CYPE 3D Dudas sobre modelización de grúa puente

Alex97

Novel
Hola a todos,

Estoy realizando un proyecto de una nave industrial y tengo un problema al modelizar la grúa puente. En la imagen de a continuación, se muestra una hipótesis de carga de esta con sus respectivas fuerzas asociadas a la viga carrilera y las ménsulas, tanto verticales como horizontales.

Hipótesis de carga de esta con sus respectivas fuerzas asociadas


Ahora bien, a la hora de comprobar los elementos, veo que sólo hay esfuerzos en una parte de la ménsula.

Esfuerzos en una parte de la ménsula


¿Es eso normal o es que he metido mal la carga?

Gracias por adelantado
 

JJJ

Bronce
Buenas noches: si la carga (o el apoyo de la viga carril) está en una posición intermedia de la ménsula, entonces el extremo libre no está sometido a esfuerzos (o serán mínimos, los correspondientes al peso propio).
 
Aparentemente, has introducido la ménsula correctamente. Se comporta como una viga en voladizo, por lo que desde el punto de aplicación de las cargas hasta el extremo no va a tener esfuerzos debido a las cargas introducidas. Mira si se te producen movimientos verticales, que los tendrás.

Para la hipótesis de peso propio, puedes hacer la verificación, la ley de momentos deberá ser una parábola + un triangulo debido al peso de las vigas carril.

Otro comentario es como has considerado el PG. Aparentemente has considerado carga máxima en todos las ménsulas en la misma hipótesis. De cara a optimizar la estructura, deberías de crear la hipótesis de PG con distintas situaciones de carga e introducir en varios puntos el PG para optimizar. Luego agrupas pilares de cara al dimensionamiento.

Un saludo
 
Has metido la carga vertical en la intersección de la viga carrilera y la ménsula, luego a partir de ese punto hasta el extremo solo puede haber axil, el que has metido como carga horizontal en la punta de la ménsula, y los esfuerzos debidos al peso propio del perfil, que serán pequeños.
 

Ignasi Latorre

Esmeralda
Creo que se debe a los que comenta @castelar ... Si la barra no tiene carga aplicada, los esfuerzos serán muy pequeños...
Esta hipótesis está bien para dimensionar las ménsulas pero no te sirve para dimensionar la viga carril.
Por cierto, las ménsulas mejor HEB... Piensa que hay unas cargas de tope que hay que tener en cuenta y que harán trabajar la ménsula en su eje débil ;)
 

jrsoft

Bronce
¿Que coeficiente de impacto para acciones dinámicas soléis utilizar en la viga-carril?
Siempre he usado 1,25 porque antiguamente los motores arrancaban y frenaban muy bruscamente, pero desde hace unos años con los variadores de frecuencia suelen ir muy suaves.
 
OJO
Si, eso es cierto. Actualmente los motores arrancan y frenan muy suavemente excepto cuando le das a la seta de emergencia.
En ese caso se corta automáticamente la corriente al motor y los frenos caen instantaneamente.
Y en grúas con movimientos horizontales muy rápidos esos esfuerzos (de puente o de carro) son muy elevados.
Y otro caso extremo, pero posible, es cuando la grúa (o el carro) choca con los topes finales. Puede suceder por fallo en los finales de recorrido.
 

Alex97

Novel
Lo primero gracias por contestar :)

Otro comentario es como has considerado el PG. Aparentemente has considerado carga máxima en todos las ménsulas en la misma hipótesis. De cara a optimizar la estructura, deberías de crear la hipótesis de PG con distintas situaciones de carga e introducir en varios puntos el PG para optimizar. Luego agrupas pilares de cara al dimensionamiento
En cuanto a esto, he creado cuatro hipótesis diferentes en función de la posición del carro (si está en el lado izquierdo o derecho del puente) y la dirección en la que está frenando (hacia la izquierda o hacia la derecha) así que supongo que está bien hecho.

Esta hipótesis está bien para dimensionar las ménsulas pero no te sirve para dimensionar la viga carril
Para dimensionar la viga carrilera: ¿habría que crear en la misma hipótesis una carga vertical relativa al peso del carro (con carga máxima son 143.9 kN) y horizontal (14.34 kN) en la parte central entre las dos ménsulas, es decir, hacer lo mismo pero en la parte central?

Y por último, ¿qué coeficientes de pandeo se suelen poner a las vigas carrileras?

Gracias y un saludo
 

Ignasi Latorre

Esmeralda
La hipótesis de carga que hay que tomar te la indica el fabricante para casos de carga máxima con desplazamiento oblicuo + la de choque qe muy correctamente apunta @Jubilata
Los coeficientes dinámicos, de memoria, son los siguientes:
1,10 para la aceleración de la carga ya sea por elevación o por desprendimiento repentino.
1,80 por aceleración de translación del equipo
1,25 por las fuerzas de tope.

El tema del pandeo depende de cómo resuelvas la unión a pilar pero lo habitual es intentar buscar sistemas para que la longitud de pandeo máxima sea la distancia entre pilares.
El puente grúa también puede ayudar pero no me fiaría mucho de considerar que el contacto rueda-cuadradillo puede evitar el pandeo.
 
Las cargas en las ruedas de los puentes grúas son un dato que debe de facilitar su fabricante.
De cualquier forma en cada rueda tendremos
- Una carga vertical que sera la misma para cada rueda de un mismo testero.
- Una carga horizontal de valor 1/7 de la carga vertical en cada rueda frenada. (las ruedas libres no tienen)
- Una carga horizontal de valor un 1/10 de la carga vertical con dirección perpendicular al eje del carril en las ruedas extremas de cada testero. Forman un par de fuerzas, es decir una va hacia adentro y la otra hacia afuera.

Además hay que considerar los efectos de la carga de prueba.
125% de la carga nominal con la grúa parada y el carro en su posición central
110% de la carga nominal con la grúa moviéndose a máxima velocidad en cualquier dirección.
Y todo ello afectado por el coeficiente dinámico que corresponda.

Un caso que debe estudiarse es cuando existen dos puentes grúas en la misma nave pues puede ser que trabajen juntos pegado uno al otro.

Y yo no consideraría el efecto de las pestañas de las ruedas para sujetar el pandeo de la carrilera.

Y una cosa a no olvidar son las tolerancias de planitud, paralelismo, etc, que tienen que cumplir los carriles. Si no lo indicamos bien clarito en los planos podemos acabar teniendo un follón.
 
Last but not least.

Una cosa a tener muy en cuenta en el diseño de una viga carrilera es su deformada.
Si su flecha es mayor de L/1000 puede haber problemas pues a veces la grua no sube la pendiente que se origina.
 

Ignasi Latorre

Esmeralda
La EN 1993-6:2007 en las tablas 7.1 y 7.2 da ese limite de deformación. L/600 para ser más exactos con 25 mm como máximo.
Más restrictiva es la EAE que lo limita a L/700 (incluso L/800 la horizontal)
 
No recuerdo de donde saqué el L/1000 pero era lo que aplicabamos entonces para deformaciones horizontales y verticales de las carrileras.
Te hablo de finales de los 70.
Quizás fuera algún DIN.

De todas formas, cuanto menor sea la flecha menores serán los problemas.
 
¿Mande?
Sí, claro. Y eliminar puntos de entalla donde puedan producirse concentraciones indeseadas de tensiones.
Y calcular la vida útil de la carrilera.
Y...
 
No recuerdo de donde saqué el L/1000 pero era lo que aplicabamos entonces para deformaciones horizontales y verticales de las carrileras.
Te hablo de finales de los 70.
Quizás fuera algún DIN.

De todas formas, cuanto menor sea la flecha menores serán los problemas
¿Puede ser del prontuario de Ensidesa que tenía un anejo para este tema?
 
Efectivamente. El prontuario de Ensidesa tenía un apendice dedicado a los caminos de rodadura de puentes grúa. (al final del tomo II*)
Todavía lo tengo, (edición de 1975) y lo acabo de mirar.
Dice:
- Flecha vertical L/750
- Flecha Horizontal L/1000 pero no mayor de 1,0 cm
Por supuesto, todo ello calculado con cargas sin mayorar.

Empiezo a pensar que el L/1000 que yo recordaba se debe a un fallo de memoria. ¡Señor, Señor!
 
¡Tienes grabado L/1000, que es lo importante!, podrías estar en el desierto sin internet ni libros y ser capaz de calcular una nave con puente-grúa para reparación de camiones-cisterna de gran tonelaje ;) , cosa que pocos podrían ahora mismo.
 
podrías estar en el desierto sin internet ni libros y ser capaz de calcular una nave con puente-grúa para reparación de camiones-cisterna de gran tonelaje
Bueno, pero por lo menos déjame un prontuario de perfiles.
Y es que calcular inercias a mano es un poco pesado aunque puede hacerse sin problemas.

De todas formas las cosas han cambiado mucho.
Antiguamente en estructuras hiperestáticas primero se predimensionaba y despues se comprobaba.
Ahora cualquier programa te hace todo.
Creo que se ha ganado mucho pero a veces pienso que se pierde perspectiva.

En mi opinión actualmente hay mucha gente que por saber manejar un programa se cree que sabe de estructuras. ¡Un peligro!
 

sisifo

Platino
Tampoco tanto. Como no meten el coeficiente de pandeo lateral, todos los perfiles salen HEB600, y las estructuras acaban siendo seguras. Otro tema es que estén optimizadas.

Cachondeo aparte, es una lástima que, ahora que no tienes que dedicar una parte de tu atención a no equivocarte operando, no se aproveche para profundizar en los conceptos.
 
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