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Viga carril puente grúa

Discusión en 'Seguridad estructural' iniciada por mcpepe, 15/06/2007.

  1. mcpepe

    mcpepe Novel

    Estoy calculando la estructura metálica en una nave industrial para la ejecución de un puente grua.
    He calculado la viga carril con un perfil IPE apoyado sobre unos pilares HEB. La viga carril del puente grua tiene que ejecutarse de una pieza, apoyada sobre los pilares. (Normalmente en el detalle que yo conozco en edificación las vigas van de pilar a pilar).
    ¿Álguien tiene un detalle de la unión de la viga carril IPE apoyada sobre pilares HEB?

    Por cierto, tengo un problema con la viga carril porque me falla a pandeo lateral. Me parece recordar haber visto en algún sitio un detalle de una pieza que se colocaba para sujetar la viga carril lateralmente. ¿alguien puede ayudarme?

    Gracias por la ayuda.
  2. mcpepe

    mcpepe Novel

    ¿Alguna ayuda?
  3. castelar

    castelar VIP

    Te recomiendo que consultes con fabricantes de puentes-grúa, para que te orienten sobre dimensiones de la viga carrilera con las luces y cargas de tu caso. Salvo que sea muy ligero, dudo que te sirva un IPE sin más.
  4. mcpepe

    mcpepe Novel

    Los datos de mi puente grua son:
    Luz puente: 24m
    Luz entre porticos: 5.55 m
    Altura de pilares: 5.20 m
    Carga del puente grua: 5Tm

    Los resultados que tengo son:
    Pilares HEB300
    Viga carril IPE330

    Tengo un movimiento horizontal de 1.5cm, menor de 1/300. (1.5cm/520 es 1/346)

    Me has dejado helado con eso de que un perfil IPE no me sirve, pues me dá de cálculo un IPE330, sin ningún problema. Lo único que me mosquea es el pandeo lateral.

    Un saludo.
  5. Pablo001

    Pablo001 Maestro

    Y deberías comprobar también el pandeo local del alma. Los IPE´s tienen un alma muy esbelta para grandes cargas concentradas.

    Saludos.
  6. mcpepe

    mcpepe Novel

    El pandeo local del alma no me da problemas, lo he comprobado.
    Respecto al pandeo lateral me dá problemas si cálculo la viga como traslacional y NO CUMPLE. Si cálculo la viga como instraslacional el pandeo lateral SI CUMPLE. Por eso, lo que me mosquea es el pandeo lateral y creo recordar un detalle de sujeción lateral de las vigas carril, pero no recuerdo donde.

    ¿como apoyo la viga carril sobre las vigas? Supongo que tendré que poner una chapa cuadrada encima del pilar, sobre la que soldar la viga...

    Gracias por la ayuda.
  7. Daniel Narro

    Daniel Narro Junior

    En principio un perfil IPE no es apropiado para vigas carril, porque da problemas de pandeo lateral. Además tienes que contar con unas acciones horizontales de 1/10 de las acciones verticales lo que seguro que te invalida aún más la solución IPE. Prueba con una HEA. No te olvides de las limitaciones de flecha que según la norma UNE ..... es de L/750 para flechas verticales y L/1000 para las horizontales
  8. mcpepe

    mcpepe Novel

    Gracias por los consejos.

    Efectivamente, mejoro el pandeo lateral usando vigas HEA.

    De todas formas, sigo sin resolver el problema de la unión de los pilares HEB con la viga carril HEA. ¿la viga carril tiene que ser de una pieza, verdad?¿como la apoyo sobre los pilares?¿Coloco una chapa cuadrada sobre los pilares y sueldo a ella la viga carril?

    En los detalles de Cype no encuentro nada. Todos los ejemplos son de viga que se interrumpe cuando llega al pilar.

    Por cierto, también he leido que se coloca un cuadradillo de rodadura de 40x30mm sobre la viga carril.

    Un saludo.
  9. Daniel Narro

    Daniel Narro Junior

    Se suelda al perfil de los pilares un ménsula del mismo perfil que el del pilar y de vuelo unos 400 mm. Sobre esa ménsula es donde se apoya la viga carril. Un apoyo sencillo es soldando el ala inferior de la viga carril a la mensula y colocar un casquillo de upn 120 p.e del ala superior de la V.C al ala del poste
  10. Calculon

    Calculon Junior

    Hola, no entiendo eso que dices de calcular la viga como traslacional o instraslacional para el pandeo lateral. Que yo sepa no tiene que ver, sólo las coacciones en los extremos. ¿Cómo lo estás calculando?
  11. mcpepe

    mcpepe Novel

    Gracias por vuestra ayuda.

    Para Daniel Narro: La estructura del puente-grua estará ejecutada sobre nuevos pilares, NO sobre una ménsula. Es decir, tengo una estructura existente de una nave industrial (de unos 5 años de antiguedad) y yo voy a hacer una nueva estructura para uso exclusivo del puente grua. Tendré nuevos pilares HEB y sobre ellos (no en ménsula) tengo que apoyar la viga carril. Supongo que, por lo que me dices, la únión puede ser una chapa sobre la cabeza de los pilares, y apoyada en la chapa la viga-carril (HEA) soldando las alas inferiores a la chapa.
    El problema es que no puedo hacer eso que comentas del upn120 al ala superior de la viga-carril, pues como te dije antes mi estructura para el puente-grua es nueva e independiente de la estructura existente de la nave.

    Para Calculón: Estoy usando Tricalc 6.4. Para el cálculo de las secciones de acero hay opciones distintas de pandeo para pilares, vigas y diagonales. En estas opciones puedes considerar:1-Sin pandeo.2-Con pandeo como traslacional.3-Con pandeo como instraslacional. La viga carril la cálculo como una viga continua, es decir, uno con uniones rígidas todas las barras correspondientes a la viga carril.

    Un saludo.
  12. Calculon

    Calculon Junior

    Cuando Tricalc te pregunta si quieres calcular la viga como traslacional o intraslacional, lo hace para calcular el pandeo de la barra normal, no el pandeo lateral. Por eso no me cuadra lo que dijiste de que si calculabas el pandeo lateral como intraslacional te cumplía y si lo calculabas como traslacional no. ¿No estarás calculando el pandeo de la viga en el plano débil, y lo llamas pandeo lateral? Para realizar el cálculo del pandeo lateral en Tricalc hay que activar la opción correspondiente, y no te pregunta nada sobre la traslacionalidad de la viga. Dicho lo cual me sumo a lo que nos dice Daniel, tienes que calcular el pandeo lateral (el de verdad) y tener en cuenta los esfuerzos de frenado. En tu caso sí que es verdad que veo un problema al no estar arriostrado el cordón superior: los esfuerzos de frenado transversales pueden originar una torsión importante del perfil, que unido a que la carga está aplicada por encima del cdg, generan un efecto desestabilizante a tener en cuenta. No sé cómo se resuelve en la práctica este caso, quizá Daniel te pueda indicar mejor. Saludos,
  13. mcpepe

    mcpepe Novel

    Calculón: Tienes razón con lo del pandeo lateral. Me hice un lio.
    De todas formas, el pandeo lateral lo tengo activado y teniendo como viga-carril un HEA260 no tengo problemas (Me dá un aprovechamiento al pandeo lateral del 50%)
    También tengo activada la comprobación de la abolladura del alma y sin problemas.
    El error lo tengo en los tramos finales de la viga carril, donde las vigas me fallan y el Tricalc me dá el error "Máxima esbeltez(Pandeo)". Esto me pasa calculando las vigas como traslacionales, porque como intraslacionales no me falla nada. Mi problema es que no sé que es lo correcto para este caso ¿traslacional o instralacional?. (Yo pensaba que esto era aplicable solo a pilares)
    Respecto al arriostrado del cordón superior, no sé si es estrictamente necesario pero desde luego no sé como hacerlo.
  14. castelar

    castelar VIP

    Me da la sensación que no has planteado todas las hipótesis y sus combinaciones.
    No cabe duda que cuando se está en una combinación con el frenado longitudinal, existe axil en la viga carrilera, luego hay que tener en cuenta el pandeo, en particular por el eje débil.
    Supongo que quedaba claro que el pandeo lateral se producía por la existencia de momentos flectores que afectaban a las alas comprimidas del perfil de modo local.
  15. mcpepe

    mcpepe Novel

    Mi viga carril tiene 5 vanos. He planteado 10 hipótesis de carga distinta, es decir, en cada vano he simulado la situación del puente-grua en dos hipótesis. (una en medio del tramo y la otra en un extremo del tramo). Creo que lo he hecho bien. Además, por supuesto que he colocado las cargas horizontales tal y como me las proporcionó el fabricante (que por cierto se parecen mucho a los valores habituales de 1/10 y 1/7 de la carga vertical)
    Respecto al pandeo de las vigas, efectivamente hay axil en la viga-carril, y por lo tanto habrá pandeo al igual que en un pilar. Tienes razón. Pero sigue sin quedarme claro si traslacional o instraslacional.
    Respecto al pandeo lateral, al no poder inmovilizar el cordón comprimido de la viga, estoy obligado a tener en cuenta el pandeo lateral. Tricalc lo tiene en cuenta (lo he pinchado en las opciones) y no tengo problemas. La relación entre momento crítico y mi momento flector ponderado es aprox. 0.5

    Gracias por la ayuda.
  16. castelar

    castelar VIP

    La viga carrilera te apoyará en las ménsulas, luego a efecto de pandeo en ambos planos puedes ponerun valor entre 0.7 y 1. No te vale de nada esa generación como traslacional o intraslacional, no hay efecto de entramado.
  17. mcpepe

    mcpepe Novel

    ...Pero Tricalc me da un resultado distinto para cada caso.
    ¿Entiendo por lo que me dices que puedo considerar intraslacional?(es lo que quiero escuchar me temo)
    Por cierto, como dije antes, no tengo ménsulas. Estoy haciendo una estructura nueva con pilares independientes para sostener exclusivamente el puente-grua. No me fio de trasladar a la estructura ya existente de la nave (de unos 5 años y en buen estado) nuevas cargas horizontales para las que no está preparada.

    Gracias.
  18. Calculon

    Calculon Junior

    Si todos los tramos miden lo mismo, todas las vigas deberían tener la misma esbeltez. Qué sólo te salga el aviso en los tramos extremos indica que está ocurriendo algo extraño. Probablemente es que has definido las uniones de la viga con los pilares como rígidas. Tricalc utiliza la rigidez al giro de los extremos de un elemento para calcular de forma aproximada y automática las longitudes de pandeo, basándose en el método expuesto en el CTE para estructuras de edificación. Por este motivo sí que influye que le digas al programa si tu viga es traslacional o intraslacional, porque en te va a dar longitudes de pandeo automáticas distintas. Lógicamente son más desfavorables las del caso traslacional, por eso te falla cuando seleccionas esa opción y con la otra no. Dicho esto,
    a) Tu caso no es una estructura de edificación regular.
    b) Aunque los apoyos en los pilares estén soldados, no van a tener la rigidez suficiente como para considerarlos rígidos, más bien articulados.
    c) Conclusión: no es una buena idea dejar que el programa te calcule de esta manera la longitud de pandeo, como estás haciendo tú.

    Dado que la viga carril está unida a los pilares, puedes considerar este elemento como intraslacional, y calcular el coeficiente de pandeo considerando los extremos articulados, que es lo más desfavorable y además cercano a la realidad: Beta = 1. Es lo que te tendría que salir de forma automática si defines las cabezas de los pilares como articuladas. Por otro lado, con Beta=1 para todas las vigas, o te fallan todas por esbeltez, o no te falla ninguna.

    Respecto a la falta de arriostramiento del cordón superior de la viga: si nadie te da más pistas, sería necesario que por lo menos añadieses a la viga un momento torsor de vuelco correspondiente al frenado transversal del carro. Además, dependiendo de la deformación, a lo mejor sería necesario añadir en una segunda iteración el momento de vuelco generado por el descentramiento de la carga vertical. Si te cumple con todo esto, por lo menos te quedas algo más tranquilo.

    Ah, y respecto al pandeo lateral, la fórmula de la normativa está deducida para el caso en el que los extremos de la viga estén completamente coaccionados respecto a movimientos torsionales. Nada más lejos de tu caso. Asegúrate de que te cumple por mucho para tener más seguridad.
    Saludos,
  19. mcpepe

    mcpepe Novel

    En Tricalc tengo definido:
    -Pilares empotrados en la cimentación y articulados en las cabezas.
    -Vigas que forman la viga-carril. biempotradas, para simular que la viga es de una sola pieza y existe transmisión de momentos entre todos los vanos. 5 tramos iguales de 557cm. ¿me estoy equivocando con la modelización de la viga carril?
    La viga carril debería tener 5x5.57m = 27.85m ¿se coloca de una pieza, verdad? Supongo que si no se puede se soldarán en 2 o 3 piezas...

    Tricalc me permite fijar manualmente, si quiero, las beta de cada una de las barras. He cambiado las vigas a Beta=1, como me aconsejais y me funcionan bien los perfiles HEA 240.

    Mil Gracias.:)
  20. Daniel Narro

    Daniel Narro Junior

    ¿No estaremos matando pulgas a cañonazos? !!!Es una viga caril de 5,5 m de luz para un P.g. de 5 t.!!!
    En primer lugar lo de viga contínua de 5 vanos es más que discutible. ¿como la piensas hacer? ¿soldando los perfiles cuando estén colocados? No tiene sentido. Soldaduras con penetracion completa y soldando por todas las caras. Es inviable. ¿Soldando al 1/5 de la luz donde los momentos sean pequeños? Pues tampoco. Sí podrías hacer una viga continua de 2 vanos (luz total de 11 m) Los perfiles se suministran en longitudes de 12, 14 y 16 m creo
    Otro error que puedes cometer es el de modelizar en el ordenador la viga contínua. Una viga contínua tiene un apoyo fijo y los demas !!!!deslizantes!!!
    Si modelizas todos los apoyos como fijos ( o articulados te pueden salir cosas raras.
    En conclusión no te mates la cabeza coloca una hea 280 como apoyada o como contínua de dos vanos.
    Cuando llegues a losnuevos pilares le colocas un cartabon soldada al alma del perfil de la viga y al pilar.

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