CALCULO y VERIFICACION
PLATAFORMA
DESLONADO
ESTABLECIMIENTO OMHSA – Quequén- Partido de Necochea
1.-
ALCANCES
La encomienda consiste en verifica r la estabilidad
de la plataforma utilizada en el deslonado de los camiones y eventualmente en
el calado manual de los mismos.
Para ello se utilizará
el plano que se adjunta, de fecha 08/10/18 y su revisión Anexo-Modificación
Cruces San Andres del 5/11/18en diseño DWG, facilitados por el comitente,
indicando su ubicación en el Sector Planta. Playa de Camiones.
INTRODUCCION
Calculo
Estructural
El cálculo estructural
permitirá determinar el valor de los esfuerzos y tensiones de trabajo a los que
está sometida la plataforma durante su utilización.
Fases:
·
Obtención de solicitaciones que actúan
sobre la estructura
·
Obtención de desplazamientos, esfuerzos,
tensiones y reaccionesexistentes en cada uno de los elementos estructurales,
medianteel proceso de cálculo correspondiente.
·
Comprobación de los valores obtenidos
con los valores admisibles de resistencia y estabilidad.
Solicitaciones
a tener en cuenta:
Solicitaciones principales que seejercen sobre la
estructura de la plataforma en el momento de la operación, en el estado más desfavorable,
teniendo en cuenta
·
Carga de servicio: carga útil +
elementos accesorios
·
Peso propio
Se utilizará la
sobrecargaprevista en el CIRSOC 101 Reglamento Argentino de Cargas Permanentes
y Sobrecargas Mínimas de Diseño para Edificios y otras Estructuras, para pasarelas y plataformas elevadas,
que no correspondan a vías de escape.
p=
3 kN/m2 equivalente a 300 kg/m2
Determinación de combinaciones de solicitaciones:
·
Caso I: Aparato enserviciosin viento
·
Caso II: Aparato en servicio con viento
·
Caso III: Aparato sometido a solicitaciones
excepcionales.
En
nuestro caso, teniendo en cuenta, las condiciones operatorias, consideraremos
el Caso I.
Teniendo en cuenta la
sobrecarga prevista para el tipo estructural pasarelas y plataformas elevadas,
según el CIRSOC 101 de 300 kg/m2, adoptaremos
una carga total de diseño de 500 kg/m2, que contempla también las cargas
del peso propio e imprevistos.
En esas condiciones y
en función de la digitalización del esquema estructural a adoptar, utilizaremos
dos posibilidades de cálculo:
·
Como estructura reticulada aporticada
tridimensional, Donde por considerarse unreticulado las cargas se aplican en
los nudos.
·
Como estructuraaporticadaen el plano, con
la aplicación de la carga uniformemente repartida por metro lineal aplicada
sobre los largueros, receptores de la carga uniformemente repartida de 500
kg/m2 sobre el piso de la plataforma.
Carga
sobre los nudos en el esquema reticulado porticado
La plataforma tiene
15,90 metros de largo y un ancho de cálculo de 0,72 m
500 k/m2 x 15,90 m x
0,72 m = 5.724 kg, como carga total aplicada sobre 14 nudos, con lo cual la carga
sobre cada nudo sería iguala;
5724 kg/ 14 nidos = 408,85
kg.
Carga sobre los nudos =
408, 85 kg
Carga
uniformemente repartida sobre los largueros.
La plataforma tiene
15,90 metros de largo y un ancho de cálculo de 0,72 m
Considerando la carga
que actúa sobre el pórtico en el plano x
– y
500 kg/m2 x 0,72 m /2 =
180 kg/m actuando sobre la longitud de los largueros de 15,90 m
180 k/m x 15,90 m x 2
(pórticos)= 5.724 kg, como carga total, aplicada sobre dos largueros de 15,90
metros cada uno.
Carga sobre los largueros = 180 kg/m
ESQUEMA ESTRUCTURAL RETICULADO APORTICADO TRIDIMENSIONAL
ESQUEMA ESTRUCTURAL PORTICO PLANO
INFORME FINAL
Esquema estructural
reticuladoaporticado tridimensional
De
las tres opciones de dimensionado a elegir:
·
1.-
Norma ASCE (American Society Civil Engineers
·
2.- Norma Din
·
3.- CIRSOC
Se adoptó la opción 3,
según los reglamentos CIRSOC 301 Proyecto Calculo y Ejecución de Estructuras
para Edificios, CIRSOC302 Fundamentos del Cálculo para los Problemas de
Estabilidad del Equilibrio en las Estructuras de Acero y Métodos de Cálculo
para los Problemas de Estabilidad de Equilibrio en las Estructuras de Acero,
con la utilización del factor 1,5 como reducción de la tensión de fluencia del
acero.
Verificación
de la esbeltez
La esbeltez de una barra, se define como la relación
entre su longitud de pandeo y su radio de giro. ( L/r).
Si se selecciona calcular
la sección utilizando el Momento de Inercia medio al dimensionar el perfil
L/r = L1/Rmedio
Si
no se selecciona el Momento de Inercia medio, la esbeltez resultada del mayor
valor de:
L/r
= L1/Rmax obien L2/Rmin
Una vez determinada la
esbeltez se verificará
L/r
≤ 250 (CIRSOC 301.7.1)
El sistema obtiene los
Radios de Giro, máximo, mínimo y medio de acuerdo a las siguientes ecuaciones:
Rmax = √ Jmax/ F
Rmin = √ Jmin/ F
Rmed= √ Jmed/ F
El
programa por defecto calcula la esbeltez con la condición más desfavorable, es
decir el menor radio de giro, en nuestro caso 0,48, motivo por el cual la
esbeltez obtenida en las diagonales de los vanos, barras 36 a 83 la esbeltez es
mayor de 250.
En esas condiciones,
toda vez que las barras deben verificar la compresión, la tracción y el
dimensionado de las uniones. Cuando no verifica alguna de estas condiciones se
muestra la barra con diferente color en la impresión de las planillas. En el
caso de no verificar por compresión, podrá deberse a que la capacidad de
compresión es menor que la solicitación o debido que a la esbeltez de la barra (L/r)
es superior a 250, en este último caso, se informara como 0.00 la capacidad de compresión.
Esto se observa en las
planillas de dimensionado en las barras 36 a83, que se corresponden con las
diagonales de los vanos delanteros y traseros donde la esbeltez para los pórticos de 1,50 metros de altura y ancho
2,65 m. es de 319 y en los pórticos de 2 metros de altura y 2,65 m. de ancho 347, todas ellas mayores de 250
Se observa que las
cargas de compresión sobre las diagonales son pequeñas del orden de 15 kg. a 25
kg.
La
estructura es perfectamente admisible. Si se hubiera calculado con el Momento de
Inercia Medio hubiera dado un radio de
giro igual a 0,73 en esas condiciones la
esbeltez obtenida sería menor de 250.
Independientemente de
su admisibilidad, se adjunta también la planilla de dimensionado con las
dimensiones que tendrían las diagonales para que su esbeltez fuera menor de
250, reemplazando los perfiles de 1x1x3/16 de todas las diagonales de los vanos
delanteros y traseros, diferenciándose sus dimensiones por la altura de los
vanos y consecuentemente la longitud de las diagonales.
En
los vanos delantero y trasero de 1,50 m de altura y 2,65 de ancho, el perfil 1x3/16
se reemplazaría por 1 ¼ x1/8. Esbeltez
245 ≤ 250
En
los vanos delantero y trasero de 2.00 m de altura y 2,65 de ancho, , el perfil
1x3/16 se reemplazaría por 1 ½ x1/8. Esbeltez 220 ≤
250
Esquema estructural
pórtico plano
De
las dos opciones de dimensionado a elegir:
·
1.- Norma Din
·
2.- CIRSOC
Se adoptó la opción 2, según
los reglamentos CIRSOC 301 Proyecto Calculo y Ejecución de Estructuras para
Edificios, CIRSOC 302 Fundamentos del Cálculo para los Problemas de Estabilidad
del Equilibrio en las Estructuras de Acero y Métodos de Cálculo para los
Problemas de Estabilidad de Equilibrio en las Estructuras de Acero, con la
utilización del factor 1,5 como reducción de la tensión de fluencia del acero.
Verificación
de la esbeltez
La esbeltez, se define
como la relación entre su longitud de pandeo y su radio de giro.
La esbeltez
determinante para el cálculo resultara del mayor valor de:
L/r = L1/Rx o bien
L2/Ry
Una vez determinada la
esbeltez se verificara que L/r ≤ 250 (CIRSOC 301.7.1)
El sistema obtiene los
Radios de Giro, Rx y Ry de acuerdo a las siguientes ecuaciones:
Rx = √ Jx/ F
Ry = √ Jy/ F
Calculado el radio de
giro con el Momento de Inercia medio, obtenemos un radio de giro de 0,73 y la
esbeltez es menor de 250 para las barras diagonales de ambos pórticos planos de
diferente altura.
Tensión
sobre el terreno
La mayor carga que
inciden igual a las reacciones de los apoyos sobre la base de anclaje típica,
conformada por una chapa de¼ de 200 x 150 mm de superficie, sobre la cual esta
soldado el perfil UPN 100 que conforman las columnas de la plataforma es de:
P = 500 kg
En consecuencia, la
tensión que actúa sobre el terreno es igual:
σt = P /A = 500 kg / 300 cm² = 1,66 kg/ cm²
ADMISIBLE
CONCLUSION
La
estructural verificada,Plataforma Deslonado Camiones, cumple con las exigencias
requeridas para el cumplimiento de su función especifica.
Con
lo informado se eleva el presente informe a los efectos que estimen corresponder.
Eloy Juez : PE;SE: M.ASCE; M.SEI
Ing en Construcciones-Ing. Civil
