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Combinaciones de carga

Cargas y combinaciones
  SDC Verifier  Load Combinations

Todas las normas de diseño suelen definir diferentes combinaciones de carga que deben aplicarse al modelo de análisis de elementos finitos. En las fases iniciales de la verificación es importante asegurarse de que las combinaciones de carga de diseño se establecen correctamente para cumplir los requisitos del código.

SDC Verifier pone a disposición de los usuarios una interfaz para combinar todas las cargas de diseño en combinaciones de carga de forma rápida y cómoda.

En lugar de centrarse en la combinación de carga completa (en SDC Verifier las llamamos Conjuntos de cargas), SDC Verifier calcula por separado las influencias de diferentes cargas básicas(denominadas Cargas individuales en el programa) sobre la estructura. La respuesta global de una estructura y el efecto de la carga en situaciones reales se obtiene combinando el resultado de estas cargas básicas en combinaciones de carga.

Núcleo de cálculo de SDC Verifier:

    • Carga individual – un único resultado de carga básico. Puede ser un Paso del análisis Ansys o una combinación de carga FEM más Restricción en Simcenter y Femap;

    • Conjunto de cargas – combinación lineal de cargas. Teniendo en cuenta los factores de seguridad y los factores de carga parcial;

    • Grupo de cargas – conjunto de resultados. Utilizando SDC Verifier el usuario puede crear un grupo de Cargas Individuales, Conjuntos de Cargas o incluso Grupos de Grupos. Y las combinaciones, por supuesto, también son posibles.
Representación visual en una tabla de cargas individuales, grupos de cargas y conjuntos de cargas (combinaciones de cargas)


Tanto las cargas vivas como las cargas muertas, como la Carga de Viento, la Carga de Tormenta, la Carga de Terremoto (Carga Sísmica), la Carga de Nieve, la Carga Viva del Techo, la Carga de Gravedad, o la carga de función, por ejemplo, la Carga de Elevación, la Carga en Movimiento, la Carga de Aceleración, etc. pueden establecerse como Cargas Individuales.

Las cargas básicas de diferentes tipos, que actúan sobre la estructura al mismo tiempo, pueden combinarse en Conjuntos de carga. En SDC Verifier los Conjuntos de Carga se multiplican con factores de carga. Para cada combinación pueden definirse factores de seguridad o factores de resistencia.

Los grupos de carga permiten determinar valores mínimos, máximos y absolutos de cualquier salida como tensiones, desplazamientos y fuerzas, etc. para su diseño de tensiones o cualquier otra evaluación. Compruebe resultados como daños por fatiga, diseño de resistencia, factores de pandeo o factores de utilización.

Crear/editar conjuntos de cargas múltiples (combinaciones de cargas) en SDC Verifier

Incluso con un número reducido de cargas individuales, pueden generarse más de 1.000 combinaciones de carga utilizando factores de carga parciales. El tiempo total de cálculo sigue siendo corto porque el uso de la CPU se basa en un número mucho menor de cargas básicas.

Vea el vídeo tutorial sobre Combinaciones de carga en SDC Verifier

Los resultados de este gran número de combinaciones de carga se organizan en Grupos de Carga. Por ejemplo, las tensiones mínimas o máximas o las fuerzas de reacción máximas en todas las ubicaciones e incluso resultados más complicados como la vida a fatiga pueden representarse en un solo gráfico o tabla. ¡Una comprobación estructural completa según cualquier norma puede representarse ahora con unos pocos gráficos o tablas!

En conclusión, no importa qué código o método utilice, el núcleo de cálculo de SDC Verifier ofrece al usuario la oportunidad de combinar las cargas básicas en una cantidad infinita de combinaciones de carga y agruparlas para una comprobación adecuada.

Además, la herramienta de carga gobernante y de búsqueda de picos de SDC Verifier ayudará al usuario a determinar los efectos cruciales y a manejar una gran cantidad de combinaciones de carga.

He aquí algunos ejemplos de combinaciones de carga según diferentes normas.

Símbolos y abreviaturas de las combinaciones de carga para EN13001

Aquí puede comprar las normas EN13001

Símbolos y abreviaturasDefiniciones
ϕ1Factor dinámico que actúa sobre la masa de la grúa
ϕ2Factor dinámico de la carga del polipasto al izar una carga en tierra no sujeta en funcionamiento regular
ϕ2cFactor dinámico en la carga del polipasto al izar una carga en tierra no sujetada en condiciones excepcionales
ϕ3Factor dinámico para efectos de inercia y gravedad por liberación repentina de una parte de la carga del polipasto
ϕ4Factor dinámico para cargas causadas por el desplazamiento sobre una superficie irregular
ϕ5Factor dinámico para cargas causadas por la aceleración de todos los accionamientos de la grúa
ϕ6Factor dinámico para cargas de prueba
ϕ7Factor dinámico para cargas debidas a fuerzas de amortiguación
ϕ9Factor dinámico de pérdida involuntaria de carga del polipasto
ϕL,ϕMLFactores para el cálculo de la fuerza en caso de que se active el limitador de carga o de momento
ηWFactor de carga restante del polipasto en estado fuera de servicio
McMasa de la grúa
MhlMasa de la carga de elevación
TsDesplazamiento por una superficie irregular
AnhAceleración: movimientos de elevación excluidos
AmAceleración: todos los movimientos
DDesplazamientos
W_inCargas de viento en servicio
SnCargas de nieve y hielo
TvVariaciones de temperatura
SkInclinación
W_outCargas de viento fuera de servicio
PruebeCargas de prueba
BFuerzas tampón
TFuerzas de inclinación
E-paradaFuerzas motrices debidas a la parada de emergencia
FmFuerzas motrices debidas al fallo del mecanismo
EExcitación del soporte de la grúa
γpFactor de seguridad parcial
Símbolos y abreviaturas de las combinaciones de carga para EN13001

Cargas, combinaciones de carga y factores de seguridad parciales (General)

Cargas regulares

Combinación de cargasReferencia de la cláusulaDescripción
A14.2.2.2Elevación y desplazamiento de cargas; Sólo deben tenerse en cuenta las aceleraciones de aquellos movimientos que se producen regularmente con el movimiento de elevación.
A24.2.2.3Liberación repentina de parte de la carga de elevación; Los efectos de otros movimientos distintos a la elevación se combinan como en A1.
A34.2.2.5Carga o accesorio de elevación suspendido; Con una carga o accesorio de elevación suspendido, se tendrá en cuenta cualquier combinación de fuerzas de aceleración o desaceleración causadas por cualquiera de los accionamientos, incluido el accionamiento de elevación, o de su secuencia durante los movimientos de posicionamiento, de acuerdo con el funcionamiento normal previsto, así como el control de los accionamientos.
A44.2.2.4Desplazamiento con carga sobre una superficie o vía irregular, sin los efectos del movimiento de elevación
Método de la tensión admisible
A1(ϕ1 x Mc) + (ϕ2 x Mhl) + (ϕ5 x Anh) + D
A2(ϕ1 x Mc) + (ϕ3 x Mhl) + (ϕ5 x Anh) + D
A3Mc + Mhl + (ϕ5 x Am) + D
A4(ϕ4 x Ts) + (ϕ5 x Anh) +D
Tome nota:Factor de seguridad global γf=1,48, sólo para el «Método de la tensión admisible»
Método del estado límite
A1( γp* x ϕ1 x Mc) + (1,34 x ϕ2 x Mhl) + (1,34 x ϕ5 x Anh) + (γp** x D)
A2(γp* x ϕ1 x Mc) + (1,34 x ϕ3 x Mhl) + (1,34 x ϕ5 x Anh) + (γp** x D)
A3(γp* x Mc) + (1,34 x Mhl) + (1,34 x ϕ5 x Am) + (γp** x D)
A4(1,22 x ϕ4 x Ts) + (1,34 x ϕ5 x Anh) + (γp** x D)
Tome nota:γp* – son coeficientes parciales de seguridad que se tomarán de acuerdo con la tabla 9, teniendo debidamente en cuenta los factores variables indicados en la tabla; γp** – son coeficientes parciales de seguridad que se aplicarán a las cargas debidas a los desplazamientos que se tomarán de acuerdo con 4.3.5. Coeficiente de resistencia γm(factor de seguridad para el «método del estado límite»).

Cargas ocasionales

Combinación de cargasReferencia de la cláusulaDescripción
B1 a B44.2.3.1Equivalente a A1 a A4 pero teniendo en cuenta el viento en servicio y las cargas de otras acciones medioambientales;
B54.2.3.4Grúa en funcionamiento normal, desplazándose sobre una superficie irregular a velocidad constante y ladeada, con viento en servicio y cargas de otras acciones ambientales.
Método de la tensión admisible
B1(ϕ1 x Mc) + (ϕ2 x Mhl) + (ϕ5 x Anh) + D + W_in + Sn +Tv
B2(ϕ1 x Mc) + (ϕ3x Mhl) + (ϕ5 x Anh) +D + W_in + Sn +Tv
B3Mc + Mhl + (ϕ5 x Am) +D + W_in + Sn +Tv
B4(ϕ4 x Ts) + (ϕ5 x Anh) +D + W_in + Sn +Tv
B5(ϕ4 x Ts) + D + W_in + Sn +Tv + Sk
Tome nota:Factor de seguridad global γf=1,34, sólo para el «Método de la tensión admisible»
Método del estado límite
B1(γp* x ϕ1 x Mc) + (1,22 x ϕ2 x Mhl) + (1,22 x ϕ5 x Anh) + (γp** x D) + (1,22 x W_in) + (1,22 x Sn) +(1,16 x Tv)
B2(γp* x ϕ1 x Mc) + (1,22 x ϕ3x Mhl) + (1,22 x ϕ5 x Anh) + (γp** x D) + (1,22 x W_in) + (1,22 x Sn) +(1,16 x Tv)
B3(γp* x Mc) + (1,22 x Mhl) + (1,22 x ϕ5 x Am) + (γp** x D) + (1,22 x W_in) + (1,22 x Sn) +(1,16 x Tv)
B4(1,16 x ϕ4 x Ts) + (1,22 x ϕ5 x Anh) + (γp** x D) + (1,22 x W_in) + (1,22 x Sn) +(1,16 x Tv)
B5(1,16 x ϕ4 x Ts) ++ (γp** x D) + (1,22 x W_in) + (1,22 x Sn) +(1,16 x Tv) + (1,16 x Sk)
Tome nota:γp* – son coeficientes parciales de seguridad que se tomarán de acuerdo con la tabla 9, teniendo debidamente en cuenta los factores variables indicados en la tabla; γp** – son coeficientes parciales de seguridad que se aplicarán a las cargas debidas a los desplazamientos que se tomarán de acuerdo con 4.3.5. Coeficiente de resistencia γm(factor de seguridad para el «método del estado límite»).

Cargas excepcionales

Combinación de cargasReferencia de la cláusulaDescripción
C14.2.4.1Grúa en condiciones de servicio, elevando una carga puesta a tierra a una velocidad de elevación excepcional, aplicando ϕ2c, véase la tabla 3.
C24.2.4.2Grúa en condiciones fuera de servicio, incluyendo viento fuera de servicio y cargas de otras acciones medioambientales.
C34.2.4.3Grúa en condiciones de prueba; los efectos de los diferentes movimientos se combinan según sea pertinente para el procedimiento de prueba; carga de viento según lo especificado en 4.2.4.3 para las condiciones de prueba.
C44.2.4.4Grúa con carga de elevación en combinación con fuerzas de amortiguación.
C54.2.4.5Grúa con carga de elevación en combinación con fuerzas de inclinación.
C64.2.4.6Grúa con carga de polipasto en combinación con las cargas provocadas por el corte de emergencia. El valor del factor ϕ5 , será el correspondiente a la situación de desconexión de emergencia.
C74.2.4.7
4.2.4.8
Cargas debidas al funcionamiento de la protección contra sobrecargas; Las cargas de acuerdo con 4.2.4.7 y 4.2.4.8 se tendrán en cuenta por separado y cuando sea pertinente. En caso de estabilidad de la grúa, sólo se tendrán en cuenta las cargas de acuerdo con 4.2.4.8.
C84.2.4.9Grúa con pérdida involuntaria de carga de elevación.
C94.2.4.10Grúa con carga de elevación en combinación con cargas causadas por el fallo del mecanismo.
C104.2.4.11Grúa con carga de elevación en combinación con cargas debidas a la excitación externa del soporte de la grúa.
C114.24.12Grúa durante el montaje, desmontaje y transporte.
Método de la tensión admisible
C1(ϕ1 x Mc) + (ϕ2c x Mhl) + D
C2Mc + (ηW x Mhl) + D + Sn + Tv + W_out
C3(ϕ1 x Mc) + (ϕ5 x Anh) + D + W_in + (ϕ5 x Test)
C4Mc + Mhl + D + (ϕ7 x B)
C5Mc + Mhl + D + T
C6Mc + Mhl + D + (ϕ5 x E_stop)
C7Mc + (ϕL x Mhl) + D
C8Mc + (ϕ9 x Mhl) + D
C9Mc + Mhl + D + (ϕ5 x Fm)
C10Mc + Mhl + D + E
C11Mc + D + W_in
Tome nota:Factor de seguridad global γf=1,22, sólo para el «Método de la tensión admisible»
Método del estado límite
C1(γp* x ϕ1 x Mc) + (1,1 x ϕ2c x Mhl) + (γp** x D)
C2(γp* x Mc) + (1,1 x ηW x Mhl) + (γp** x D) + (1,1 x Sn) + (1,05 x Tv) + (1,1 x W_out)
C3(γp* x ϕ1 x Mc) + (1,1 x ϕ5 x Anh) + (γp** x D) + (1,16 x W_in) + (1,1 x ϕ5 x Test)
C4(γp* x Mc) + (1,1 x Mhl) + (γp** x D) + (1,1 x ϕ7 x B)
C5(γp* x Mc) + (1,1 x Mhl) + (γp** x D) + (1,1 x T)
C6(γp* x Mc) + (1,1xMhl) +(γp** x D) + (1,1 x ϕ5 x E_stop)
C7(γp* x Mc) + (1,1 x ϕL x Mhl) + (γp** x D)
C8(γp* x Mc) + (1,1 x ϕ9 x Mhl) + (γp** x D)
C9(γp* x Mc) + (1,1x Mhl) + (γp** x D) + (1,1 x ϕ5 x γpm)
C10(γp* x Mc) + (1,1 x Mhl) + (γp** x D) + (1,1 x E)
C11(γp* x Mc) + (γp** x D) + (1,1 x W_in)
Tome nota:γp* – son coeficientes parciales de seguridad que se tomarán de acuerdo con la tabla 9, teniendo debidamente en cuenta los factores variables indicados en la tabla; γp** – son coeficientes parciales de seguridad que se aplicarán a las cargas debidas a los desplazamientos que se tomarán de acuerdo con 4.3.5. Coeficiente de resistencia γm(factor de seguridad para el «método del estado límite»).

Combinaciones de carga y factores de seguridad parciales para la prueba de estabilidad de la grúa

Cargas regulares

Combinación de cargasReferencia de la cláusulaDescripción
A14.2.2.2Elevación y desplazamiento de cargas; Sólo deben tenerse en cuenta las aceleraciones de aquellos movimientos que se producen regularmente con el movimiento de elevación.
A24.2.2.3Liberación repentina de parte de la carga de elevación; Los efectos de otros movimientos distintos a la elevación se combinan como en A1.
Método de la tensión admisible
A1Mc + Mhl + Am + Re
A2Mc + (ϕ3 x Mhl) + Am + D
Tome nota:Factor de seguridad global γf=1,48, sólo para el «Método de la tensión admisible»
Método del estado límite
A1(γp x Mc) + (1,22 x Mhl) + (1,22 x Am) + (1,1 x D)
A2(γp x Mc) + (1,22 x ϕ3 x Mhl) + (1,22 x Am) + (1,1 x D)
Tome nota:γp – es el factor de seguridad parcial de la masa de la grúa y se tomará de acuerdo con la tabla 13. Coeficiente de resistencia γm(factor de seguridad para el «método del estado límite»).

Cargas ocasionales

Combinación de cargasReferencia de la cláusulaDescripción
B14.2.3.1Equivalente a A1 a A4 pero teniendo en cuenta el viento en servicio y las cargas de otras acciones medioambientales;
Método de la tensión admisible
B1Mc + Mhl + Am + D + W_in + Sn
Tome nota:Factor de seguridad global γf=1,34, sólo para el «Método de la tensión admisible»
Método del estado límite
B1(γp x Mc) + (1,16 x Mhl) + (1,16 x Am) + (1,05 x D) + (1,16 x W_in) + (1,16 x Sn)
Tome nota:γp – es el factor de seguridad parcial de la masa de la grúa y se tomará de acuerdo con la tabla 13. Coeficiente de resistencia γm(factor de seguridad para el «método del estado límite»).

Cargas excepcionales

Combinación de cargasReferencia de la cláusulaDescripción
C24.2.4.2Grúa en condiciones fuera de servicio, incluyendo viento fuera de servicio y cargas de otras acciones medioambientales.
C34.2.4.3Grúa en condiciones de prueba; los efectos de los diferentes movimientos se combinan según sea pertinente para el procedimiento de prueba; carga de viento según lo especificado en 4.2.4.3 para las condiciones de prueba.
C44.2.4.4Grúa con carga de elevación en combinación con fuerzas de amortiguación.
C54.2.4.5Grúa con carga de elevación en combinación con fuerzas de inclinación.
C64.2.4.6Grúa con carga de polipasto en combinación con las cargas provocadas por el corte de emergencia. El valor del factor ϕ5 , será el correspondiente a la situación de desconexión de emergencia.
C74.2.4.7
4.2.4.8
Cargas debidas al funcionamiento de la protección contra sobrecargas; Las cargas de acuerdo con 4.2.4.7 y 4.2.4.8 se tendrán en cuenta por separado y cuando sea pertinente. En caso de estabilidad de la grúa, sólo se tendrán en cuenta las cargas de acuerdo con 4.2.4.8.
C84.2.4.9Grúa con pérdida involuntaria de carga de elevación.
C94.2.4.10Grúa con carga de elevación en combinación con cargas causadas por el fallo del mecanismo.
C104.2.4.11Grúa con carga de elevación en combinación con cargas debidas a la excitación externa del soporte de la grúa.
C114.24.12Grúa durante el montaje, desmontaje y transporte.
Método de la tensión admisible
C2Mc + D + W_out
C3Mc + Am + Re + W_in + Prueba
C4Mc + Mhl* + D + B
C6Mc + Mhl + D + E_stop
C7Mc + (ϕML xMhl) + D
C8Mc + (ϕ9 xMhl) + D
C9Mc + Mhl + D + Fm
C10Mc + Mhl + D + E
C11Mc + D + W_in
Tome nota:C4 Mhl* Sólo debe aplicarse si los efectos del peso propio son desfavorables. Factor de seguridad global γf=1,22, sólo para el «Método de la tensión admisible».
Método del estado límite
C2(γp x Mc) + (1,0 x D) + (1,1 x W_out)
C3(γp x Mc) + (1,1 x Am) + (1,0 x D) + (1,1 x W_in) + (1,1 x Test)
C4(γp x Mc) + (1,1x Mhl*) + (1,0 x D) + (1,1 x B)
C6(γp x Mc) + (1,1 x Mhl) + (1,0 x D) + (1,1 x E_stop)
C7(γp x Mc) + (1,1 x ϕML xMhl) + (1,0 x D)
C8(γp x Mc) + (1,1 x ϕ9 xMhl) + (1,0 x D)
C9(γp x Mc) + (1,1 x Mhl) + (1,0 x D) + (1,1 x Fm)
C10(γp x Mc) + (1,1 x Mhl) + (1,0 x D) + (1,1 x E)
C11(γp x Mc) + (1,0 x D) + (1,1 x W_in)
Tome nota:C4 Mhl* Sólo se aplicará si los efectos del peso muerto son desfavorables; γp – es el factor de seguridad parcial de la masa de la grúa y se tomará de acuerdo con la tabla 13. Coeficiente de resistencia γm(factor de seguridad para el «método del estado límite»).