1 DESCRIPCIÓN GENERAL
1.1 Objetivo del análisis
El objetivo de este documento es la validación estructural del brazo de sujeción de luminaria Orbit según la norma UNE-EN-40-3. La columna ha sido diseñada por Escofet 1886 S.A.
1.2 Descripción
El modelo consta de una base inferior de la columna y un fuste central donde se acopla la luminaria. La luminaria se fija al fuste por medio de uniones atornilladas a través de un brazo de unión, siendo éste el objeto de estudio.
Los materiales que forman las diferentes partes son:
- Brazo y luminaria: Fundición de aluminio L-2652 EN AC 42100 sin ningún tratamiento térmico.
- Tornillería: Acero inoxidable A2 (304)
- La unión del brazo al tubo se realiza mediante dos tornillos DIN912 M8 con sus correspondientes arandelas DIN125 y DIN127
- La unión del brazo a la bandeja se realiza mediante tres tornillos DIN7991 M6x16 (los tres tornillos van roscados al brazo)
Las siguientes imágenes muestran las características geométricas consideradas en el análisis. El modelo shell y sólido se ha generado a partir del archivo 3D («farola_orbit_brazo_reforzado.stp»)
1 MÉTODO DE CÁLCULO
1.1 Introducción
Este capítulo describe el método de análisis y las herramientas empleadas para obtener los resultados mostrados en el capítulo Análisis. El análisis se ha realizado por medio del método de los elementos finitos. El software utilizado para llevar a cabo este análisis es ANSYS v19.
1.2 Metodología de análisis
El proceso de cálculo se ha llevado a cabo en tres fases:
FASE 1: DISEÑO
Preparación del modelo geométrico tridimensional de la columna para ser considerado en la siguiente fase, empezando con el modelo 3D sólido proporcionado por ESCOFET 1886 S.A.
Se consideran elementos shell y solid para la prepararación del modelo 3D.
FASE 2: DETERMINACIÓN DE CARGAS
Las cargas de viento sobre la columna se determinan por fórmula, conforme a los requisitos establecidos en la norma UNE-EN 40-3 parte 1: “Especificación para cargas características”.
FASE 3: ANÁLISIS ESTRUCTURAL ESTÁTICO
Se lleva a cabo un análisis estructural estático por medio del método de los elementos finitos del modelo CAD de la fase de diseño anterior. El análisis se llevó a cabo de acuerdo con las fases siguientes:
- – Preparación del modelo para cálculo por elementos finitos.
- Preparación de geometría de cálculo.
-
- Asignación de cualidades y propiedades de material.
- Preparación de condiciones matemáticas de cálculo: malla.
- Aplicación de cargas y condiciones de contorno al modelo mallado. La determinación de cargas se realiza en base a los requisitos establecidos en la norma UNE-EN 40-3 parte 1: “Especificación para cargas características”.
- Obtención de resultados del modelo mallado con las cargas correspondientes a cada hipótesis de carga.
Se realizará un tipo de análisis para cada hipótesis de carga:
- Análisis estructural estático: Mediante la realización del análisis estructural se pretenden conocer los esfuerzos y deformaciones de la estructura como resultado de la aplicación de cargas estáticas y condiciones de contorno conocidas.
