5. CÁLCULO DE LAS TOLVAS DE ORUJO...

Blas J. Soriano Virués ESI Sevilla Proyecto de Fin de Carrera I.I.Mec. Construcción Planta Fabricación Aceite.ESTRUCTURA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DEL DISEÑO

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA DE SEVILLA

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5. CÁLCULO DE LAS TOLVAS DE ORUJO DESHUESADO Y ORUJILLO 5.1. NORMATIVA DE APLICACIÓN GENERAL El proyecto deberá ajustarse a la normativa siguiente:

• EA-95 • UNE-EN 10025-2

• UNE-ENV 1991-4

5.2. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES 5.2.1. DE LAS TOLVAS

Para la fabricación de las tolvas se emplearan dos tipos de acero:

• Acero laminado y conformado S235JR. • Acero laminado S275JR.

Se emplearán perfiles tubulares conformados para facilitar la limpieza de las tolvas tras la campaña y asegurar así una correcta higiene en las instalaciones. En el cálculo se utilizarán las siguientes constantes elásticas del acero según el art. 2.9 de la norma EA-95.

Las flechas asimilables para los elementos que componen la tolva serán en todo caso limitadas por el artículo 5.4.2 de la norma EA-95. 5.2.2. DE LA MATERIA ENSILADA Los factores de ensilamiento del orujillo, han sido deducidos a partir de la tabla 7.1 de la norma UNE-ENV 1991-4 (EUROCÓDIGO 1, Parte 4: Acciones en silos y depósitos) y de la tabla que aparece en la página 28 del libro "Silos, Teoría y Práctica".

Se toma una densidad aparente media algo superior a la del agua, estimando un valor para el cálculo de 1100 Kg / m3.

Las características de ensilamiento del orujo que se aplicarán en el cálculo de las tolvas son las siguientes: - δ = 1100 Kg/m3


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- ϕ = 45º - μm = 0,60 - ϕw = arctg μm = 31º - Ks = 0,50 - Co = 1,61 5.2.3. DE LA TOLVA DE ORUJO DESHUESADO Y ORUJILLO Estas tolvas serán de forma tronco-piramidal con sección superior de paredes verticales y con una capacidad de 54 m3, en las que es posible almacenar 60000 Kg de orujo u orujillo aproximadamente. Se colocarán 4 tolvas, 3 destinadas al almacenamiento de orujo deshuesado y 1 para almacenamiento de orujillo.

La boca de entrada tiene unas dimensiones de 4,25 x 4,25 m y la de salida de 0,70 x 0,70 m. La altura de la sección de paredes verticales es de 1,5 m y la tolva inferior tiene una altura de 2 m y un ángulo de inclinación 48,4º con respecto a la horizontal. La altura total de la batería de tolvas es de 7,5 m. La chapa de la tolva será de acero S275JR soldada a una estructura de refuerzo ejecutada mediante perfiles de acero conformado S235JR y construida sobre una estructura soporte de perfiles de acero laminado S275JR que permiten mantener las tolvas a una altura de 4 m sobre el suelo, de forma que sea posible el paso de un camión cisterna convencional por la parte inferior de las tolvas. La cimentación de la batería de tolvas será realizada mediante zapatas aisladas unidas mediante vigas zuncho. 5.3. ACCIONES El cálculo de las tolvas se realizará por separado. Por un lado se calculará la de orujo deshuesado, y por otro la de orujillo. El proceso de cálculo de las tolvas de orujillo es similar al de las tolvas de almacenamiento de aceituna, por lo que no se incluirá en este cálculo. Se comprobará si cumple las condiciones dicha tolva de almacenamiento de aceituna variando los valores de las características del material. Debida a la situación de las tolvas, fuera de la nave, se ha de considerar la carga de viento y la sobrecarga de nieve. Las acciones a tener en cuenta se detallan en los siguientes apartados.




5.3.1. CARGAS GRAVITATORIAS Las cargas gravitatorias son:

• El peso propio de los elementos resistentes de la estructura. • El peso del material almacenado.

Nota: Para el cálculo del espesor de chapa se tendrá en cuenta el peso de la materia almacenada puesto que la norma utilizada para la estimación de cargas lo contempla así. 5.3.2. ACCIONES TÉRMICAS El material dilata debido al aumento de temperatura. Este alargamiento tiende a anularse cuando baja la temperatura, estando este retorno al estado inicial impedido parcialmente por la oposición de la materia ensilada, lo cual provoca la compresión de ésta. La tensión provocada por la variación de temperatura se añadirá a la tensión del material en los demás cálculos. Esta tensión en la chapa viene expresada mediante la siguiente expresión:

3tEn Δ

=′α

El resultado es el siguiente: 2210 cmKgn =′

5.3.3. SOBRECARGA DE USO La sobrecarga de uso es debida a la materia almacenada que produce una presión sobre las paredes de la tolva. Dicha presión se transmite hacia los elementos que componen el refuerzo de la chapa y a su vez a los elementos estructurales de soporte de la tolva. En el caso del orujo deshuesado, al ser líquido, se considera una distribución lineal de presiones en la tolva en función de la profundidad según la siguiente expresión:

zmKgzzp )/1100()( 3== γ

Alcanzando los siguientes valores en los puntos críticos para valores de z medidos desde el borde superior de la tolva.

Punto crítico z (m) Presión (Kg/m2) Borde superior 0 0

Zona de transición 1,5 1.650 Boca de la tolva 3,5 3.850

La distribución de presiones en la tolva de orujo deshuesado es la siguiente:





465

3.850 kg/m2

1.650 kg/m2

Figura 10.: Distribución de presiones en la tolva de orujo deshuesado

En el caso del orujillo, al ser un material granular, se analizan las cargas a partir de la norma UNE-ENV 1991-4. Por un lado se estudian las cargas sobre la sección de paredes verticales y por otro las cargas sobre la tolva inferior.

Se considera que las características de ensilamiento del orujillo no muestran grandes cambios con respecto a las de la aceituna, por lo que el cálculo realizado para las tolvas de almacenamiento servirá también para el diseño de la tolva de orujillo. 5.4. CÁLCULO DE MONTANTES VERTICALES

La sección de paredes verticales se compone de una envoltura de chapa rigidizada parcialmente mediante una serie de montantes verticales. Se proyecta un marco de refuerzo en el borde superior. La estructura soporte hará de marco de refuerzo en la zona de transición. A dichos marcos de refuerzo se soldarán montantes verticales, que además estarán soldados a la chapa en toda su longitud.

• Hipótesis de cálculo

- Los montantes se suponen articulados en sus extremos. - La presión en la sección de paredes verticales se distribuye de forma triangular

desde el borde de la tolva hasta la zona de transición. - Los montantes se diseñan para soportar a compresión con pandeo una sobrecarga

vertical (qs) distribuida sobre el marco superior de valor 150 Kg/m.

Se colocaran 16 montantes equidistanciados entre sí, de manera que habrá 4 en cada cara separados 0,85 cm. En el caso más desfavorable el montante soporta una presión que actúa sobre un ancho de chapa de 0,85 m, por lo que la carga distribuida triangular que soporta es:



mKgmmkgqm /403.185,0/650.1 2 =×= La carga puntual vertical que soporta el montante resulta de dividir la carga total por el número de montantes (n), que en este caso son 16.

KgKgnUq

P s 160375,159 ≅==

La viga a estudiar, con las solicitaciones correspondientes, es la que se muestra de forma esquemática en la figura 11.:

q

m

=1.403kg/m

1,5 m

P=160kg

A

B

Figura 11.: Distribución de presiones

sobre montante vertical Tras varias iteraciones, se decide elegir un perfil hueco rectangular CR80x40x5, de acero conformado S235JR para construir el montante. Sus características pueden encontrarse en el “Prontuario de estructuras metálicas”. Las reacciones y el momento flector máximo (aplicando un coeficiente de mayoración de valor 1,5 para sobrecargas y 1,33 para pesos propios) que se produce en la viga son los siguientes:

KgRA 526= KgRBx 052.1=

max271 NKgRBy ==

cmKgMf 300.30max = Para este tipo de elemento estructural se limita la flecha máxima a un valor igual a la longitud del montante dividida entre 300, resultando:




mmLmmf 5300

1500300

77,4max ==≤=

La longitud de pandeo se puede considerar:

L = 1,5 m

04,98==mín

r

iL

λ → 96,1=ω

La tensión de trabajo del montante es:

2maxmax /240077,1662 cmKgW

MfA

Nadm

xT =≤=+= σωσ

Según los resultados obtenidos, se adoptan 16 montantes verticales realizados a base de perfil hueco rectangular CR80x40x5, de acero conformado S235JR. 5.5. CÁLCULO DE LOS MARCOS DE REFUERZO SUPERIORES Los marcos de refuerzo superiores se encargan de reforzar la tolva en el borde superior de la sección de paredes verticales. Se calculan como marcos rígidos sometidos a la acción de una carga lineal uniformemente distribuida, debida a la presión interior ejercida por el material sobre las paredes de la tolva. A partir de los valores obtenidos en el apartado anterior para las reacciones en los extremos de los montantes se obtiene la carga distribuida sobre los marcos horizontales. 5.5.1. CÁLCULO DEL MARCO DE REFUERZO SUPERIOR Teniendo en cuenta que se han colocado 16 montantes, el valor de la carga por metro lineal de perímetro en el marco superior resulta:

mkgU

nRq A /06,495

1716526

1 =×

=×

=

Donde:

• n = número de montantes.

• U = perímetro interior del marco expresado en metros. Tras varias iteraciones, se decide elegir un perfil hueco rectangular #100x80x6, de acero conformado S235JR para construir el marco de refuerzo superior. Sus características pueden encontrarse en el “Prontuario de estructuras metálicas”. El esquema de las solicitaciones se muestra en la figura 12.:




q=495,06 kg/m

Figura 12.:Distribución de presiones sobre marco superior de refuerzo

Aplicando el método de la energía de deformación se obtienen las reacciones (Carga axial) y el momento flector máximo que se producen en los vértices del marco:

KgLqR 578.12

25,459,7422

** =

×==

cmKgLqMf 3,775.11110012

25,459,74210012

22** =

×==

Para su construcción se utiliza un perfil rectangular conformado #100x80x6 de acero S235JR cuyas características han sido obtenidas del “Prontuario de estructuras metálicas”.

Imponiendo una condición de flecha máxima igual a L/300 obtenemos una flecha de:

mmLmmf 17,143004250

300429,12max ==≤=

La tensión de trabajo en el marco de refuerzo es:

admx

T cmKpW

MfAP σσ ≤=+=+= 2

*max

*

/19,22447,51

3,1117752,19

1578

Según los resultados obtenidos, se adoptan perfiles huecos rectangulares #100x80x6, de acero conformado S235JR, para el marco de refuerzo superior.





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5.5.2. CÁLCULO DEL MARCO DE REFUERZO EN LA ZONA DE TRANSICIÓN

Este marco se encarga de reforzar la tolva en la zona de transición. Aquí la forma de la tolva cambia de la sección de paredes verticales a la tolva inferior. Es un punto donde las tensiones son máximas y además, donde se transmite la carga de la tolva al soporte estructural. Para el diseño de este marco se empleará un perfil estructural de acero laminado S275JR que a su vez formará parte de la estructura soporte de la tolva. A dicho perfil se soldarán los montantes y los pilares del soporte. El empuje de la materia ensilada en la zona de transición está compuesto por la presión horizontal y por la presión perpendicular a las paredes de la tolva inferior. Dado que la presión perpendicular a las paredes de la tolva inferior se considera más tarde al calcular los marcos de refuerzo de la tolva inferior, no se considerará en el cálculo de este refuerzo. La presión horizontal se distribuye a lo largo del marco de refuerzo, tal y como se aprecia en la figura 13., y es deducida a partir de las reacciones horizontales de los montantes de la siguiente forma:

mKpU

nRq Bx /12,990

17161052

2 =×

=×

=

El esquema de la solicitación es el siguiente:

q 2 =990,12 kg/m 4,25m

4,25m

Figura 13.: Distribución de presiones

En marco de refuerzo en zona de transición

Las reacciones (Carga axial) y el momento flector máximo (ponderado de la misma forma que anteriormente) que se produce en los vértices del marco los obtenemos mediante el método de la energía de deformación, obteniendo los siguientes resultados:



kpLqR 156.32

** ==

cmKpLqMf 551.22312

2** ==

5.6. CÁLCULO DE ESPESORES DE CHAPA 5.6.1. CÁLCULO DEL ESPESOR DE CHAPA DE LAS PAREDES VERTICALES

Se realiza a partir de una sección de chapa de 1 m de ancho y 4,25 m de largo apoyada en los extremos. Para rigidizar la tolva se proyectan cuatro montantes verticales realizados a base de perfil hueco rectangular #80x40x5, que se disponen a lo largo de cada lado de la sección de paredes verticales. Según esta disposición de los montantes, la viga continua estudiada quedará apoyada sobre cuatro apoyos intermedios articulados equidistantes entre ellos 0,85 m. Suponiendo que la banda de chapa estuviese libre por ambos lados, situación que realmente no ocurre puesto que se encuentra soldada por la parte inferior, la carga que situaremos en dicha viga para el cálculo será un valor intermedio entre la presión máxima y la que existe a 1 m del borde inferior, o lo que es lo mismo, para z = 0,5 m. Esta presión se distribuye linealmente a lo largo de la viga continua, tal y como se observa en la Figura 14. El valor de la carga uniformemente distribuida se calcula de la siguiente forma:

mKgzpzpq /11002

55016502

)5,0()5,1(=

+=

=+==

0.85 0.85 0.85 0.85

4.250.85

q=1.100 kg/m

Figura 14.: Modelo de cálculo de la chapa

de la pared vertical de la tolva. El objeto del cálculo es determinar el espesor de la sección de chapa considerada. Dicha sección consiste en un rectángulo de 100 cm de ancho y un valor de alto a determinar (e). Por la Ley de Navier se determina que la tensión máxima en la viga debida a la flexión es:




máxyI

Mf=σ

El valor de ymax corresponde a la mitad del espesor (e) de la chapa. El valor del momento de inercia se calcula mediante la siguiente expresión:

)(12

100 43

cmeI ×=

Sustituyendo valores, la fórmula de Navier queda reducida a:

)/(1006 2

2 cmKge

Mf=σ

Se impone la condición de la tensión máxima aplicando el coeficiente de mayoración de la presión (minoración de la tensión admisible) a la tensión admisible del material. Puesto que luego, mediante el programa de cálculo, se aplica el coeficiente característico para la sobrecarga (1,5) El coeficiente de minoración de la tensión resulta igual a la diferencia entre C0 y el coeficiente de mayoración de la sobrecarga. El material elegido para la chapa es acero laminado S275JR, cuya tensión admisible es 2.600 Kg/cm2. La tensión máxima se obtiene al restarle a la tensión admisible la tensión por variación de temperatura, resultando una tensión máxima de:

2max /390.22102600 cmKgnadm =−=′−=σσ

El momento flector máximo en la viga continua se calcula utilizando las tablas que aparecen en el libro de R. Nonnast “El proyectista de estructuras metálicas”, obteniéndose el siguiente valor:

Mfmáx = 0,1053·q·l2 = 8.368,72 cm·kg

El máximo momento flector se produce a una distancia de 85 cm tanto del apoyo izquierdo como del derecho. Su valor ponderado es:

Mf *máx = 12.553 cm·kg El espesor mínimo que puede soportar dicha carga presentando una tensión máxima de 2.390 Kg/cm2 expresado en mm es:

mmMfe 61,5100

6

max

*

min ==σ

A continuación se comprueba el espesor mínimo imponiendo una condición de flecha máxima relativa de L/250. La luz del vano es de 0,85 m resultando:

mmLf 40,3250850

250max ===




Empleando las tablas que aparecen en el libro comentado anteriormente, calculamos la flecha para distintos tipos de perfiles, variando el espesor de la chapa y conservando la anchura igual a 1 metro. De esa forma se calcula el valor de la flecha máxima, que aparece en el los vanos extremos, para espesores a partir de 6 mm, resultando la siguiente tabla:

e (mm) fmax (mm) 6 13,25 7 8,32 8 5,45 9 3,78

10 2,81 La condición de flecha máxima se cumple con un espesor de chapa de 8 mm, sin embargo se tomará 10 mm a la hora de elegir la chapa para construir la sección de paredes verticales de la tolva de alimentación.

La tensión de trabajo en la chapa resulta:

admcmkg σσ <= 2/18,753

Según los resultados obtenidos, se adopta un espesor de 10 mm para las chapas de las paredes verticales realizados en acero S275JR. 5.6.2. CÁLCULO DEL ESPESOR DE CHAPA DE LA TOLVA INFERIOR

El cálculo del espesor de la chapa de la tolva inferior se realiza a partir de una sección de chapa de 1 m de ancho y 2,675 m de largo apoyada en los extremos. Para rigidizar la tolva se colocarán 4 refuerzos formando marcos cuadrados horizontales a lo largo del perímetro de la tolva a determinadas alturas. Según esta disposición de los perfiles de refuerzo horizontales la viga continua estudiada quedará apoyada sobre 4 apoyos intermedios articulados equidistantes entre ellos 0,535 m, tal y como se observa en la figura 15. Suponiendo la sección de chapa estudiada estuviese libre por ambos lados, situación que realmente no ocurre puesto que se encuentra unida al resto de la chapa hasta las aristas de la tolva, la carga que situaremos en dicha viga para el cálculo consistirá en una carga distribuida trapezoidal de valores extremos:

21 /1650 mKgq =

22 /3850 mKgq =




q2=1

.650

kg/m

q1=3

.850

kg/

m

0,535 0,535 0,5352,675

0,535 0,535

Figura 15.- Modelo de cálculo de la chapa

de la pared inferior de la tolva.

El momento flector máximo en la viga continua se calcula mediante el programa informático Metal 3D, del software Cypecad, para cálculo de estructuras metálicas. Es posible representar el diagrama de cualquiera de los parámetros de esfuerzos y leyes de la viga. En este caso, para mostrar gráficamente el lugar donde aparece el momento flector máximo y su valor, se muestra el diagrama de momentos flectores, expresado en m·Tn (Figura 16).

1 2 43

0,06

0

65

0,03

5

0,05

4

0,04

4

-0.090

0,12

4

-0.089

-0.098

-0.159

Figura 16.- Diagrama momento flector

chapa inferior tolva

El momento flector máximo aparece en el nudo 5 (Figura 16) y su valor ponderado es:

KgcmMf ·900.15=

El espesor mínimo que puede soportar dicha carga presentando una tensión máxima de 2390 Kg/cm2 es:

mme 31,6min = La luz del vano es de 0,535 m, por lo que la flecha máxima admisible es:

mmLf 78,1300max ==




Mediante el programa informático auxiliar se calcula la flecha para distintos tipos de perfiles, variando el espesor de la chapa y conservando la anchura igual a 1 metro. De esa forma se calcula el valor de la flecha máxima, que aparece en el vano extremo derecho, para espesores a partir de 7 mm, resultando la siguiente tabla:

e (mm) fmax (mm) 7 5,01 8 3,43 9 2,41

10 1,71 La condición de flecha máxima se cumple con un espesor de chapa de 10 mm por lo que este es el valor que se tomará a la hora de elegir la chapa para construir la tolva inferior. Para calcular el momento ponderado resultante de aplicar el coeficiente C0 es necesario añadir al momento ponderado que proporciona el programa de cálculo un 11%.

La tensión de trabajo en la chapa resulta:

admT cmKge

MfMf σσ ≤=×+

= 22

**

/94,058.1100

)11,0(6

Según los resultados obtenidos, se adopta un espesor de 10 mm para las chapas de

las paredes verticales realizados en acero S275JR. 5.7. CÁLCULO DE TAPA HERMÉTICA 5.7.1. HIPÓTESIS DE CÁLCULO Para realizar el cálculo de las tapas herméticas de las tolvas se tendrán en cuenta lo siguiente:

• Forma parte independiente de la tolva. • Se tendrá en cuenta las siguientes acciones: viento, nieve, peso propio. • Se considerará una sobrecarga de 150 kg/m2.

5.7.2. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA La estructura estará compuesta por perfiles de acero conformado a los que se unirán paneles de chapa de acero de 6 mm de espesor mediante soldadura. La unión de la tapa con la tolva se efectuará mediante pernos y junta de neopreno. Para fijar la tapa a la tolva se colocarán cuatro anclajes. Las tapas estarán provistas de los correspondientes orificios para la entrada y salida de las sustancias almacenadas y para la evacuación de los gases producidos por el orujo. Además, se colocará una trampilla de 70x70 cm para el mantenimiento y la limpieza de la tolva.





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5.7.3. MODELO DE CÁLCULO El modelo de la estructura empleado para calcular la estructura mediante el programa Metal 3D se muestra en las siguientes figuras, empleando varias vistas para una mejor comprensión:

Figura 17.: Modelo cálculo

tapa hermética. Vista en planta


tapa hermética. Vista en alzado



5.7.4. LISTADO DE CÁLCULO ############################################################ 14:24:45, 23/06/2005 FICHERO: D:\Resultados Cype\Tolva orujo\Toloru02.EM3 DESCRIPCION: Pletinas de la tolva ############################################################

NUDOS COORDENADAS(m) COACCIONES VINCULOS

X Y Z dX dY dZ GX GY GZ V0 EP DX/DY/DZ Dep. 1 0.000 0.000 0.000 X X X - - - - - - Empotrado 2 0.000 2.125 0.000 - - X X X X X - - Empotrado 3 0.000 4.250 0.000 X X X - - - - - - Empotrado 4 1.500 1.500 0.500 - - - - - - - - - Empotrado 5 1.500 2.125 0.500 - - - - - - - - - Empotrado 6 1.500 2.750 0.500 - - - - - - - - - Empotrado 7 2.125 0.000 0.000 - - X X X X X - - Empotrado 8 2.125 1.500 0.500 - - - - - - - - - Empotrado 9 2.125 2.750 0.500 - - - - - - - - - Empotrado 10 2.125 4.250 0.000 - - X X X X X - - Empotrado 11 2.750 1.500 0.500 - - - - - - - - - Empotrado 12 2.750 2.125 0.500 - - - - - - - - - Empotrado 13 2.750 2.750 0.500 - - - - - - - - - Empotrado 14 4.250 0.000 0.000 X X X - - - - - - Empotrado 15 4.250 2.125 0.000 - - X X X X X - - Empotrado 16 4.250 4.250 0.000 X X X - - - - - - Empotrado

CARACTERISTICAS MECANICAS DE LAS BARRAS

Inerc.Tor. Inerc.y Inerc.z Sección cm4 cm4 cm4 cm2 57.215 34.033 34.033 6.497 Acero, #60x3, Perfil simple (Huecos cuadrados)

MATERIALES UTILIZADOS

Mód.Elást. Mód.El.Trans. Lím.Elás.\Fck Co.Dilat. Peso Espec. Material (Kp/cm2) (Kp/cm2) (Kp/cm2) (m/m°C) (Kg/dm3) 2100000.00 807692.31 2400.00 1.2e-005 7.85 Acero (A37)

BARRAS DESCRIPCION

Peso Volumen Longitud Co.Pand.xy Co.Pand.xz Dist.Arr.Sup. Dist.Arr.Inf. (Kp) (m3) (m) (m) (m) 1/2 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 10.84 0.001 2.13 1.00 1.00 - - 1/4 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 11.12 0.001 2.18 1.00 1.00 - - 1/7 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 10.84 0.001 2.13 1.00 1.00 - - 2/3 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 10.84 0.001 2.13 1.00 1.00 - - 2/5 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 8.06 0.001 1.58 1.00 1.00 - - 3/6 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 11.12 0.001 2.18 1.00 1.00 - - 3/10 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 10.84 0.001 2.13 1.00 1.00 - - 4/5 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 3.19 0.000 0.63 1.00 1.00 - - 4/8 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 3.19 0.000 0.63 1.00 1.00 - - 5/6 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 3.19 0.000 0.63 1.00 1.00 - - 6/9 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 3.19 0.000 0.63 1.00 1.00 - - 7/8 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 8.06 0.001 1.58 1.00 1.00 - - 7/14 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 10.84 0.001 2.13 1.00 1.00 - - 8/11 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 3.19 0.000 0.63 1.00 1.00 - - 10/9 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 8.06 0.001 1.58 1.00 1.00 - - 9/13 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 3.19 0.000 0.63 1.00 1.00 - - 10/16 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 10.84 0.001 2.13 1.00 1.00 - -




11/12 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 3.19 0.000 0.63 1.00 1.00 - -

BARRAS DESCRIPCION

Peso Volumen Longitud Co.Pand.xy Co.Pand.xz Dist.Arr.Sup. Dist.Arr.Inf. (Kp) (m3) (m) (m) (m) 14/11 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 11.12 0.001 2.18 1.00 1.00 - - 12/13 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 3.19 0.000 0.63 1.00 1.00 - - 15/12 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 8.06 0.001 1.58 1.00 1.00 - - 16/13 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 11.12 0.001 2.18 1.00 1.00 - - 14/15 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 10.84 0.001 2.13 1.00 1.00 - - 15/16 Acero (A37), #60x3 (Huecos cuadrados) 10.84 0.001 2.13 1.00 1.00 - -

BARRAS TENSION MAXIMA

TENS.(Tn/cm2) APROV.(%) POS.(m) N(Tn) Ty(Tn) Tz(Tn) Mt(Tn·m) My(Tn·m) Mz(Tn·m) 1/2 0.5759 23.99 0.000 0.0000 0.0372 -0.0052 -0.0102 -0.0055 0.0605 1/4 1.7561 73.17 1.090 -2.8969 0.0000 0.0023 0.0000 0.1041 0.0000 1/7 0.5759 23.99 0.000 0.0000 0.0372 0.0052 0.0102 0.0055 0.0605 2/3 0.5759 23.99 2.125 0.0000 -0.0372 0.0052 0.0102 -0.0055 0.0605 2/5 1.4099 58.75 0.000 -0.1606 0.0000 -0.4493 0.0000 -0.1563 0.0000 3/6 1.7561 73.17 1.090 -2.8969 0.0000 0.0023 0.0000 0.1041 0.0000 3/10 0.5759 23.99 0.000 0.0000 0.0372 -0.0052 -0.0102 -0.0055 0.0605 4/5 0.9939 41.41 0.000 -1.9993 -0.0052 -0.1363 -0.0009 -0.0752 -0.0016 4/8 0.9939 41.41 0.000 -1.9993 0.0052 -0.1363 0.0009 -0.0752 0.0016 5/6 0.9939 41.41 0.625 -1.9993 0.0052 0.1363 0.0009 -0.0752 -0.0016 6/9 0.9939 41.41 0.000 -1.9993 -0.0052 -0.1363 -0.0009 -0.0752 -0.0016 7/8 1.4099 58.75 0.000 -0.1606 0.0000 -0.4493 0.0000 -0.1563 0.0000 7/14 0.5759 23.99 2.125 0.0000 -0.0372 -0.0052 -0.0102 0.0055 0.0605 8/11 0.9939 41.41 0.625 -1.9993 -0.0052 0.1363 -0.0009 -0.0752 0.0016 10/9 1.4099 58.75 0.000 -0.1606 0.0000 -0.4493 0.0000 -0.1563 0.0000 9/13 0.9939 41.41 0.625 -1.9993 0.0052 0.1363 0.0009 -0.0752 -0.0016 10/16 0.5759 23.99 2.125 0.0000 -0.0372 0.0052 0.0102 -0.0055 0.0605 11/12 0.9939 41.41 0.000 -1.9993 0.0052 -0.1363 0.0009 -0.0752 0.0016 14/11 1.7561 73.17 1.090 -2.8969 0.0000 0.0023 0.0000 0.1041 0.0000 12/13 0.9939 41.41 0.625 -1.9993 -0.0052 0.1363 -0.0009 -0.0752 0.0016 15/12 1.4099 58.75 0.000 -0.1606 0.0000 -0.4493 0.0000 -0.1563 0.0000 16/13 1.7561 73.17 1.090 -2.8969 0.0000 0.0023 0.0000 0.1041 0.0000 14/15 0.5759 23.99 0.000 0.0000 0.0372 0.0052 0.0102 0.0055 0.0605 15/16 0.5759 23.99 2.125 0.0000 -0.0372 -0.0052 -0.0102 0.0055 0.0605

5.8. CÁLCULO DE LOS MARCOS DE REFUERZO INFERIORES Y DE LA ESTRUCTURA SOPORTE DE LA TOLVA 5.8.1. CARGAS Se proyecta un entramado de perfiles huecos horizontales y verticales, para reforzar la chapa que forma la parte inferior de la tolva, unidos al soporte de la tolva, formado por perfiles UPN en formación de cajón.

El cálculo de esta estructura se realizará de nuevo empleando el mismo programa informático. No se supone carga alguna sobre los perfiles verticales, no obstante la sección de las mismas será elegida en función de la sección obtenida para los marcos de refuerzo. El cálculo de la estructura de refuerzo de la tolva inferior se realizará conjuntamente con el cálculo de la estructura soporte, ya que son estructuras solidarias que trasmiten numerosos tipos de esfuerzo entre ellas. En cada cara de la tolva se disponen 4 perfiles horizontales separados 0,535 m. A su vez, participará en el refuerzo de la zona de transición, los dinteles superiores del soporte de la tolva. En la boca de la tolva se colocará un marco rígido formado por perfiles UPN para servir de soporte a la teja vibrante.




Los perfiles horizontales estarán arriostrados por perfiles verticales a lo largo de las caras de la tolva. Para el cálculo de la estructura de refuerzo inferior y la estructura soporte de la tolva de almacenamiento tenemos en cuenta las siguientes acciones exteriores:

a) Peso de la materia ensilada. b) Peso propio de la parte superior de la tolva. c) Peso propio de la estructura de refuerzo inferior y de soporte. d) Carga reducida por metro lineal de perímetro, perpendicular a la pared de la tolva, en

cada marco de refuerzo. e) Carga transmitida desde los montantes de la sección de paredes verticales al marco de

refuerzo 2. f) Carga de viento. g) Carga de nieve.

a) Peso de la materia ensilada

El peso de la materia ensilada se transmite a la estructura soporte en la zona de

transición. La carga resultante sobre la estructura consiste en una carga uniformemente distribuida vertical a lo largo del perímetro del marco de refuerzo superior. En nuestro caso, no se considera dicha carga, sino que se aplica el peso total de la materia ensilada, 60.000 Kg, repartido a lo largo del marco de refuerzo superior, con lo que resulta una carga de:

mkpqmat /41,352917

60000==

b) Peso propio de la parte superior de la tolva

Se calcula a partir del volumen de chapa y los metros lineales de perfil estructural, resultando un peso total de:

kpPppt 2500= Dicho peso quedará distribuido a lo largo del perímetro del marco de refuerzo superior, resultando una carga uniformemente distribuida de valor:

mKpUP

q pptppt /06,147

172500

===

A esta carga vertical sobre el marco de refuerzo se añade una sobrecarga como consecuencia de futuras estructuras apoyadas en la parte superior de la tolva, que trasmiten su carga vertical hasta el marco superior de la estructura soporte. Se considera pues una sobrecarga de valor:

mKpqs /200= c) Peso propio de la estructura




El peso propio de la estructura de refuerzo inferior y la estructura soporte se tiene en

cuenta en el propio cálculo de la estructura, ya que el programa genera la carga de peso propio automáticamente al elegir los perfiles correspondientes.

d) Cargas reducidas por metro lineal de perímetro

Son perpendiculares a la pared de la tolva en cada marco de refuerzo. El cálculo se

realiza a partir de la distribución de cargas indicada en la figura 15. El resultado es el siguiente:

mKpq /17602 =′ mKpq /20903 = mKpq /25304 = mKpq /29705 = mKpq /34106 = mKpqb /3740=

e) Carga que se transmite desde los montantes

La carga que se transmite desde los montantes de la sección de paredes verticales es:

mkpq /06,4952 =

Dicha carga es horizontal, y tenderá a abrir el anillo superior del soporte, que refuerza la zona de transición de la tolva. f) Carga de viento

La carga de viento la obtenemos a partir de la norma NTE-ECV de 1988. La carga total de viento (q) para la zona eólica W en situación topográfica expuesta y para una altura de sobre el nivel del suelo de 7 metros resulta:

2/68 mkgq = Dicha carga, distribuida a lo largo de un faldón de la sección de paredes verticales origina una carga horizontal uniformemente distribuida en uno de los perfiles que forma el marco superior del soporte de la estructura. El valor de dicha carga es:

mkgqv /102= g) Carga de nieve




La carga de nieve la obtenemos a partir de la norma NTE-ECG de 1988 de cargas

gravitatorias, la cual establece un valor de carga para la zona en cuestión de:

2/40 mkgq =

Dicha carga, distribuida por la parte superior de la tolva, se trasmite a la estructura soporte a lo largo de los montantes y la chapa de la sección de paredes verticales. El valor de la carga vertical uniformemente distribuida sobre el marco superior de la estructura soporte es:

mkgqn /47,42= 5.8.2. MODELO DE CÁLCULO El modelo de la estructura empleado para calcular la estructura mediante el programa Metal 3D se muestra en las siguientes figuras, empleando varias vistas para una mejor comprensión:


tolva orujo. Vista 3D




Figura 20.: Modelo cálculo tolva

orujo. Vista 2D.Pared Tolva


orujo. Vista 2D en planta.





orujo. Vista 2D .Alzado

5.8.3. LISTADO DE RESULTADOS A continuación se muestra el listado de cálculo de la estructura. Dicho listado se encuentra en el CD adjunto, junto con los demás ficheros fuente. ############################################################ 14:15:52, 23/06/2005 FICHERO: D:\Resultados Cype\Tolva orujo\Toloru01.EM3 DESCRIPCION: Pletinas de la tolva ############################################################


X Y Z dX dY dZ GX GY GZ V0 EP DX/DY/DZ Dep. 1 0.000 0.000 -6.000 X X X X X X X - - -(2) -(5) 2 0.000 0.000 -1.600 - - - - - - - - - -(1,3,6,9,16,35,70) -(5) 3 0.000 0.000 0.000 - - - - - - - - - -(2,4,21) -(11) 4 0.000 1.065 0.000 - - - - - - - - - Empotrado 5 0.000 2.125 -3.800 - - - - - - - - - Articulado 6 0.000 2.125 0.000 - - - - - - - - - Empotrado 7 0.000 3.185 0.000 - - - - - - - - - Empotrado 8 0.000 4.250 -6.000 X X X X X X X - - -(9) -(5) 9 0.000 4.250 -1.600 - - - - - - - - - -(2,6,8,10,20,44,77) -(5) 10 0.000 4.250 0.000 - - - - - - - - - -(7,9,29) -(15) 11 0.355 0.355 -0.400 - - - - - - - - - -(12,22) -(16,3) 12 0.355 1.065 -0.400 - - - - - - - - - Empotrado 13 0.355 2.125 -0.400 - - - - - - - - - Empotrado 14 0.355 3.185 -0.400 - - - - - - - - - Empotrado 15 0.355 3.895 -0.400 - - - - - - - - - -(14,28) -(20,10) 16 0.710 0.710 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 17 0.710 1.065 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 18 0.710 2.125 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 19 0.710 3.185 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 20 0.710 3.540 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 21 1.065 0.000 0.000 - - - - - - - - - Empotrado 22 1.065 0.355 -0.400 - - - - - - - - - Empotrado 23 1.065 0.710 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 24 1.065 1.065 -1.200 - - - - - - - - - -(17,23,25,38) -(30) -(16) 25 1.065 2.125 -1.200 - - - - - - - - - Empotrado 26 1.065 3.185 -1.200 - - - - - - - - - -(19,25,27,41) -(32) -(20) 27 1.065 3.540 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 28 1.065 3.895 -0.400 - - - - - - - - - Empotrado 29 1.065 4.250 0.000 - - - - - - - - - Empotrado 30 1.420 1.420 -1.600 - - - - - - - - - -(31,39) -(33,24) 31 1.420 2.125 -1.600 - - - - - - - - - Empotrado 32 1.420 2.830 -1.600 - - - - - - - - - -(31,40) -(34,26) 33 1.775 1.775 -2.000 - - - - - - - - - -(34,45) -(30) 34 1.775 2.475 -2.000 - - - - - - - - - -(33,46) -(32) 35 2.125 0.000 0.000 - - - - - - - - - Empotrado 36 2.125 0.355 -0.400 - - - - - - - - - Empotrado 37 2.125 0.710 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 38 2.125 1.065 -1.200 - - - - - - - - - Empotrado 39 2.125 1.420 -1.600 - - - - - - - - - Empotrado





X Y Z dX dY dZ GX GY GZ V0 EP DX/DY/DZ Dep. 40 2.125 2.830 -1.600 - - - - - - - - - Empotrado 41 2.125 3.185 -1.200 - - - - - - - - - Empotrado 42 2.125 3.540 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 43 2.125 3.895 -0.400 - - - - - - - - - Empotrado 44 2.125 4.250 0.000 - - - - - - - - - Empotrado 45 2.475 1.775 -2.000 - - - - - - - - - -(33,46) -(47) 46 2.475 2.475 -2.000 - - - - - - - - - -(34,45) -(49) 47 2.830 1.420 -1.600 - - - - - - - - - -(39,48) -(45,53) 48 2.830 2.125 -1.600 - - - - - - - - - Empotrado 49 2.830 2.830 -1.600 - - - - - - - - - Empotrado 50 3.185 0.000 0.000 - - - - - - - - - Empotrado 51 3.185 0.355 -0.400 - - - - - - - - - Empotrado 52 3.185 0.710 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 53 3.185 1.065 -1.200 - - - - - - - - - -(38,52,54,60) -(47) -(59) 54 3.185 2.125 -1.200 - - - - - - - - - Empotrado 55 3.185 3.185 -1.200 - - - - - - - - - -(41,54,56,62) -(49) -(63) 56 3.185 3.540 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 57 3.185 3.895 -0.400 - - - - - - - - - Empotrado 58 3.185 4.250 0.000 - - - - - - - - - Empotrado 59 3.540 0.710 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 60 3.540 1.065 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 61 3.540 2.125 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 62 3.540 3.185 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 63 3.540 3.540 -0.800 - - - - - - - - - Empotrado 64 3.895 0.355 -0.400 - - - - - - - - - -(51,65) -(59,71) 65 3.895 1.065 -0.400 - - - - - - - - - Empotrado 66 3.895 2.125 -0.400 - - - - - - - - - Empotrado 67 3.895 3.185 -0.400 - - - - - - - - - Empotrado 68 3.895 3.895 -0.400 - - - - - - - - - -(57,67) -(63,78) 69 4.250 0.000 -6.000 X X X X X X X - - -(70) -(73) 70 4.250 0.000 -1.600 - - - - - - - - - -(2,35,59,69,71,74,77) -(73) 71 4.250 0.000 0.000 - - - - - - - - - -(50,70,72) -(64) 72 4.250 1.065 0.000 - - - - - - - - - Empotrado 73 4.250 2.125 -3.800 - - - - - - - - - Articulado 74 4.250 2.125 0.000 - - - - - - - - - Empotrado 75 4.250 3.185 0.000 - - - - - - - - - Empotrado 76 4.250 4.250 -6.000 X X X X X X X - - -(77) -(73) 77 4.250 4.250 -1.600 - - - - - - - - - -(9,44,63,70,74,76,78) -(73) 78 4.250 4.250 0.000 - - - - - - - - - -(58,75,77) -(68)

CARACTERISTICAS MECANICAS DE LAS BARRAS

Inerc.Tor. Inerc.y Inerc.z Sección cm4 cm4 cm4 cm2 1.140 171.000 15.900 10.300 Acero, IPE-100, Perfil simple (IPE) 2.960 206.000 29.300 13.500 Acero, UPN-100, Perfil simple (UPN) 2.594 72.200 72.200 12.300 Acero, L-80x8, Perfil simple (L) 141.404 80.713 80.713 12.078 Acero, #70x5, Perfil simple (Huecos cuadrados) 156.407 148.483 67.074 11.598 Acero, #100x60x4, Perfil simple (Rectangular conformado) 254.432 185.347 131.445 13.198 Acero, #100x80x4, Perfil simple (Rectangular conformado) 467.859 392.522 208.547 21.295 Acero, #120x80x6, Perfil simple (Rectangular conformado) 682.509 470.498 354.816 23.695 Acero, #120x100x6, Perfil simple (Rectangular conformado) 1809.649 1363.784 872.479 39.991 Acero, #160x120x8, Perfil simple (Rectangular conformado) 328.068 212.000 243.455 22.000 Acero, UPN-80, Doble en cajón soldado (UPN) 566.250 412.000 379.968 27.000 Acero, UPN-100, Doble en cajón soldado (UPN) 963.210 728.000 603.540 34.000 Acero, UPN-120, Doble en cajón soldado (UPN)

MATERIALES UTILIZADOS

Mód.Elást. Mód.El.Trans. Lím.Elás.\Fck Co.Dilat. Peso Espec. Material (Kp/cm2) (Kp/cm2) (Kp/cm2) (m/m°C) (Kg/dm3) 2100000.00 807692.31 2600.00 1.2e-005 7.85 Acero (A42) 2100000.00 807692.31 2400.00 1.2e-005 7.85 Acero (A37)


TENS.(Tn/cm2) APROV.(%) POS.(m) N(Tn) Ty(Tn) Tz(Tn) Mt(Tn·m) My(Tn·m) Mz(Tn·m) 1/2 2.3397 89.99 4.400 -35.9363 -0.0334 0.0303 0.0003 -0.0771 0.0850 1/5 2.1758 83.69 3.059 -3.8573 0.0188 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0157 2/3 2.0163 77.55 1.600 -19.3123 -0.4016 0.3829 0.0040 -0.4662 0.4850 5/2 2.2911 88.12 0.000 -4.0273 0.0000 0.0188 0.0000 0.0157 0.0000 2/6 1.4346 55.18 2.660 -12.7691 -0.0715 -0.0820 0.0195 0.1346 0.1235 2/9 1.6244 62.48 2.125 16.1442 0.0000 0.0003 0.0000 0.0189 -0.0001 2/16 1.1978 49.91 0.000 -5.3253 -0.0042 -0.2732 -0.0019 -0.2040 -0.0006 2/35 1.4555 55.98 2.660 -13.1135 -0.0639 0.0845 -0.0263 -0.1448 0.1108 2/70 1.3832 53.20 2.125 13.7188 0.0001 0.0000 0.0000 0.0170 -0.0001 3/4 1.8588 71.49 0.000 -9.7302 2.6109 -2.8039 -0.1887 -0.6542 0.9998 11/3 2.2414 93.39 0.000 21.8981 -0.0026 0.1510 0.0000 0.0990 -0.0017 3/21 1.8575 71.44 0.000 -9.7321 -2.6168 -2.7568 0.1741 -0.6633 -0.9973 4/6 1.8429 70.88 1.060 -9.5519 -2.1045 3.5130 0.1521 -1.2490 0.4611 12/4 0.7918 32.99 0.000 1.6863 -0.3858 0.0193 -0.0964 0.3515 -0.0998





TENS.(Tn/cm2) APROV.(%) POS.(m) N(Tn) Ty(Tn) Tz(Tn) Mt(Tn·m) My(Tn·m) Mz(Tn·m) 8/5 2.3104 88.86 3.059 -4.0636 0.0000 -0.0188 0.0000 0.0157 0.0000 5/9 2.1565 82.94 0.000 -3.8210 -0.0188 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0157 6/7 1.8310 70.42 0.000 -9.3863 2.0845 -3.4953 -0.1507 -1.2477 0.4555 9/6 1.4298 54.99 2.660 -12.8528 -0.0704 0.0792 -0.0197 -0.1314 0.1209 13/6 1.7947 74.78 0.000 8.9981 0.0150 2.6011 0.0001 0.8986 0.0041 7/10 1.8561 71.39 1.065 -9.8396 -2.5917 2.8011 0.1928 -0.6594 0.9876 14/7 0.7983 33.26 0.535 1.7176 0.4123 -0.0028 0.0953 0.3428 -0.1137 8/9 2.3543 90.55 4.400 -36.2040 0.0339 0.0296 -0.0008 -0.0751 -0.0858 9/10 2.0202 77.70 1.600 -19.3753 0.3866 0.3971 -0.0010 -0.4850 -0.4695 9/20 1.2039 50.16 0.000 -5.5657 -0.0021 -0.2567 0.0002 -0.1986 -0.0011 9/44 1.4023 53.93 2.660 -12.7888 -0.0634 -0.0786 0.0221 0.1306 0.1097 9/77 1.3737 52.84 2.125 13.6192 -0.0001 0.0000 0.0000 0.0166 0.0002 15/10 2.2561 94.00 0.000 21.8761 0.0002 0.1585 0.0000 0.1038 0.0002 10/29 1.8689 71.88 0.000 -9.8340 2.5753 -2.8102 -0.1899 -0.6778 0.9866 11/12 1.5348 63.95 0.000 2.3112 0.0983 -1.6052 -0.1197 -0.3384 0.1294 16/11 2.2638 94.33 0.000 19.4062 0.0216 -0.3839 0.0000 -0.1454 0.0122 11/22 1.6705 69.61 0.000 2.4276 -1.5096 0.2445 0.1278 0.1741 -0.3145 12/13 1.2146 50.61 1.060 1.7363 0.2072 1.8016 0.0577 -0.2547 -0.1089 17/12 1.1020 45.92 0.000 1.8453 0.1954 -2.1506 0.0235 -0.6193 0.0570 13/14 1.2132 50.55 0.000 1.7464 -0.2082 -1.7947 -0.0574 -0.2538 -0.1093 18/13 1.5985 66.60 0.535 8.5832 -0.0113 -0.9966 -0.0011 0.7830 0.0034 14/15 1.5425 64.27 0.710 2.3516 -0.0950 1.5928 0.1313 -0.3363 0.1257 19/14 1.1314 47.14 0.000 1.8344 -0.1932 -2.1950 -0.0243 -0.6424 -0.0525 20/15 2.3024 95.93 0.000 19.4154 -0.0015 -0.4161 0.0000 -0.1613 -0.0008 15/28 1.5371 64.05 0.000 2.3564 0.0932 -1.5862 -0.1293 -0.3376 0.1242 16/17 1.7539 73.08 0.000 5.2963 -1.0619 -5.6362 -0.9256 -2.1049 0.3682 16/23 2.0547 85.61 0.000 5.7741 -5.3079 -0.6694 1.0267 0.7083 -1.9618 24/16 1.3677 56.99 0.642 10.3888 0.0114 -0.1736 0.0000 0.1134 -0.0073 17/18 1.1587 48.28 1.060 5.3560 1.2307 0.4073 -0.0882 1.2294 -0.6208 24/17 1.1975 49.90 0.000 4.1562 0.0719 -1.5418 0.1760 -0.6019 0.0253 18/19 1.1550 48.12 0.000 5.3744 -1.1925 -0.3688 0.1033 1.2307 -0.6072 25/18 1.0792 44.97 0.000 6.1403 -0.0342 -1.7870 -0.0022 -0.5148 -0.0063 19/20 1.7974 74.89 0.355 5.4210 1.0162 5.5401 1.0120 -2.1066 0.3781 26/19 1.2874 53.64 0.000 4.0205 -0.1715 -1.6992 -0.1680 -0.6404 -0.0571 26/20 1.4442 60.17 0.642 10.6970 -0.0007 -0.1987 0.0000 0.1296 0.0005 20/27 1.7887 74.53 0.000 5.3877 -1.0420 -5.5038 -0.9994 -2.1203 0.3695 22/21 0.8349 34.79 0.000 1.3746 0.3118 0.0876 0.1240 0.3925 0.0876 21/35 1.9242 74.01 1.060 -9.4002 2.2471 3.4254 -0.1764 -1.2244 -0.5717 23/22 1.1038 45.99 0.000 1.6724 -0.2490 -2.2413 -0.0071 -0.6158 -0.0708 22/36 1.3102 54.59 1.060 1.8480 1.7612 0.0140 -0.0699 -0.0876 -0.2685 24/23 1.3569 56.54 0.000 4.4515 -0.1522 -1.9282 -0.2008 -0.6798 -0.0354 23/37 1.1310 47.12 1.060 5.8709 0.7134 1.4247 0.0615 -0.8814 0.8535 24/25 1.8348 76.45 0.000 10.6626 1.2852 -5.5658 -0.2236 -2.0694 0.7194 30/24 0.7309 30.45 0.000 8.1623 0.0047 0.0142 0.0000 0.0112 0.0030 24/38 2.0128 83.87 0.000 10.2569 -5.1560 2.0451 0.2539 1.0230 -1.8605 25/26 1.7880 74.50 1.060 10.7521 -1.2351 5.4881 0.2366 -1.9919 0.7083 31/25 0.5067 21.11 0.000 3.6152 -0.1478 -0.2534 0.0045 -0.1869 -0.0420 26/27 1.2677 52.82 0.000 4.1007 0.1542 -1.7137 0.1637 -0.6318 0.0509 32/26 0.6589 27.45 0.000 7.8172 0.0023 0.0000 0.0000 0.0020 0.0015 26/41 1.7907 74.61 0.000 10.6983 1.2336 -5.4776 -0.2311 -2.0051 0.7023 27/28 1.1008 45.87 0.000 1.8657 0.1877 -2.1781 0.0205 -0.6233 0.0506 27/42 1.1364 47.35 1.060 5.4981 1.2014 0.3834 -0.0949 1.1896 -0.6136 28/29 0.8059 33.58 0.000 1.7396 -0.4082 0.0120 -0.0984 0.3523 -0.1060 28/43 1.2361 51.50 1.060 1.7673 0.2106 1.7989 0.0587 -0.2624 -0.1106 29/44 1.8834 72.44 1.060 -9.4258 -2.0947 3.5235 0.1539 -1.2831 0.4796 30/31 2.1435 89.31 0.000 6.1380 1.8396 -3.7422 -0.1071 -0.8712 0.6514 33/30 0.4053 16.89 0.642 4.2226 -0.0048 -0.0141 0.0000 0.0111 0.0031 30/39 2.1371 89.05 0.000 6.1600 -1.6373 -3.8740 0.0911 -0.8818 -0.6394 31/32 2.1369 89.04 0.705 5.9937 -1.8018 3.7457 0.0770 -0.8658 0.6660 34/32 0.3594 14.97 0.642 4.1865 -0.0024 -0.0009 0.0000 0.0021 0.0016 32/40 2.1361 89.01 0.000 6.0054 1.8125 -3.7293 -0.0766 -0.8661 0.6657 33/34 2.3649 90.96 0.700 3.8033 -1.4766 1.3064 0.0000 -0.0001 0.1740 33/45 2.3577 90.68 0.700 3.8090 -1.4757 -1.3064 -0.0001 0.0001 0.1733 34/46 2.3645 90.94 0.000 3.7936 1.4831 -1.2981 -0.0001 0.0000 0.1740 36/35 1.8793 78.31 0.000 9.6998 0.0124 2.8083 0.0003 0.9331 0.0034 35/50 1.9242 74.01 0.000 -9.2965 -2.2634 -3.4282 0.1760 -1.2233 -0.5760 70/35 1.4724 56.63 2.660 -13.2283 -0.0647 -0.0872 0.0263 0.1478 0.1123 37/36 1.6444 68.52 0.535 9.2550 -0.0102 -0.6909 -0.0008 0.7930 0.0028 36/51 1.3112 54.63 0.000 1.8254 -1.7661 -0.0120 0.0703 -0.0869 -0.2695 38/37 1.1154 46.47 0.535 6.0640 -0.0368 -1.7908 -0.0026 0.5361 0.0124 37/52 1.1332 47.22 0.000 5.8450 -0.7348 -1.4657 -0.0476 -0.8958 0.8500 39/38 0.5379 22.41 0.000 3.2960 -0.1680 -0.5207 0.0041 -0.2132 -0.0468 38/53 2.0575 85.73 1.060 10.1250 5.2159 -2.1068 -0.2400 1.0378 -1.9232 39/47 2.1510 89.63 0.705 6.3280 1.6835 3.8817 -0.1222 -0.8913 -0.6252 40/41 0.4819 20.08 0.000 3.6455 0.1374 -0.2366 -0.0071 -0.1715 0.0393 40/49 2.1564 89.85 0.705 6.1428 -1.8578 3.7423 0.0949 -0.8825 0.6583 41/42 1.0563 44.01 0.000 6.1794 0.0408 -1.7730 0.0022 -0.4969 0.0084 41/55 1.8476 76.98 1.060 10.6017 -1.2919 5.5698 0.2188 -2.0934 0.7215 42/43 1.6153 67.31 0.535 8.6400 0.0116 -0.9669 0.0008 0.7924 -0.0033 42/56 1.1414 47.56 0.000 5.4689 -1.2443 -0.4065 0.0817 1.1882 -0.6299 43/44 1.8142 75.59 0.000 9.0614 -0.0105 2.6369 -0.0003 0.9103 -0.0030 43/57 1.2387 51.61 0.000 1.7452 -0.2108 -1.8050 -0.0591 -0.2635 -0.1108 44/58 1.8834 72.44 0.000 -9.3268 2.1084 -3.5277 -0.1536 -1.2825 0.4833 77/44 1.4187 54.57 2.660 -12.8924 -0.0644 0.0813 -0.0222 -0.1335 0.1115 45/46 2.3590 90.73 0.000 3.8279 1.4748 1.3064 0.0001 0.0001 0.1733 45/47 0.4222 17.59 0.642 4.2249 -0.0128 -0.0152 0.0000 0.0118 0.0082 46/49 0.4493 18.72 0.642 4.2176 0.0198 -0.0208 0.0000 0.0154 -0.0127 47/48 2.1518 89.66 0.000 6.3186 -1.6563 -3.8707 0.1240 -0.8901 -0.6266 47/53 0.7733 32.22 0.000 8.4724 0.0128 0.0152 0.0000 0.0118 0.0082 48/49 2.1036 87.65 0.705 6.2440 1.5991 3.8754 -0.0899 -0.8858 -0.6091 48/54 0.5098 21.24 0.000 3.2282 0.0778 -0.5110 -0.0043 -0.2166 0.0232 49/55 0.8255 34.39 0.000 8.1880 0.0403 -0.0245 0.0000 -0.0137 0.0259 51/50 0.8410 35.04 0.000 1.3532 -0.2905 0.1168 -0.1251 0.4036 -0.0813 50/71 1.8602 71.55 1.065 -9.6075 2.6374 2.7581 -0.1699 -0.6577 -1.0104 52/51 1.0667 44.44 0.000 1.6441 0.2471 -2.1937 0.0069 -0.5902 0.0735 51/64 1.6663 69.43 0.710 2.3823 1.5211 -0.2512 -0.1161 0.1797 -0.3172 53/52 1.2551 52.29 0.000 4.5050 0.0449 -1.7659 0.2105 -0.6363 0.0020 52/59 2.0227 84.28 0.355 5.6428 5.4101 0.6959 -0.9438 0.7057 -1.9718 53/54 2.0531 85.54 0.000 10.2206 -5.2281 2.0996 0.2432 1.0392 -1.9118





TENS.(Tn/cm2) APROV.(%) POS.(m) N(Tn) Ty(Tn) Tz(Tn) Mt(Tn·m) My(Tn·m) Mz(Tn·m) 53/59 1.2415 51.73 0.642 9.9203 -0.0004 -0.1489 0.0000 0.0976 0.0003 53/60 1.2871 53.63 0.000 4.5010 -0.0662 -1.7683 -0.2137 -0.6509 -0.0083 54/55 2.0171 84.04 1.060 10.2365 5.1720 -2.0748 -0.2593 1.0391 -1.8554 54/61 1.0922 45.51 0.535 6.1520 0.0383 -1.8056 0.0027 0.5187 -0.0118 55/56 1.1668 48.62 0.000 4.1690 -0.0531 -1.5413 -0.1726 -0.5869 -0.0202 55/62 1.3780 57.42 0.000 4.3728 0.1645 -1.9214 0.2050 -0.6907 0.0399 55/63 1.3491 56.21 0.642 10.2154 -0.0104 -0.1727 0.0000 0.1129 0.0067 56/57 1.0661 44.42 0.000 1.8467 -0.1858 -2.1312 -0.0203 -0.5986 -0.0538 56/63 1.7493 72.89 0.355 5.2594 1.0868 5.6056 0.9142 -2.1242 0.3625 57/58 0.8125 33.85 0.000 1.7237 0.3884 0.0400 0.0995 0.3629 0.1002 57/68 1.5310 63.79 0.710 2.3132 -0.0966 1.5987 0.1178 -0.3400 0.1283 58/78 1.8710 71.96 1.065 -9.7152 -2.5931 2.8127 0.1858 -0.6727 0.9985 59/60 2.0302 84.59 0.000 5.5980 -5.4425 -0.6600 0.9556 0.7125 -1.9612 59/64 2.1435 89.31 0.000 19.2097 -0.0002 -0.3497 0.0000 -0.1288 -0.0001 70/59 1.1950 49.79 0.000 -5.1356 -0.0013 -0.2873 0.0003 -0.2085 -0.0006 60/61 1.1519 48.00 1.060 5.7877 0.7263 1.4535 0.0541 -0.8933 0.8804 60/65 1.1046 46.03 0.000 1.6429 -0.2572 -2.2151 -0.0093 -0.6122 -0.0769 61/62 1.1501 47.92 0.000 5.8170 -0.7010 -1.4168 -0.0689 -0.8796 0.8839 61/66 1.6272 67.80 0.535 9.1920 0.0093 -0.7183 0.0010 0.7836 -0.0028 62/63 2.0672 86.13 0.355 5.6566 5.3469 0.6381 -1.0410 0.7193 -1.9588 62/67 1.1381 47.42 0.000 1.6398 0.2548 -2.2616 0.0104 -0.6373 0.0730 63/68 2.2423 93.43 0.000 19.2172 -0.0200 -0.3815 0.0000 -0.1445 -0.0113 77/63 1.2057 50.24 0.000 -5.3763 0.0081 -0.2709 0.0016 -0.2031 0.0026 64/65 1.6701 69.59 0.000 2.3753 -1.5254 0.2546 0.1180 0.1809 -0.3158 64/71 2.1999 91.66 0.000 21.7295 0.0001 0.1427 0.0000 0.0936 0.0000 65/66 1.2948 53.95 1.060 1.8148 1.7631 0.0095 -0.0690 -0.0865 -0.2627 65/72 0.8205 34.19 0.000 1.4455 0.3103 0.0671 0.1218 0.3834 0.0850 66/67 1.2950 53.96 0.000 1.8253 -1.7576 -0.0129 0.0688 -0.0879 -0.2620 66/74 1.8604 77.52 0.000 9.6317 -0.0172 2.7759 -0.0001 0.9219 -0.0046 67/68 1.6761 69.84 0.710 2.4177 1.5138 -0.2481 -0.1299 0.1757 -0.3134 67/75 0.8147 33.95 0.000 1.4701 -0.3353 0.0357 -0.1209 0.3714 -0.0921 68/78 2.2226 92.61 0.000 21.7115 0.0024 0.1500 0.0000 0.0983 0.0015 69/70 2.3439 90.15 4.400 -35.9565 -0.0341 -0.0304 -0.0009 0.0773 0.0870 69/73 2.1856 84.06 3.059 -3.8272 0.0000 -0.0188 0.0000 0.0158 0.0000 70/71 2.0092 77.28 1.600 -19.1495 -0.3943 -0.3934 -0.0025 0.4768 0.4753 73/70 2.2500 86.54 0.000 -3.9969 -0.0188 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0157 70/74 1.4896 57.29 2.660 -13.1010 -0.0719 0.0883 -0.0237 -0.1496 0.1245 70/77 1.6392 63.05 2.125 16.2670 0.0000 0.0003 0.0000 0.0193 0.0002 71/72 1.8482 71.09 0.000 -9.6142 -2.6544 -2.7514 0.1724 -0.6402 -1.0115 72/74 1.8832 72.43 1.060 -9.5128 2.2571 3.4171 -0.1747 -1.1916 -0.5519 76/73 2.2693 87.28 3.059 -4.0333 0.0188 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0157 73/77 2.1663 83.32 0.000 -3.7909 0.0000 0.0188 0.0000 0.0158 0.0000 74/75 1.8713 71.97 0.000 -9.3492 -2.2343 -3.4001 0.1737 -1.1909 -0.5456 77/74 1.4843 57.09 2.660 -13.1837 -0.0708 -0.0854 0.0239 0.1462 0.1219 75/78 1.8448 70.95 1.065 -9.7291 2.6323 2.7492 -0.1767 -0.6457 -0.9979 76/77 2.3582 90.70 4.400 -36.2271 0.0347 -0.0296 0.0015 0.0749 -0.0878 77/78 2.0137 77.45 1.600 -19.2166 0.3793 -0.4080 -0.0005 0.4959 -0.4599

5.9. CÁLCULO DE PLACAS DE ANCLAJE El cálculo de las placas de anclajes de la tolva de orujo es análogo al de la tolva de almacenamiento por lo que solamente se muestra los resultados obtenidos.

Los datos necesarios para realizar este cálculo son las reacciones más desfavorables en los extremos empotrados del soporte de la tolva, que se obtienen a partir del listado de cálculo proporcionado por el programa y ya ponderadas, son:

KgcmMKgcmM

KgR

Y

X

Z

·800.4·500.64

470.23

===

La sección de los pilares de la tolva de almacenamiento está formada por dos perfiles UPN-100([]).




PLACA ANCLAJE

TOLVA ORUJO

2UPN 100([])

DATOS

Dimensión A (cm) 30 30

Dimensión B (cm) 30 30

Dist.Perno-borde: g (cm) 5 5

Momento: Mx, My (cm·kg) 64500 4800

Carga compres.: N(kg) 23470 23470

CALCULOS

Tension<167Kg/cm2 62,58 50,09

vano : x (cm) 2,00 2,00

vuelo : y (cm) 2,00 2,00

Momento (abs) M1 (cm·kg) 125,16 100,18

Momento (abs) M2 (cm·kg) 93,87 75,14

Momento máx. M (cm·kg) 125,16 100,18

DIMENSIONAMIENTO

Espesor (mm) 5,37 4,81

Nº de garrotas 4,00 4,00

Esfuerzo de c/garrota (kg) 2.347,50 3.049,85

Diámetro garrotas (mm) 11,66 13,29

SOLUCION Dimensiones placa (mm) 300x300x10 Nº Garrotas 4 Diametro Garrotas (mm) 16

5.10. CÁLCULO DE CIMENTACIÓN La cimentación de las tolvas de orujo y orujillo consiste, al igual que la cimentación de las tolvas de almacenamiento, en zapatas aisladas arriostradas mediante vigas zuncho. Dichas zapatas serán calculadas según la Instrucción de Hormigón Estructural, EHE-98. Las tolvas de orujo forman una batería conjunta de 4 elementos dispuestos en línea, para que sea posible la circulación de camiones a lo largo de la parte inferior de las tolvas. Debido a esto existen dos tipos de zapatas, aunque se calcularan tres tipos como en el caso de las tolvas de almacenamiento para abarcar una posible ampliación de la batería de tolvas:

a) Zapata de un solo pilar: Dicha zapata se encuentra en las esquinas de la zona de almacenamiento de orujo y se realizarán centradas si no coinciden con la zona de medianería.




b) Zapata de dos pilares: Su posición corresponde a aquellos pilares que se encuentren en los límites de la zona de almacenamiento de orujo. El momento determinante de cálculo estará condicionado por la diferencia de llenado de las tolvas que soporta.

c) Zapata de cuatro pilares: Consiste en la zapata interior de la zona de almacenamiento

de orujo. Este tipo de zapata no aparece en el proyecto pero si en el cálculo ya que es preciso conocer las dimensiones necesarias de la cimentación en el caso de una posible ampliación de la batería de tolvas o un cambio en la disposición de las mismas. El momento de cálculo en dichas zapatas se determina a partir del caso más desfavorable de llenado de las tolvas que soporta.

Las vigas de arrostramiento entre zapatas se muestran en el plano de cimentación. Al

no existir cerramiento en dichas vigas zuncho, el momento de cálculo se determina a partir de la carga más desfavorable que pueda existir sobre el mismo. El cálculo se realiza de la misma forma que en el caso de la cimentación de las tolvas de almacenamiento. En este apartado nos limitaremos a mostrar los resultados de cálculo y las dimensiones de las zapatas obtenidas, así como la sección y la disposición de las armaduras:

CÁLCULO DE ZAPATAS (Tolvas de Orujo y Orujillo)

Tipo de Zapata A B C (Opcional)

DATOS

Axial primer pilar (N1) (Kg) 36.064 36.064 72.128

Axial segundo pilar (N2) (Kg) - 784 1.566

Momento pilar (Mx) (cm·Kg) 5.640 1.056.400 2.116.860

CÁLCULO

Excentricidad (ex) (cm) 0,16 29,29 29,35

Área mínima (Smin) (cm2) 17.719 35.437 70.875

Ancho de zapata (X) (cm) 130 220 250

Longitud de zapata (Y) (cm) 130 160 250

Tensión máxima (σmax) 1,55 1,50 1,68

Cortante de cálculo (Vc) (Kg) 8.568 17.465 21.150

Cortante máximo (Vcu) (Kg) 13.785,15 20.897,71 22.914

Vuelo (v) (cm) 57 82 101

Canto (h) (cm) 40 50 50

Mto. cálculo en X (Mdx) (cm·Kg) 530.497 1.429.499 3.400.000

Mto. cálculo en Y (Mdy) (cm·Kg) - 1.302.224 -

Sección armadura en X (Ax) (cm2) 4,34 9,15 22,05

Sección armadura en Y (Ay) (cm2) - 8,26 -

Sección cuantía min. (Acx) (cm2) 9,72 14,96 23,37

Sección cuantía min. (Acy) (cm2) - 20,56




SOLUCIÓN

Dimensiones (XxYxh) (cm) 130x130x40 220x160x50 250x250x50

Armado en X 8 Ø16@21 cm

Armado en Y # 7Ø16@20cm

10 Ø16@23 cm #12Ø16@21 cm

Recubrimiento (cm) 5 5 5 La viga de arrostramiento que se utilizará en este caso será la misma que la calculada en el caso de las tolvas de almacenamiento, apartado 6.10.4.


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