Memoria de Calculo de Yugo CAP. 20ton.

IMCO SERVICIOS SAC INGENIERIA DE MONTAJE E INSTALACION FLSmidth

MEMORIA DE CALCULO DISEÑO DE YUGO DE IZAJE 20000 Kg Rev. B APROBADO POR: Jefe de Disciplina

Helbert Arenas

Cliente

SMCV

Revisión

Hecho Por

A B

R.Gonzales R.Gonzales

COMENTARIOS DEL CLIENTE

Descripción

Emitido para coordinación interna Emitido para Aprobación del Cliente

Fecha

Revisado

10/07/11 10/07/11

H. Arenas H. Arenas

Aprobado

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Fecha: 10/07/12

Rev. B DISEÑO DE YUGO DE IZAJE 20000 Kg 1.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO: La presente memoria de cálculo tiene como objetivo, garantizar que la estructura usada para trabajos de Izajes (criticos), trabajara satisfactoriamente por lo mismo sera confiable. 1.1 NORMAS Y CÓDIGOS: Las normas tomadas en cuenta para los cálculos estructurales del presente proyecto son: -

Reglamento Nacional de Estructuras (RNE) * Norma E.020 Cargas * Norma E.090 Estructuras Metálicas

1.2 ESPECIFICACIONES PARA EL DISEÑO

Materiales: - viga W12"x45Lb/pie - Canal C6"x8.2Lb/pie - Planchas estructurales ASTM A36 - Conexiones Soldadas: Electrodos E 7018 Se ha considerado el siguiente arreglo

Fig. Nº1. Yugo Cap. 20 Ton. Isometrico

Fig. Nº2. Dimensiones principales de yugo.

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1.3 DEFINIENDO CARGAS Se han considerado las siguientes cargas de diseño: -

Carga Muerta (DEAD): Considera todos los pesos propios de la estructura de yugo.

TOTAL CARGA MUERTA ESTIMADA Esta carga ya es asumida por el programa. -

1500 kg KG

Carga Viva (LIVE): Considera el peso que se pretende izar. L1

=

20000.00 Kg

(Carga de Izaje)

L2 =

10000.00 Kg

Entonces considerando impacto se tiene: 30000.00 L = Kg Dicha Carga será distribuida puntualmente en 04 puntos de izaje. (Ver modelo Fig01) Por consiguiente la carga viva aplicada a cada nudo sera de:

7500.00 Kg

1.4 DISEÑO DEL COMPONENTE MK01 (YUGO) Para el diseño de este componente se tomo programa de apoyo el SA

A) Se muestran las cargas asignadas (vivas) distribuidas en cada nodo de extremo del yugo.

Fig. Nº3. Diagrama de cargas asignadas sobre yugo Asignando combinaciones Combo 01

1,4D

Combo 02

1,2D + 1,6CV

Se muestra el diagrama de esfuerzos del yugo.

Fig. Nº4. Diagrama de momentos sobre vigas de yugo Donde : La Fza maxima a cortante es: El momento maximo de compresion es:

12119.4 Kg 13481.6 Kg-mts.

(Carga de Impacto = 50%L1)

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B) Se muestra la carga maxima a la cual estara sometida las orejas superiores de yugo

La carga maxima de tension a la cual estaran sujetas las orejas superiores del yugo sera de 12399.3 Kg.

C) Se muestra los ratios maximos sobre la estructura. Para este caso, los ratios maximos se obtubieron en la combinacion 02.

Fig. Nº6. Diagrama de Ratios de Esfuerzos sobre el yugo de Izaje.

(Ratio Máximo =

0.56

<

0.95

OK¡¡

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1.5 DISEÑO DEL COMPONENTE (OREJA DE IZAJE SUPERIOR)

Parametros de entrada: 1 Material Base

Acero A36 Ksi

Mpa

Kg/mm2

Esfuerzo a la Fluencia

36.00

250.00

25.48

Esfuerzo a la Fractura

55.00

400.00

40.77

Ksi

Mpa

Kg/mm2

70.00

486.11

49.55

2 Material Aporte

E70XX

Esfuerzo Ultimo de Soldadura Cateto considerado para el diseño:

12 mm

Abreviaturas. Fu

Esfuerzo ultimo a la tension

Fy

Esfuerzo de fluencia

ζup Esfuerzo de fractura por cortante Rd

Resistencia de diseño

Fexx Resistencia ultima de soldadura Ag

Area de la seccion trnasversal

Ae

Area efectiva

Aes Area efectiva de soldadura Lc

Longitud de desgarramiento

t

Espesor de la oreja

dh

Diametro del agujero

dh' Diametro de agujero considerando el rebaje de 1/16" h

C t t de Cateto d soldadura ld d

ge

garganta efectiva.

Lst longitud de soldadura transversal Analisis de resistencias que dependen del tipo de material: A)

Resistencia a la fluencia por tension Según figura se tiene:

B)

Rd1

= 0,9 x Fy x Ag

a

168

Rd1

= 0,9 x 25,48 x (80 x 12)

b

19

Rd1

=

73211.009 Kg

Ag = a x b

Resistencia a la fractura por tension. Según figura se tiene: Rd2

= 0,75 x Fu x Ae

dh = 50 + 1/16*25,4

Rd2

= 0,75 x 40,77 x (46 x 12)

dh

=

51.58

Rd2

=

a'

=

168 - 52

67644.648 Kg

b

=

116

19

Au = a' x b C)

Resistencia al desgarramiento por cortante Según figura se tiene: Rd3

= 2 x Lc x t x ζup

dh

=

Rd3

= 2 x 33 x 12 x (60% Fu)

Lc

= (168-52)/2 =

Rd3

=

53920.489 Kg

t ζup

=

52 19

= 60% Fu

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Analisis de resistencia que depende de la soldadura D)

Resistencia de diseño de la soldadura Según figura se tiene:

Rd4

Rd4

Rd4

=

=

0,75 x (0,6 x Fexx) x Aes x (1 + 0,5x (sinθ)^1,5)

0,75x0,6x49,55x6,4x160x(1+0,5x(sin(90º))^1,5)

95357.1

=

ge

= h x cos(45º)

ge

= 8.485 mm

Lst

= 2 x 168

Lst

=

Aes

= ge x Lst

336

Kg

CONCLUSIONES De ambos calculos realizados tanto en union soldada como en el material base las orejas superiores del yugo, se concluye. 1,- La carga maxima de diseño que pueden resistir las orejas superiores del yugo sera de: Rd (min) = (Rd1,Rd2,Rd3,Rd4)

=

53920 Kg

De acuerdo a los datos reales de la carga de izaje se tiene que: La carga Factorizada maxima real que resistira la oreja en mension (ver analisis con sap) Por consiguiente se esta trabajando con un factor de seguridad de:

12399 Kg

4.3487

Normalmente para el diseño de componentes de izaje, por ser estos elementos criticos se concidera un factor de seguridad siempre > que 4 Este diseño cumple este requisito. 2,-

No se realizo la memoria de calculo de la oreja inferior del yugo, puesto que este tiene las mismas dimensiones de las orejas superiores y ademas soporta menos carga.