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258210249
CÁLCULO
Páginas: 45
Referencia:
Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
Página: 2
HISTORIAL DEL DOCUMENTO
Rev.
Fecha
Realizado Revisado Verificado Aprobado Aceptado por ENREA
Ob!eto de la edici"#
CA$%&O CON RE'EC(O A LA E)&C&*N AN(ER&OR + 'UN(O 'EN)&EN(E
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
Página: 2
HISTORIAL DEL DOCUMENTO
Rev.
Fecha
Realizado Revisado Verificado Aprobado Aceptado por ENREA
Ob!eto de la edici"#
CA$%&O CON RE'EC(O A LA E)&C&*N AN(ER&OR + 'UN(O 'EN)&EN(E
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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,N)&CE -. trodcci"# / descripci"# de las i#stalacio#es......................................................... 1.1. &'(R)*+CC&,'.......................................................................................................... 1.2. "-P//-&"'() *" / &'(//C&,' .......................................................................... 1.%. "C/"R/ *" /CC") / P/'(/............................................................................. 1.4. C /R/C("R(&C/ *" / P/(/#)R-/.................................................................... 0. Acr"#i1os / defi#icio#es............................................................................................ 2. Nor1ativa aplicable..................................................................................................... 4. Accio#es....................................................................................................................... 4.1. C /R3/ P"R-/'"'(":.......................................................................................... 4.2. )R"C/R3/ *" +)............................................................................................. 4.%. C)'*&C&)'" /')R-/"....................................................................................... 4.4. &-): 1% 5. $odelo por ele1e#tos fi#itos...................................................................................... 5.1. /'&& *" / "(R+C(+R/................................................................................... 5.2. C /R/C("R(&C/ *" -)*") -/("-(&C)........................................................... 5.%. ("'&,' /*-&&" *" *&"6)................................................................................. 3. Calclo 'asarelas......................................................................................................... 7.1. P //R"/ C)(/ 490 970 *" C)' /'C) *" 1-.................................................. 7.2. P //R"/ C)(/ 970 "' +"C) *" %;2 -................................................................ 7.%. P //R"/ C)(/ 970 "' +"C) *" 24;17 -.......................................................... 7.4. P //R"/ C)(/ 970 "' +"C) *" 17;17 -..........................................................
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Referencia:
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
1.
Introducción instlciones
1
Introducción
y
descripción
de
ls
"l o<=eto de este documento es e>poner los cálculo de las estructuras metálicas au>iliares como plataformas estructurales de mantenimiento y escaleras metálicas para acceso interior de comunicaci!n entre pisos del edificio destinado al /lmac?n de "spera de Contenedores @/"CA del /lmac?n (emporal CentraliBado @/(CA ote %. "stas estructuras se disean a
iliares un comportamiento elástico al ser sometidas a las diferentes com
!
E"pl#"iento de l instlción
"l emplaBamiento del /(C se u
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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"l /"C es un edificio independiente estructuralmente y no colindante con el resto de edificios. / continuaci!n se muestra un plano de implantaci!n general del emplaBamiento. "l /"C aparece numerado con el nEmero 7 y es el situado más $acia el noroeste de la parcela: "ste edificio tiene como funci!n principal la de al
•
•
+na Bona de almacenamiento donde transitoriamente se depositarán los contenedores. Cuenta con dos fosos de transferencia Hue permiten la realiBaci!n de operaciones en sistemas encapsulados. a eacuaci!n del calor generado se realiBará mediante entilaci!n natural con entrada de aire por los muros laterales y salida por la parte superior. +na Bona de recepci!n y descontaminaci!n donde se reciiliar ane>o al principal para funciones au>iliares
"l edificio tiene funciones de terior. "l
$
Esclers de cceso plnts
as escaleras fi=as se disean con protecci!n de espalda para acceso interior entre plantas Hue ofrecen una seguridad total para los operarios ya Hue están protegidas por un marco circular compuesto de anillos metálicos. Cumplen con la nuea normatia europea *&' 18 M99G1 *&' 14 094G1 *&' 14 094G2 "' &) 14122G4. "stán aca
450
mm
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
argueros erticales entre peldaos: Peldaos antidesliBantes: *istancia entre e=e de peldaos: *istancia min entre la pared y el escal!n: /ros de protecci!n de espalda: *istancia del suelo al primer aro de protecci!n: *istancia má>ima entre plataformas de descanso:
Página: 8
M0>24mm O rig 25 mm %0;% mm 250 mm 150 mm 700 mm 2 m 9 m
a disposici!n de todos estos elementos Hueda refle=ada en la figura siguiente considerando las distancias descritas anteriormente
#igura 1. -odelacion perfileria
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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#igura 2. *istri
as secciones definidas en el presente cálculo son las Hue se descritremos de=ando un dotremo:
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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#igura %. ecci!n largueros erticales y $oriBontales (bo circlar 2682
#igura 4. ecci!n peldaos Para el presente cálculo se considera la acci!n de sismo con el aporte de la masa ia en un 100Q. Como se $a descrito antes se considera el peso de =aula considerando la geometrDa en planos se considera el peso por metro lineal de la misma distritremo de los puntos de aplicaci!n.
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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#igura 5. Carga muerta @aulaA Car9a viva: se considera el peso promedio de una persona aplicada en cada peldao alternadas cada 2 mts @alto de una persona con $olgura respectiaA adicional se $a considerado una carga lateral opuesta al empotramiento en la cEspide de la escalera como se muestra a continuaci!n:
#igrura 7. Carga ia Car9as s;s1icas Para efectos de cálculo se $a considerado la metodologDa del cálculo del +C 9M modificando los coeficientes sDsmicos para coincidir con una aceleraci!n
Condiciones de contorno
Para la estructura se consideran los empotramientos a cada metro con sus seis grados de li
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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#igura M. Condiciones de apoyo
1
Anlisis y dise&o
Con o<=eto de conocer los esfuerBos en cada elemento se $a utiliBado el softTare /P2000 a este se $an ingresado las condiciones de descritas antes con las cargas propuestas la metodologDa de diseo considerada es R#* se $an considerado las com
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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#igura 8. *efle>iones ma>imas en mm
#igura 9. "sfuerBos má>imos os resultados de la modelaci!n y definici!n de las escaleras Huedan descrita en el ane>o 1. / partir de los resultados o
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#igura 10. "stados tensionales *e los resultados del análisis se concluye Hue los elementos con mayores tensiones son los largueros de superiores de
#igura 11. umario estado tensional largueros
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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#igura 12. umario estado tensional peldao
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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#igura 1%. umario estado tensional largueros $oriBontales
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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CaracterDsticas de las plataformas a disposici!n de todos estos elementos Hueda rece=ada en la figura siguiente: 'asarela cota <36 / a#cho de - 1etro.
#igura 14. Planta de la pasarela cota 970 y anc$o de 1 m
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
'asarela cota <36 / sperficie -<38 -<3 1etros.
#igura 15. Planta de la pasarela cota 970 y superficie 17> 17 metros.
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
'asarela cota <36 / sperficie 0<48 -<3 1etros.
#igura 17. Planta de la pasarela cota 970 y superficie 24> 17 metros.
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
'asarela cota 4<6 / <36 co# sperficie 4<58 0<6 1etros.
#igura 1M. Planta de la pasarela cota 970 y superficie 45> 20 metros. Reisi!n:
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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Referencia:
!.
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
Acróni"os y de'niciones
/"C:
/lmac?n de "spera de Contenedores
/(C:
/lmac?n (emporal CentraliBado
"'R"/:
"mpresa 'acional de Residuos Radiactios
/C&:
&nstituto /mericano del ormig!n @/merican Concrete &nstitute
/'&N/':
&nstituto 'acional /mericano de "stándaresN"stándar 'acional /mericano @/merican 'ational tandard &nstituteN/merican 'ational tandardA
/C":
ociedad /mericana de &ngenieros Ciiles @/merican ociety of Ciil "ngineersA
/*:
-?todo de *iseo de la (ensi!n /dmisi
/U:
ociedad /mericana de oldaduras @/merican Uelding ocietyA
*":
(erremoto ase de *iseo @*esign asis "art$HuaLeA
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Referencia:
$.
Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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Nor"ti( plic)le
as normas utiliBadas son aHuellas mencionadas como aplica
A&C N36: pecification for afetyGRelated teel tructures for 'uclear #acilities.
•
EAE --: &nstrucci!n de acero estructural.
•
N(' 46=: "scaleras fi=as de sericio @'ormas t?cnicas de protecci!nA
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Referencia:
Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
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* Acciones +
Cr%s per"nentes,
e consideran para el diseo de las escaleras y de plataformas de descaso la carga de
-
So)recr% de uso
e considera las siguientes so: "scaleras: arandillas:
5 L'Nm2 5 L'Nm2 1 L'Nm
Condiciones nor"les
"l alor de la acci!n t?rmica se $a tomado del los criterios de diseo ciil del proyecto y es de 21 IC grados centDgrados pudiendo actuar como incremento y como decremento. Para la estructura de las pasarelas con mayor longitud se $a considerado una separaci!n de los tramos de 2.5 cm con el o<=eto de permitir las deformaciones de la estructura y eitar efectos secundarios deriados de los cam
/
Sis"o,
e $a considerado en el diseo de las estructuras metálicas un sism! de diseo de 15 g. Para el presente modelo se $a de considerar el 100Q de la carga ia graitacional y 25Q de la carga lateral para el aporte de peso para el corte
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Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
*.
Modelo por ele"entos 'nitos
0
Anlisis de l estructur
"l cálculo de esfuerBos en las estructuras metálicas @escaleras y pasarelasA se $a realiBado utiliBando un modelo de elementos finitos usando el programa /P 2000 se consideran las cargas descritas permutadas en las comima de esfuerBos para el diseo se controlan las defle>iones má>imas segEn su condici!n de apoyo. Para el cálculo se $a tenido en cuenta la acci!n $oriBontal del sismo y en ane>os al final del documento se incorporan los listados de entrada de datos @geometrDa y acciones consideradasA y resultados de los esfuerBos y desplaBamientos a los Hue se erán sometidos los distintos elementos de las estructuras de dic$a modeliBaci!n. Para el diseo se consideran secciones solamente sDsmicas compactas en los elementos portantes de carga principales se consideran como accesorios los elementos de
12
Crcter3stics del "odelo "te"tico
(ipo de ele1e#to: se $a modeliBado la pieBa con elementos tipo uy y uB y giros W> Wy y WBA. e reproduce en el modelo Enicamente la mitad de la pieBa aproec$ando la simetrDa respecto a un plano medio. iste1a de coorde#adas: se utiliBa tanto para la entrada de datos como en la oR: •
(ensi!n de rotura:
#uS490 -Pa
•
imite elástico:
#yS%55 -Pa
•
-odulo de elasticidad:
"S210000-Pa
•
-odulo rigideB
3S80000-Pa
•
Coeficiente de Poisson:
ν
S0.% Reisi!n:
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Referencia:
•
•
11
Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
*ilataci!n:
Página: 2M
S1.2 10G5 1NIC
α
/cero M85 V'Nm%
Tensión d"isi)le de dise&o
a tensi!n admisi
D O L O Ro O T o O C
@'2G10A
•
D O @Lr or S or R A O Ro O To O C
@'2G11A
•
D O 0.M5L O 0.M5 @Lr or S or R A O To O C
@'2G12A
Co1bi#aci"# de car9as A1bie#tales everas •
D O Ro O 0.7W O 0.M5L O C O 0.M5 @Lr or S or R A O T o
@'2G1%A
•
D O Ro O Eo O 0.M5L O C O 0.M5 @Lr or S or R A O T o
@'2G14A
Co1bi#aci"# de car9as A1bie#tales E8tre1as •
D O L O C O Ro O To O Es
@'2G15A
•
D O L O Ro O T o O Wt
@'2G17A
•
D O L O C O a O Ra O Ta
@'2G1MA
•
D O L O a O Ra O Ta O !r O !" O !m O 0.MEs
@'2G18A
e ha# co#siderado ?#ica1e#te las car9as e8iste#tes< se co#sidera aplicaci"# de la bara#dilla co1o #a car9a lateral accide#tal si1ilar a las de las co#dicio#es de vie#to< e# la co1bi#aci"# 0 se ha i#corporado el -66@ de la car9a ba!o la sposici"# de #a co#dici"# e8tre1a.
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Referencia:
Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
Página: 28
+.
Clculo 4srels
1!
4srel cot *502 y 05-2 de con nc6o de 1"
"l diseo tremos de los " 140 formado un rectángulo de 2>1 m donde se apoyara el trame> y la será colocado en el sentido transersal de la pasarela por lo Hue para estas condiciones de carga y apoyo se considera apropiado un trame> %0>%0>%0N%. Para la estructura se $a modelado el peso del trame> con el eHuialente de peso de una lamina plana la cual distri
#igura 18. -odelacion de perfiles
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Referencia:
Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
Página: 29
/ continuaci!n se descri
#igura 19. /plicaci!n de carga muerta adicional Car9a viva: e aplican las cargas descritas anteriormente la carga distri
Reisi!n:
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Referencia:
Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
Página: %0
#igura 20. /plicaci!n de carga ia y carga lateral en
/ continuaci!n se muestran las reacciones de la enolente en el tramo más desfaora
#igura 20. Resultados de la enolente y deformaci!n má>ima en imas para las com
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Referencia:
Cálculo estructural de escaleras de mano y plataformas metálicas
Página: %1
#igura 21. Resultados de enolente y deformaci!n en perfil " 140 @mA a deformaci!n en el perfil se considera dentro de las deformaciones permitidas por el c!digo para la
#igura 22. Canal +P'140 Reisi!n:
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