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DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA GRUA INTERMODAL 81 Figura 4-8 A continuación se presentan los diagramas de fuerza cortante y momento flector que genera esta carga dinámica lateral. DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR Acción del viento Fuerza cortante Columnas 27 895 N Dintel horizontal 26 562 N Momento flector Columna 203 958 N.m (izquierda) 214 401 N.m (derecha) El dintel horizontal 203 958 N.m (izquierda) 214 401 N.m (derecha) La acción del viento puede ser dinámica dependiendo de las características de la estructura, en nuestro caso, el área lateral del contenedor puede ofrecer cierta resistencia al paso del viento, por lo que se ha evaluado el impacto de esta acción.
82 La velocidad del viento a esta altura y en éstas zonas geográficas es aproximadamente 80 km/h, por lo que origina una presión según la ecuación de Bernoulli de 60 Pa. Por otro lado, el área expuesta a la acción del viento sería el área lateral del contenedor, como se muestra en la Figura 4-9, la cual es de 28.8 m 2 . El producto de la presión por el área nos da el valor de la fuerza dinámica, considerada en este caso como una fuerza estática que se trasmite a las columnas del pórtico, sumándose o restándose a la carga móvil lateral evaluada anteriormente. Finalmente, el valor de la fuerza es de 1728 N, que en comparación con las cargas estáticas y dinámicas es prácticamente despreciable, por lo que no será considerada en nuestro análisis. Carga móvil longitudinal Figura 4-9 Esta carga dinámica es el producto de la puesta en marcha y frenado de todo el mecanismo automotor en su función de transportador de carga contenedorizada, esta carga dinámica actúa en el plano longitudinal de la estructura (figura 4-10), la que será calculada en función de la segunda ley de Newton, es decir, del producto de la masa que se desplaza por su aceleración. La masa ha evaluar será la suma del accesorio de manipulación, contenedor cargado y semiremolque, definido en 50 toneladas, por otro lado, la velocidad máxima que alcanzaría la estructura sería de 5 millas/hora (promedio de velocidad de mecanismos similares), lo que equivale a 8.5 km/hora. El tiempo del que dispondría la estructura para frenar repentinamente sería el mínimo posible, el cual queda establecido en 1 segundo, para una situación crítica. Cabe recordar que la viga deslizante se encuentra guiada por las columnas del pórtico, por lo que esta carga dinámica se trasmite directamente a ellas, tendiendo a volcar a la estructura hacia delante o hacia atrás, siendo la situación más desfavorable cuando esta viga se encuentra en su límite superior de ascenso, situación en la cual se maximizan los momentos en las bases de las columnas. De los datos de masa, velocidad y tiempo, podemos calcular la aceleración o desaceleración de la estructura, la cual viene dada por: a = (Vf – Vo) / t 2 a = (2.36 m/s) / 1 seg. = 2.36 m/s
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DISEÑO DE UNA GRÚA INTERMODAL PAR
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MÉTODOS DE DISEÑO Y PLANEACIÓN D
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