Memoria de Cálculo Abrazadera Izaje - INTECSA

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REVISION
MEMORIA DE CALCULO
MC-INTECSA-2023_037
INTECSA IND. S.A.C.
CLIENTE:
PROYECTO:
INTECSA IND. S.A.C.
Fabricación soportes de izaje
NOMBRE
CARGO
FECHA
ELABORACION:
David Borja Huarachi
Ingeniero
mecánico
26/04/2023
REVISION:
David Borja Huarachi
Ingeniero
mecánico
26/04/2023
APROBACION:
CLIENTE:
FIRMA
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CONTROL DEL DOCUMENTO
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A
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SECCIÓN
AFECTADA
TODO EL
DOCUMENTO
TODO EL
DOCUMENTO
RESUMEN DEL CAMBIO
FECHA
SE REALIZÓ EL DOCUMENTO SEGÚN LA NORMA ISO
9001
26/04/2023
EMITIDO PARA APROBACION DEL CLIENTE
26/04/2023
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INDICE:
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INTRODUCCION………………………………………...Pag. 3
CONSIDERACIONES PARA EL ANALISIS………………….Pag. 4
PROPIEDADES DEL MATERIAL…………………………..Pag. 5
SISTEMA DE UNIDADES………………………………...Pag. 5
INFORMACION DE MALLA……………………………....Pag. 5
ESQIEMA DE ANALISIS………………………………... Pag. 6
RESULTADO DEL ANALISIS……………………………..Pag. 6
CONCLUSIONES……………………………………….Pag. 8
RECOMENDACIONES…………………………………..Pag. 8
ANEXOS………………………………………………Pag. 9
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1. INTRODUCCION
El presente documento muestra los criterios de análisis de los elementos que conforman la
estructura metálica del conjunto: “Abrazadera de izaje”. Se realizará un análisis estático por el
método de elementos finitos, aplicando el Criterio de Diseño Von Mises. Dicho análisis se llevará a
cabo a través del software SOLIDWORKS 2021.
Se analizará el conjunto considerando una carga de manera localizada de 300 Kg (3000 N) esta
carga se considera que actuará en dirección de la gravedad y repartida por igual en las caras de la
abrazadera.
Finalmente se evaluarán los esfuerzos en el material, deformaciones y principalmente el factor de
seguridad para considerar la ratio de exigencia de los elementos analizados. Se espera obtener un
factor de seguridad no menor a 5, para lo cual se evaluará el diseño con ese objetivo.
En los anexos se evaluará el soporte existente de viga W8” para revisar si soportará la carga aplicada.
FIG. 1_Conjunto abrazadera metálica.
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2. CONSIDERACIONES PARA EL ANALISIS
2.1. Planteamiento del análisis:
Se presenta una condición de aplicación de fuerzas en la abrazadera metálica justo en las caras
interiores, la fuerza que representa a la carga del izaje (W) actuando en dirección vertical en
sentido de la gravedad con una magnitud de 300 Kg. por el peso de la chimenea, lo que equivale
a una fuerza de 3000 N aproximadamente.
2.2. Datos de entrada
2.2.1.
Carga muerta (D):
N°
ITEM
DESCRIPCION
CANTIDAD
(Glb)
PESO (Kg)
UNIT.
TOTAL
1 ABRAZADERA
1.2 Abrazadera
A-36
01
23.5
TOTAL
2.2.2.
Carga viva (L):
Se considera una carga viva de 300 Kg. (3000 N)
2.2.3.
Carga de viento (W):
No aplica.
2.2.4.
Carga de sismo (S):
No aplica.
2.3. Materiales propuestos:
▪
▪
▪
Placas de cuerpo de abrazadera:
Plancha 1/4", ASTM A36
Cartelas de abrazadera:
Plancha 10mm, ASTM A36
Placas de orejas de abrazadera:
Plancha 1/2", ASTM A36
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3. PROPIEDADES DEL MATERIAL
3.1. ACERO A-36:
PROPIEDADES DEL MATERIAL
Nombre:
ASTM A36 Acero
Tipo de modelo:
Isotrópico elástico lineal
Límite elástico:
2.5e+08 N/m^2
Límite de tracción:
4e+08 N/m^2
Módulo elástico:
2e+11 N/m^2
Coeficiente de Poisson:
0.26
Densidad:
7,850 kg/m^3
Módulo cortante:
7.93e+10 N/m^2
4. SISTEMA DE UNIDADES
UNIDADES
Sistema de unidades:
Metrico (MKS)
Longitud / desplazamiento:
milimetros
Temperatura:
Kelvin
Masa:
Kilogramos
Tiempo:
Segundos
Fuerza:
Newton
Densidad:
kg/m^3
Presion / tension
N/m^2
5. INFORMACION DE MALLA – ELEMENTOS FINITOS
Número total de nodos
Número total de elementos
Cociente máximo de aspecto
% de elementos cuyo cociente de aspecto es < 3
El porcentaje de elementos cuyo cociente de aspecto es >
10
Porcentaje de elementos distorsionados
Tiempo para completar la malla (hh;mm;ss):
18109
8215
11.093
38.2
0.0365
0
00:00:03
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6. ESQUEMA DE ANALISIS:
Fig. 2_ Modelo de análisis del conjunto abrazadera.
7. RESULTADOS DEL ANALISIS POR ELEMENTOS FINITOS – “ABRAZADERA”
7.1. ANALISIS DE TENSIONES:
ANALISIS
Tensiones
Tipo
VON: Tensión de von
Mises
Mín.
2.332e+03N/m^2
Nodo: 16964
Máx.
4.777e+07N/m^2
Nodo: 1692
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7.2. DESPLAZAMIENTOS RESULTANTES:
ANALISIS
Desplazamientos
Tipo
Mín.
Máx.
Desplazamientos
resultantes
0.000e+00mm
Nodo: 529
5.227e-01mm
Nodo: 2462
Mínimo
5.2
Nodo: 1692
Máximo
1.072E+05
Nodo: 16964
7.3. FACTOR DE SEGURIDAD:
ANALISIS
Factor de seguridad
Tipo
Tensión de von Mises
máx.
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8. CONCLUSIONES
Del análisis se concluye que, para los materiales y espesores propuestos y la interacción de las
cargas consideradas, se obtiene un desempeño aceptable tanto en términos de resistencia y
deformación.
Con un factor de seguridad mínimo de F.S.=5.2 (al límite elástico), la solicitud de carga en el
conjunto es más que aceptable.
9. RECOMENDACIONES
Poner especial atención a la soldadura de las orejas de izaje, que es el elemento donde se concentran
los mayores esfuerzos, realizar una inspección al menos de tintes penetrantes a los cordones.
Los pernos de conexión debes ser pernos estructurales especificación ASTM A-325 ó equivalentes.
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10. ANEXOS
10.1.
ANEXO 01: Verificación de soporte existente.
▪
Esquema de análisis:
▪
Factor de seguridad del conjunto:
ANALISIS
Factor de seguridad
Tipo
Tensión de von Mises
máx.
Mínimo
10
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