Este documento presenta el cálculo estructural de un puente grúa bipuente de acero con dos vigas cajón de 30 metros de largo. Describe las especificaciones del puente, incluyendo cargas, dimensiones y materiales. Luego realiza cálculos de fuerzas, momentos y esfuerzos debidos a cargas móviles, estáticas y de frenado, y diseña una sección cajón que cumple con los límites estructurales. Finalmente, verifica la resistencia a pandeo del alma y la sección.

1. Resistencia de materiales 1
Calculo de un puente grúa bipuente
Vergara Espinosa Daniel
2012360929
4RM1
Profesor: Francisco Rodríguez Lezama

2. • Un puente se pretende diseñar con dos vigas
cajón en acero A-36, de 30Metros de largo.
considerándose un coeficiente dinámico de
elevación de gp=1.25 y siendo los coeficientes
dinámicos de ponderación: 1.33 por las
acciones permanentes y 1.5 para las variables.

3. Especificaciones del puente
• Carga nominal de elevación
20Toneladas (Tons).
• La separación entre los ejes de
las ruedas e de 2.4Metros
(mts).
• Peso del polipasto se estima
en 2Tons.
• Peso del puente se estima en
18Tons.

4. • El gancho de elevación, puede situarse a una
distancia mínima de 1.75mts del eje de la
trabe carril.

5. Calculo de esfuerzo debido a cargas
verticales móviles
• Las ruedas del polipasto transmiten a cada
una de las vigas principales del puente dos
cargas móviles ponderadas de la siguiente
manera.

6. • Calculo de fuerzas y momentos en el puente
considerando la carga que cada una de la rueda
le somete a una de las viga (tomando en cuenta
que cada viga tiene mismas condiciones).

7. • Calculo de momentos y diagramas de
momentos flectores

8. • Calcular ahora el momento y las fuerzas cuando
el carro esta lo más próximo al posible apoyo.

9. • Calculo de momentos y diagramas de
momentos flectores

10. Calculo de esfuerzos debido a las
cargas verticales estáticas de las vigas
• La carga estática es el peso propio del puente
tiene un valor 18 toneladas y que podemos
tomar como una carga uniformemente
repartida con acciones permanentes de 1.33.

11. • Calculo de fuerzas y momentos que ejerce el
mismo puente.

12. • Calculo de momentos y diagramas de momentos
flectores

13. Resumen de esfuerzos debidos a
cargas verticales

14. Calculo de esfuerzos debido al frenado
de puente
• Cuando se produce el
frenado longitudinal
del puente aparecen
unas fuerzas de inercia
que podemos
considerar iguales ala
séptima parte de las
correspondientes
cargas verticales en
movimiento.

15. Diseño de la viga cajón

17. Propuesta de sección cajón
• a = distancia longitudinal entre 2 diafragmas o atiezadores transversales en cm
• l=claro del puente en cm
• b=distancia entre las placas del alma de la trabe en cm
• tf=espesor de los patines de la trabe
• σc=máximo esfuerzo a la compresión gk/cm2
• σt=máximo esfuerzo a la tensión kg/cm2
• h= peralte del alma de la trabe en cm
• As=área de la sección transversal de un atiezador en cm2
• K=relación sc/st
• tw=espesor de la placa del alma
• Proporciones del cajón
• l/h no deberá se mayor de 25
• l/b no deberá ser mayor de 60
• b/tf no deberá ser mayor de 60

18. • l/h < 25 3000 / 150 = 20 20 < 25 ok
• l/b < 60 3000 / 60 = 50 50 < 60 ok
• b/tf < 60 60 / 2.5 = 24 24 < 60 ok

19. Imagen transversal de las vigas

20. • Como los patines son diferentes; el centroide no está a
la mitad de la sección.
• Y = 775cm
• Sx = 928971.058/77. 5 = 11986.723cm4
• Iy=(2)(1/12)(2.54)(72.63
)+ (2)(1/12)(150)(1.273
)+(2)(150)(1.27)(30.652
) =
519612.476cm4
• Sx = 519612.476/36.3 = 14314.393cm4
• sz ≤ σadm

21. Calculamos esfuerzos (flexión)

22. Calculamos esfuerzos (cortantes)

23. Revisemos pandeos en el alma

25. σco<σadm

26. Comprobación del pandeo lateral