CARGAS DINÁMICAS EN ESTRUCTURAS METÁLICAS: EL CASO DEL PUENTE GRÚA

Dentro del área del mantenimiento industrial, el dotar a los edificios de explotación industrial de los medios necesarios para el traslado de los materiales propios de la producción para los que han sido diseñados, supone unas importantes acciones solicitantes a tener en cuenta en el diseño de sus estructuras.

El puente grúa, elemento muy común en los edificios de tipo industrial, introduce unos esfuerzos dinámicos sobre la estructura que deben ser considerados en su diseño, y que, en cualquier caso, supone conocer cuáles son las soluciones más idóneas para su montaje y correcto funcionamiento dentro del conjunto estructural.

Un puente grúa, permite, de manera general tres tipos de movimientos básicos, cada uno de los cuales, va asociado a una estructura concreta.

Fig. 1.- Acciones sobre la estructura debidas al carro sobre la viga carril

En primer lugar, como elemento primario de elevación, tenemos el gancho. Este es el elemento básico que permite anclar la carga a transportar, y que nos indica la capacidad del elemento de transporte en su conjunto. Así, cuando hablamos de un puente grúa de 2, 10 o 30 T, estamos diseñando una estructura que limita la carga máxima del gancho.

Fig. 2.- Gancho de elevación de un puente grúa

Este movimiento de elevación, queda guiado mediante un cable que se soporta en un cabestrante en el carro del puente. Cuando actúa el gancho, bien sea elevando o descendiendo la carga, crea unas acciones de inercia, debidas al efecto dinámico del movimiento, que carga o descarga las reacciones sobre la viga soporte del carro.

Fig.3.- Componentes de un puente grúa.

A su vez, el cabestrante está soportado sobre un carro, dado que se desplaza mediante rodamientos sobre la viga principal del puente. Este carro, recibe las acciones directas del cabestrante que comanda el gancho. Por tanto, estructuralmente, se deberá diseñar para poder recibir las reacciones que les transmite el cabestrante. El carro, tiene la posibilidad de trasladarse a lo largo de todo el puente. Podemos ver que, cuando el carro se desplaza, y arranca, desde su posición de reposo, provoca las reacciones debidas a las fuerzas de inercia, que afectan directamente sobre los apoyos del puente. Estas acciones que generalmente suponen entre un séptimo y un décimo de la carga total del gancho, serán perpendiculares a los pórticos de soporte. Estas acciones horizontales, afectan directamente a los pilares de apoyo de la viga carrilera.

Fig. 4.- Carro soporte del gancho de elevación de un puente grúa
Fig. 5.- Sistema general de arriostramiento para montaje de un puente grúa

Finalmente, el puente, puede trasladarse a lo largo de toda la nave, por lo que dispone de un sistema de propulsión, que le permite desplazarse sobre dos vigas carrileras que se soportan sobre los pilares mediante ménsulas “ad hoc”. Nuevamente el puente, cuando arranca y se para,  genera también acciones dinámicas,  y reacciones de inercia sobre la estructura. Estas acciones, a través de las vigas carrileras, involucran al conjunto estructural del edificio. Por tanto, para cada uno de estos movimientos, que hemos visto generan acciones dinámicas, y por tanto reacciones inerciales, transmiten al resto de la estructura acciones horizontales que deberán tenerse en cuenta para el sistema general de arriostramiento.

Fig. 6.- Sistema general de arriostramiento para montaje de un puente grúa frente a cargas y reacciones horizontales en los pórticos laterales.

fuente: https://www.e-zigurat.com/noticias/cargas-dinamicas-estructuras-metalicas-caso-del-puente-grua/

Equipo Cype Ingenieros Perú

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