Las torre grúas, por más grandes que sean, siempre van a tener una limitante en altura debido a las fuerzas horizontales y momentos de vuelco que van a ir aumentando a medida que aumenta la altura de nuestra grúa torre. Esto representa un inconveniente, ya que siempre vamos a necesitar transportar material verticalmente hasta la parte superior de nuestro edificio en construcción, lo cual, hasta ahora, puede ser una altura de 828m para el Burj Khalifa , el cual efectivamente fue construido con la ayuda de torre grúas.
Para poder comprender como es posible alcanzar grandes alturas con una estructura metálica como es la torre grúa, lo primero que debemos entender es lo que conocemos como altura autónoma (autoestable) de una grúa. La altura autónoma hace referencia a la máxima altura que puede alcanzar un equipo sin que el momento de volcamiento supere mi momento de estabilidad (como lo vimos en post anteriores ). Esta altura es dada por el fabricante y es diferente para cada tipo, clase y marca de torre grúa. Como ejemplo, podemos ver a continuación que la altura autónoma de una grúa Pingon PT460,8 es de 52.25m para la versión empotrada y de 57.54m para la versión con base de 6.0m y de 47.54 para la versión con base en cruz de 4.5m de ancho.
Si necesitamos superar la altura autoestable, debemos realizar arriostramientos de la grúa cada cierta altura, lo cual es posible debido a que las fuerzas y momentos generados se trasmitirían al suelo o al edificio con las vigas o cables de arriostramiento. Para conocer las alturas que puedo alcanzar y el numero de arriostramientos que debo realizar de acuerdo a mi altura, debo de remitirme al manual del fabricante que es quien debe entregarme dicha información. (En caso de que no se tenga, esta se puede calcular. Estos cálculos deben siempre ser realizados por una persona experta y debe de quedar constancia de una memoria de calculo de los mismos)
Como se puede ver en la imagen anterior, para esta grúa (Pinternal – Pingon PT460,8) podemos alcanzar una altura de 177 metros con 6 arriostramientos. En caso de necesitar superar dicha altura para una aplicación especifica, se recomienda consultar al fabricante.
Como vimos, los arriostramientos me permiten aumentar la altura de la grúa al trasmitir esfuerzos y momentos al suelo o al edificio. Por ello, debo de diseñar bien sea cables, vigas o una combinación de ambos para poder trasmitir dichas fuerzas de una manera satisfactoria. A continuación vemos cuatro de las maneras más optimas de realizar arrastramiento al suelo y cuatro para un arriostramiento al edificio o estructura adyacente.
Para los cálculos del arriostramiento debemos de realizar un diagrama de cuerpo libre de la grúa y las vigas , para conocer las fuerzas que se generan al edificio. Dicho valor debe de ser entregado al ingeniero estructural o calculista del edificio para que garantice que el punto donde nos vamos a adosar tiene la capacidad estructural suficiente para aguantar dichas fuerzas.
Con el conocimiento de las fuerzas que se trasminaran, solo nos queda calcular las dimensiones de las vigas o cables de acero que puedan soportarlas sin tener una deformación permanente. Nuevamente estos cálculos deben de ser realizados por alguien con el conocimiento para hacerlos.
En caso de necesitar alguna guía, se podría recurrir al manual de CIRIA (Construction Industry Research and Information Association) Guide to tower crane fundation and tie desing – C761 o me pueden escribir al correo ingeniero@cristobalbotero.com
