Combinaciones de carga para tensiones de tuberías debidas cargas ocasionales

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Los módulos adicionales RF-PIPING y RF-PIPING Design permiten diseñar sistemas de tuberías según EN 13480-3 [1], ASME B31.1 y B31.3. En el caso de la norma europea, la determinación de las tensiones de tubería está basada en las fórmulas del apartado 12.3 Análisis de flexibilidad. Dependiendo del tipo de tensión, se aplica uno o más momentos resultantes sin considerarse entre ellos. Esta diferenciación ocurre al determinar, por ejemplo, las tensiones debidas a cargas ocasionales.

Fórmula de tensión 12.3.3-1 para cargas ocasionales según EN 13480-3:

Fórmula 1

σ2 = pc · do4 · en  0,75 · i · MAZ  0,75 · i · MBZ  k · ft

La tensión σ2 consta de tres términos. La presión interna es la primera parte. Las otras dos partes solo difieren según el índice del momento. El momento MA se compone de cargas mecánicas sostenidas (por ejemplo, la tubería o el peso del fluido). El momento MB representa las cargas ocasionales (por ejemplo, viento o nieve). Por lo tanto, es necesario calcular las porciones de momento por separado. Solo un momento volvería a una combinación de carga de tubería. Por lo tanto, no se puede realizar el diseño según la fórmula. Esto se puede resolver utilizando combinaciones de resultados. En las combinaciones de resultados, puede sumar o restar los resultados de casos de carga o combinaciones. De este modo, las partes individuales se conocen y se pueden diseñar por separado.

La siguiente figura muestra un ejemplo de una estructura de combinación para la situación de diseño ocasional. La combinación final y la combinación proporcionada para el diseño se resaltan en rojo.

Imagen 01 - Combinatoria

Opcion 1

En la combinación mostrada en la Opción 1, se ingresa una combinación de carga de tubería con el atributo 'OCC' para el caso de carga de viento. Esta PC5 se combina con cargas sostenidas tradicionales en una nueva combinación de resultados, RC2. El momento se puede dividir así en las porciones individuales MA y MB.

Opcion 2

En la opción 2, se examina con mayor precisión la acción de las cargas de viento en combinación con los otros casos de carga. Se ingresa una nueva combinación de carga de tubería, PC5, que tiene una estructura similar a la PC4 e incluye una caja de carga de viento. En RC2, estas dos situaciones de tensión operativa se restan entre sí, de modo que solo quedan las fuerzas internas del viento y posiblemente los efectos del análisis de segundo orden. Estas fuerzas internas se superponen posteriormente con cargas sostenidas tradicionales en un RC adicional.

La siguiente imagen del módulo de diseño RF-PIPING muestra el diseño. También se muestran las porciones de momento resultantes MA y MB.

Imagen 02 - Documentación para las partes del momento

Bibliografía

[1]Tuberías industriales de metal. Parte 3: Diseño y cálculo. BS EN 13480-3: 2012
[2] Manual de RFEM. Tiefenbach: Dlubal Software, febrero de 2016. Descargar

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  • Actualizado 25. noviembre 2020

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