Análisis del comportamiento de las vigas y columnas del tipo de cajón de una grúa pórtico

Abstract

El presente trabajo se ha orientado hacia el estudio del comportamiento de las vigas y columnas del tipo cajón, cuando son solicitadas por los esfuerzos producidos por acción de las cargas aplicadas en el trabajo de las grúas pórticos. Se tiene la intención, mediante este trabajo, proporcionar una referencia para quienes están interesados en la aplicación de este tipo de elementos estructurales (elementos de paredes delgadas) ya sea en los diferentes tipos de grúas 1 puentes, bastidores de maquinarias, construcción naval y aeronáutica, etc. El desarrollo de la tesis tiene dos partes una primera parte dedicada a la elaboración de una estructura que pueda ser empleada como ejemplo, sin la pretensión de constituir un diseño completamente acabado. La segunda parte, la cual constituye la parte principal, versará acerca de la teoría necesaria para el análisis de estos elementos estructurales. Las grúas de pórtico son dispositivos mecánicos, destinados al manipuleo de carga, cuya estructura está constituida por un pórtico autosoportado con la propiedad de moverse: libremente en una trayectoria prefijada, a voluntad del operador; a su vez el mecanismo elevador que llamaremos polipasto, tiene un desplazamiento perpendicular al desplazamiento de la grúa, también bajo control del operador. Se ha tomado como ejemplo de análisis una estructura de grúa pórtico conformada por dos vigas montadas sobre cuatro columnas, dispuestas dos a cada extremo de las vigas en forma de “A”. Las columnas son de sección variable en el plano del pórtico y las vigas de sección rectangular constante. Esta estructura se ha tomado para soportar una sobrecarga nominal de diez toneladas. En esta primera parte se expondrá primero las consideraciones sobre las cargas actuantes durante el servicio de la grúa, en una forma breve y basadas en asunciones tomadas del DIN 120 (9)-(DEUTSCHE NORMN). Se ha desarrollado este cálculo numérico para tener una idea más real acerca de las fuerzas y momentos que producirán los respectivos esfuerzos a que la grúa pórtico es sometida. En la segunda parte se expone la teoría del cálculo de elementos de paredes delgadas y a fin de visualizar mejor esta teoría se presenta un cálculo numérico.