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CDU 621.874 Octubre 1988

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NORMA

ESPANOLA

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Secretaria del

C T N

SERCOMETAL

UNE 76-201-88

C A EN OR 1 98 8

Dep6<i to l eg al : M 33793-88

Construcciones metalicas

CAMINOS DERODADURA DEPUENTES GRUA

Bases de calculo

INDICE

OI1ETO

2

3

CAMPO DE APUCAOON ...•...........•.•......•...•.....•..•

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

4

4.1

4.2

5

5.1

5.2

5.3

5.4

DmRMINAOON DE LAS ACOONES QUE INTERVIENEN EN EL

CALCUlO DE LOS CAMINOS DERODADURA .•••.•••.•..• .......

Datos que debe suministrar el constructor del puente grua

Caracter is ticas que debe sumin istrar e l usuar io •. .. .. .• .. .. .. .. .

Caracteristicas medias de los puentes grua no especiales .

Clasificaci6n de los puentes grua .

Acciones que deben considerarse en el calculo .

Evaluaci6n de los esfuerzos .

Efectos locales .

HIPOTESIS DE CALCULO .

Estados limites ultimos ........•..............................

Estado limite de servicio ...............•......................

CRITERIOS DE AGOTAMIENTO .

Sistema de coordenadas .

<:alculo de tensiones ...........................•.............

Resistencia de calculo del acero .

Condiciones de agotamiento .

6 CALCULO A FATlGA .•........................................ 27

6.1 Valoraci6n de las acciones 28

6.2 Numero de ciclos de sol icitaci6n ..............• ................ 28

6.3 Ponderaci6n de la resistencia a la fatiga , .. ,.......... 28

7 NORMAS PARACONSULTA ..

8 BIBLIOGRAFIA .

ANEXO A CARACTERISTlCAS MEDIAS DE lOS PUENTES GRUA .

UNE

76-201-88

P~ginas

2

2

2

2

4

4

4

7

8

18

23

23

23

25

25

25

26

26

29

29

30

Continua en paginas 2 a 34

las observaciones relativas a la presente norma deben ser d ir ig jdas a

AENOR - Fernandez del. HOI, 52·28010 Madrid

Ste ll construct ions . RollinQ ways for bridge oanes. Basi'S of ca(culatton.

Constructions metaUiques. Chemins d. roul.ment pour ponts roulants.

Bases de calcul.

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UNE 76-201-88 - 2 -

1 OIUETO

La presente norma tiene por objeto fijar las bases de calculo especificas para los caminos de rodadura de

puentes grua realizados en construction metalica. Estas bases complementan las generales que se adopten

para las estructuras metalicas de edificios e instalaciones de las que formen parte los caminos de rodadura.

2 CAMPO DEAPUCAOON

La presente norma se refiere a las lIigascarrileras de los puentes grua mas corrientemente utilizados en

fabr icas, talieres, almacenes, etc . No ampara los puentes grua especiales, tales como:

Puentes de deslingotado.

Puentes rompe-fundici6n.

Puentes para homos de fosa.

Puentes sornetidos a altas temperaturas.

Puentes de camino de rodadura ci rcular.

Puentes de cargas unidas rrgidamente OIlcarro.

Puentes de electro iman.

3 DETERMINACION DE LAS ACCIONES QUE INTERVIENEN EN EL CALCULO DE LOS CAMINOS DE RODA·

DURA

3.1 Datos que debe suministrar el ecnstructer del puente grua

EI constructor del puente grua ha de facilitar al proyectista del camino de rodadura los datos que se indican

en los apartados 3.1.1, 3.1.2 Y3 1.3 s iguientes.

3.1.1 Dimensiones. La notaci6n empleada se indica en la figura 1.

longitud total del puente, entre puntos mas salientes del mismo (ll).

Luz del puente, entre ejes de carriles de rodadura (l).

Longitud total de la lIiga testera del puente, entre topes (A).

Distancia entre ruedas de cada lIiga testera (8) 0 entre ejes de carretones (B1)Yde la rueda extrema 0 deleje del carret6n al tope (e).

Distancia minima vertical entre el gancho y el carril de rodadura (e).

Galibo de paso superior (d, h) Y lateral (b, s). Dimensiones de la cabina.

Posiciones ext remas del gancho (a) .

Tipo y caracterist icas de los topes.

Altura del tope con relaci6n al carril de rodadura (D).

Posici6n y dimensiones de las l ineas de las tomas de corriente.

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-3- UNE 76-201-88

1) h min 1 8 00 mm: cu an d o s e a v is i ta b le

2 ) s m in 1 50 m m: w an do nO t)(is te p as are la. E n c as o d e pa sa re la S OO m m

A

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01'I

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Figura 1

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3.1.2 Peso pfopio de los distintos elementos del puente en :unci6n de la carga de servitio. Peso del puen-

te grUa con todo el equipo, con excepci6n del carro m6vil y de la carga de servicio.

Peso del carro m6vi l. total mente equipado.

Carga de servicio. incluyendo la carga util a elevar y el peso de los accesorios necesarios para su elevaci6n.

Acciones verticales de las ruedas de cada viga testera. correspondientes:

a) al puente enteramente equipado con exclusi6n del carro;

b) al carro en vacre, en sus posiciones extremas;

c). ala carga uti l en servicio mas accesorios en pos ic iones ext remas.

Las acciones horizontales deberan especificarse en los casos en que los dispositivos de guiado no sean los

considerados en la presente norma.

3.1.3 Caraeteristicas de los distintos movimientos. Velocidad y aceleraci6n medias para los movimientos

de:

- Elevaci6n .

- Traslaci6n lateral del carro.

- Traslaci6n longitudinal del puente.

3.2 Caraeterist icas que debe suminist rar el usuar io

EI u suario del puente grua ha de facilitar al proyeetista del camino de rodadura los datos que se indican a

continuaci 6n:

Carga util.

Altura maxima de elevaci6n (cota superior del gancho) con retacicn al suelo de la nave 0 edificio y luz del

puente entre ejes de carri les de rodadura.

Condiciones de utilizaci6n del puente, definidas sequn la norma UNE 58-112.

Condiciones de carga, segun esta misma norma.

3.3 Caraeteristicas medias de los puentes grua no especia les

Como datos de anteproyeeto, en ausencia y espera de los definitivos indkados en los apartados prece-

dentes, pod ran utilizarse los datos aproximados que figuran en las tablas de l anexo.

3 .4 Clasificaci6n de los puentes grua

Todo puente grua se proyeeta para cumplir unos requisitos prefijados, entre los que son de destacar -ede-

mas de la carga nominal ya mencionada- su vida de servicio y la secuencia de variacion aleatoria del valor

de las diferentes cargas, izadas durante tal vida.

la norma UNE 58-112 define la vida de servicio de un aparato de elevaci6n mediante el numero maximo

convencional de ciclos de maniobra que se espera sean realizados; mientras que la secuencia de variecion

del valor de las diferentes cargas izadas la define mediante el coeficiente nominal -0 para metro- del

espeetro de cargas KQ.

la misma norma especifica el valor del nernere maximo convencional de maniobras de un aparato a partir

de las condiciones de utilizaci6n de este; mientras que el parernetrc del espectro de cargas es fijado en

funcien de sus condiciones -0estados- de carga.

Ademas, en la misma norma se recoge una dasificacicn global de los aparatos de elevad6n por grupos.

En la tabla 1se presenta. a titulo de ejemplo, una lista de gruas clasificadas en funcion de sus utilizaciones

mas corrientes.

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- 5- UNE 76-201-88

3.4.1 Condiciones de utilizaci6n. En funci6n del numero convencional maximo de cidos de maniobra. Nm•

que el puente grua debe cumplir durante su vida de servicio. se establecen las siguientes diez condiciones

de utilizac i6n. recogidas en la tabla 2.

3.4.2 Condiciones de carga. Las condiciones de carga se definen en funci6n de la relaci6n prevista ent re las

cargas que el puente grua debe transportar normal mente en servicio y su carga nominal.

En la tabla 3 se recogen las cuatro condiciones de carga. Q1. Q2. Q3 y Q4. utilizadas en el ambito de la

presente norma.

Tabla 1

Ejemplo de clasif icaci6n de los aparatos de elevaci6n

Condiciones Condiciones

Denominaei6n de de Grupo

utilizad6n earga

Puente grua de central A 1·2 1·2

Puente grua de montaje y desmontaje para sala

de rnaquines A 2·3 2·3

Puente grua de almacen B-C 2·3 3·4·5·6

Puente grua de tal ler con gancho B 2·3 3-4

Puente grua con cuchara B-C·O 4 5·6-7·8

Puente grua para parque de chatarra 0 puente

con electroirnan" B-C 4 5·6·7·8

Puente de colada" S 4 5·6

Puente rompe-fundici6n· S·C 4 5-6·7·8

Puente para deslingotar' C-O 4 7-8

Puente para hornos de fosa" B-C 4 5-6-7·8

Puente cargador de hcrnos" C-O 4 5-6-7-8

Puente para forja· C-O 4 5-6-7-8

Portico con gancho para servicio de parque de

material . B·C 3 4-5-6

Portico con cuchara S-C-O 4 5-6-7-8

Portico con gancho para descarga 0 carga sobre

vehiculo B·C 3 4-5-6

Portico para alrnacen B-C-O 4 5·6-7-8

Por tico para desmonta je d" mater ia l A-S 2-3 2-3·4Grua para desmontaje y monta je de material A·8 2-3 2-3-4

Grua con gancho B-C 3 4-5-6

Grua con cuchara B-C-O 4 5-6-7-8

Grua de dique B 3·4 4-5-6

Grua de puerto con gancho B-C 3 4-5-6

Grua de puerto con cuchara B-C 4 5-6-7·8

Grua para servicio excepcional A 1-2 1-2

Grua f lotante con gancho A·B 3 3·4

Grua f lotante con cuchara A-B 4 4·5·6

Grua de asti IIero A-B 3 3·4

Grua de reparaci6n sobre via fer rea A 2-3 2·3

Grua de a bordo B 3-4 4·5-6

Grua velocipeda autom6vil B-C 3 4·5·6

Grua derrick A-B 3 3

Monacarrii (segun utilizaci6n) 4·5-6-7·8

P6rtico y puente para contenedores B-C 3 4-5·6

* euente especie!

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Tabla 2

Condiciones de uti lizacion

Condiciones Numero convencio-

de nal de ciclos de Observaciones

utilizacion maniobra. Nm

Uo 1,6xl04

U, 3,2 X 104

uti lizacion oeasional

U2 6,3 x 104

Ul 1,25x 105

U4 2,5 x 105Ut il izacion regular en servicio

ligero

Us 5 x 105Ut il izaeion regular en serv icio

intermitente

U6 1 x 106 Ut il izacion regular en servicio

intensivo

U7 2x 106

U s 4x 106 Utiliaacion intensiva

U 9 Mihde4x 106

Tabla 3

Condiciones de carga

Parametro

Condiciones de carga del Observaciones

espectro, KQ

Ql - Ligero 0,125 Aparato que levanta raramente la

carga uti I y corrientemente cargas

muy pequerias.

Q2 - Moderado 0,25 Aparato que levanta con bastante

frecuencia la carga util y corriente-

mente cargas pequerias.

Q3-Pesado 0,50 Aparato que levanta con bastante

frecuencia la carga util y corriente-

mente cargas medianas.

Q4 - Muy pesado 1,00 Aparato que corrientemente ma-

neja cargas proximas a la carga util

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3.4.3 Grupos de puentes grUa. En funci6n de las condiciones de utilizaci6nilas de carga, definidas en los

apartados anteriores, sec lasificaran los puentes grua en ocho grupos , definidos en la tabla 4.

Tabla 4

Clasif icaci6n de los puentes grua

Condiciones Condiciones de utilizacion

de

carga Uo U, Uz U3 U4 Us U6 U7 U s U g

Ql - Ligero 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8

Q2 - Moderado 1 1 2 3 4 5 6 7 8 8

Q3-Pesado 1 2 3 4 5 6 7 8 8 8

Q4-MuyPesado 2 3 4 5 6 7 8 8 8 8

3.5 Acciones que deben considerarse en el cakulo

Las acc iones que deben cons iderarse son las que se indican en 105 apartados siguientes.

3.5.1 Acciones permanentes. Comprenden el peso de todos 105 elementos que constituyen la viga carri-

lera:

- Viga vertical de rodadura.

- V iga ver tica l de acompaiiamiento, 0 mensulas soportes de la pasarela

- Pasarela

- V igas horizontales y celosias de arr iostramiento.

- Carriles de rodadura y eventual mente de guiado.

Se considerara para el acero un peso especifico de 78,50 kN/m3.

3.5.2 Sobrecarga m6vil del puente. Esta constituida por las acciones verticales y hor izontales de las ruedas

de traslacion y eventual mente de guiado del puente grua.

Estas acciones son funcion de:

a) EI p eso propio de:

- EI p uente grua y su equipo.

- EI carro y su equipo.

- La carga a elevar y sus accesorics.

b) Los efec tos dinamicos debidos a:

- La acelerac ion 0 dece leracion de 105 movimientos de elevacien de la carga, de la traslaci6n del carro y

de la propia del puente grua.

- AI efecto lazo de la treslacion del puente grua.

- A los choques producidos en la rodadura del puente debido a los defectos y desgastes de las ruedas y

ala existencia de juntas en los car ri les.

- Ala brusca elevaci6n 0 descenso de la carga de servicio.

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3.5.3 50brecarga de uso de la pasarela. Originada por la circulaci6n del personal de mantenimiento y,

eventual mente, del material necesar io para las reparac iones.

3.5.4 Acci6n del viento

a) Vigas carrileras en el exte rior. Se considerara la acti6n del viento. No se t endr;! en cuenta la nieve, admi-

tiendose que su existencia es incompatible con la circulaci6n del puente grua.

b) Vigas carrileras en el interior de edificios. S610 se considerara la acci6n del viento cuando algunos de los

elementos.de las vigas carri leras formen parte. de la est ructura contreviento del edificio. En caso de que

sea preciso tener en cuenta la acti6n del viento, esta se determinara segun 10 indicado en la norma

NBE-MV-l0l

3.5.5 Variaci6n de temperatura. Debe considerarse en el caso en que la viga carrilera no pueda dilatarse

libremente y que su longitud entre juntas de dilatati6n sea superior a 40 m.

Debe considerarse igualmente su influencia cuando existan fuentes importantes de calor que puedan origi-

nar dilataciones desiguales en los e lementos que constituyen la yiga carrilera.

3.5.6 Acti6n sismica. Debe considerarse en los caminos de rodadura ubicados en la zona tercera de sis-

mitidad alta, asi como en los ubicados en la segunda zona en lugares con grado VII de intensidad, segun laclasificati6n del capitulo 3 de la Norma Sismorresistente P.G, S - 1 (1974).

3.6 Evaluaci6n de los esfuerzos

3.6.1 Actiones permanentes. Origina momentos flectores y esfuerzos cortantes, a los cuales puede anadir -

se momentos torsores cuando las vi gas horizontales y verticales tienen uniones rigidas entre si, y la resul-

tante de los pesos no pasa por el centro de esfuerzos cortantes de la seccion conjunta de la viga carrilera y

la de frenado.

3.6.2 Sobretarga m6vil del puente. EI puente grua, al crear actiones verticales y horizontales que actuan

sobre los elementos constituyentes del camino de rodadura, origina en estos solicitaciones, tanto generales

como locales. de flexi6n, cornpresion y cortantes, a las que se anaden esfuerzos de torsion.

Los val o res que se especifican en los apartados siguientes. correspond en a puentes grua de 4 ruedas, de las

cua les 2 son motri ces, y sustentaci6n de la carga por medio de cables.

En el caso de 8 ruedas sobre 4 carretones. los val o res numencos se ccns.dereran por carret6n, desdcblao-

dose las fuerzas sobre las dos rued as.

3.6.2.1 Notaci6n

a) Caracter is ticas del puente grua:

P peso del puente y su equipo;

C peso del carro y su equipo;

Q peso de la carga nominal ;

Yo velocidad nominal de elevati6n de la carga;

v, velocidad nominal de desplazamien to del carro;

vp velocidad nominal de traslaci6n del puente;

i, aceleraci6n media posit iva 0negativa del carro;

jp acele raci6n media positiva 0 negativa del puente;

9 aceleraci6n de la gravedad.

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-9- UNE 76-201-88

b) Acci6n de una rueda en carga:

- Acci6n vertical:

V accien estatica;

Vd acci6n dinarnica (puente en movimiento).

- Acci6n hor izontal longitudinal:

HI por acelerac i6n 0renado del puente.

- Acci6n hor izontal transversal:

He por aceleraciOn 0 frenado del carro;

Hp por aceleraci6n 0 frenado del puente;

Ho por marcha obi rcua del puente.

c) Coeficientes:

coeficiente de adherencia de la rueda al carril;

kc relaci6n entre el numero de ruedas motric.es del carro y su numero total de ruedas;

kp relaci6n entre el numero de ruedas motrices del puente y su nurnero total de rued as;

o coeficiente de efectos di narnicos:

0mo • coeficiente maximo de efectos dinamicos para las acciones verticales del puente;

0red coeficiente reducido de efectos dinarnicos para las acciones verticales del puente;

W factor de resistencia por fricci6n; vease la tabla A-2.

3.6.2.2 Acciones verticales de las ruedas del puente grua. Las acciones de las ruedas del puente en rnovi-

miento se obtienen a partir de las actiones estaticas maxirnas correspondientes, multiplicandolas por un

coeficiente de efectos dinarnicos. Con la notaci6n establecida:

La tabla 5 recoge los val o res del coeficiente 0 correspondiente a los distintos grupos de puentes gnia,

tanto para las vigas del camino de rodadura como para los soportes de las mismas. Estos val o res co-res-

ponden al caso de que, tanto el carril como las ruedas, esten en buen estado y que las maniobras se efec-

tuen normal mente.

Cuando sobre una viga carrilera actue simultaneamente m~s de un puente grua, se aplicara el valor redu-

cido del coef ic iente de efectos dinarnicos.

Los inconvenientes provenientes de un mal estado del camino de rodadura, juntas defectuosas, carriles sin

el necesar io grado de f ijaci6n, 0 del mal estado de las ruedas, rueda aolanada, son imposibles de tener en

cuenta con valor alguno del coeficiente de efectos dinarniccs.

3.6.2.3 Acciones horizontales longitudinales

a) Acciones sobre los carr iles de tras/aci6n del puente

La aceleraci6n, 0 el frena do, del movimiento de traslaci6n del puente conduce a la aparici6n de actiones

longi tudinales apl icadas a las cabezas de los carri les. Estasfuerzas hor izontales, que las l Iantas de las ruedas

motrices del puente ejercen sabre el carril, se calcularan en funcion de la aceleraci6n, 0 deceleraci6n,

maximas que se produzcan en servicio normal .

Si los valores de las aceleraciones y deceleraciones no fueran dados par el constructor de la grua 0 impues-

tos por el usuario, se podni fijer, a titulo indicativo. en funci6n de la velocidad del movimiento y de las t res

condiciones de explotaci6n siguientes:

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UNE 76-201-88 - 10-

TablaSValor del coe ficiente de .fectos dinamicos ver tical

Viga carMlera Soportes

Grupo

max red max red

ly2 1,1 1,1 1,0 1,0

3y4 1,15 1,1 1,0 1,0

5y6 1,25 1,1 1,1 1,0

7y8 1,35 1,1 1,2 1,0

Tabla 6

Valores medios de las aceleradones y deceleradones

1 Velocidad len ta ymedia 2 Velocidad media y riipida 3 Velocidad rapida con

con gran recorrido (aplicaciones corrientes) fuertes aceleraciones

Velocidad

Duraci6n de Aceleraci6n Duraci6n de Aceleraci6n Duraci6n de Aceleraci6n

la aceleraci6n media la aceleraci6n media la aceleraci6n media

m/s s m/sZ s m/s2 5 m/sZ

4,00 8,0 0,50 6,0 0,67

3,15 7,1 0,44 5,4 0,58

2,50 6,3 0,39 4,8 0,52

2,00 9,1 0,22 5,6 0,35 4,2 0,47

1,60 8,3 0,19 5,0 0,32 3,7 0,45

1,00 6,6 0,15 4,0 0,25 3,0 0,33

0,63 5,2 0,12 3,2 0,19

0,40 4,1 0,098 2,5 0,16

0,25 3,2 0,078

0,16 2,5 0,064

1) Aparatos de velocidad lenta y aparatos de veloc idad media con grandes recorridos.

2) Aparatos de velocidad media y rapida de aplicaci6n corrien te.

3) Aparatos de veloc idad rapida con fuertes aceleraciones.

La tabla 6 recoge los val o res medios de las aceleraciones y deceleraciones, para las tres condiciones de

explotaci6n.

Cuando se desconozca la velocidad del movimiento del puente, se adoptara 0,4m/s2 como valor medio de

Ia aceleraci 6n.

EI v alor medio de la resultante de las acciones longitudinales de aceleraci6n de un ·puente estara limitado

por la adherencia entre las ruedas motr ices y los carriles.

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- 11 - UNE 76-201-88

Para el e~lculo de la v iga carri l y de sus vlnculos ala estructura soporte se adoptar~:

. 2j

EHj

= (Q+C+P) (w+ _p):S(Q+C+P)fkmax g P

deb iendo tomarse como valor del coeficiente de adhereneia:

f= 0,12en eaminos de rodadura humedos:

f= 0,2 en eaminos secos.

Se comiderar~ que la carga se halla en su posici6n mas elevada, y no se tendra en cuenta su oseilaci6n. Las

acciones longitudinales se consideraran repartidas por igual en los dos carriles, siempre que su va lor no este

limitado por la adherencia entre rueda y carri!. En caso contrario , se repartira en dos fuerzas desiguales, de

la manera siguiente:

Reaeci6n longitudinal menor:

Reaeci6n longitudinal mayor:

siendo EV2= EVmin la suma de las acciones verticales estaticas ejercidas per las ruedas de la viga testera

menos cargada.

Para el calculo de los soportes seadcptara:

siendo EV la suma de todas las acciones estaticas ejercidas por las rued as de la viga testera correspon-

diente.

b) Acciones sobre los topes finales del camino de rodadura

Estas acciones corresponden al choque de los topes de las vigas testeras del puente contra los topes fina les

del camino de rodadura, y son funci6n de la velocidad de traslaci6n del puente grua, de la flexibilidad de la

estructura del mismo, y principal mente, de la flexibilidad de 105 amortiguadores de 105 topes. Los val ores de

estas acciones se acordaran con el constructor de la grua.

A falta de instrucciones pertinentes, se pod ran caicular, siempre que el puente grua disponga de

insta laci6n autcmatica de reducci6n de la velocidad de traslaci6n, por lasexpresiones siguien tes:

1) En el caso de amortiguador de muelle con diagrama triangular de crecimiento del esfuerzo:

V2

EHlt = 1,25 (C+ P) (0,5 __!. - 2 fk )

gs Pa

2) En el caso de amortiguador hidraulico de esfuerzo constante y diagrama rectangular:

V2

EHI =1,5(C+P) (0,252-fk )t gSa P

s iendo s. el acortamiento del amort iguador.

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UNE 76-201-88 - 12-

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Figura 3

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- 13- UNE 76-201-88

3.6.2.4 Acciones hor izontales transver5ales sabre los carr iles de tras laci6n del puente

a) Acciones He,debidas a la ace/eraci6n a deceleraci6n del carro

La aceleraci6n, 0 deceleraci6n, del movimiento de traslaci6n del carro conduce a la aparici6n de accio-

nes horizontales transversales al camino de rodadura. Estas fuerzas transversales se calcularan en fuo-

ci6n de la aceleraci6n, decelerad6n, maximas que se produzcan en un servicio normal.

EI valor de la fuerza total de aceleraci6n del carro estara limitado por la adherencia entre las ruedas

matr ices y los carnies de las vigas del puente.

EI valor de la aceleraci6n media positiva 0 negativa es un dato que debe proporcionar el constructor de

la grua, 0 fijar el usuario. En caso de no ser conocido, podran utilizarse a titulo indicativo los valores que

se dan en la tabla 6, para aplicaciones corrientes. Cuando se desconozca la velocidad del movimiento, se

adoptara 0,2 m/s2 como aceleraci6n media.

- Para el calculo de la viga carril y de sus vinculos ala estructura de soporte se tornare:

2 .Jc

~H = (Q+C) (w+-)s(Q+C)fkemu g C

siendo los val o res del coeficiente de adherencia los mismos del apartado 3.6.3, a) (figura 2), y

considerando que la carga se encuentra en su posici6n mas elevada.

- Para el calcuto de los soportes se tamara:

siendo ~V la suma de todas las acciones verticales estaticas ejercidas por las rued as de una viga testera

del puente.

b) Actiones Hp, debidas ala sceterecion 0 dece/eraci6n del puente

Se supone un puente grua con sicronizaci6n en revoluciones de las ruedas matrices de ambas vigas tes-

teras.

En este caso, la fuerza tractora se reparte por igual entre las ruedas motrices de uno y otro carril, con

resultante en el eie de ambos. La resultante de la fuerza de inercia, debida a la masa conjunta del

puente, carro y carga, en el caso de carro trasladado presenta una excentricidad de valor em.. , respecto

de dicho eje. Esta excentricidad origina Jaaparicion de fuerzas horizontaJes transversaJes que forman unpar de equilibrio, como se indica en la figura 3. EI v alor maximo de estas fuerzas correspondera al corri-

miento maximo del carro y, por tanto, a la excentricidad maxima; y su valor vendra dado por:

- Para el calcuto de la viga carriJ y de sus vinculos a Jaestructura soporte:

eH = ±~H ~

P Irruu B

Seconsidera que la carga se hall a en su posicion mas elevada.

- Para el calculo de los soportes:

Se entendera englobada en las ~Hc.

c) AccionesHOo debidas ala marcha obl icua del puente

La marcha oblicua del puente origina acciones horizontales transversales, iguales y opuestas, en las

ruedas extrema 0 rodillos guia, alcanzando aquellas su valor maximo cuando el carro se encuentra sobre

el eje de la nave. A falta de un cakuto mas riguroso, en el que se cons ideren las particularidades cons-

tructivas de la grua en cuest i6n, y las de su mecanismo de traslaci6n en concreto, podra adoptarse comovalorde cada fuerza horizontal, Ho, const itutivas del par.

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U N E 76-201-88 -14 -

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Fig. 4 - Puente grua con rodillos gura

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Fig. 5 - Puente grua con ruedas de pestana

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Para el calculo de la viga carril y de sus vrnculos a la estructura soporte:

. LHo = 0,024 (Q+C+P) B

- Para el calcule de los soportes:

5e considerara englobada en las EHc-

3.6_2.5 Punto de apl icaci6n de las acciones

a) Acciones ver t ica les

para tener en cuenta las tolerancias de ejecuci6n y montaje, tanto del puente grua como de las vigas de

rodadura, se supondra que las acetones verticales presentan una excentricidad horizontal cuyo valor

sera:

Tabla 7

Superlicie expuesta por la carga util a acci6n del viento

Carga util en10 20 30 50 100 200 300 500 750 1000 1500

kN

Superl icie en3,0 4,0 5,5 7,0 10,0 16,0 20,0 25,0 30,0 36,0 45,0

m2

1- Rodi ll os gu ia

Figura 6 Figura 7

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- 17 - UNE 76-201-88

- Cero, para los puentes gruas clasificados en los grupos I,263.

- Igual a la cuarta parte del ancho de la cabeza del carril para los puentes grua clasificados en algunos

de los restantes grupos.

b) Acciones horizontales

Se supondran aplicadas en la cara superior del carril.

- Las fuerzas horizontales longitudinales, HI, en las ruedas motrices exclusivamente y con el reparto

que se indica en el apartado 3.6.2.3.

- Las fuerzas horizontales H", originadas por la aceleraci6n del carro, se consideraran repartidas por

igual en tre todas las rued as de una viga testera del puente.

- Las fuerzas hor izontales H p originadas por aceleraci6n del puente, segun las figuras 4 y 5, en funci6n

de la existencia 0 no de rodillos guia y del numero y disposici6n de las ruedas en la viga testera.

- En dichas figuras se muestra tamoien la posici6n de las fuerzas Ho, debidas a la marcha oblfcua del

puente.

3.6.2.6 Simultaneidad de actuaci6n de varios puentes grua. Salvo indicaci6n en contrario del usuario delos puentes grua, cuando existan varios se limitara el nurnero de los mismos a considerar en el calculo segun

I:lS siguientes criterios:

a) Acciones vertica/es

1) Camino de rodadura simple entre dos soportes consecutivos, y soporte lateral entre des vigas carriles

eontiguas, en una misma nave:

Actuaei6n de un maximo de dos puentes grua.

2) Caminos de rodadura dobles al mismo nivel, y soporte entre dos naves contiguas de un edificio:

Actuaei6n de un maximo de euatro puentes grua (dos por nave).

3) Soportes con eaminos de rodadura a mas de un nivel:

Actuaci6n de un maximo de seis puentes qrua, siempre que ello sea compatible con los galibos de la

carga a trasladar.

b) Acciones horizontales transversales

1) Camino de rodadura simple entre dos soportes consecutivos, y soporte lateral entre dos vigas carriles

contiguas:

Actuaci6n de un maximo de un puente grua.

2) Caminos de rodadura dobles al mismo nivel, y soporte entre naves contiguas de un mismo edificio:

Actuaci6n de un maximo de dos puentes grua (uno por nave).

3) Soporte con eaminos de rodadura a mas de un nivel:

Actuaci6n de un maximo de cuatro puentes grua (uno por nivel y nave).

c) Acciones horizon tales longitudinales

1) Camino de rodadura simple ent re dos soportes consecutivos:

Actuaci6n de un maximo de dos puentes grua.

EI primero con la acci6n horizontal sequn el apartado 3.6.2.3, el segundo con el 70% de aquella

acci6n horizontal.

2) Caminos de rodadura dobles al mismo n ivel, y soporte entre naves contfguas de un mismo edificio:

Actuaci6n de un maximo de dos puentes grua.

Setomara, tanto para la disposici6n de los puentes como para la magn itud y sent ido de las acciones, las que

produzcan efectos mas desfavorables sobre el elemento a estudiar.

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Dos puentes grUa de construcci6n id6ntica 0 diferente, que, segun indicaciones del usuario, funcionenpredominantemente en pareja , se consideraran a estos efectos como un solo puente grUa.

3.6.3 Sobrecarga d. uso de las pasarelas. No se considerara su actuaci6n conjunta con las acciones de los

puentes grua en movimiento.

Se consideraran dos cases de carga:

a) Carga m6vil aislada de 3 kN aplicada en un punto cualquiera y repartida en una superficie de 1m2.

b) Carga uniformemente repartida de 2 kNlm2.

3.6.4 Acci6n de l viento. E I valor de la presi6n dinamica sera de 0,3 kNlm2 cuando el puente se encuentre

en servicio.

Cuado el puente se halle fuera de servicio, se adoptara el valor que corresponda en funci6n del emplaza-

miento de la instalaci6n (situaci6n geogratica, altitud, exposici6n) segun la norma NBE MV-l01. 5e consi-

derara el caso en que la carga haya quedado suspendida del carro.

Las d imensiones de la proyecci6n de la carga de servicio sobre un plano vertical normal a la direcci6n del

viento se precisara per el usuario del puente. En ausencia de tales indicaciones se edoptaran los val ores delatabla 7.

En la determinaci6n de la sobrecarga de viendo debida a la carga util se considerara un coeficiente e61ico

de 1,2.

3.6.5 Variaci6n de temperatura. 5e considerara una veriacicn de ± 35'C en e lementos situados al exterior,

y de ± 25 'C en elementos en el interio r de edificios.

La consideraci6n de las fuentes de calor citadas en el apartado 3.5.5 requerira un estudio especial.

3.6.6 Acc i6n s ismica. Los val ores caracter is ticos de las acc iones vert icales y horizontales sismicas se deter-

minaran, salvo indicaci6n expresa de Organisrnos competentes, de acuerdo con las prescripciones de la

Norma 5ismorresistente P.G. 5-1 (1974). En la determinaci6n de las acciones horizontales no se tendra en

cuenta la carga de servicio.

3.7 Efectos locales

Las acciones de las ruedas de los puentes grua son fuertes cargas concentradas que, independientemente

de las solicitaciones generales que producen en el camino de rodadura, inducen importantes tensiones

locales en los elementos que componen la parte superior de la viga carril. Estas tensiones locales son mas

importantes. si se considera -como es l6gico hacerlo- un cierto descentramiento del carril con el plano de

alma. Las tensiones que se inducen por este efecto deben superponerse a las producidas por las solicita-

ciones generales que, como parte de la secci6n de la viga , se producen en los e lementos afectados.

3.7.1 Tren de sobrecarga torsora. Teniendo en cuenta el punto de aplicaci6n de las acciones, tanto verti-

cales como horizontales, de las ruedas, la viga carrilera esta solicitada por un tren de momentos torsores

concentrados cuya consideraci6n es necesaria para el cakulo de las tensiones locales inducidas. Los mo-

mentos torsores componentes del tren, considerados como aplicados en el punto medio de la cara alta del

ala superior de la viga carrile ra, tienen par va lor:

- Encaso de ruedas con pestana:

- Encaso de rodillos gUlas, en la secci6n de contacto con 6ste:

Mt=H h e

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- 19- UNE 76-201-88

yen otra secci6n1)

donde

H es l a acci6n horizontal transversal total;

ec es la excentricidad horizontal de aplicaci6n de la acci6n vertical de la rueda del puente;

h e es la altura del carril de rodadura del puente grua. Veanse las figuras 6 y 7;

Vd es la acci6n ver tical dinamica.

3.7.2 Esfuezos locales. EI ala superior de la viga, juntamente con el carril puede considerarse como una

viga sabre lecho elastico, salicitada por la actuaci6n de la carga m6vil que se supone centrad a en el plano

del alma.

Se produce, por tanto, una flexi6n local en el ala 0 platabanda superior y unas compres iones locales vertica-

les en el alma.

EI momento torsor induce igualmente tensiones locales de flexi6n en la parte superior del alma y en los

r ig idizadores verticales de la misma.

Tambien es preciso tener en cuenta la posible flexi6n de los elementos de fijacion de los extremos de la viga

carrilera a los soportes del camino de rodadura.

3.7.2.1 Longitud de reparto de la presi6n local de las rued as y compresi6n del alma. La accion vertical que

produce la rueda se reparte, por medio del carril y del ala superior de la viga, en una cierta longitud de

alma, sornetiendota a compresi6n local. Sa lvo que se adopten procedimientos de e jecucion muy especiales

para la uni6n entre ala y alma, esta presion no se transmite por contacto directo sino a traves de los coree-

nes de soldadura de esta uni6n, que deben por tanto calcularse para este efecto.

La longitud de reparto de la presion local se obtendra, siempre que no se haga un calculo mas preciso, de la

expresi6n:

\j Is1 = 1 1

e.

donde

II es el coeficiente que depende del tipo de uni6n del ala superior al alma de la viga (puede tomarse

II = 3,25 para uni6n soldada);

Is es la suma de los momentos de inercia del carril y del ala superior respecto a sus propios ejes princ ipales

horizontales. Cuando el carril se suelde al ala por medio de cord ones que garanticen la colaboracion

entre ambos, Is sera el momento de inercia del conjunto carril mas ala;

ea esel espesor del alma.

En la figura 8 se indica, mediante rayado, aquella parte de la secci6n transversal que ha de considerarse en

el cakulo del valordel momento de inercia del ala superior.

1) Tambien en ruedasconpestat\a en las hip6tesis 1y 2.

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Figura 8