Cálculo pieza sustentadora de roldanas

#1
Hola de nuevo, me paso por aquí de cuando en cuando para pedir consejos.
Me encuentro diseñando (y justificando) los cálculos relativos a un pórtico para un pozo de 3 metros de diámetro. Os cuento...
Os muestro una foto para que os hagáis idea.



Pero donde tengo la pregunta es en la pieza que sostendrá a las poleas roldanas, os muestro otra foto.



Por sencillez de realización y montaje me decanto por este tipo.
Y ahora la pregunta: obviamente los tornillos trabajarán a tracción. Mi idea es justificarlo todo, cortante (que no tendrá...), tracción, aplastamiento de chapas, etc. por medio del apartado 8.5 Resistencia de los medios de unión. Uniones atornilladas del DB-SE-A del CTE, concretamente los apartados del 8.5.2 Uniones sin pretensar, ¿correcto?

¡Muchas gracias!
 
#2
Por cierto, los perfiles del bastidor superior serán HEB-300 o 330.
 

ADAM

Gran experto
#6
¿Me lo hace a mí la vista o esa grúa pórtico del fondo está un poco así asá...?
 
#7
Hola, efectivamente el pórtico ha estado pésimamente mantenido, de hecho no lo ha estado en absoluto, como es evidente, de ahí que quiera sustituirlos al completo.
La grúa pórtico que se ve al fondo no es de mi competencia.
Sí, había pensado en taladrar las alas, pero dada la simplicidad de la abrazadera entiendo que dará mayor facilidad en el caso de necesitar desplazar las poleas a lo largo del bastidor superior llegado el caso.
La carga máxima de servicio no supera las dos toneladas, aunque en mis cálculos he introducido tres (sin contar el coeficiente de seguridad), por lo que me voy del lado de la seguridad. Las resistencias a tracción en kN de los tornillos son:



Por lo que entiendo que utilizando seis de ellos, aunque sean de 12 mm y 4,6 iría sobre seguro.

Gracias de nuevo.
 
#8
Los tornillos son lo que menos debe preocuparte, aunque puestos a montar siempre es mejor poner 8.8, que por la diferencia de precio vale la pena.
¿Has pensado qué le pasa a la chapa cuando le aplicas el esfuerzo? Deforma (y plásticamente en algunos puntos) en función de como transmites el esfuerzo.

 
Me gustas: pnc
#9
Yo soldaría directamente la pieza que lleva el taladro (la que se ve en la imagen de color azul soldada a la chapa de abajo) a la parte inferior de la viga y pondría en esa sección dos rigidizadores de ala inferior a ala superior.
La abrazadera puede tener sentido en la imagen que has puesto porque es una viga de hormigón, pero en un HEB no le veo mucho sentido.
 
#10
Perfil metálico contra perfil metálico soldadura es lo más rápido, pero en caso de querer poder desplazarlo en un futuro, dos agujeros en el ala inferior de la HEB le solucionan el problema. Es más, cuanta menos distancia entre tornillos menos deformación de la chapa y menos espesor... todo ventajas.
Aparte, si en taller le tienen que ejecutar el pórtico metálico le va a salir gratis que le hagan los agujeros y le va a quedar una obra muchísimo más elegante.
 
#11
Hola, sí, no he hecho los números aún, precisamente esa era la pregunta.
Sí, respecto a los tornillos ponerlos sobrados.
Haré los cálculos de aplastamiento de chapa y punzonamiento de las tuercas, amén del resto, a ver que números salen...
¿Qué espesor de chapa has puesto en ese modelo? ¿y qué superficie de soldadura en la pieza final?
Como veis, tengo que justificarlo todo (básicamente para creérmelo y dormir mejor), ya que se colgarán personas en el pórtico, yo incluido...
 
#13
¿Qué espesor de chapa has puesto en ese modelo? ¿y qué superficie de soldadura en la pieza final?
Yo he considerado una chapa de 8 mm (mucho más de lo que se aprecia en tu imagen, que parece chapa de 4/5 mm) y el perfil a tracción es un tubo de 100x4 con un cordón de 3 mm de garganta en todo el perímetro.
Para tu caso, habría que tener exactamente las dimensiones de los elementos para hacer correctamente el reparto de cargas sobre la chapa.
En mi modelo tengo cierta (poca) plastificación en la chapa (dentro de norma), con lo que el factor forma de transmisión de cargas será vinculante. También decir que yo he considerado (se ve en la imagen) 30 kN, con lo que no he tenido en cuenta NINGÚN coeficiente de seguridad...
Si te la tienes que hacer, justifícalo a conciencia, para que después no tengas sorpresas.
 
#14
Lo que entiendo... preferís soldar la pieza final (la que sostendrá las poleas) al ala inferior del perfil HEB directamente y colocar unos rigidizadores, como una especie de tornapuntas, ¿no? Soldar una chapa de ala a ala.
Colocar las chapas sobre y bajo las alas con los tornillos a modo de abrazadera entiendo no os gusta.
 
#16
Colocar las chapas sobre y bajo las alas con los tornillos a modo de abrazadera entiendo no os gusta
No es que no nos guste, digo que si puedo elegir prefiero poner menos tornillos y hacer una ejecución más eficiente y elegante.
Véase dibujo:



He mayorado la carga y aun así:
- Menor tamaño de la placa inferior manteniendo espesor.
- Suprimo la chapa superior (ahorro en costes).
- Suprimo las 6 varillas de M12 (caras) y pongo 4 tornillos M12 cortos (baratos).
- Mejoro, y mucho, el comportamiento de la chapa teniendo una resultante de reparto de cargas mucho más "bonita".
 
#17
Sí, me gusta más, efectivamente es más elegante... y más barata.
Necesitaría cierto juego en la colocación de las poleas que podría solventar colocando una serie de agujeros en el ala inferior, cada "x" cm que sería la distancia entre tornillos y desmontar y desplazar.
También de cara a darle mayor rigidez podría soldar los rigidizadores que comentáis entre ala y ala a lo largo de la "zona de carga".
La comprobación de aplastamiento de la chapa correspondería al ala inferior del perfil, entiendo...
 
#19
2 toneladas en el peor de los casos, aunque quiero dimensionarlo todo a 3 t.
Generalmente son bombas que no superan los 700 kg, pero debo hacer los cálculos por si en un futuro lejano (muy lejano...) decidiesen avanzar el pozo, lo que supondría elevar una cuba de aproximadamente 800 litros con escombros.
 

ADAM

Gran experto
#20
Vale, es que veo la segunda foto que has puesto y las poleas que lleva, y veo que el punto débil no está en los tornillos, sino más abajo.

Y se me ha pasado por la cabeza, viendo el tipo de poleas, que para según que carga, igual era suficiente con algo más sencillo. Algún enganche soldado directamente en el ala inferior del HEB (o dos, o cuatro... los que necesites para ir cambiando de sitio la polea).
Veo bien la solución de las placas para hormigón, pero en acero... me parece que es complicarse un poco.
 
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