7/25/2019 Pluma Flotante RM

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INFORME DE CALCULOS ESTRUCTURA PLUMA FLOTANTE H=10m

Propietario: Abengoa Chile S.A..Proyecto: Pluma de acero H=10m, Posicin flotante

INTRODUCCION

La estructura en estudio corresponde a un enrejado conformado por 3 perfiles

l o ng i t ud i na l e s t ubu l a r e s d i met r o 1 1 / 4 pu l gada s , e s pe s o r 3 mm ydiagonales d e t u b o 7 / 8 , e s p e s o r 3 m m y montantes que los arriostran cada40cm segn indicacin de esquema enviado. ( se adjunta en envo) La pluma, de 10m delongitud, con dos tramos de 5 m se dispone en forma inclinada con respecto a la vertical.

El presente trabajo tiene el objeto de verificar la carga verticaldescendente de 600 kg, aplicada en el extremo superior de la pluma, en su posicinflotante, es decir, anclada en dos puntos (extremo y medio) a la torre preexistente. Elngulo de inclinacin supuesto para esta postura es de 20 grados sexagesimales conrespecto a la vertical. Para este anlisis se supondr operacin sin vientos ya que este sera elcaso ms exigente o extremo.

ESQUEMA DE MODELO.

FIGURA 1

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CONDICIONES DE APOYO

La estructura se supone simplemente apoyada en el extremo y centro. La inclinacinde la pluma es de 20 grados sexagesimales con respecto a la vertical, ver figuraanterior.

CARGAS

Se parte del supuesto que debido a la carga a levantar se genera una carga puntualdescendente, paralela a la vertical F= 600 kg (5885 N), en el punto superior de la pluma. Esimportante destacar que el punto de apoyo del cable que sostendr la carga se debeencontrar a plomo de los puntos A (ver Dimensiones) al momento de iniciar la operacin.

Gravity

Load Type Gravity

Magnitude 9810,000 mm/s^2

Direction Y-

Force:1

Load Type Force

Magnitude 5885,000 N

Beam Coordinate System No

Angle of Plane 270,00 deg

Angle in Plane 90,00 deg

Fx 0,000 N

Fy -5885,000 N

Fz 0,000 N

Material(s)

Name Steel, Mild

General

Mass Density 7,860 g/cm^3

Yield Strength 207,000 MPa

Ultimate Tensile Strength 345,000 MPa

StressYoung's Modulus 220,000 GPa

Poisson's Ratio 0,275 ul

Stress Thermal

Expansion Coefficient 0,0000120 ul/c

Thermal Conductivity 56,000 W/( m K )

Specific Heat 0,460 J/( kg K )

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RESULTADOS

Static Result Summary

Name Minimum Maximum

Displacement 0,000 mm 26,946 mm

Forces

Fx -204,031 N 1006,601 N

Fy -1841,356 N 1806,887 N

Fz -18149,684 N 40649,992 N

Moments

Mx -143624,367 N mm 175144,428 N mm

My -74794,394 N mm 95155,964 N mm

Mz -3638,101 N mm 3564,130 N mm

Normal Stresses

Smax -80,041 MPa 67,973 MPa

Smin -122,265 MPa 30,491 MPa

Smax(Mx) 0,000 MPa 63,635 MPa

Smin(Mx) -63,635 MPa -0,000 MPa

Smax(My) 0,000 MPa 24,753 MPa

Smin(My) -24,753 MPa -0,000 MPa

Saxial -94,248 MPa 42,080 MPa

Shear StressesTx -4,641 MPa 0,941 MPa

Ty -4,296 MPa 8,038 MPa

Torsional Stresses T -1,544 MPa 1,577 MPa

Sy: 207MPa

Sy/ Smax = 2.59 > 1ok

Sy/ Saxial = 2.19 > 1 ok

Sy/ Smin = 1.69 > 1 ok

Reaction Force and Moment on Constraints

Constraint NameReaction Force Reaction Moment

Magnitude Components (Fx,Fy,Fz) Magnitude Components (Mx,My,Mz)

Fixed Constraint:6 42190,772 N

-223,512 N

86199,698 N mm

-51645,785 N mm

40181,289 N 24190,586 N mm

12863,719 N -64636,804 N mm

Fixed Constraint:4 18294,263 N

-431,162 N

72844,640 N mm

-45743,855 N mm

-17103,414 N 23027,760 N mm

-6478,225 N -51803,123 N mm

Fixed Constraint:5 17178,312 N

653,405 N

85273,182 N mm

-62003,736 N mm

-15925,992 N 23564,498 N mm

-6405,486 N -53588,867 N mm

Fixed Constraint:3 38,553 N

-24,703 N

6548,487 N mm

-6470,662 N mm

-8,693 N 305,273 N mm

-28,294 N -959,183 N mm

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Fixed Constraint:2 64,054 N

25,949 N

6434,514 N mm

-6388,701 N mm

-42,894 N -155,488 N mm

-39,872 N 750,531 N mm

Fixed Constraint:1 458,010 N

0,024 N

4732,546 N mm

-4732,224 N mm

449,445 N 43,031 N mm

88,158 N -34,620 N mm

Esfuerzo maximo

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Esfuerzo axial

Esfuerzo min

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CONCLUSIONES

Considerando las cargas de trabajo y condiciones supuestas, entre ellas un ngulo de

Inclinacin de 20o

sesga. Con respecto a la vertical y anclaje a torre preexistente en el

extremo y a media longitud, la pluma, de 10m de longitud resiste una carga vertical

descendente de 600 kg aplicada en su extremo superior (ver cargas). El esfuerzo

resultante es tolerable.

Dezplazamientos

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Se sugiere que para una mayor estabilidad y a fin de disminuir la deflexin en el extremo

libre utilizar al menos 2 Vientos, con cuerdas dimetro 18 mm, afn de evitar cargas que apliquen

torsin a la estructura durante las maniobras.

Santiago, 05 de noviembre de 2015

Mariano Len VillagraIngeniero Mecnico

Universidad de Talca