el esfuerzo cortante

que se da en la sección de la barra, , iguale o supere la mitad de la resistencia a

cortante del perfil,.

NO ES MAYOR

1.6. Acciones sobre la viga carril horizontal

Cálculo y diseño de un techado móvil para un estadio de deportes

Figura 1.8 Posición de la carga P

CUMPLE

El valor de la flecha según CYPE es de 3,300 mm y se da en la posición de 1,99 m

tomando como origen el apoyo izquierdo; tiene sentido ya que hemos mirado la

flecha máxima que produce cada carga independientemente, la de la derecha se

encuentra a una distancia del apoyo izquierdo de 2,16 m y la de la izquierda lo está

a 1,52 m con lo cual la flecha máxima cabe pensar que se debe de dar en una

distancia comprendida entre 1,52 m y 2,16 m.

ELU viga carril plano horizontal.

Esfuerzos obtenidos de CYPE.

Rafael Alcolea Valero

Envolventes de los esfuerzos en barras

Barra

Tipo de

combinación

Esfuerzo

Posiciones en la barra

0.000 m 0.400 m 1.000 m 1.400 m 2.000 m 2.600 m 3.000 m 3.600 m 4.000 m

N1/N2 Acero laminado N

mín

N

máx

Vy mín

Vy máx

Vz

mín

Vz

máx

Mt mín

Mt máx

My

mín

My

máx

Mz

mín

Mz máx

Tabla 1.5 Envolvente de esfuerzos.

Comprobación de resistencia

Barra

Posición

(m)

Esfuerzos pésimos

Origen Estado N

(kN)

Vy

(kN)

Vz

(kN)

Mt

(kN·m)

My

(kN·m)

Mz

(kN·m)

N1/N2 47.88 2.000 - 550.659 0.000 - 31.769 0.000 226.487 0.000 G Cumple

Tabla 1.6 Sección más desfavorable.

1.6.4. Resistencia a compresión:

(CTE DB SE-A, Artículo 6.2.5)

CUMPLE