Diseño de viga monorrielDefinición. Las vigas monorriel corresponden a elementos estructurales que soportan polipastos que tienen una capacidad determinada por condiciones de operación. Pueden encontrarse como vigas simplemente apoyadas, continuas o en voladizo. Debe realizarse un estudio de resistencia global y local en el ala inferior que se apoya el polipasto, así como también debe verificarse la deformación vertical que dicha viga puede tener. Imagen representativa de viga monorriel. Cargas Las cargas que deben considerarse para el diseño de la viga monorriel corresponde a: 1) Peso propio de la viga monorriel El perfil a utilizar es el siguiente: Perfil laminado HEA Imagen del perfil a utilizar 0 cm4 Iy=6310.15 kg 2) Peso propio de polipasto: 495 kg Esta carga esta aplicada en el ala inferior de la viga.5 mm Tf= 14.0 mm Peso =88. Imagen referencial de aplicación de carga de polipasto(vista longitudinal).Con los siguientes datos: H=290 mm B=300 mm Tw=8. la carga se divide en 4 cargas puntuales que se aplican como se muestra en las siguientes imágenes.30 Kg/m Área=112. como el polipasto tiene 4 ruedas.00 cm2 Ix=18260.5 m Peso total (D): 927.00 cm4 El largo de la viga es de 10. . se tiene: Pd = peso polipasto / 4 = 123. Entonces. entonces se tiene: Imagen referencial de aplicación de carga de izaje (vista longitudinal). .8 kg 3) Carga de izaje: 10000 kg Esta carga es transmitida por el polipasto a través de sus 4 ruedas. Imagen referencial de aplicación de carga de polipasto (vista transversal). Pci= (Carga de izaje + Peso polipasto)*0. Imagen referencial de aplicación de carga de izaje (vista transversal). Pc: Carga de izaje/4 = 2500 kg 4) Cargas de impacto producto de izaje y frenado a) Carga de impacto vertical (Pci): La carga de impacto será transmitida por el polipasto al ala inferior de la viga por medio de las 4 ruedas de traslación.94 kg .25/4 = (10000 kg + 495 kg)* 0. Si el polipasto es energizado la carga de impacto corresponde al 25% de la carga de izaje + peso polipasto Imagen referencial de aplicación de carga de impacto vertical.25 / 4 = 655. el peso levantado no se considera como peso sísmico. estos valores serian 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑖𝑠𝑚𝑖𝑐𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑜 = 0.10𝑔 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑖𝑠𝑚𝑖𝑐𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑜 = 0.34𝑔 I= Coeficiente de importancia Coeficiente de importancia . El impacto longitudinal corresponde al 10% de la carga de izaje + el peso del polipasto Imagen referencial de aplicación de carga de impacto longitudinal. Pcl= (Carga de izaje + Peso polipasto)*0.10/4 = (10000 kg + 495 kg)* 0.4 kg 5) Carga sísmica horizontal (Eh) El peso sísmico de un sistema de izaje monorriel está asociado al peso del polipasto y el peso de la viga monorriel. la carga sísmica es de la forma: Sh= C*i*peso sísmico C= coeficiente sísmico Según norma los valores límites del coeficiente sísmico horizontal según factor de modificación de respuesta y razón de amortiguamiento para I =1.10/ 4 = 262. Entonces. b) Carga de impacto longitudinal (Pcl) La carga de impacto será transmitida por el polipasto al ala inferior de la viga por medio de las 4 ruedas de traslación. De acuerdo a la NCh 2369 cuando la carga de izaje no es de uso continuo. 34g* 1 * 495kg = 1651 kg Sh2= = 0. a la estructura le corresponde un coeficiente de importancia I. I=1 Imagen referencial de aplicación de carga de sismo. este valor es el siguiente debido a que la clasificación de edificios y estructura como categoría D.34g* 1 * 927.4 kg 6) Carga de viento (W) Para carros ubicados a la intemperie la carga de viento en general se aplica sobre la viga dado que el polipasto tiene una superficie despreciable. Sh1= Carga sísmica asociada a peso de polipasto Sh2= Carga sísmica asociada a peso de la viga Con g = 9. la cual refiere a construcciones aisladas o provisionales no destinadas a habitación. Según la clasificación especificada en la norma NCH 433. tenemos: Sh1= 0.15 kg = 3092. .81 m/s2. no clasificables en ninguna de las categorías anteriores. 6 98. las cuales producen flexión local en el ala de la viga monorriel. Pt= 123. Q= Presión básica del viento Para 8 metros de altura = 98.75 kg Verificación local del ala (resistencia) Las ruedas del polipasto transmiten la carga muerta y las asociadas a la carga de izaje.6 H= altura de la viga W= 98.29m = 45.94 kg = 3279.7 kg .6 * 0. Imagen referencial de aplicación de carga de viento.6 kg/m2 C= coeficiente de forma = 0.6 kg/m2* 1.8 kg + 2500 kg + 655. 67 Se debe cumplir: Mn/ Ωb > Mmax 20371.6*My Fy = 2700 kg/cm2 Z= 1260 421 cm3 Mn = 34020 kg * m Ωb = 1. .7= 492kg*m Momento nominal Mn = Mp = Fy*z <= 1.Momento flector en el ala: Mmax= (B/2)*Pt Mmax= (0. las cuales producen flexión local en el ala de la viga monorriel.7 kg*m > 492kg*m Verificación local del ala (serviciabilidad) Las ruedas del polipasto transmiten la carga muerta y las asociadas a la carga de izaje.3m/2)*3279. 5w = 927.15 kg + 123.8 kg + 2500 kg+ 655.4 kg =4469.75 kg = 4252.94 kg+ 262.15 kg + 123.7 kg * 0.3 kg Para monorrieles a la intemperie: (entregadas por AISC-DG 07 estructuras industriales) D+Pd+Pc+Pci+Pcl = 927.75 kg = 1097.3 kg D+Pd+W = 927.00125 m Combinaciones de carga Para monorrieles bajo cubierta: (entregadas por AISC-DG 07 estructuras industriales) D+Pd+Pc+Pci+Pcl = 927.64 kg D+Pd+Pc+Pci+Pcl+0.1*1010kg/m2 *18260 cm3 = 0.94 kg + 45.4 kg =4469.4 kg = 5794.8 kg + 1651 kg + 3092.15 m3 / 3* 2.15 kg + 123.7 kg D+Pd+E= 927.8 kg + 2500 kg+ 655.8 kg + 2500 kg+ 655.15 kg + 123.Deformación máxima: L = b/2 Ymax = Pt * (L3) /(3*E*i) Ymax = 3279.3 kg D+Pd+Pc+Pci+w = 927.8 kg + 2500 kg+ 655.94 kg + 45.4 kg = 5793 kg .8 kg + 45.15 kg + 123.15m/120 = 0.8 kg + 1651 kg + 3092.5 = 4229.0000009622 m = Deformación admisible Y adm= L/ 120 Y adm = 0.94 kg+ 262.15 kg + 123.15 kg + 123.7 kg D+Pd+E = 927.75 kg * 0. 01m = 1cm .5 cm Y para la deformación vertical de la viga en voladizo L/150 1.Con los cuales se debe verificar las deformaciones verticales de la viga monorriel. Deformaciones verticales Se considerara una deformación máxima de L/600 9m/600 = 0.015 m = 1.5m/150 = 0.