Memoria de Clculo:

Puntales y Argollas para Cuerdas de Vida, Rev.0

Rev. Descripcin Prepar Revis Aprob Fecha

A Revisin Interna C.M.M. D.F.R. DFR 10.04.15

B Emitido para Aprobacin C.M.M. D.F.R. PROMAQ 13.04.15

0 Documento Aprobado C.M.M. D.F.R. PROMAQ. 17.04.15

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ndice

1. Objetivos ..................................................................................................................................... 3

2. Referencias .................................................................................................................................. 4

3. Materiales ................................................................................................................................... 4

4. Solicitaciones ............................................................................................................................... 5

4.1. Peso Propio (D) ............................................................................................................................ 5

4.2. Impacto por cada (Ic).................................................................................................................. 5

5. Combinaciones de Carga ............................................................................................................. 6

6. Modelo Estructural ...................................................................................................................... 7

7. Resultados ................................................................................................................................... 7

7.1. Factores de Utilizacin Puntales ................................................................................................. 7

7.2. Pernos de Conexin..................................................................................................................... 7

7.3. Argollas (Eyebolts) ....................................................................................................................... 8

7.4. Cable Acero Inoxidable ................................................................................................................ 9

8. Conclusiones................................................................................................................................ 9

9. Resumen de Resultados .............................................................................................................. 9

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1. Objetivos

El presente estudio tiene por objetivo realizar la Verificacin Estructural de los

Elementos de Seguridad para la Etapa de Montaje Estructuras Edificio,

correspondientes a 10 puntales con argollas, de iguales caractersticas, dispuestos

perimetralmente sobre una estructura existente, en los cuales se dispondrn cuerdas

de vida para la fabricacin de la lucarna del edificio. En la estructura existente se

dispondrn 5 puntales con argollas por cada eje longitudinal exterior de la estructura,

con un largo total por elemento de 1800mm. Los puntales estudiados se consideran

actuando como columnas en voladizo, y se analizarn bajo las carga de servicio de

Peso Propio e Impacto por cada segn corresponda. No se considera el anlisis con la

combinacin de cargas vivas y/o eventuales adicionales a las mencionadas al no

considerarse stas actuando simultneamente en condicin de servicio.

Las referencias y normativas utilizadas para la elaboracin de este informe, se

enumeran en el siguiente punto del presente documento. Un esquema del sistema en

estudio se muestra a continuacin:

Vista 3D - Disposicin de puntales

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Vista en Planta Disposicin y Tipo de puntales

2. Referencias

[1] Cdigo ANSI/AISC 360-05 Specification for Structural Steel Buildings.

[2] NCh2369.Of2003 Diseo ssmico de estructuras e instalaciones industriales.

[3] NCh3171.Of2010 Diseo Estructural Disposiciones generales y combinaciones de carga.

[4] NCh427.cR1977 Especificaciones para el clculo de estructuras de acero para edificios.

[5] Plano N063-073-01-F01

Plano N063-073-01-M01

3. Materiales

Acero: A36 o equivalente para perfiles y planchas

ANSI B18.15 para Argollas (Shoulder Pattern Eyebolts)

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4. Solicitaciones

Peso Propio: Incluye el peso de los elementos proyectados segn lo arrojado

por el modelo computacional.

Impacto por Cada: Se incluye la carga de impacto por cada de una o ms

personas, segn criterio del ingeniero, al momento de realizar el montaje de la

lucarna del edificio existente.

4.1. Peso Propio (D)

El peso total de cada elemento a verificar, considerando slo el perfil, alcanza un

valor total aproximado de 27kgf segn lo otorgado por el modelo computacional,

por lo que el peso total estimado de todos los elementos es de 270kgf.

4.2. Impacto por cada (Ic)

Para los distintos tipos de puntales (Tipo 1 y Tipo 2) se estiman las siguientes

cargas de impacto por cada, segn el caso ms desfavorable, considerando un

peso aproximado de 120kgf por persona con su respectivo equipamiento, al

momento de desarrollar la maniobra de montaje. Adicionalmente se estipula un

factor de impacto adicional de magnitud 2 para la consideracin de los efectos

dinmicos de una cada en el modelo esttico realizado:

Tipo 1: (Cada de 2 personas simultneamente)

= (120 + 120 (45)) 2

= (120 (45)) 2

=

=

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Tipo 2: (Cada de 3 personas simultneamente)

= (120 + 2 120 (45)) 2

= (120 (45) 120 (45)) 2

=

=

5. Combinaciones de Carga

En base a la Ref.[2] y Ref.[3] se definieron las siguientes combinaciones de carga,

considerando el mtodo de las tensiones admisibles (ASD):

- Condicin de Servicio

1) D

2) D + Ic

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6. Modelo Estructural

Para el anlisis de las estructuras proyectadas se construyeron modelos

computacionales tridimensionales con un software especializado para el clculo y

verificacin de estructuras de acero, en el cual se incorporaron los perfiles a analizar

con las respectivas solicitaciones actuantes sobre stos para la condicin de servicio.

Los perfiles mencionados previamente fueron modelados con elementos uniaxiales en

el programa, y sobre stos se aplican las cargas correspondientes, de manera que los

esfuerzos sean repartidos internamente por el software en funcin de las rigideces de

los elementos y tipos de apoyo modelados. Las vistas 3D de los elementos se pueden

apreciar en el Anexo II. El diseo de los elementos se realiza segn la Ref.[1].

7. Resultados

7.1. Factores de Utilizacin Puntales

En la tabla siguiente se indican los esfuerzos internos mximos y factores de

utilizacin (FU) de los elementos estudiados para la condicin de servicio. Los

esfuerzos mximos de cada tipo de perfil se muestran para la combinacin ms

desfavorable. La identificacin de los elementos se muestra en el Anexo II del

presente documento.

Condicin de Servicio:

TABLE: Steel Design 2 - PMM Details - AISC360-05-IBC2006

Frame DesignSect Combo Pr MrMajor MrMinor VrMajor VrMinor Tr TotalRatio

Text Text Text Kgf Kgf-cm Kgf-cm Kgf Kgf Kgf-cm Unitless

1 O-100/100/5 Tipo1 D+L -24.39 24990 60270 170 410 -1700 0.83

2 O-100/100/5 Tipo2 D+L -24.39 0 85260 0 580 0 0.83

7.2. Pernos de Conexin

Se verifican los pernos de la conexin principal del perfil proyectado en la

estructura existente. Para la condicin de servicio se obtiene un factor de

utilizacin FU=0.10 considerando como mnimo 4 pernos de ASTM A325 . El

detalle de los clculos se detalla en el Anexo V del presente documento.

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7.3. Argollas (Eyebolts)

Para el enganche de los cables de vida, se consideran argollas segn la norma

ASTM B18.15 de 7/8 como mnimo. Para la verificacin de stas, se considera a

modo conservador que todos los cables que llegan a un pedestal se conectan a la

misma argolla para la situacin de servicio. Adicionalmente, se estipula que de

ninguna manera la carga aplicada sobre las argollas llega de manera ideal con 0

de inclinacin, por lo que se establece como mnimo el trabajo de los eyebolts con

cargas con 45 de inclinacin. Los factores de utilizacin obtenidos son los

siguientes:

ASTM B18.15 1969 7/8

Carga Mxima Admisible 0: 2994kgf

Carga Mxima Admisible 45: 590kgf

Carga Mxima Admisible 90: 454kgf

Carga Trabajo Mxima 45: 580kgf

Carga Trabajo Mxima 90: 410kgf

FU 45 = 580/590 = 0.98 OK!

FU 90 = 410/454 = 0.90 OK!

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7.4. Cable Acero Inoxidable

Se consideran como mnimo cables de vida 7x19+0 de de dimetro (u otro de

caractersticas equivalentes) de Acero Inoxidable segn la norma AISI A316, los

cuales poseen una carga de rotura aproximada de 5670kgf. Segn recomendacin

del proveedor, se estipula un factor de seguridad de 5 a la carga ltima de trabajo,

por lo que se obtiene para el cable considerado una carga mxima admisible de

1134kgf, lo que para la solicitacin mxima en condicin de servicio

(120kgf*2=240kgf) se obtiene un factor de utilizacin FU=0.21.

8. Conclusiones

Las tensiones existentes en los elementos estudiados no sobrepasan las tensiones

admisibles de las normas vigentes bajo las cuales se realiz el anlisis correspondiente.

Los elementos verifican para condicin de servicio, por lo que en definitiva, stos

cumplen sin inconvenientes con la normativa vigente.

9. Resumen de Resultados

Perfil O-100/100/5 FU = 0.83

Pernos ASTM A325 1/2 FU = 0.10

Argollas ASTM B18.15 7/8 FU = 0.98

Cable 7x19+0 1/2 FU = 0.21

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Anexo I:

Modelo 3D

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Condicin de Servicio

Vista General

Elemento Proyectado

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Anexo II:

Identificacin de Elementos

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Vista 3D

Elevacin Frontal y Posterior

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Anexo III:

Cargas Aplicadas

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Impacto por cada

General

Tipo 1

Tipo 2

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Anexo IV:

Pernos de Conexin

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