Diseño de prototipo de un equipo de transporte vertical y horizontal en la construcción de edificaciones de 4 a 10 niveles en la ciudad de Cajamarca

Abstract

La presente investigación se realizó considerando las necesidades de mejorar la tecnología empleada en las tareas de elevación de materiales de construcción de viviendas de 4 a 10 niveles, tarea sacrificada, costosa y riesgosa, realizada generalmente de manera manual o usando algunos equipos poco eficientes y versátiles para la gran diversidad y volúmenes de materiales requeridos. El objetivo general de este trabajo es diseñar un prototipo de equipo de transporte vertical y horizontal de materiales para la construcción de edificaciones de 4 a 10 niveles en la ciudad de Cajamarca, teniendo como objetivos específicos: Estimar la capacidad de carga del prototipo según los requerimientos semanales de materiales más pesados en el proceso de construcción de edificaciones de 4 a 10 niveles. Definir el tipo de equipo, características geométricas y capacidad de carga del prototipo de transporte vertical y horizontal de materiales de. Realizar el análisis estructural y diseño de los componentes del prototipo de equipo de transporte vertical y horizontal de materiales de construcción. Describir las ventajas y desventajas y sus componentes del prototipo de equipo de transporte vertical de materiales de construcción. Describir el sistema de montaje y operación del prototipo diseñado. Estimar el presupuesto de construcción del prototipo diseñado. La investigación es no experimental pues no manipula variables, se basa en la observación y la descripción del equipo diseñado y sus componentes del equipo, sus características geométricas, especificaciones técnicas, las ventajas y desventajas del equipo diseñado, esta investigación es tecnológica por aportar en la tecnología de las tareas de elevación de materiales. Se usó una técnica de recolección de datos a través de instrumentos como revisión bibliográfica para el fundamento teórico y los antecedentes de investigación, se hizo una observación directa y entrevistas a obreros, oficiales y empresarios del sector de la construcción de viviendas para conocer sus demandas y desafíos que sirvieron de base para definir la problemática y para diseñar el prototipo, sus características geométricas y mecánicas. Luego se procedió al modelamiento y dimensionamiento de cada uno de sus componentes del prototipo y realizando el análisis estructural mediante software Autodesk Inventor y el SAP 2000, obteniendo como resultado la determinación de la carga máxima de 420 kg, y una deformación de 3.71 mm, inferior a la deformación permisible de 6.0 mm al asignarse la carga de análisis en el extremo de la viga, la deformación obtenida al asignarse en el centro de la viga es de 0.0004 mm, inferior a la deformación permisible de 12 mm , obteniendo a así el máximo factor de seguridad de 15.0 en el centro de la viga y de 1.5 en el extremo de la viga. Finalmente, se hizo una descripción de cada componente, la elaboración de los planos y una descripción de las ventajas y desventajas, el proceso de montaje y desmontaje y operación del prototipo. Como resultado del presente estudio se logró diseñar un prototipo tipo grúa pórtico con una capacidad de carga de 420 kg en el extremo de voladizo y 4 200 kg en el punto medio del cuerpo central de la viga. Llegando a la conclusión que el prototipo de equipo diseñado es del tipo grúa pórtico, adecuado para cubrir las demandas en las tareas de transporte vertical y horizontal de una variedad de materiales y que permite adaptarse a distintas circunstancias de obra para la construcción de viviendas de 4 a 10 niveles en la ciudad de Cajamarca.