steel slug design

7/24/2019 Steel Slug Design.

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NDICE

1.- ANTECEDENTES.

2.- REGLAMENTOS UTILIZADOS.

3.- BIBLIOGRAFIA UTILIZADA.

4.- ANLISIS DE CARGAS.

5.- DISEO ESTRUCTURAL.

6.- CONCLUSIONES.


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1.- ANTECEDENTES: se r equi er e l a r evi si n est r uct ur al de unapl aca de i zaj e para mant eni mi ent o de 10, 000kg de capaci dadpar a un f i l t r o de pol mer o, conf or mada con pl acas l i sasmet l i cas en acer o al car bn, di cha pl aca de i zaj e seencuent r ar f i j ada sobr e uno de l os ext r emos br i dados delf i l t r o de pol mer o r ef er i do, el cual se encuent r a si t uado alext er i or del edi f i ci o.

2.- REGLAMENTOS DE DISEO UTILIZADOS:Cr ane Manuf actur ers Associ at i on of Amer i ca ( CMAA) Spec. No. 74

Regl ament o del AI SC- 89 ASD.

3.- BIBLIOGRAFIA UTILIZADA:St r esses i n Pl at es and Shel l s, A. C. Ugur al , Mc Gr aw- Hi l l . 1981Desi gn of wel ded st r uct ur es, O. W. Bl odget t , J . F. L. A. W. F.St r uctur al st eel desi gn, J . E. Bowl es, M. G. H. Ed.

4.- ANALISIS DE CARGAS:

4.a.- Antecedentes: dada l a est r uct ur a en cuest i n, su t i po,

geomet r a, y al encont r ase ubi cada al ext er i or de l a pl ant a,en base a l a especi f i caci n se har una revi si n par a car gasgr avi t aci onal es y de i mpact o.

4.b.- Materiales para anlisis: par a l a el abor aci n delmodel o est r uct ur al se han consi derado bsi cament e l ossi gui ent es mat er i al es: acer o. Los val or es de l as propi edadesmecni cas para est e mater i al se muest r an a cont i nuaci n:

Acer oMdul o de El ast i ci dad: 2 089, 704 kg/ cm

Coci ent e de Poi sson: 0. 3Densi dad: 7, 833 kg/ mAmor t i guami ent o Cr t i co: 0. 03Coef i ci ent e Tr mi co ( ) : 6. 6 x 10- 6


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4.c.- Cargas de Anlisis: l as car gas gr avi t aci onal es y dei mpact o a consi der ar son l as si gui ent es:

Car ga Muer t a CM, const i t u da por :

Peso pr opi o de l a pl aca de i zaj e que se toma en cuent a con elcomando sel f wei ght de l a pl at af or ma de anl i si s.

Cargas de Operaci n CO1, CO2, CO3, CO4 const i t ui das por :

Car ga de I zaj e, ( LL) : 10, 000 kgCar ga de Di f er enci al , ( TL) : 150 kg

Por t r at ar se de un di f er enci al manual f i j o se t i ene:

Fact or de Car ga de I zaj e, ( HLF) : 1. 10Fact or de Car ga Muer t a, ( DLF) : 1. 10

A par t i r de l o ant er i or se obt i ene:

Carga Punt ual , ( P) = ( LLxHLF) +( TLxDLF) = 11, 165 kgCarga Axi al , ( Pax) = 0. 10xP = 1, 116. 5 kgCar ga Lat er al , ( Pl at ) = 0. 20xP = 2, 233. 0 kg

4d.- Combinaciones de Cargas: dado que l as f uerzas dei ner ci a, col i si n y desbal anceo, adems de l as cargas devi ent o se consi der an nul as por t r at ar se de un di f er enci almanual f i j o, de l as t r es combi naci ones de car ga requer i das

por l a especi f i caci n se f or mul an l os casos de car ga bsi cospar a uso r egul ar baj o car ga pr i nci pal ( Ni vel de esf uer zo 1) que son como si gue:

4d. 1. - Car ga Muer t a - CM4d. 2. - Carga de Operaci n en l a or i ent aci n #1 CO14d. 3. - Carga de Operaci n en l a or i ent aci n #2 CO24d. 4. - Carga de Operaci n en l a or i ent aci n #3 CO34d. 5. - Carga de Operaci n en l a or i ent aci n #4 CO4

A par t i r de tal es casos de car ga bsi cos se gener an l assi gui ent es combi naci ones de car ga:

4d. 6. - 1. 0 CM + 1. 0 CO14d. 7. - 1. 0 CM + 1. 0 CO24d. 8. - 1. 0 CM + 1. 0 CO34d. 9. - 1. 0 CM + 1. 0 CO4


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4e.- Formulacin del modelo estructural: l os el ement os de l aest r uct ur a se han model ado medi ant e el ement os l i neal es y 2Dexi st ent es en l a l i br er a de l a pl at af or ma de anl i si s, l asconexi ones ent r e el l os se han supuest o como nudos r gi dos.

Medi ant e l a pl at af or ma de anl i si s se l l eva a cabo unanl i si s de t i po est t i co l i neal , obt eni ndose as l osval or es de l as r eacci ones de apoyo, sol i ci t aci ones en l osel ement os, despl azami ent os y r ot aci ones par a l os di st i nt oscasos y combi naci ones de car ga.

5.- DISEO ESTRUCTURAL:

5a.- Diseo de la estructura: al empl ear se l a pl at af or ma de

anl i si s par a l os el ement os 2D de acer o se encont r ar on susdef l exi ones, esf uer zo pr i nci pal mayor , esf uer zo pr i nci palmenor y el esf uerzo mxi mo de Tr esca; para revi sar l asegur i dad est r uctur al se ut i l i za l a t eor a del esf uer zocor t ant e mxi mo par a mat er i al es dct i l es, l a cual es senci l l ay conser vadora, que consi st e en comparar el val or de di chosesf uer zos y su di f er enci a al gebr ai ca con el esf uer zo cor t ant eper mi si bl e, Ssa, que es i gual a 0. 4 f y.Se tomar on en cuent a l os s i gui ent es val or es del esf uer zo decedenci a ( 0. 2%) par a l os per f i l es de l as secci ones: acer oASTM A- 36 con un f y = 2533 kg/ cm2.

6.- CONCLUSIONES: a par t i r de l os r esul t ados del anl i si spar a l os el ement os pl aca que conf or man l a pl aca de i zaj e, set i ene l os si gui ent e:La pl aca de i zaj e pr esent a una demanda de r esi st enci a mxi mar at i o de 0. 726 y una def l exi n ver t i cal mxi ma de 0. 04mm( 1/ 8600) sobr e el cuer po de l a br i da, l as cual es se encuent r anacept abl ement e dent r o de l os l mi t es per mi si bl es. El cuer po del a or ej a de i zaj e pr esent a una demanda de r esi st enci a mxi mas

r at i o de 0. 829, por l o cual se concl uye que l a pl aca dei zaj e es segur a.

Los r esul t ados ant er i ores se muest r an en el Anexo #1( i mgenes del model o) , Anexo #2 (di seo en concr eto) .


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ANEXO # 1

1. - Model o de el ement os f i ni t os de l a pl aca de i zaj e.

2. - Render i zado de l a pl aca de i zaj e.


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3. - Car gas y despl azami ent os de nodo de pl aca de i zaj e.

4. - Cont or no de esf uer zos mx. de Tresca de pl aca de i zaj e.


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5. - Cont or no de esf uer zos mxi mos de Tr esca sobr e l a br i da.

6. - Cont or no de esf uer zos mxi mos de Tresca sobr e l a or ej a.


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ANEXO # 2

Node Displacement Summary

Node L/CX

(mm)Y

(mm)Z

(mm)

Resultan

t

(mm)

rX

(rad)rY

(rad)rZ

(rad)

Max X 1003 3:CARGA DE 0.179 0.066 -0.014 0.191 0.000 0.000 -0.001Min X 1003 8:CM + CO3 -0.179 0.066 0.014 0.191 -0.000 -0.000 0.001Max Y 1000 9:CM + CO4 -0.132 0.072 -0.014 0.151 0.000 -0.000 0.001Min Y 554 5:CARGA DE 0.000 -0.008 -0.000 0.008 0.000 0.000 0.000Max Z 1011 8:CM + CO3 -0.164 0.056 0.019 0.174 0.000 0.000 0.001Min Z 1023 7:CM + CO2 0.164 0.056 -0.019 0.174 -0.000 0.000 -0.001

Max rX 1010 3:CARGA DE 0.125 0.067 -0.018 0.143 0.001 -0.000 -0.001Min rX 1022 4:CARGA DE -0.125 0.067 0.018 0.143 -0.001 -0.000 0.001Max rY 1035 6:CM + CO1 0.105 0.051 0.016 0.118 0.000 0.000 -0.001Min rY 1031 3:CARGA DE 0.105 0.051 -0.016 0.118 -0.000 -0.000 -0.001Max rZ 1011 8:CM + CO3 -0.164 0.056 0.019 0.174 0.000 0.000 0.001Min rZ 1011 3:CARGA DE 0.164 0.058 -0.009 0.174 0.000 -0.000 -0.001

Max Rst 1003 9:CM + CO4 -0.179 0.066 -0.014 0.191 0.000 -0.000 0.001

Reaction Summary

Horizontal Vertical Horizontal Moment

Node L/CFX

(kN)FY

(kN)FZ

(kN)MX

(kNm)MY

(kNm)

MZ(kNm)

Max FX 208 9:CM + CO4 2.117 -9.879 0.352 0.000 0.000 0.000Min FX 207 7:CM + CO2 -2.118 -9.897 0.351 0.000 0.000 0.000

Max FY 121 6:CM + CO1 0.072 8.805 -0.299 0.000 0.000 0.000Min FY 109 6:CM + CO1 -2.057 -30.654 -4.780 0.000 0.000 0.000Max FZ 110 7:CM + CO2 -2.057 -30.570 4.778 0.000 0.000 0.000Min FZ 109 6:CM + CO1 -2.057 -30.654 -4.780 0.000 0.000 0.000

Max MX 73 1:CARGA 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000Min MX 73 1:CARGA 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000Max MY 73 1:CARGA 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000Min MY 73 1:CARGA 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000Max MZ 73 1:CARGA 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000Min MZ 73 1:CARGA 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000

Plate Centre Stress Summary

Shear Membrane Bending

Plate L/CQx

(N/mm2)Qy

(N/mm2)Sx

(N/mm2)Sy

(N/mm2)Sxy

(N/mm2)Mx

(kNm/m)My

(kNm/m)Mxy

(kNm/m)

Max Qx 1916 8:CM + CO3 20.901 -12.329 0.139 0.093 -0.238 -10.487 -0.570 2.817

Min Qx 1848 7:CM + CO2 -23.968 2.469 0.299 -0.045 -0.140 -11.060 -0.130 -1.615


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Max Qy 1913 6:CM + CO1 7.319 24.038 -0.114 0.351 0.022 -2.740 -8.381 -4.934

Min Qy 3052 9:CM + CO4 4.503 -18.054 -3.222 -2.815 5.886 12.438 15.281 0.865

Max Sx 3238 8:CM + CO3 7.638 -1.060 65.405 11.799 -0.555 -3.493 -0.437 -0.363

Min Sx 3208 4:CARGA DE -4.514 0.184 -39.896 -11.971 3.852 -0.177 8.555 -0.801

Max Sy 3232 9:CM + CO4 -0.138 7.895 10.851 64.656 -6.206 0.381 -0.169 -0.674

Min Sy 3207 4:CARGA DE -1.587 -4.916 -28.682 -44.518 0.616 13.514 0.342 0.477

Max Sxy 3220 7:CM + CO2 -1.415 -10.610 24.464 19.840 27.493 -1.760 -5.261 -3.370

Min Sxy 3215 6:CM + CO1 -1.419 3.529 23.853 5.632 -17.949 -1.175 -3.383 1.799

Max Mx 3060 8:CM + CO3 -9.444 6.078 0.430 -4.381 3.784 15.795 10.780 1.345

Min Mx 3207 6:CM + CO1 1.587 4.916 -28.668 -44.516 0.616 -13.516 -0.342 -0.477

Max My 3048 9:CM + CO4 6.260 -9.530 -4.392 0.412 3.766 10.833 15.797 1.322

Min My 3356 8:CM + CO3 -1.974 1.993 -0.116 3.448 1.906 -2.314 -13.651 -0.765

Max Mxy 3304 7:CM + CO2 -1.842 -0.723 21.205 10.007 16.374 9.859 3.505 5.748

Min Mxy 3304 4:CARGA DE 1.840 0.722 15.006 7.142 11.653 -9.855 -3.505 -5.746

Plate Centre Principal Stress Summary

Principal Von Mis Tresca

Plate L/C

Top

(N/mm2)

Bottom

(N/mm2)

Top

(N/mm2)

Bottom

(N/mm2)

Top

(N/mm2)

Bottom

(N/mm2)Max (t) 3256 7:CM + CO2 74.014 11.712 68.909 29.360 74.014 33.350Max (b) 3206 3:CARGA 59.976 -59.976 54.141 44.996 59.976 46.142

Max VM (t) 3348 6:CM + CO1 72.111 -10.068 77.637 17.346 82.180 19.797Max VM (b) 3348 8:CM + CO3 12.688 -7.246 17.477 77.389 19.935 81.928

Tresca (t) 3348 6:CM + CO1 72.111 -10.068 77.637 17.346 82.180 19.797Tresca (b) 3348 8:CM + CO3 12.688 -7.246 17.477 77.389 19.935 81.928

I . C. J or ge Bal der as Roj asCed. Prof . 2809201

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