ESTUDIO TÉCNICO DE INSTALACIÓN INSTALACIÓN DE GRUA TORRE EMPOTRADA La presente memoria de cálculo define y justifica la solución para la cimentación de una grúa torre mediante losa de cimentación, detallándose en los planos adjuntos al final de la memoria.
1. Re Resu sume men n de caract caracter eríst ística icass Usuario de la grúa Usuario: EUROGRUAS y EQUIPOS S.A.C. Domicilio: Calle Uno Oeste N°061 Of. 202, Urb. Corpac- San Isidro, Lima
Instalador Instalador: Eurogrúas y Equipos, S.A.C. Domicilio: Calle Uno Oeste N°061 Of. 202, Urb. Corpac- San Isidro, Lima Mantenedor: Eurogrúas y Equipos, S.A.C. Domicilio: Calle Uno Oeste N°061 Of. 202, Urb. Corpac- San Isidro, Lima
1.1 Características de la instalación de la grúa Torre 1.2 Tipo de montaje: De superficie autodesplegable. Empotrado
1.3 Marca, Tipo, versión y modelo de la grúa, grupo según UNE 58.101 Marca: SAEZ Tipo: GRUA TORRE TORRE DESMONTABLE DESMONTABLE PARA OBRAS OBRAS Versión: Empotrada Modelo: 50TL
1.4 Altura de montaje Hasta: 36.00 36.00 m
1.5 Características de la pluma y contrapluma, dimensiones Alcance útil: 50 m Longitud de la contrapluma: 12,15 m
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1.6 Características del contrapeso Sistema: Bloques de hormigón Peso: 14,300 Kg 1.7 Diagrama de cargas / alcances DIAGRAMA DE CARGAS ALCANCES
1.8 Características de la vía de rodadura, en su caso. Indicar lo que proceda: Fundación de hormigón. Conjunto estructural sobre fundación de hormigón Vía de rodadura Tipo: Curva Recta Características: Carril de 110 kg/m Ver anejo de cálculos justificativos de las fundaciones con definición y cálculo según Norma UNE 58.101.92, parte II apartado 4. Autodesplegable Desplazable en servicio Fija en servicio, Empotrada. Trepadora En caso de cruzamiento con otras grúas, el usuario adoptara medidas eficaces para evitar que el cable de elevación o la carga de la grúa más alta, colisione con cualquier elemento de la grúa más baja.
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DESCRIPCION DE LA LOSA DE CIMENTACION Según el apartado 2 de los cálculos justificativos se ha tomado una losa de cimentación 2 de 5 x 5 x 1,2 m. la cual deberá realizarse con hormigón 250 Kg/cm , y con 2 doble parrilla de acero de 4.200 kg/cm formando una cuadrícula de 0.20 x 0.20 m, situándose una en la parte inferior de la losa y otra en la parte superior, estando más detallados en los planos, al final de la memoria. 1.9 Dispositivos de seguridad
Indicar los instalados: Limitador de carga en punta Limitador de carga máxima Limitador de carrera inicial y final en distribución Paragolpes en los extremos del recorrido del carro de flecha Limitador de elevación Limitador de orientación (En su caso, interferencia con otras grúas, edificaciones y obstáculos ) Dispositivos de puesta en veleta 1.10 Velocidades Elevación: Distribución: Orientación: Traslación:
1ª 8 mpm 2ª 31 mpm 3ª 62 mpm 1ª 19 mpm 2ª 38 mpm 1ª 0.8 rpm 2ª rpm 3ª rpm 1ª mpm 2ª 3ª
1.11 Cables Apartado Diámetro (mm) Tipo Carga de rotura (Kg) Composición Resistencia Resistencia (Kg/mm )
Cable de elevación 10 Antigiratorio 6580 17x7+1 Lang 200
Cable de distribución 7 Galvanizado 2710 6x19+1 180
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1.13 Cargas y distancias admisibles, tipo de reenvío de elevación ALCANCE (M) 40 35 25 15
CARGA (KG) 1700 2003 2500 2500
Tipo de reenvío: Simple reenvío Doble reenvío 1.14 Datos definitorios de arriostramiento (en su caso) Indicar lo que proceda: No necesita arriostramiento por estar la altura final de montaje dentro de los límites de autoestabilidad. Ver anejo de cálculos con definición y cálculos según Norma UNE 58-101-92, parte II apartado 6.3. 1.15 Parámetros diversos (no procede) 1.16 Tensión de alimentación, sistema de protección eléctrica y puesta a tierra Potencia máxima: 27,45 kW. Puesta
a tierra: 25 Ohmios
Con Tensión de alimentación: 2 20 V 60 Hz La grúa incorpora un autotransformador para adecuar la tensión a la de los motores abajo descritos, pasaría de 220V a 400V.
Conductores de alimentación al cuadro general de la grúa: Número y sección mínima: 4 x 35 mm2 Tipo de cable empleado: RV 0.6 / 1 kV. Sistema de protección eléctrica: Contra contactos directos e indirectos: Interposición de obstáculos y recubrimiento de las partes activas Interruptor diferencial. (Cuadro de provisional de obras) Características: Número: UNO Tipo: 3P + N 230 V 300 mA 100 A
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Contra sobrecargas y cortocircuitos: Se instalará un magnetotérmico de 100 A. Curva C o D. Puesta a tierra Del cuadro provisional de obras con dos picas de cobre con alma de acero de 16 mm ø y 2 metros de longitud y la derivación de tierra de 35 mm2 hasta el cuadro general y carriles de la grúa independientes. 1.17 Ubicación del puesto de mando Mando por control remoto Botonera Cabina Otros: 1.18 Justificación de interacciones de la grúa con otros elementos e instalaciones La distancia de cualquier obstáculo, en el barrido de la grúa serán suficientes para mantener las distancias mínimas, cumpliendo por tanto con la Normativa Vigente. 2. CÁLCU CÁLCULOS LOS JUSTIFICATIVO JUSTIFICATIVOS S 2.1 Cálculos del tipo de base Se definen concretamente las soluciones adoptadas con la Norma UNE 58.101.92, parte II. Adjuntándose los cálculos efectuados y coeficiente de seguridad adoptados para: Cálculo de arriostramientos Cálculo de fundaciones Para dimensionar la fundación se debe cumplir: e=
M v
+
( H ⋅ h)
≤
L
Cs =
3
P+Q
Momentoant ivuelco Momentodevuelco
≥ 1.5
Dependiendo de la excentricidad calculada tendremos las siguientes distribuciones de tensiones sobre el terreno:
Si e ≤
L
tendremos
6
una
distribución
de
tensiones
trapezoidal y trapezoidal y la fórmula de cálculo será la siguiente: σ tb
=
( P + Q)
L ⋅ L
(1 +
6⋅e
L
) ≤ 1.25σ ta
5
Si e ≥
L
tendremos
6
una
distribución
de
tensiones
triangular y triangular y la fórmula de cálculo cálculo será la siguiente: σ tb
=
2 ⋅ ( P + Q) 3 ⋅ L ⋅ a
Siendo la resistencia del terreno los estudios realizados en la obra. M v
= Momento
σ tb
= Presión
≤ 1.25σ ta
de 3 Kg/cm2, según los datos aportados por
σta
de vuelco (KNm) H = Esfuerzo horizontal (KN) h = Canto de la zapata (m) P = Peso de la grúa ( KN ) Q = Peso de la fundación ( KN ) e = Excentricidad (m) a = L 2 − e (m) 2 σ tc = Presión sobre el terreno en el centro de la losa ( MPa o Kg/cm ) sobre el terreno en el borde de la losa ( MPa o Kg/cm2 )
admisible del terreno ( MPa o Kg/cm 2 ) L ⋅ L = Dimensión de la fundación ( m ) σ ta
= Presión
TENSIÓN TRANSMITIDA AL TERRENO Se toma como Hipótesis el caso más desfavorable. Tenemos los siguientes datos de cálculo suministrados por el fabricante: M v = 152,3 Tm x 9.81= 1494,063 KNm P = 34,04 T x 9.81= 333,932 KN KN H = 7,55 T x 9.81 = 74,066 KN Predimensionamos la zapata: 5 x 5 x 1,2 m con lo que Q = 706,320 KN Con lo que operando se obtienen los siguientes resultados: e=
M v
+
( H ⋅ h)
P+Q
Se comprueba que e < L/3 TRIANGULAR de tensiones. σ tc
=
= 1,522
con
L 3
= 1,667
y
L 6
= 0,833
y que e> L/6 con L/6 con lo que tenemos una DISTRIBUCION
0,021 MPa = 0,214
Kg cm 2
≤ σ ta =
3
Kg cm 2
Por lo tanto cumple
6
Según el Capítulo VIII de la AE-88 σ bt
= 0,142
MPa = 1,445
Kg cm
2
≤
1.25 σ ta
= 3,75
Kg cm
2
Por lo tanto cumple CALCULO DE ESTABILIDAD AL VUELCO Los esfuerzos que provocan el vuelco son: M v = 1494,063 KNm H = 74,066KN Los esfuerzos que contrarrestan el vuelco son: P = 333,932KN Q = 706,320KN Coeficiente de seguridad al vuelco
Cs = 1,643
Por lo tanto cumple
185,164 < 624,151
Por lo tanto cumple
DESLIZAMIENTO DE LA BASE Fh × 2.5 < Fv × 0.6
DESCRIPCION DE LA LOSA DE CIMENTACION Tal y como se ha indicado en el apartado anterior de cálculos se ha tomado una losa de 5 x 5 x 1,2 m. m. la cual deberá realizarse con hormigón 250 Kg/cm2, y con doble parrilla de acero de 4.100 kg/cm2 formando una cuadrícula de 0.20 x 0.20 m, situándose una en la parte inferior de la losa y otra en la parte superior. 2.2. Cálculos del arriostramiento. No existe al proyectarse la altura de montaje final de la grúa torre por debajo de su altura máxima autoestable. 2.3 Cálculos eléctricos. Los interruptores serán magnetotérmicos de corte omnipolar con protección diferencial. La protección contra contactos indirectos, estará formada por el circuito de puesta a tierra con dispositivos diferenciales de alta sensibilidad. La aparamenta y material usado, presentará el grado correspondiente a "Condiciones de intemperie". 2.3.1 Criterios de cálculo Según el Código Código Nacional de Electricidad Electricidad del Perú, los conductores deben ser dimensionados para que: a) La caída caída de tensión tensión no sea mayor mayor del 2,5 %; y b) La caída de tensión total máxima en el alimentador y los circuitos derivados hasta la salida o punto de utilización utilización más alejado, no exceda del
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4 %. 2.3.2 Cálculo de la sección por caída de tensión Distribución trifásica
S =
τ
τ =
K ⋅ e ⋅ U n
∑ ( Li ⋅ Pi )
Siendo: S = Sección del cable en mm 2
Potencia ( W ) e = Caída de tensión K = Conductividad Li = Longitud desde el tramo hasta el receptor τ =
Pi
= Potencia
U n
= Tensión
consumida por el receptor nominal fase-neutro
2.3.3 Cálculos eléctricos Tipo de cable empleado Tipo de montaje Longitud del tramo Nº de conductores/ Fase Tensión de servicio Simultaneidad o reserva
XPLE o EPR Huecos / AT 100 metros 1 230 V 1
Potencia instalada: 27,45 kW Potencia de cálculo: 32,075 kW Intensidad de cálculo: 32,075 ⋅ 1000 /( 3 ⋅ 230 ⋅ 0.8) = 100,644 A Máxima caída de tensión Sección por caída de tensión Sección elegida
4% 21,655 mm2
(3 + 1) x 35 mm2 Cu Intensidad máxima admisible: 116 A Caída de tensión: 100 * 32,075 * 1000 / 56 * 230 * 35 = 7,115 V
3,094 %
Por tanto cumple la normativa vigente. 3,41%< 4% Una vez hallada la corriente, y según el tipo de instalación (canalización y conductor), se obtiene la sección del conductor a través de las las tabla 2 del Código Nacional de Electricidad.
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Así mismo y de los cálculos desprendidos se colocará un interruptor magnetotérmico de 100 A y A y un interruptor diferencial de 100 A de A de intensidad nominal, para una tensión de alimentación de 230V. 2.4 Cálculo de la puesta a tierra Según el Código Nacional de Electricidad, tabla A2-06 A2-06 tomamos como valor de la resistividad media del terreno 1000 Ohmios. La resistencia máxima a tierra será tal, que en ningún caso pueda dar lugar a tensiones de contacto superiores a 50 V. De tal forma obtenemos las siguientes fórmulas: ELECTRODO
RESISTENCIA A TIERRA
Electrodo Vertical
R=&/L
Donde: R = Resistencia de tierra ( Ohmios ) & = Resistencia del terreno ( Ohmios ) L = Longitud del electrodo ( Metros ) Resistencia total: R = 1000 / 2 = 500 Ohmios 50 Is=------------ = 0,1 A 500 Is> 0,03 A, por lo que cumple.
Lima, Septiembre de 2015
EUROGRUAS y EQUIPOS SAC
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