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MEMORIA DE CALCULOS PUNTOS DE ANCLAJE BATERIA SANTA CLARA
CONTRATO: 3006794 FECHA: AGOSTO 2017
MEMORIAS DE CALCULO PUNTOS DE ANCLAJE E IZAJE CAPS BATERÍA SANTA CLARA
Grafico 1. Esquema orejas Correas y vigas.
1) OREJAS OREJAS DE IZAJE IZAJE LAMINA LAMINA Y PUNTOS PUNTOS DE ANCLAJE ANCLAJE CALCULO DEL ESPESOR DE LA OREJAS E p
1 4
in
L p 50m 5 0mm
Fy 36ks k si
Espesor de platina elegida Longitud de la sección más corta de la platina Esfuerzo de fluencia de la lamina A36
Del Capitulo F numeral P.2.10 Norma NSR- 2010 Diseño de Conexiones, se tiene:
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Se procede a calcular la Máxima fuerza para Fluencia por tensión y Rotura por tensión: Fluencia por tensión: A g E p L p
Ruf Fy A g Ru f Ruf
El área de la sección
Ruf 8.858tonf
0.9
Ru f 7.972tonf
Rotura por tensión: Se calcula el área afectiva neta de la sección según el numeral F.2.4.3 de la NSR como sigue:
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Donde U es igual a según tabla F.2.4.3-1:
U 1
De acuerdo a F.2.4.3 para platinas con perforaciones solo se permite un máximo De 0.85Ag: Entonces: A e 0.85 A g
2
A e 269.875mm
Se calcula la fuerza máxima por rotura a tensión: Fu 400MP
1 0.75
Rur Fu A e
Rur 12.134tonf
Ru r 1 Ru r
Ru r 9.101tonf
De acuerdo a los cálculos la fuerza máxima a aplicar es la fuerza por fluencia por tensión ya que es la menor de las dos. (Con esta se chequera la carga ultima mayorada)
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Cálculo de la carga última mayorada: la carga máxima a corresponde a mayor entre el peso máximo de las laminas y la carga requerida mínima para puntos de anclaje de personas, entonces se tiene que la carga de diseño es:
Peso max lamina=3132.98 lb Carga punto anclaje=5000 lb Carga 5000lbf
Se le coloca un factor de seguridad de 2, entonces la carga mayorada es: factor seguridad 2
Pu Carga factor seguridad
Pu 5 tonf
Como ϕ Ru=7.97 ton >Pu=5 ton el espesor (1/4 pulg) cumple, OK
Chequeo por cortante: De acuerdo a F.2.10.4.2 de la norma NSR se debe cumplir que:
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Para fluencia por cortante del elemento: c f 1
Rcu f c f 0.6 Fy A g
Rcu f 5.315tonf
Como ϕ Rcuf=5.31 tonf > Pu=5 tonf el elemento cumple por fluencia a cortante OK Para rotura por cortante de elemento: c c 0.75 Rcu c c c 0.60 Fu A e
Rcu c 5.46tonf
Como ϕ Rcuf=5.46 tonf > Pu=5 tonf el elemento cumple por rotura a cortante OK
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2) Calculo de la soldadura Unión Oreja- Láminas La carga ltima mayorada se define en inciso anterior y corresponde a: Pu 5 tonf
Para soldaduras transversales se tiene:
Soldadura de orejas
Donde el esfuerzo de la garganta de la soldadura se puede calcular como sigue:
Donde el área:
P
L x h sen 45
2A P
h = altura de la soldadura (espesor de la platina u oreja).
2L h sen45
Despejando la formula La longitud de la soldadura y agregando el factor de reducción ϕ se tiene que L es igual a: Fysol 60ksi
Lsol
corte 0.7
Pu
2 corte 0.6Fysol E p sin ( 45)
Lsol 0.022m
Lsol 2.211cm
Se aplicara soldadura 6010 1/8" a lo largo de la longitud de 10cm ancho de la oreja de izaje, por las dos caras.
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3) CALCULO PUNTOS DE ANCLAJE LÍNEAS DE VIDA
5000lb
Diagrama de cargas del punto de anclaje línea de vida
Calculo de la soldadura unión Perfil-lamina La carga Última mayorada corresponde a: carga 5000lb
Pu carga
Pu 2.5tonf
para soldaduras transversales y circulares se tiene:
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Donde el esfuerzo de la garganta de la soldadura se puede calcular como sigue:
Donde el área:
P
A = 2 x hg x b
A
h = altura de la soldadura
Pu
h
1 4
i
hg 5.403m
hg h sin(45)
b =Ancho del alma del perfil
(formula1)
2hg b
Despejando la formula (1) el ancho ó base del perfil requerido de la soldadura y agregando el factor de reducción ϕ se tiene que b es igual a: Fysol 60ksi
b
corte 0.7
Pu
corte 0.6Fysol 2hg
b 0.435in
Se colocara un Perfil en acero de 4" de sección i, y se aplicara soldadura 6011 a la parte externa de la base por los dos lados.
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CHEQUEO A FLEXIÓN DEL PERFIL
Diagrama de cargas
5000lb
0.8m R1
B
R2
A
Se calculan las reacciones: ∑MA=0
-5000lb*1.2m+R1*0.4=0
R1=5000lb*1.2/0.4
R1=15.000lb
∑Fx=0
-5000lb+R1-R2=0 R2=15000lb-5000lb
R2=10.000lb
0.4m
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Gráfico de cortantes y momentos 5000lb
0.8m
0.4m
(V) 10000lb 0.8m 5000lb
0.4m
4000lb*m= 2Ton x m
(M)
4000lb*m= 2Ton x m
Entonces se tiene del diagrama de momentos (M) Que:
MU=2 ton x m
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Se debe cumplir que ϕMR>MU Donde ϕMR es igual a:
MR
0.
Fy Z
Se elige un Perfil en forma de i de 4" x 13: Para la el perfil de 4"x 13, se tiene: 3
Z 6.28in
MR Fy
Fy 36ksi
MR 2.584tonf
Como ϕMR=2.58tonf x m >Mu=2 T onf x m El perfil en Ι de 4" x 13 cumple OK