Tema 1.2: Superestructura del horno.

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Tema 1.2: Superestructura del horno.

Mensaje por Jose R Persaud G el Jue Oct 20, 2016 10:46 pm

E.E. Ingeniería Mecánica, cohorte 2014 I

Tema 1.2: Superestructura del horno.

Objeto de estudio: Superestructura del horno de fusión acería de panchones:

Durante el estudio de nuestra base material, horno No 5 de la acería de planchones, procedimos al abordaje del siguiente objeto de estudio: La superestructura del horno, encontrándonos con una estructura que realiza varias funciones: sirve de medio de desplazamiento de los mástiles que accionan los brazos porta electrodos, soporta los brazos porta tapa que a su vez sostienen la bóveda del horno, en la parte posterior está apoyada en un pin central y en la parte delantera sobre tres ruedas elásticas que permiten los movimientos de giro del horno, y presenta una plataforma donde están instalados los componentes del sistema de elevación.

Origen de las estructuras: Los grupos humanos eran nómadas, buena parte de los neolíticos también, eran semi sedentarios, debieron existir en refugios como cuevas que fueron las primeras estructuras, en Egipto se dio origen al templo conjunto desmesurado concebido como un símbolo de poder, la expansión del imperio romano a lugares donde no se conocía la vida urbana obligo a la creación de ciudades de nueva planta lo que potencio el desarrollo de una teoría y unas practicas urbanísticas complejas.

La ingeniería estructural: la base de la ingeniería estructural es la mecánica estructural y tiene como objetivo la investigación de las mejores formas y dimensiones que se han de dar a los elementos de una construcción para permitirle resistir las acciones que se solicitan y obtener el resultado de la manera más económica posible, utiliza en sus planteamientos todas las nociones de la estática, utiliza constantemente las nociones del equilibrio la reducción de sistemas de fuerza, seccionamiento de sólidos. Esquemáticamente una estructura puede ser analizada planteado solamente tres conjuntos de ecuaciones.

Proceso de concepción, diseño y fabricación de sistemas estructurales:
Concepción: Parte de una especificación de requisitos y que requiere imaginación creativa y juicio ingenieril, para plantear alternativas y seleccionar una solución.

Analisis: EN esta fase se determina mediante cálculos que se basan en técnicas y métodos específicos, la respuesta de la estructura, a cargas o acciones predefinida, estableciendo los esfuerzos en los elementos de la estructura y desplazamientos en los puntos mas representativos.
Diseño: dimensionamiento detallado de los elementos estructurales en base a los esfuerzos que han de soportar y selección de lso materiales.
Construcción o fabricación: fase final en la que se realiza la estructura.

Estructuras Metálicas:
Son un producto creado por la ingeniería estructural cumple con las mismas condicionantes de las estructuras de hormigón, es decir están diseñadas para resistir acciones verticales y horizontales y consiste en un Conjunto de elementos consolidados entre si con la misión de soportar los esfuerzos que actúan sobre ellos, estos esfuerzos reciben el nombre de cargas, que pueden ser fijas (las que no varían y siempre tienen el mismo valor) o variables (las que varían con el paso de tiempo), estas cargas inducen a un estado tensional que es soportado por los materiales que la componen,

las estructuras están sometidas a 5 tipos de esfuerzos.

Esfuerzos de tracción: Son las fuerzas que actúan sobre la estructura y tienden a estirarla.
Esfuerzo de compresión: Son las fuerzas que tienden a comprimir la estructura .
Esfuerzo de flexión: Cuando las fuerzas a que actúan sobre el tienden a curvarlo.
Esfuerzo de torsión Cuando las fuerzas que actúan tienden a retorcerlo.
Esfuerzo de cortadura: Cuando las fuerzas que actúan sobre el tienden a cortarlo o rasgarlo.

Resistencia de los materiales: es la ciencia que trata el calculo de la resistencia mecancia, rigidez y estabilidad de las piezas de una estructura, estudia el modelo del solido deformable, donde se tiene en consideración los fenómenos de deformación y rotura, ya que cumple que tiene resistencia finita y que se deforma. Además se les supone una serie de cualidades como son la isotropía, homogeneidad y continuidad.
Resistencia mecánica: las fuerzas internas máximas o tensiones que es capaz que es capaz de desarrollar dicho cuerpo, dependerá del material que esta hecho y de las dimensiones del mismo.

Rigidez: Capacidad de oposición a las deformaciones.
Estabilidad: Capacidad de un elemento de oponerse a perturbaciones manteniendo el equilibrio.
Las fuerzas exteriores que aplicamos sobre los cuerpos provocan en ellos fuerzas interiores que se oponen a las exteriores, al aumentar las fuerzas exteriores aumenta el valor de las fuerzas interiores y ello sucederá así hasta llegar a su valor límite, a partir de allí el sólido se romperá. E por esta razón que existen los valores de seguridad, que son los que establecen hasta donde se puede aplicar esfuerzos sin llegar a la rotura.

Tipos de estructuras:

Estructuras entramadas: son las que se utilizan en la construcción de casas y edificios, (pilares y vigas), están constituidas por barras de hormigón armado (hormigón con barras de acero en su interior o acero unidas entre si de manera rígida.
Estructuras trianguladas: están conformadas por barras unidas entre si en forma de triangulo, ejemplo las utilizadas en las estructuras de las grúas.
Estructuras colgantes: se emplean cables de los que cuelgan parte de la estructura, los cables se llaman tirantes y suelen tender a estirarse. Los tirantes llevan en sus extremos unos tensores para tensar el cable o destensarlo según se requiera durante el montaje y mantenimiento.

Estructuras laminares: Son todas aquellas formadas por laminas resistentes que están conectadas entre si y que sin alguna de ellas la estructura se volvería inestable, como lo son las carrocerías, fuselajes de aviones, de barcos y aviones.

Estructuras goedescas: son estructuras poco comunes que están formadas por hexágonos o pentágonos y suelen ser muy resistentes y ligeras, normalmente tiene forma de esfera o cilindro.

Estructuras abovedadas: son aquellas donde se emplean bóvedas, cúpulas y arcos para repartir y equilibrar el peso de la estructura, normalmente se utilizan en la construcción de iglesias y catedrales.

Como se unen las estructuras metálicas: para que todos los elementos de una estructura se comporten perfectamente según su diseño, es necesario que estén ensamblados unidos de alguna manera, para escoger el tipo de unión hay que tener en cuenta cómo se comporta y como se va a montar la conexión que se va a hacer, existen conexiones rígidas, semirrígidas y flexibles, algunas de esas conexiones necesitan que sean desmontables, que giren, que se deslicen, dependiendo de ellos tendremos dos formas de unión fundamentales:

Por soldadura: Es la más común en las estructuras metálicas de acero y no es más que la unión de dos piezas metálicas mediante el calor, para lograr la fusión de las dos superficies.

Por tornillería: son conexiones rápidas que normalmente se aplican a estructuras de acero ligeras, como por ejemplo para fijar chapas o vigas ligeras.


Jose R Persaud G

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