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Doc. 0407-3-MC-001

PROYECTO “VERIFICACIÓN Y MEMORIA PARA OREJA DE IZAJE”

“MEMORIA DE CÁLCULO OREJAS DE IZAJE”

NOMBRE FIRMA FECHA

PREPARÓ LUIGI F. BARGELLINI G. AGOSTO 2011

REVISÓ JUAN CARLOS GUZMAN M. AGOSTO 2011

APROBÓ JUAN CARLOS GUZMAN M. AGOSTO 2011

Rev. Nº DESCRIPCIÓN APROBACIÓN

INGENIERO APROBACIÓN CLIENTE

POR Jefe Proy. Fecha Jefe Disc. Jefe Proy. Fecha

B Aprobación del cliente LBG JCG JV 10 agosto 2011

A Revisión Interna LBG JCG JV 09 agosto 2011

ARCHIVO Nº 0407-3-MC-001

Verificación Oreja de Izaje 0407-3-MC-001

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Memoria de Cálculo Oreja de Izaje

Rev.B Fecha: Agosto 2011

INDICE DE CONTENIDOS

1. RESUMEN ............................................................................................................................. 2

1.1 OBJETIVO ...................................................................................................................... 2

1.2 ESQUEMAS PARA EL DISEÑO .................................................................................... 2

2. BASES DE DISEÑO .............................................................................................................. 4

2.1 MATERIALES ................................................................................................................. 4

2.2 DOCUMENTOS DE REFERENCIA ................................................................................ 4

2.3 ESTRUCTURACIÓN Y MODELACIÓN .......................................................................... 4

2.4 CARGAS ........................................................................................................................ 5

3. ANÁLISIS Y DISEÑO ............................................................................................................ 5

4. ENTRADA DE DATOS .......................................................................................................... 5

5. ANEXOS ................................................................................................................................ 5


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1. RESUMEN

1.1 OBJETIVO

El objetivo de este documento es entregar un respaldo con los cálculos necesarios para el

diseño y certificación de las orejas para izaje; con el objeto de obtener la capacidad de levante

admisible, asegurando la resistencia de las placas y pernos, a esfuerzos de toda índole. Esto

corresponde al proyecto “Verificación y Memoria para Oreja de Izaje”, de tal forma cumplir con

las normativas vigentes.

Todas las obras se realizarán en concordancia con las disposiciones generales de la

construcción, con las Normas del Instituto Nacional de Normalización vigentes en el territorio

nacional.

1.2 ESQUEMAS PARA EL DISEÑO

A continuación se muestran los esquemas finales resultantes del diseño de las orejas para el

izaje.

Figura Nº 1: Esquema oreja de izaje nº 1.


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2. BASES DE DISEÑO

2.1 MATERIALES

Los materiales considerados para el diseño de las estructuras de acero propuestas son los

siguientes:

- Acero Estructural A-36, A420-270ES (NCh 203).

- Acero galvanizado, mínima resistencia a la rotura 22,2 KN (5000 lbf)

- Soldadura E 71T1, filete mínimo el espesor de la placa.

- Pernos ASTM A490, alta resistencia

2.2 DOCUMENTOS DE REFERENCIA

Los siguientes documentos y planos fueron consultados para el desarrollo de la presente

memoria de cálculo:

- ASCE 7 2005 “Minimum Design Load for Buildings and Other Structures”.

- AISC 341 “Seismic Provisions for Structural Steel Buildings”.

- AISC 360 “Specifications for Structural Steel Buildings”

- NCh 2369.OF2003. Diseño Sísmico de estructuras e instalaciones industriales.

- NCh 427.Cr76. “Especificaciones para el cálculo de estructuras de acero para edificios”.

- NCh 428.Of57 “Ejecución de Construcciones de Acero”.

- ICHA 2000, “Manual de Diseño Para Estructuras de Acero”, TOMO I.

2.3 ESTRUCTURACIÓN Y MODELACIÓN

Las orejas para izaje, son elementos hechos a partir de placas de acero A36, de 20 y 25

milímetros de espesor (oreja nº 1 de 25 mm de espesor, y orejas nº 2 y 3 de 20 mm de

espesor) y las dimensiones que se muestran en las figuras nº 1, 2 y 3. Sin embargo, para

simplificar el cálculo de las orejas se tomó una superficie reducida, desde la base de la oreja,

hasta el centro de la perforación mayor, resultando una placa rectangular.

Esto reduce el momento de inercia, y por ende el momento resistente, sin embargo esta

consideración se hace para dar un factor de seguridad adicional al cálculo de estas orejas de

izaje, que ya se encuentran fabricadas.


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En la presente memoria de cálculo, se verifica el esfuerzo de corte de los pernos, además de la

capacidad de la placa de soportar levante, y los modos de falla en las perforaciones donde van

los pernos.

Todos los cálculos están basados en que el cizalle será solo en un plano, es decir, cizalle

simple.

2.4 CARGAS

Las cargas solicitantes para el diseño y cálculo de las orejas de levante, está dada por la

geometría de los elementos y la calidad de los materiales, con lo cual se calcula la capacidad

admisible de la oreja de izaje

3. ANÁLISIS Y DISEÑO

El diseño de los elementos de acero estructural del anclaje, se ha realizado usando el método

ASD, según AISC 2005, capítulo J y bajo las recomendaciones adicionales indicadas en las

normativas chilenas vigentes NCh427.cR1977 y NCh2369 Of.2003.

Se permite un error del hasta el 3% dentro de los cálculos y el diseño, debido a que las

resistencias y capacidades siempre están siendo modificadas por factores de seguridad.

Debido a lo expuesto en el presente documento, se concluye que el comportamiento de las

orejas de izaje, cumple con los requerimientos de resistencia de acuerdo al método ASD y las

normas establecidas tanto en el ICHA, como en el AISC 360-05.

4. ENTRADA DE DATOS

Los datos de entrada corresponden a la geometría de la estructura y calidad de los materiales,

los cuales se detallan en el Anexo A.

5. ANEXOS


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ANEXO A: Diseño y Cálculo Puntos de Anclaje propuesto por TERGUM.

CALCULO Y VERIFICACION DISEÑO OREJA 0407-3-MC-001

Rev.0

ANEXO A Oreja de Izaje


VERFIFICACION OREJA DE IZAJE Nº1 Material biela:Acero : A36Fy = 2531 kg/cm2Fu = 4070 kg/cm2

Fuerza a transmitir :Capacidad Viga : (uniones al 100%)

Madm = 852631 kg-cm (Fb=0,66Fy)Vadm = 88585 kg ( Fv = 0,4 Fy)

Fuerza tracción en el alma : F =Aw*0,66Fy = 146165 kgFuerza corte en el alma : F = Aw*0,4 Fy = 88585 kg

Tflexión_alma= 99459 kgValma= 88585 kgTresultante_alma= 133189 kg

a) Capacidad de Pernos:

Material Pernos:Acero : A490φ = 25,4 mm Ab = 5,07 cm2φ aguj. = 25 mm Fnt = 7648 kg/cm2φ aguj.neto = 27 mm Fvt = 5099 kg/cm2Fy = 9177 kg/cm2Fu = 10197 kg/cm2 cisalle simple AISC-05Fnt = 0,75 Fu Para pernos con hilo excluidoFnv = 0,50 FuRnt = Fnt AbRnv = Fnv AbCapacidad = R / ΩΩ = 2,0


Rev.0



Cap. Corte de un perno: R/Ω = Fvt x Ab / Ω = 12917 kg

Conjunto de Pernos:N° de pernos por fila = 4N° de filas = 2Cap. Corte conj pernos = 103340 kg Ok

b) Capacidad Placa a tracción:Material Placas:Acero : A36Fy = 2531 kg/cm2 Ft = 2035 kg/cm2Fu = 4070 kg/cm2 Fv = 1221 kg/cm2 AISC-05Ft = 0,5 FuFv = 0,3 FuRnt = Ft AntRnv = Fv AnvCapacidad = R / Ω

Ω = 2

Diagrama Placa : Detalle D-027

c1 = 40 mms1 = 140 mms2 = 140 mms3 = 140 mmc2= 40 mmd1 = 100 mmu1 = 150 mmd2 = 50 mm

espesor placa = 25 mm

c1 s1 s2

d1

d2

u1

s3 c2

Aplastamiento Placa a tracción:

Distancia mínima al borde: Le min = 44,5 mmDistancia mínima entre pernos: Smin = 76,2 mmDistancia máxima entre pernos: Smax = 152,4 mm Le min =1,75 dSmin = 3 dSmax = min (12t ; 6")


Rev.0



Le = 40 mmRn = min (1,2Le Fu t; 2,4Fu d t) = 48840 kg Rn / Ω = " 48840 kg Ok

Arrancamiento en tracción :

Ant = 61,5 cm2T = 125165 kg Ok

Arrancamiento en tracción (bloque interior) :

Ant = 30,8 cm2Agv= 230,0 cm2Anv = 182,8 cm2T = 237222 kg Ok

Ant < 0,85 Ag


Rev.0



VERFIFICACION OREJA DE IZAJE Nº2

Material biela:Acero : A36Fy = 2531 kg/cm2Fu = 4070 kg/cm2



Fuerza tracción en el alma : F =Aw*0,66Fy = 120273 kgFuerza corte en el alma : F = Aw*0,4 Fy = 72893 kg

Tflexión_alma= 81841 kgValma= 72893 kgTresultante_alma= 109596 kg


Material Pernos:Acero : A490φ = 25,4 mm Ab = 5,07 cm2φ aguj. = 25 mm Fnt = 7648 kg/cm2φ aguj.neto = 27 mm Fvt = 5099 kg/cm2Fy = 9177 kg/cm2Fu = 10197 kg/cm2 cisalle simple AISC-05Fnt = 0,75 Fu Para pernos con hilo excluidoFnv = 0,50 FuRnt = Fnt AbRnv = Fnv AbCapacidad = R / ΩΩ = 2,0


Rev.0



Cap. Corte de un perno: R/Ω = Fvt x Ab / Ω = 12917 kg

Conjunto de Pernos:N° de pernos por fila = 4N° de filas = 2Cap. Corte conj pernos = 103340 kg Ok


Ω = 2




c1 s1 s2

d1

d2

u1

s3 c2


Distancia mínima al borde: Le min = 44,5 mmDistancia mínima entre pernos: Smin = 76,2 mmDistancia máxima entre pernos: Smax = 152,4 mm

Le min =1,75 dSmin = 3 dSmax = min (12t ; 6")


Rev.0





Ant = 71,2 cm2T = 144902 kg Ok



Ant < 0,85 Ag


Rev.0



VERFIFICACION OREJA DE IZAJE Nº3 Material biela:Acero : A36Fy = 2531 kg/cm2Fu = 4070 kg/cm2



Fuerza tracción de placa : F =Aw*0,66Fy = 146165 kgFuerza corte de placa : F = Aw*0,4 Fy = 88585 kg

Tflexión_placa= 99459 kgV_placa= 88585 kgTresultante_placa= 133189 kg


Material Pernos:Acero : A490φ = 25,4 mm Ab = 5,07 cm2φ aguj. = 25 mm Fnt = 7648 kg/cm2φ aguj.neto = 27 mm Fvt = 5099 kg/cm2Fy = 9177 kg/cm2Fu = 10197 kg/cm2 cisalle simple

Cap. Corte de un perno: R/Ω = Fvt x Ab / Ω = 12917 kg AISC-05Fnt = 0,75 Fu Para pernos con hilo excluidoFnv = 0,50 FuRnt = Fnt AbRnv = Fnv AbCapacidad = R / ΩΩ = 2,0


Rev.0



Conjunto de Pernos:N° de pernos por fila = 4N° de filas = 2Cap. Corte conj pernos = 103340 kg


Ω = 2




c1 s1 s2

d1

d2

u1

s3 c2

Le min =1,75 dSmin = 3 dSmax = min (12t ; 6")


Distancia mínima al borde: Le min = 44,5 mmDistancia mínima entre pernos: Smin = 76,2 mmDistancia máxima entre pernos: Smax = 152,4 mm



Rev.0




Ant = 61,5 cm2T = 125165 kg Ok



Ant < 0,85 Ag

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