Estudio del comportamiento sísmico de grúas móviles STS en muelles transparentes y diseño de elemento de fijación anti-levante cumpliendo Norma NCH2369

Abstract

Las grúas STS (Ship to Shore) son el principal equipo de carga y descarga de naves en los terminales especializados en la transferencia de contenedores, a las cuales el diseño del sistema muelle grúa debe garantizar la continuidad operacional, establecida por la norma sísmica industrial. La estabilidad lateral de estos equipos constituye parte importante en su evaluación de suficiencia estructural. Existe evidencia de fallas en grúas STS por descarrilamiento total y colapso durante terremotos. Estos fenómenos han sido estudiados experimentalmente en distintos trabajos que han confirmado secuencias de descarrilamiento, mediante ensayos de modelos a escala reducidos sobre mesa vibratoria. La normativa sísmica industrial nacional aborda los problemas de inestabilidades y levantamientos de los grandes equipos móviles en diversas disposiciones de la norma NCh2369 actualizada, estableciendo que no debe aceptarse el descarrilamiento total de equipos y que, de ser necesario, se deben implementar medidas correctivas que garanticen el pleno cumplimiento de la normativa sísmica. El trabajo se centra en el estudio del comportamiento sísmico de grúas STS para demandas sísmicas establecidas por la norma NCh2369, las cuales son evaluadas mediante análisis de tipo modal espectral y tiempo historia no lineal. Para llevar a cabo los análisis sísmicos, se desarrollan modelos integrados de las estructuras en el software SAP2000 versión 20. A partir de estos análisis se busca cuantificar las fuerzas producidas en la interacción grúa muelle, estos resultados son utilizados para diseñar un elemento de fijación anti levante. El elemento de anclaje vertical móvil planteado en este trabajo es una solución en acero, que tiene como objetivo principal restringir el levantamiento de las ruedas bogies de las grúas STS, asegurando el no descarrilamiento de estas. A partir de la geometría de una grúa STS tipo , se desarrolla una solución que no entorpece la operación en el puerto, permitiendo la plena circulación de los equipos sobre el tablero, sin interferencia alguna. En el software ANSYS Workbench 15 se realiza la modelación y verificación del elemento de fijación anti levante.