Foros de SóloIngeniería

- 04 Jul 2011, 09:35 #274807

Buenos días,

Estoy realizando el cálculo de una viga carril para un puente grua de las siguientes características:
Ptotal: 22 ton
Rmax: 20,4 ton/rueda
Rmin: 5,6 ton/rueda
Luz: 12,30m
Distancia entre apoyos: 5,05m

El caso es que después de ver varios ejemplos veo que ninguno tiene en cuenta el momento torsor que le genera el esfuerzo horizontal sobre la cara superior del carril de rodadura (cuadradillo de 50x45mm) ni la posible desviación de la vertical respecto del eje del perfil. ¿hay que tenerlos en cuenta?

Es que si no lo tengo en cuenta me sale un HEB-320. Pero si lo tengo en cuenta, el torsor me reduce bastante la resistencia de la sección a cortante, y me tengo que ir a un HEA-450.

No he probado a combinar un IPN+UPN porque me parecía una solución anticuada, pero lo cierto es que en la actualidad el puente está funcionando con un IPN-400+UPN-220. (el proyecto es para una nueva nave donde van a reutilizar el puente-grua)

Saludos y gracias

Última edición por david lillo el 14 Sep 2011, 15:53, editado 2 veces en total

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- 04 Jul 2011, 13:21 #274844

Habitualmente no se calcula el torsor.

Calcula una viga continua con lineas de influencia, o con las hipótesis en las posiciones del carro más desfavorable, pero tan sólo tienes que tener en cuenta la carga vertical por rueda, y la horizontal (suele ser 1/10 de la vertical, así como la de frenado que también está sobre 1/10 de la vertical).

Ten en cuenta que la viga-puente es una "viga" biapoyada sobre la viga carrilera, y por tanto no provoca torsor, sí en cambio unas cargas en sentidos verticales (la máxima por rueda), y horiz. y vert. que serían la décima parte de la vertical.

Además, ten encuenta que la viga carril estará limitada a flecha, no a tensión, es decir, siempre te saldrá una viga menor que sirve, pero tendrás que ir subiendo de perfil para que cumpla la limitación de flecha, que según la nueva EAE es de L/700 en vertical y L/800 en horizontal.

Como bien dices, la solución de IPE+UPN, ó IPN+UPN, es una solución ligera, pero costosa de realizar hoy en día, que lo caro es la mano de obra, puedes cambiar a perfil HEA, que pesa menos, y te va a servir muy bien, ya que como comenté anteriormente se necesita "canto" de viga, ya que lo que limita es la flecha.

Salu2

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- 04 Jul 2011, 15:51 #274859

Gracias por responder joseking, y disculpa mi ignorancia pero ¿la nueva EAE está en vigor? yo la viga carril la estoy calculando según la UNE 76201-88 que limita la flecha vertical a 1/750 y la horizontal a 1/1000. En la página del ministerio www.codigotecnico.org sigue estando el antiguo DB SE-A

En cuanto a que el puente grua es una biapoyada y no provoca torsor nop estoy de acuerdo, porque la fuerza horizontal está aplicada el la parte superior del cuadradillo osea que está a una distancia (exactamente a la altura del cuadradillo más la mitad de la altura del perfil) del eje de la viga. En las figuras 6 y 7 de la norma UNE dibuja las acciones que generan torsor.

Gracias.

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- 04 Jul 2011, 19:48 #274879

En cuanto a la Instrucción Española del Acero Estructural, ya salió en el 2008, pero se publicó en el B.O.E. definitivamente en Junio de este año, es de el MINISTERIO DE FOMENTO, y tienes que ir a la página de él, no a la del Ministerio de la Vivienda, o Código Técnico. Se puede aplicar ya, pero no es de obligado cumpliento hasta diciembre de 2011. Para una nave industrial, que no es edificación, es aplicable la EAE, ya que el CTE sólo es para edificiación tanto acero, madera, etc. (es decir, edificios públicos o privados, viviendas, hospitales, escuelas, etc., mientras que la EAE es para TODO, pero sólo de acero), en breve cambiarán el CTE casi seguro, para el eliminar de él el acero, y referirse a la EAE, como pasó en su día con el hormigón y la EHE-08.

En cuanto al torsor, vuelvo a decirte lo de antes, puede que sí exista un pequeño torsor, pero no es significativo. Haz todos los cálculos que quieras, pero la viga carril te saldrá por ejemplo para que aguante a flexión, cortante, torsor, etc. una HEB-400, y luego cuando compruebes la flecha límite vertical L/750, te obligará a subir perfil, p.e. a HEB-450, y al comprobar la flecha horizontal L/1000 es posible que tengas que volver a subir de perfil.

En cuanto a las flechas para la viga carril, la norma UNE que indicas es muy antigua, y era la única que indicaba flechas admisibles en vigas-carril, pero ahora está la EAE, que está más en concordancia con los fabricantes de puentes grua, y se puede aplicar L/700 en vertical y L/800 en horizontal.

Salu2

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- 09 Jul 2011, 17:07 #275538

Para una nave industrial, que no es edificación, es aplicable la EAE, ya que el CTE sólo es para edificiación tanto acero, madera, etc. (es decir, edificios públicos o privados, viviendas, hospitales, escuelas, etc., mientras que la EAE es para TODO, pero sólo de acero), en breve cambiarán el CTE casi seguro, para el eliminar de él el acero, y referirse a la EAE, como pasó en su día con el hormigón y la EHE-08.

Una nave industrial SÍ es edificación, explícitamente recogida por la LOE como edificación al definir el grupo b). En una nave industrial es de aplicación del CTE en todos los puntos en los que el propio CTE no se autoexcluya, como en incendio o en ahorro energético.
Cuestión aparte es que con la publicación de EAE sea más interesante usar esta, es muy probable que sí.

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- 11 Jul 2011, 05:08 #275600

Te comenta un II que apura bastante los tomos de Ensidesa. Así rápido para el HEB 360 con carro del puente a 22 toneladas en centro de vano me sale una flecha con criterio viga biapoyada de 7 mm lo cual anda por L\750. Por otra parte con HEB 360 nos aguanta a flexión simple en el centro 50 toneladas en agotamiento, lo cual compensa aceptablemente otros cálculos no realizados u otras mayoraciones que se pretendan realizar. No obstante es un poco ajustado ese perfil (podríamos irnos a IPE 500 ó HEB400) aunque mi ultima viga para puente grua fue IPE 550 para puente grua 25 tn., distancia entre apoyos 8 metros, luz de 30 metros, que sale flecha a 25 toneladas en centro de vano de casi 2 cm. (L\400), ycolocando rigidizadores de alma cada 4 metros para responder mejor a pandeo lateral, posibles torsiones, etc. Ahora mismo tengo que poner una viga para 1 puente Jaso de 6,3+6,3 tn con previsión de ampliación a otro Jaso igual de 6,3+6,3 tn y a un tercer puente de 6,3 tn. todo a luz de 30 metros. Pués para esto meto IPE 600 aunque de flecha andamos sobre L\500, un poco justillos.

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- 11 Jul 2011, 07:16 #275601

Se comportan bien esas IPE a flecha "horizontal"?

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La complejidad es un síntoma de falta de entendimiento

- 11 Jul 2011, 18:18 #275713

Se comportan bien esas IPE a flecha "horizontal"?

Pués la verdad con IPE 600 para 30 toneladas los momentos de inercia y modulo resistente a flecha horizontal son bastante bajos (Iy=3387cm4 y Wy=308cm3). No obstante todo radica en la valoración de carga transversal que se haga del puente. Veamos un caso desfavorable, con carro cargado a 30 toneladas y estrellandose a 0,2 m/seg. contra la IPE en el centro del vano. Una carga típica de este impacto serían 5 toneladas, resultando una flecha horizontal de 7 cm. y carga de agotamiento M/W de 3toneladas/cm2. Aquí es cuando viene el criterio optimista o pesimista del Ingeniero responsable. Bajo mi criterio la viga soportaría este caso (puntual y poco probable)

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- 11 Jul 2011, 23:36 #275737

Veamos un caso desfavorable, con carro cargado a 30 toneladas y estrellandose a 0,2 m/seg. contra la IPE en el centro del vano. Una carga típica de este impacto serían 5 toneladas,

Una pregunta como calculas, la deceleración, tienes en cuenta el movimiento pendular de la carga, y el amortiguador-tope?

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 12 Jul 2011, 05:21 #275739

Veamos un caso desfavorable, con carro cargado a 30 toneladas y estrellandose a 0,2 m/seg. contra la IPE en el centro del vano. Una carga típica de este impacto serían 5 toneladas,

Una pregunta como calculas, la deceleración, tienes en cuenta el movimiento pendular de la carga, y el amortiguador-tope?

El carro avanzando transversalmente, lleva amortiguador? La verdad es que no lo se. La estimación que hago es en referencia a unos ensayos sobre celulas de carga de un tramo de puente con medida sobre un pesacargas. Pués bien una carga de 30 toneladas avanzando a 0,2 metros por segundo estrellandose contra las celulas generaba una deceleración de 2 metros por segundo, lo cual por la ley de Newton F=masa*deceleración son 6 toneladas. Una comprobación más exhaustiva exigiría una valoración de como es la detención del carro (hay amortiguador, no lo hay, deformaciones, etc.), lo cual daría una deceleración más precisa. Ciertamente si el carro digamos que se detiene en seco, es decir, hierro contra hierro, esa deceleración podría ser más grande, aunque tengo mis dudas porque el acero es bastante elástico y la deformación ayuda a bajar la deceleración. Pero realmente no me imagino a un tio cargando 30 toneladas en el puente y estrellandolo transversalmente y encima en el centro del vano. Vamos sería una casualidad y vamos poniendole unos tristes rigidizadores de alma aunque parecería que se cae la nave eso aguanta.

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- 12 Jul 2011, 07:14 #275743

Realmente con los rigidizadores de alma no arreglas demasiado, el problema en estos casos no es tanto el torsor como el desplazamiento horizontal de la carrilera. No es tan complicado sacar las ruedas del PG del carril de rodadura, creeme . Eso no supone (salvo caso extremo) un problema estructural irreparable, pero te deja a los operarios cruzados de brazos unas cuantas horas.

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La complejidad es un síntoma de falta de entendimiento

- 12 Jul 2011, 09:32 #275776

Veamos un caso desfavorable, con carro cargado a 30 toneladas y estrellandose a 0,2 m/seg. contra la IPE en el centro del vano. Una carga típica de este impacto serían 5 toneladas,

Una pregunta como calculas, la deceleración, tienes en cuenta el movimiento pendular de la carga, y el amortiguador-tope?

El carro avanzando transversalmente, lleva amortiguador? La verdad es que no lo se. La estimación que hago es en referencia a unos ensayos sobre celulas de carga de un tramo de puente con medida sobre un pesacargas. Pués bien una carga de 30 toneladas avanzando a 0,2 metros por segundo estrellandose contra las celulas generaba una deceleración de 2 metros por segundo, lo cual por la ley de Newton F=masa*deceleración son 6 toneladas. Una comprobación más exhaustiva exigiría una valoración de como es la detención del carro (hay amortiguador, no lo hay, deformaciones, etc.), lo cual daría una deceleración más precisa. Ciertamente si el carro digamos que se detiene en seco, es decir, hierro contra hierro, esa deceleración podría ser más grande, aunque tengo mis dudas porque el acero es bastante elástico y la deformación ayuda a bajar la deceleración. Pero realmente no me imagino a un tio cargando 30 toneladas en el puente y estrellandolo transversalmente y encima en el centro del vano. Vamos sería una casualidad y vamos poniendole unos tristes rigidizadores de alma aunque parecería que se cae la nave eso aguanta.

La célula de carga te da directamente la lectura en kp, no entiendo muy bien como sabes la desaceleración, necesitarías medir el tiempo de frenado. Por otro lado los amordiguadores de goma que llevan a modo de finales de carrera con el tiempo se deterioran o los pierde, así que pienso que la desaceleración debería ser calculada estimando a un tope rígido. Esos datos no te los dá el fabricante del puente?

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 12 Jul 2011, 17:30 #275832

La célula de carga te da directamente la lectura en kp, no entiendo muy bien como sabes la desaceleración, necesitarías medir el tiempo de frenado. Por otro lado los amordiguadores de goma que llevan a modo de finales de carrera con el tiempo se deterioran o los pierde, así que pienso que la desaceleración debería ser calculada estimando a un tope rígido.

Efectivamente para saber la decelaración deberías analizar entre otras cosas el frenado del carro. Yo simplemente realizo una similitud. Si 30 toneladas a 0,2m/Seg. generan un impacto de 6 toneladas pués a=6/30=0,2 m/seg2 (2ª ley de Newton F=m*a). Y vuelvo a repetir que la similitud es una orientación en el supuesto que las celulas de carga del puente se comportasen de forma parecida por ejemplo al amortiguador del carro. Obviamente si por ejemplo cálculas a tope rígido, sin frenado y al máximo de carga estrellandose pués te saldran deceleraciones muy altas y entonces no hay viga carril que soporte ese cálculo. Y vuelvo a repetir que es bueno no pasarse siendo pesimistas, porque en un taller una carga de 30 toneladas se mueve con mucha cautela. Tampoco se puede poner un IPE 500 en vez de IPE 600 para 30 toneladas por mucha mariscada que te quiera pagar el promotor para que se meta en el bolso 10.000 euros quitando hierro.

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- 12 Jul 2011, 17:57 #275840

La célula de carga te da directamente la lectura en kp, no entiendo muy bien como sabes la desaceleración, necesitarías medir el tiempo de frenado. Por otro lado los amordiguadores de goma que llevan a modo de finales de carrera con el tiempo se deterioran o los pierde, así que pienso que la desaceleración debería ser calculada estimando a un tope rígido.

Efectivamente para saber la decelaración deberías analizar entre otras cosas el frenado del carro. Yo simplemente realizo una similitud. Si 30 toneladas a 0,2m/Seg. generan un impacto de 6 toneladas pués a=6/30=0,2 m/seg2 (2ª ley de Newton F=m*a). Y vuelvo a repetir que la similitud es una orientación en el supuesto que las celulas de carga del puente se comportasen de forma parecida por ejemplo al amortiguador del carro. Obviamente si por ejemplo cálculas a tope rígido, sin frenado y al máximo de carga estrellandose pués te saldran deceleraciones muy altas y entonces no hay viga carril que soporte ese cálculo. Y vuelvo a repetir que es bueno no pasarse siendo pesimistas, porque en un taller una carga de 30 toneladas se mueve con mucha cautela. Tampoco se puede poner un IPE 500 en vez de IPE 600 para 30 toneladas por mucha mariscada que te quiera pagar el promotor para que se meta en el bolso 10.000 euros quitando hierro.

Pues algo no me cuadra, veo algún fallo en el tema, lo primero la fuerza es en Newtons y la masa en kilogramos, en esa fórmula, y por otro lado la galga extensiométrica supongo que esta diseñada para medir una masa estática, pero no un impacto, aparte que la desaceleración del carro habria que medirla con el peso colgado en la parte más alta posible, osea con el polipasto en el final de carrera.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 12 Jul 2011, 19:00 #275847

Realmente con los rigidizadores de alma no arreglas demasiado, .

¿como es eso? ¿los rigidizadores de alma no mejoran el momento de inercia Iy a flecha horizontal?. Pués IPE 600 con una Iy que no llega a 4000 (equivalente a HEB 240) y para puentes de 30 toneladas me estoy pasando un poco de la raya a flecha horizontal.

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