Arevalo Cabrera, Cesar GiovanniAgudo Canasteros, Laura MelissaGómez Cadena, Jessica Paola2023-01-202023-01-202019https://repositorio.ecci.edu.co/handle/001/3238Desde hace más de una década, uno de los sectores más importantes de la economía colombiana es el de la construcción. Con el fin de implementar una estructura portátil de una torre de pre mezclado de concreto y así mejorar el proceso de construcción; se plantea en este trabajo de grado el diseño, el cálculo teórico y simulación por medio de análisis de elementos finitos de dicha estructura, garantizando la integridad de la misma.From more than a decade, construction becomes in one of the most important sectors of the Colombian economy. In order to implement a portable tower of concrete mixing and improve the construction process, this Bachelor thesis raises the structure’s design, theoretical calculation and the simulation using FEA to guarantee the integrity of it.Dedicatoria III Agradecimientos VII Resumen VIII Abstract X Lista de figuras XIV Lista de tablas XVII Lista de Símbolos y abreviaturas XX Introducción 1 1. Capítulo 1: Planteamiento del Problema 3 1.1 Objetivos 4 1.1.1 Objetivo General 4 1.1.2 Objetivos Específicos 4 1.2 Justificación 5 1.3 Alcance y Delimitación 7 2. Capítulo 2: Marco Teórico 9 2.1 Bases Teóricas 9 2.1.1 Diseño Industrial 9 2.1.1.1 Fases de Diseño 9 2.1.2 Planta Productora de Concreto 11 2.1.2.1 Elementos de una Planta Productora de Concreto 12 2.1.2.2 Planta de Pre-Mezclado 14 2.1.3 Cemento 15 2.1.4 Concreto 15 2.1.5 Cargas 17 2.1.6 Vigas 17 2.1.7 Reacciones de los Apoyos 19 2.1.8 Módulo de Sección y Momento Flector 22 2.1.9 Modo de Vibración y Frecuencias 24 2.1.10 Resonancia Mecánica 26 2.1.11 Circulo de Mohr y Esfuerzo de von Mises 29 2.1.12 Método de los Elementos Finitos 37 2.1.12.1 Elementos 39 Contenido XII 2.2 Bases Legales 41 2.2.1 NSR-10, Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente 41 2.2.2 ASME, American Society of Mechanical Engineers (Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos) 41 2.2.3 ASTM, American Society for Testing and Materials (Sociedad Americana de Ensayos y Materiales) 41 2.3 Antecedentes de la Investigación 42 2.3.1 Diseño y Construcción de una Máquina Automática para la Fabricación de Prefabricados de Hormigón 42 2.3.2 Simulación Mediante el Método de los Elementos Finitos de una Estructura Metálica 43 2.3.3 Soldadura GMAW (Gas Metal Arc Welding) 44 3. Capítulo 3: Marco Metodológico 45 3.1 Tipo de Investigación 45 3.2 Partes de la Investigación 45 3.3 Fuentes para la Obtención de Información 50 4. Capítulo 4: Diseño 51 4.1 Definición de cargas estáticas que soportará la estructura 75 4.2 Cálculos estáticos de manera analítica 77 4.2.1 Condición de Operación de la Estructura 82 4.2.2 Cálculo O-NV2-V-1 86 4.2.3 Cálculo O-NV3-V-1 90 4.2.4 Cálculo O-NV3-V-2 93 4.2.5 Cálculo O-GEN-C-1 97 4.2.6 Condición de Transporte de la Estructura 100 4.2.7 Cálculo T-NV2-V-1 102 4.2.8 Cálculo T-NV3-V-1 105 4.2.9 Cálculo T-NV3-V- 2108 4.2.10 Peso de la estructura 111 4.2.11 Cálculo O-NV1-P-1 113 4.2.12 Cálculo O-NV2-P-1 115 4.2.13 Resumen resultados 117 4.3 Pre-diseño de la estructura portátil en CAD 3D 117 4.4 Análisis estático de la estructura portátil en condiciones de operación y Transporte 123 4.4.1 Etapa de Pre-Proceso 124 4.4.1.1 Definición de las propiedades mecánicas de los materiales usados 125 4.4.1.2 Importación del modelo geométrico en 3D 126 4.4.1.3 Definición de Componentes del Modelo 127 4.4.1.4 Definición de los tipos de Elementos y su Dimensión 128 4.4.1.5 Definición de Conexiones entre Componentes 128 4.4.1.6 Discretización y Representación de Malla 130 4.4.1.7 Definición de Restricciones del modelo y Aplicación de Cargas 130 Contenido XIII 4.4.2 Etapa de Solución 144 4.4.3 Etapa de Post-Proceso 152 4.4.3.1 Modelo de la estructura portátil para premezclado de concreto en condición de operación 153 4.4.3.2 Validación de resultados de elemento finito de la estructura portátil para premezclado de concreto en posición de operación 155 4.4.3.3 Modelo de la estructura portátil para premezclado de concreto en condición de transporte 168 4.4.3.4 Validación de resultados de elemento finito de la estructura portátil para premezclado de concreto en posición de transporte 170 4.4.4 Análisis de Resultados 184 4.5 Análisis dinámico de la estructura portátil por medio de elementos finitos 188 4.6 Diseño definitivo de la estructura portátil 198 4.6.1 Modelo de la estructura portátil para premezclado de concreto en condición de operación 199 4.6.1.1 Análisis de Elemento O-NV1-P-1 201 4.6.1.2 Análisis de Elemento O-NV2-P-1 202 4.6.1.3 Análisis de Elemento O-NV2-V-1 204 4.6.1.4 Análisis de Elemento O-NV2-V-2 206 4.6.1.5 Análisis de Elemento O-NV3-V-1 207 4.6.1.6 Análisis de Elemento O-GEN-C-1 208 4.6.1.7 Análisis de Elemento O-GEN-C-2b 210 4.6.2 Modelo de la estructura portátil para premezclado de concreto en condición de transporte 211 4.6.2.1 Análisis de Esfuerzo y Factor de seguridad en Elemento T-NV2-V-1 215 4.6.2.2 Análisis de Esfuerzo y Factor de seguridad en Elemento T-NV3-V-1 216 4.6.2.3 Análisis de Esfuerzo y Factor de seguridad en Elemento T-NV3-V-2 217 4.6.2.4 Análisis de Esfuerzo y Factor de seguridad en Elemento T-ENG-E-1 219 4.6.2.5 Análisis de Esfuerzo y Factor de seguridad en Elementos Análisis de Elemento T-GEN-E-1 220 4.6.2.6 Análisis de Esfuerzo y Factor de seguridad en Elementos T-NV2-V-2 de diseño definitivo 222 4.6.2.7 Análisis de Esfuerzo y Factor de seguridad en Elementos T-NV3-C-1 de diseño definitivo 224 4.6.2.8 Análisis de Esfuerzo y Factor de seguridad en Elementos T-NV3-V-3 de diseño definitivo 225 4.6.3 Deformación en la Estructura 227 4.6.4 Resumen resultados 231 4.7 Planos propuestos para construcción 233 5. Conclusiones y Recomendaciones 235 5.1 Conclusiones 235 5.2 Recomendaciones 237 5.3 Aclaración 239 Bibliografía 243279 p.application/pdfspaDerechos Reservados - Universidad ECCI, 2019Trabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessAnálisis de elementos finitosIndustria de la construcciónCapacidad de producciónFabricación de plantas para producciónFinite element analysisConstruction IndustryCapacidad de producciónManufacture of plants for productionhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2