El andamio de tubos y abrazaderas es un tipo común de sistema de andamio que consta de abrazaderas y tubos de acero o aluminio. (también conocido como acopladores o accesorios) para conectar los tubos juntos. Los andamios de tubos y acopladores son comunes en la industria de la construcción, donde se requieren estructuras temporales económicas y confiables para facilitar una construcción eficiente..

En andamios, un acoplador se refiere a un accesorio que se utiliza para conectar dos miembros del andamio.. Los acoplamientos vienen en diferentes tipos y opciones.

Las abrazaderas en ángulo recto se utilizan para conectar tubos de andamios horizontales y verticales y las abrazaderas giratorias se utilizan para conectar los refuerzos a la estructura.. Se pueden utilizar abrazaderas de extremo a extremo, como acopladores de manguito o acopladores de pasador de unión, para extender un tramo recto de andamio.. Un gato de tornillo (también conocido como pierna ajustable) se puede utilizar como base inicial para andamios con una altura ajustable para garantizar que se pueda lograr un andamio nivelado incluso en superficies irregulares.

El tubo de andamio estándar tiene un 48.3 mm (1.900 pulgada) diámetro exterior (DE) y la mayoría de las abrazaderas están diseñadas para este tamaño estándar..

En la calculadora de capacidad de peso de andamios, las conexiones incluidas dependen de la norma de diseño a la que se hace referencia y de lo que se incluye en las disposiciones de esa norma de diseño..

La BS EN 12811-1:2003 El anexo C proporciona valores característicos de las resistencias para los siguientes acopladores.:

• Acoplador en ángulo recto
• Acoplador de manga tipo fricción
• Acoplador giratorio
• Acoplador paralelo

Estos acopladores se dividen en acopladores clase A y clase B con la resistencia característica dada para cada uno con respecto a los tipos de carga que puede soportar.. Un factor de seguridad parcial de 1.5 luego se utiliza para tener en cuenta la variabilidad de la acción de la carga y un factor de seguridad parcial de 1.1 se utiliza para la variabilidad de la resistencia. Por ejemplo, Un acoplador en ángulo recto Clase A tiene una resistencia al deslizamiento característica de 10.0 kN. Entonces podemos determinar un límite de carga de trabajo de 10 / (1.1 * 1.5) = 6.1 kN para acopladores en ángulo recto Clase A que resisten una fuerza de deslizamiento.

AS/NZS 1576.2 (Acopladores y accesorios) proporciona orientación sobre los criterios mínimos de prueba para los siguientes acopladores:

• Acoplador en ángulo recto
• Acoplador giratorio
• Acopladores de extremo a extremo (Es decir. Acopladores de manga tipo fricción)
• Acoplador paralelo
• Acoplador Putlog
• Hoja de registro
• Comprobar el acoplador
• Pierna ajustable / Placa base ajustable / Placa base giratoria ajustable
• Abrazadera de brida
• Rueda de pivote simple
• Rueda ajustable

Para obtener el límite de carga de trabajo (WLL) Las fuerzas de prueba mínimas requeridas para aprobar la norma deben reducirse mediante un factor de seguridad.. Tél AS / NZS 1576.2 no especifica explícitamente la seguridad del factor, excepto para las patas ajustables / Placas base en las que se aplica un factor de seguridad de 2.5 se utiliza y para acopladores de ángulo recto y acopladores giratorios para resistencia al deslizamiento en los que un factor de seguridad de 2 se usa. Hemos considerado un factor de seguridad de 2.0 para todos los acopladores, excepto las bases, que generalmente ofrecen límites de carga de trabajo similares a los del BS ES 12811-1:2003. Por ejemplo, un acoplador en ángulo recto tiene una fuerza de prueba de deslizamiento de 12.5 kN. Entonces podemos determinar un límite mínimo de carga de trabajo de 12.5/2 = 6.25 kN para acopladores en ángulo recto que resisten una fuerza de deslizamiento.

Cuando un fabricante realiza pruebas más allá de los requisitos de la norma, puede lograr un límite de carga de trabajo más alto para su producto.. Por simplicidad simplemente nos hemos referido a los requisitos mínimos de la norma.. Al usar el El software de diseño de andamios SkyCiv que utiliza la conexión personalizada puede permitir al usuario especificar límites de carga de trabajo específicos proporcionados por un fabricante para una conexión..

Acoplamiento de ángulo recto
Los acopladores en ángulo recto conectan tubos de andamios exactamente en un ángulo de 90 grados. (de ahí el nombre) creando articulaciones estables. Los acopladores en ángulo recto se utilizan comúnmente para conectar miembros de andamios verticales y horizontales..

Acoplador giratorio
El acoplador giratorio es similar al acoplador en ángulo recto, sin embargo, permite girar en lugar de tener una fijación fija. 90 junta de grado. Esto permite que los tubos del andamio giren de forma independiente cuando sea necesario y se pueden utilizar para conectar elementos de refuerzo o disposiciones no rectangulares dentro de la estructura del andamio..

Acopladores de extremo a extremo

Los acopladores de extremo a extremo unen dos miembros del andamio en línea recta.. Estos se pueden colocar externamente al tubo del andamio. (acopladores de manguito tipo fricción, acopladores de manga externos) o internamente en el tubo del andamio (acopladores de pasador de junta de expansión). Estas conexiones permiten la transferencia de momentos entre miembros y la transferencia de fuerzas de compresión, sin embargo no proporcionan resistencia en tensión.. Cuando se requiere transferencia de tensión, se debe utilizar una disposición empalmada..

Los acopladores de pasador de junta expansible funcionan encajando dentro del andamio y luego expandiéndose al ras contra el interior del tubo del andamio..

Los acopladores de manga se colocan fuera de los tubos del andamio y se aprietan para que queden al ras contra el exterior del tubo del andamio..

Acoplamiento paralelo
El acoplador paralelo se utiliza para crear una conexión de empalme o conexión de vuelta entre tubos de andamio conectándolos en paralelo.. Este tipo de conexión se puede utilizar para transferir fuerzas axiales entre miembros del andamio..

Gato de tornillo
Un gato de tornillo tiene una rosca que permite una base ajustable para soportar miembros verticales del andamio en la base de la estructura del andamio.. Ajustando el gato de tornillo, El equipo de construcción puede montar andamios nivelados incluso en superficies irregulares.. Luego, el gato de tornillo soporta la estructura del andamio transfiriendo fuerzas de compresión y corte a los cimientos..

El tubo de andamio estándar tiene un 48.3 mm (1.900 pulgada) diámetro exterior. Dado que sólo se fabrican unos pocos espesores de sección y calidades de acero, sólo hay unas pocas capacidades de carga posibles para los andamios.. Dado que es difícil identificar visualmente el espesor de la sección y el grado de un tubo de andamio en el sitio, generalmente se recomienda ser conservador y utilizar la sección más delgada y de menor grado que estaría disponible en el sitio en los cálculos de diseño..

Cuando el tubo del andamio resiste fuerzas de tensión solo podemos calcular la capacidad de carga del andamio mediante la siguiente fórmula:

norte_t = un_t * F_y * Fi

dónde:

• A_t es el área del tubo del andamio
• F_y es el límite elástico del tubo del andamio
• φ es un factor de seguridad de reducción de resistencia

Para 250 Límite elástico MPa 48,3x3,2 mm CHS la capacidad según la norma australiana es:

norte_t = un_t * F_y * Fi

norte_t = 453.4 mm² * 250 MPa * 0.9 = 102.01 kN

Se pueden tomar otras fuerzas de tensión de la tabla de capacidad de carga del andamio a continuación.. Los valores se han adoptado basándose en la fórmula de capacidad de carga del andamio para las normas de diseño pertinentes..

Los perfiles redondos HSS o CHS no son susceptibles a pandeo lateral (pandeo bajo flexión) sin embargo, pueden doblarse debido a fuerzas de compresión.. El El software de diseño de andamios SkyCiv toma una entrada para el factor de longitud efectiva que se utiliza en los cálculos de pandeo.. Cuando se utiliza la integración SkyCiv S3D para el software de andamios, los factores de longitud efectiva se pueden generar automáticamente en función de las restricciones de los miembros en el modelo..

Está disponible una versión integrada de la calculadora para SkyCiv S3D para importar todos los miembros elegibles al módulo de diseño de andamios y ejecutar todas las comprobaciones de capacidad de carga de los andamios a la vez.. La integración puede determinar automáticamente factores de longitud efectiva apropiados en función de las restricciones de los miembros en el modelo.. Puede obtener más información sobre el uso de la integración en nuestro tutorial de diseño de andamios en SkyCiv S3D.

Los ingenieros que trabajen en sistemas de andamios deben diseñarlos para resistir varios tipos de cargas, estas cargas incluyen:

• Cargas muertas generalmente del peso del propio sistema de andamios.
• Cargas vivas generalmente de trabajadores y equipos utilizados en los andamios.
• Cargas de viento dependen de las condiciones locales y estándares.
• Cargas de nieve donde sea aplicable y dependiendo de las condiciones locales y estándares.
• Cargas sísmicas en áreas propensas a terremotos y dependiendo de las condiciones locales y estándares.

Una vez que las cargas hayan sido determinadas por un ingeniero estructural calificado, pueden aplicarse en la sección de carga de diseño de la calculadora en forma de fuerza de flexión, el cortante, y fuerza axial.

Un gato de tornillo puede resistir las fuerzas de compresión y corte transferidas a través del andamio y luego puede transferir las fuerzas al suelo.. Se utiliza una placa base para distribuir las fuerzas de compresión sobre un área de carga mayor y comúnmente se coloca una placa base debajo de la base para ganar área de carga adicional y, por lo tanto, aumentar la capacidad de carga.. Las bases a menudo tienen orificios para anclajes que se pueden instalar en una base o cegamiento de concreto para ayudar a resistir las fuerzas cortantes y evitar el deslizamiento de la base del andamio..

La Norma Europea de Andamios tiene una disposición para el diseño de martinetes de tornillo ubicada en el Anexo B.

El estándar australiano AS 1576.2 Sección de 4.3 analiza el límite mínimo de carga de trabajo para gatos de tornillo ajustables de acero y aluminio.

¿Qué sistema de unidades se admite?

Se encuentran disponibles tanto el sistema métrico como el imperial. Para cambiar el sistema de unidades, haga clic en el engranaje en la parte superior izquierda del panel de entrada.

¿Qué propiedades de material se consideran?

Las herramientas de diseño de andamios permiten a los usuarios ingresar las siguientes propiedades de material:

• Módulo de elasticidad
• Módulo de rigidez
• Límite de esbeltez en compresión
• Resistencia de fluencia del elemento
• Fuerza última del elemento

¿Qué códigos de diseño se admiten?

El software de diseño de andamios admite el diseño de andamios según los siguientes estándares:

• AISC 360-16 Software de Diseño de Andamios.
• AS / NZS 1576 Software de Diseño de Andamios.
• BS ES 12811-1:2003 Software de Diseño de Andamios.

Estas opciones se pueden acceder a través del icono de la bandera en la parte superior del panel de entrada a la izquierda para cambiar el estándar de diseño.

¿Qué análisis se utiliza para calcular la resistencia de los acoplamientos?

El módulo de diseño de andamios consiste en la evaluación de las capacidades de los acoplamientos basándose en el análisis estático lineal de los elementos. Para la versión europea, se utilizan las capacidades de los acoplamientos según lo indicado en el Anexo C de EN 12811.1 se utilizan en combinación con los factores de seguridad parciales requeridos. Para la versión australiana, los requisitos de prueba del acoplador se dan en AS 1576.2 y estos valores se utilizan para determinar el límite mínimo de carga de trabajo del accesorio..

¿Se admiten andamios con gatos de base?

La versión europea y australiana de la herramienta soporta andamios con gatos de base.. La versión estadounidense de la herramienta actualmente no admite el diseño de andamios con gatos de base..

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