MEMORIAS DE CALCULO TORRE DE ENTRENAMIENTO

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1 MEMORIAS DE CALCULO TORRE DE ENTRENAMIENTO P2 P1 0,70 m PH P3 PH P4 P4 8 m P4 3 m 5,1 m 2,1 m 2,1 m 3,5 m Punto de origen (0,0,0) Carga aplicada Figura 1

2 1. ALCANCE La presente memoria de cálculo presenta al análisis estructural del comportamiento de elementos estructurales tipo barra correspondientes a diseño (ver figura 1) de estructura metálica en andamio tipo torre. 2. MODELO Estructura espacial de andamio de sistema tipo roseta certificado para torre de entrenamiento para trabajo seguro en alturas, conexiones no rígidas, se tienen en cuenta elementos que aportan mayormente a la rigidez de la estructura coincidiendo en nodos, los demás elementos aunque aportan a la estructura, funcional principalmente como sistema de acceso y barandas. 4. NORMAS APLICABLES Diseño LRFD de estructuras de Acero American Institute of Steel Construction AISC: AISI 1020 Structural Welding Code AWS D Normas Europeas de Andamiaje EN :2; EN :2:3 5. METODOLOGIA DE ANALISIS Y DISEÑO Análisis de cargas por método desplazamientos Se suponen uniones no rígidas pivotantes en los nodos Carga muerta igual al peso de la estructura Cargas vivas: Líneas de vida, Capacidad de carga de plataformas, Cargas de viento 6. PROGRAMAS EMPLEADOS Software de análisis de modelos de primer orden: Celosías 2D Software de elementos finitos basado en Cosmos Finite Elemens Analisis: Solid Works Simulation 7. PARAMETROS DE CARGA Cargas directas sobre estructura Carga Descripción Carga Cantidad Observaciones P3 P4 Distribuida sobre plataformas Kg/m 2 10 Trasmitidos a la estructura a través de los horizontales PH Carga Horizontal Provocada por los vientos, simulada NA perpendicular en cada nodo PH Carga Horizontal Provocada por los vientos, o cargas de NA paralela trabajo simulada en cada nodo P1 a P2 Puntual en puntos de Regulación de líneas de vida y puntos anclaje de anclaje de 5000 Lb Item Descripción Carga Observaciones 1 Peso 57.8 En el centro de masa de la estructura

3 8. MATERIALES Item Componente Limite de fluencia Unidad Noma aplicable Observaciones 1 Elementos Tubulares 322 MPa ASTM-500 Limite de fluencia 2 Tornillos niveladores 215 Mpa DIN Q235 Limite de fluencia 10 KN Carga de Deslizamiento 3 Abrazaderas fijas 30 KN Carga de Rotura EN KN Carga de Apertura 1,6 KNm Resistencia Cruciforme 4 Lamina Galvanizada 230 Mpa ASTM A623 Limite de fluencia 5 Nodos (Rosetas) 215 MPa DIN Q235 Limite de fluencia 9. DIAGRAMA PLANO DE TORRE Se aprovecha la simetría de la configuración para desarrollar análisis plano 8 m 3 m 2,1 m 0,7 2,1 m 3,5 m Figura CONFIGURACIONES DE CARGA EVALUADAS P1 + PH: Máxima combinación de cargas des estabilizadoras por cargas excéntricas y horizontales a la estructura P2 : Combinación de cargas internas por descenso de personas al interior del andamio PH: Cargas de viento horizontales desestabilizadoras Todas las cargas de P1 a P4: Máxima combinación de cargas de trabajo donde todos los sistemas de la torre están siendo solicitados (cargas horizontales y carga sobre la estructura) P1 a P4 : carga individual para cada solicitación

4 11. ANALISIS DE CARGAS DE VIENTO PH: Resultante carga de Viento C f,i : Coeficiente de fuerza andamio sin recubrimiento (Perpendicular y paralelo) A i : Area de referencia para el andamio Q i : presión dinámica sobre el andamio a 10 m C s : Coeficiente de sitio Para el caso particular: C f : 1,3 C f : 1,3 A : 3.01 m 2 A : 1.22 Q i : 925 N/m 2 C s : 1 C s : 0.75 Para el cálculo del coeficiente de sitio se toma la relación de solidez: A B,n : Area neta de la fachada A B,g : Area bruta de la fachada La relación base altura de 3:1 con la que cuenta la torre, sumado a la masa y posición del centro de masa del andamio garantizan estabilidad y rigidez al someterse a cargas de viento perpendiculares y paralelas al mismo 12. ANALISIS NODAL Se establecen las reacciones y desplazamientos en cada uno de los nodos para la combinación de cargas más crítica combinación de cargas de P1 a P4, correspondiente a las capacidades máximas de las líneas de vida (5000 lbs-2272 Kg), trabajo sobre nivel de plataformas con 125 kg/m 2 y 250 Kg/m 2 y carga horizontal simulada de 0.3 KN para trabajo y carga de viento calculada. Nodo Coordenada X [mm] Coordenada Y [mm] Fuerza Y Fuerza X Reacción X KN Reacción Y KN Desplazamiento en x [mm] Desplazamiento en Y [mm] , , ,021-0, ,57 0, ,037-0,084

5 ,037-0, , ,093-0, ,01 1, ,206-0, ,266-0, ,57 0, ,578-0, , ,591-0, ,76 0, ,081-0, , ,11-0, , ,124-0, ,11-0, ANALISIS DE BARRAS Bajo condiciones de carga establecidas en el numeral 10 se desglosan las reacciones en cada una de las barras, para ser comparadas por las resistencias recomendadas por el fabricante. Barra Nodo I Nodo F Longitud Carga Normal por barra ,84 Ok ,2 Ok ,04 Ok ,35 Ok Ok ,98 Ok ,37 Ok ,98 Ok ,28 Ok ,29 Ok ,29 Ok ,74 Ok ,67 Ok ,52 Ok ,76 Ok ,83 Ok ,95 Ok ,27 Ok ,78 Ok ,9 4,03 Ok ,21 Ok ,57 Ok ,25 Ok ,57 Ok ,24 Ok ,93 Ok Check

6 ,07 Ok ,73 Ok ,81 Ok ,15 Ok ,89 Ok ,25 Ok 14. ESTANDARES TENSIONALES Se tabulan resistencias individuales por elementos estructurales bajo solicitación específica. Cargas recomendadas por Andamios Cimbra para sus productos y no deberán ser comparadas con productos de otros fabricantes. Vertical Altura sin arriostrar [m] Vertical de 2 m con espigo Vertical de 2 m sin espigo Vertical de 1 m con espigo Vertical de 1 m sin espigo 0, Valores de carga en. Se deben tener en cuenta efectos de aminoración de carga causados por fuerzas horizontales o ausencia de diagonales en los módulos. Horizontales Carga de diseño / Longitud [m] 0,7 0,75 1,4 2,1 3,0 Carga Distribuida V q [KN/m] Carga Puntual V *Carga Máxima V 22,3 20,1 10,2 - - * Capacidad solo para ser utilizada como línea de vida para 5000 Lbf ó 3300 Lbf en cargas accidentales según diseño de sistema de protección. Horizontal reforzada Longitud [m] 1,4 2,1 3,0 Carga Distribuida [KN/m] Carga Puntual *Carga puntual Máxima [Kg] * Carga solo contemplada para cargas accidentales, normativa dispuesta como línea de vida.

7 Diagonales Longitud [m] 2,12 2,40 2,83 3,52 Carga Normal a tensión 28,79 28,79 28,79 28,79 Carga Normal a Compresión -21,93-17,13-12,32-7,9 Escalera Vertical Cargas de diseño Carga x Peldaño Máximo por escalera Carga Puntual 2,0 4,2 Carga Uniformemente distribuida [KN/m] 5,0 9,2 *Carga máxima por peldaño 9,84 23,3 Sujeción a través de Abrazaderas fijas de 1-1/2 x1-1/2 cada 2 m * Capacidad solo para ser utilizada como línea de vida para 5000 Lbf ó 3000 Lbf en cargas accidentales según diseño de sistema de protección. Tornillo Nivelador Apertura del tornillo < 5 cm < 25 cm Tornillo Nivelador Base plana Tornillo Nivelador giratorio Tornillo Nivelador en U OBSERVACIONES Ningún componente de la estructura se ve sometido a esfuerzos mayores a los especificados por las resistencias de diseño. Al utilizar líneas de vida vertical sobre la escalera vertical el sistema de anclaje debe garantizar compartir las cargas en por lo menos 3 peldaños de la misma. O directamente sobre las horizontales reforzadas de inicio y fin de la escalera Ing. Nelson Arias MP: CN Jefe Departamento Técnico Andamios Cimbra