2. SC2 Apunte Transporte Mecanizado (2020) PDF

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"TRANSPORTE MECANIZADO"SISTEMAS CONSTRUCTIVOS 2Apuntes de cátedra año 2020Profesor TitularArq. José L. LLoberasDocentesArq. Monica LArq. Gabriela ViglinoArq. Luis MartinottiArq. Federico LaresINTRODUCCIÓNHistoria Los antiguos egipcios, utilizaron diversos sistemas de cuerdas y rampas para mover los ...

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"TRANSPORTE MECANIZADO" SISTEMAS CONSTRUCTIVOS 2 Apuntes de cátedra año 2020

Profesor Titular Arq. José L. LLoberas Docentes Arq. Monica L.Torres Arq. Gabriela Viglino Arq. Luis Martinotti Arq. Federico Lares

INTRODUCCIÓN Historia Los antiguos egipcios, utilizaron diversos sistemas de cuerdas y rampas para mover los bloques de piedra que darían forma a las pirámides. Allá por el año 1500 aC. las aguas del río Nilo eran elevadas en baldes y volcadas dentro de los canales de riego por medio de un brazo contrapesado sobre un pivote. Los chinos mejoraron el sistema utilizando recipientes colocados sobre una cuerda sinfín girada por un molinete que funcionaba a mano o a pedal. El primer ascensor (elevador) fue desarrollado por Arquímedes en el año 236 aC., que funcionaba con cuerdas y poleas. Cuando el emperador Tito, construyó el Coliseo Romano en el año 80 de nuestra era, utilizó grandes montacargas para subir a los gladiadores y a las fieras al nivel de la pista. Para acceder al Monasterio de San Barlaam, en Grecia, construído sobre altas cumbres, se usaron montacargas para uso de personas y suministros, donde la fuerza motriz era provista aún por los hombres. En el año 1203, en una abadía situada en la costa francesa, se usaba la cuerda escalonada tirada por un burro. Recién hacia 1800, cuando James Watt inventó la máquina de vapor, se da nacimiento a la utilización de otro tipo de energía, lo que originó el comienzo de la revolución industrial. En 1835 se utilizó el ascensor movido por una máquina a vapor para levantar cargas en una fábrica de Inglaterra. Diez años más tarde, William Thompson diseñó el primer ascensor hidráulico, que utilizaba la presión del agua corriente. Se generalizó el uso como dispositivo de servicio para los procesos industriales que surgían, pero las precarias condiciones de seguridad hacían que no sea adecuado para el transporte de personas y por lo tanto no se incorporaba a los edificios de uso general residencial o comercial. En el año 1853, Elisha G. Otis construyó un montacarga dotado de un dispositivo de seguridad tal que al cortarse el cable de tracción, la cabina quedaba detenida. Su invento fue presentado en la Feria del Palacio de Cristal de Nueva York y ganó la confianza del público al permitir que cortaran intencionalmente el cable del montacargas con el Sr. Otis en su interior. Este sistema de seguridad conocido como paracaídas acompaña hasta hoy a la mayoría de los ascensores, sin cambios sustanciales en su principio de funcionamiento. Puede considerarse este hito como el principio del transporte de personas. En 1857, Otis instaló el primer ascensor para pasajeros del mundo, en una tienda de Nueva York, movido por una máquina de vapor a una velocidad de 0,2 m/seg. La incorporación del ascensor a los edificios produjo una revolución en la conformación de las ciudades y en el valor inmobiliario. Los pisos inferiores pasaron a ser los menos requeridos y los pisos más altos a ser los más cotizados; debido a sus vistas, su mejor ventilación y asoleamiento como también su distanciamiento del bullicio urbano. Las ciudades se densificaron y ya no fue solo la extensión en planta, en superficie el único modo de crecimiento. Se empezaron a construir teorías de la arquitectura y visiones futuristas que llevaban los edificios a proporciones inimaginables hasta entonces, en ellas la dimensión ampliamente preponderante era la altura. Poco a poco el mundo se fue poblando de torres y el desafío a la altura se ha ido superando. El rol del arquitecto Si bien los arquitectos no tenemos incumbencias profesionales a la hora de proyectar, instalar y/o mantener máquinas mecánicas o electromecánicas somos nosotros los que conformamos el sistema circulatorio de un edificio; tanto por medios mecanizados como naturales. Es por esto que somos los únicos que podemos seleccionar con un criterio de unidad que medios son necesarios, donde deben ser ubicados y como deben funcionar. Los métodos de transporte mecanizado son muchos y muy variados, conocer sus ventajas y desventajas intrínsecas y reconocer los espacios que demandan son los primeros pasos para seleccionarlos con criterio.

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ANÁLISIS DE LAS PROBLEMÁTICAS ESPECÍFICAS Se debe estudiar y cuantificar el movimiento de personas u objetos que serán necesario mover en el edificio. De ese modo podemos determinar la capacidad de transporte necesaria. Se debe considerar el tiempo de espera del servicio y el tiempo de permanencia en cabina que les demandará a los usuarios el uso del transporte. Puede ser determinado por estadísticas o pueden analizarse los resultados en edificios existentes que guarden similitud. Cada destino edilicio tiene una problemática específica que debe ser considerada. Se pretende cubrir con cierta tolerancia las necesidades de transporte en el momento pico de máximo uso. Manejar criterios de equilibrio de inversión para evitar que la excesiva sofisticación posible técnicamente no sea económicamente ilógica dado lo inútil de tener capacidad potencial ociosa fuera de los horarios pico. Si bien el análisis general se realiza para las 24 horas del día y si fuera necesario varios días o semanas, para calcular la capacidad de tráfico se utiliza en general el análisis de un tiempo de 5 minutos. Debe analizarse la hipótesis de que por desperfectos técnicos o rutinas de mantenimiento quede fuera de servicio algún ascensor.

Oficinas: El tráfico en un edificio de oficinas varía mucho según se trate de un edificio corporativo donde se integra la relación entre pisos que albergan distintos roles o sea un edifico con pisos independientes o pequeñas unidades destinadas a distintos usuarios que no guardan relación entre ellos. En el primer caso hay un importe movimiento interno a lo largo de toda la jornada y todos los habitantes tiene un horario de actividad similar de entrada, descanso o almuerzo y salida. En este caso la demanda de tráfico es mayor y es muy importante reducir los tiempos de espera que son improductivos. En el segundo caso es harto evidente la casi imposibilidad de una coordinación horaria muy estricta. Otro parámetro importante a considerar es si se atiende al público, que en muchos casos supera al personal, véanse las congestiones que enfrentamos para realizar trámites en oficinas públicas, en tribunales, o similares que se desarrollan en pisos altos de un edificio y con escasez de medios de elevación, sea por ser antigüo o por no estar prevista esta demanda en el momento de cálculo del transporte. Hospitales y sanatorios: Los picos más importantes se dan a media mañana cuando concurren los médicos, las enfermeras y los practicantes. Otro pico se da en los horarios de visita. Conviene establecer circulaciones diferenciadas, entre el público y el movimiento interno. El público se desplaza muy poco internamente en general entra permanece un tiempo en un lugar específico y se retira. Pero la actividad requiere un elevadísimo movimiento interno entre los distintos servicios, circulan médicos, técnicos y personal de servicio pero también los pacientes para ser diagnosticados o tratados. El movimiento de objetos también es elevadísimo; pequeños tubos con muestras para ser analizados, tubos de oxígeno, equipos de tratamiento, insumos médicos, medicamentos, camas y camillas, ropa blanca, servicios de comida a la habitación. Transporte Mecanizado

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Debemos prestar especial atención a las dimensiones de cabinas y rellanos para que las camillas puedan moverse con holgura, cosa que demandará superficies importantes. En mayor o menor medida debe garantizarse el servicio las 24 hs del día. Hoteles: No se presentan picos muy pronunciados durante todo el día, salvo en el caso que se disponga de salas de conferencias, salones de fiestas u otra actividad que pueda concentrar un gran número de personas. Para estos casos siempre es mejor disponer de transportes específicos y diferenciados. En los hoteles de categoría suelen instalarse pequeños montacargas para transportar ropa blanca y para alimentos si hay servicio de habitación. Es deseable que los servicios de limpieza y mantenimiento puedan contar con un transporte de servicio exclusivo. Es muy común el uso de ascensores panorámicos. Educación: Presenta picos muy pronunciados en el horario de entrada y salida, como también en el cambio de horas, sobre todo si los alumnos deben trasladarse de aula. La mejor solución al tráfico en estos edificios es un buen diseño de arquitectura y una buena organización funcional, evitando que surjan los problemas. Sería casi imposible y seguramente económicamente inviable tratar de absorber los picos de demanda. Si debemos considerar en forma imprescindible que siempre haya algún medio disponible que garantice la accesibilidad a los alumnos y profesores que sufran alguna discapacidad; si la escuela es el ámbito natural para el desarrollo humano y para la integración social no puede carecer de estos medios bajo ningún concepto. Lamentablemente si se estudian las estadísticas de educación se ven reflejadas las dificultades que encuentran los discapacitados para acceder a la educación, a nuestro alcance están los elementos para que las barreras físicas no sean una de esas causas. Vivienda: En general no tienen picos de importancia, salvo a la mañana y al anochecer. El movimiento interno no es significativo. Al realizarse pocos viajes el tiempo de espera no es un factor preponderante. Si es importante aunque se de con demoras que siempre se halle disponible en servicio algún ascensor, por ello nunca es recomendable colocar solo uno y también instalar grupo electrógeno por falta de energía, sobre todo en edifios de alturas importantes. Se puede dar el caso de tener diferenciadas las circulaciones en principal y de servicio, incluso de tener palieres privados. Hay que considerar que también deben permitir, aunque sea ocasionalmente el acarreo del mobiliario. Industrias: El tráfico de las personas y los productos responde a un lay-out de producción específico para cada caso. Es muy común encontrar montacargas, plataformas elevadoras, cintas transportadoras e incluso algunos específicamente diseñados para el proceso sobre todo en aquellos basados en la producción en cadena. En algunas industrias como la farmaceútica o la alimenticia se diferencian calidades higiénicas diferentes separando operarios ligados a la elaboración de personal de mantenimiento o administración como también a materias primas, productos terminados y residuos. La falla de alguno de estos transportes podría llegar a paralizar la producción generando costos no esperados. Espectáculos: En estos edificios se da un pico elevado en el momento previo al espectáculo, sobre todo en los últimos momentos; pero peor aún es el pico extraordinariamente alto que se da al finalizar el espectáculo donde todos se retiran al mismo tiempo produciéndose tumultos muy riesgosos. El medio de transporte más efectivo será aquel que permita un fluir permanente de las personas aún a costa de reducir la velocidad. Se pueden tomar medidas inteligentes como es el caso de algunos estadios de fútbol de Europa donde hay instadas escaleras mecánicas que cambian el sentido de circulación entre ascendente y descendente según sea el inicio o el fin del espectáculo. Centros comerciales: En estos destinos cobra una gran importancia la visibilidad para observar la oferta, la velocidad y facilidad de acceso para facilitar la pulsión de la tentación, acortando el tiempo de reflexión, en síntesis estos edificios tienen un sistema circulatorio pergeñado para el consumismo. Transporte Mecanizado

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Si se analiza la disposición de las escaleras mecánicas en un shopping se advierte que no responde a ninguna lógica que facilite la circulación, por el contrario; están dispuestas para obligar el paso frente a vidrieras y puestos de oferta. Es por la tarde noche y los fines de semana cuando se observan los picos de transporte en destinos comerciales. Estaciones de transporte público: La llegada de un tren, un vuelo o la coincidencia de unos cuantos ómnibus genera una masa de gente que carga el edificio en forma intempestiva. Es muy difícil calcular con acierto el tráfico esperable en estos edificios. En los de corta y media distancia se producen variaciones con picos en las primeras horas de la mañana y a últimas de la tarde. Se reduce sustancialmente por la noche y los fines de semana. En los de larga distancia se producen picos extraordinarios, casi inmanejables en feriados largos, períodos de vacaciones y fechas especiales como navidad y fin de año. Entendiendo los costos importantísimos que demanda la instalaciones de estos medios es una decisión muy difícil para el proyectista; que si atiende esta consideración extraordinaria habrá hecho invertir una cantidad de recursos muy alta para un servicio que en la casi totalidad de días del año estará sobredimensionado. Es necesario considerar si el público se desplaza con equipaje o no, puesto que los espacios requeridos y la velocidad de desplazamiento cambia sustancialmente. En estos destinos es fundamental la accesibilidad al medio físico, es casi considerada como una garantía constitucional del poder circular con libertad en todo el territorio y para todos los habitantes.

CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS TRANSPORTES MECANIZADOS MODO DE TRANSPORTE

PLANTA MOTRIZ

DESTINO AMBITO DE DESEMPEÑO SALA DE MAQUINAS

TIPO DE DESPLAZAMIENTO

SEGÚN LA VELOCIDAD

TIPO DE CABINA

REGLAMENTO

POR VIAJES SERVICIO CONTINUO ELECTROMECANICOS HIDRAULICOS OTROS

NEUMÁTICOS, MAGNÉTICOS, ETC.

PARA PERSONAS PARA OBJETOS PARTICULARES (FAMILIARES) PÚBLICOS CON SALA DE MAQUINAS SIN SALA DE MAQUINAS VERTICAL HORIZONTAL INCLINADO COMBINADO BAJA MEDIA

INFERIOR Ó SUPERIOR

1 VELOCIDAD 2 VELOCIDADES

ALTA MUY ALTA CERRADA PANORAMICA

MULTI VELOCIDAD MULTI VELOCIDAD

ABIERTA ASCENSOR MONTACARGAS ARTIFICIOS ESPECIALES

La gran diferencia entre los ascensores y montacargas está dada por las medidas de seguridad requeridas, por esto es que algunos sistemas que no son demasiados seguros solo son aplicables para el transporte de cargas. La velocidad requerida depende en gran medida de la altura del edifico afín de reducir los tiempo de viaje. A medida que aumenta la velocidad se hace más dificultosa la detención de la cabina con precisión y sin que los usuarios noten el impacto del movimiento por efecto de la inercia. Transporte Mecanizado

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ASCENS SORES

Básicame ente existen n 2 grandess familias dee ascensore es, diferencc iándose po or su princip pio de funcionam miento; los ascensoress Elect rome ecánicos y lo os ascenso res Hidráulicos u Oleoodinámicos. Más adelante se lo s analiza pa ra comprennder su funccionamiento o y campo de d aplicacióón. En ambo s casos se trata de un sistema po or viajes, do onde el usu ario asciendde a una c abina a para s e. trasladars Ubicació ón del asce ensor en el edificio Los ascensores de ben b tener fácil acceso y estar centralizados. o permite qu ue todas lass áreas de ccada plantaa tengan El centra lizar los asccensores enn un edificio adamente la a misma fac cilidad de a ccceso a los ascensoress, que de e star dispue stos en un aproxima extremo, perjudicarían al extrem mo opuesto o. emostrado que la dist ancia a a cubrrir andando desde los ascensoress hasta la La experi encia ha de habitación más aleja ada no debee pasar nun nca de 60 m, m con un m áximo prefeerible de unnos 45 m. Si un edifficio requierre más de un u ascensorr, todos ello os han de fo ormar un g rupo, que s e llama bate ería de ascen nsores. Ascensorres disperso os en diferentes e partess de un edifficio tienen sserias desvventajas y reesultan generalm mente insatissfactorios. E En instalaciones indivi duales, d el u suario que acaba de perder p el ascenso r, r tiene que esperar hasta que éste vuelva. Con C dos o más m ascensoores en un grupo y con n ayuda de e un buen s istema i de mando, m el tieempo de es spera se red duce a la m mitad, a un t ercio o men nos, según el número de ascensore s. El acceso o de person nas deberá proyectarsee a través dde lugares c omunes de e paso y dir ectamente vinculado os a medioss exigidos dde salida. L os o rellanos de acceso ddeben estar dimension nados para permitir un u fácil asce e nso y desccenso de loss pasajero s. s Formas d e agrupac ción:

   

In ndividual Batería en L ínea Batería en líneas enfre entadas Baterías de diseño pa articular

Enfrentadass

a En línea

Transportee Mecanizad do

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ASCENSORES ELECTROMECÁNICOS Principio de funcionamiento Hay diferentes tipos de ascensores electromecánicos, diferenciándose en el modo de transmitir el movimiento de la máquina a la cabina. Son ellos    

Ascensor a tornillo Ascensor a cremallera Ascensor a tambor Ascensor de tracción (con contrapeso)

Este último tipo es el más utilizado para el transporte de pasajeros. Consiste en una cabina unida al contrapeso por un cable tractor que pasa por una polea rnurada donde el cable se fricciona. Si la polea gira en un sentido u otro, el coche asciende o desciende y el contrapeso realiza el movimiento opuesto. Cuando la polea está detenida la fricción del cable en las ranuras de la polea evita que se produzca un deslizamiento. En la maquina a tambor el cable se arrolla o desenrolla según el sentido de giro del tambor, es problema es mantener trabado el tambor cuando está detenido, lo que lo hace más inseguro. A cremallera es un dispositivo mecánico para producir el desplazamiento lineal de una barra mediante el giro de un piñón engranado, está inspirado en los sistemas de ferrocarril para fuertes pendientes. El sistema de tornillo sinfín consiste en una columna con rosca (macho) por la que se desliza una tuerca (hembra) que es solidaria al habitáculo. Estos últimos son muy ruidoso, lentos, pero seguros. Se utilizan mucho en montacargas de poco altura y en sistemas de elevación para edificios en construcción.

ASCENSORES DE TRACCIÓN COMPONENTES PRINCIPALES Grupo tractor (máquina de ascensor) La maquina o grupo tractor está compuesta principalmente por un motor eléctrico, una caja de engranajes reductores de velocidad y la polea. Se complementa con un freno electromecánico que solo se acciona cuando el ascensor se está deteniendo. El motor puede disponerse en forma paralela o perpendicular a la polea. Históricamente los motores de 2 o más velocidades eran complejos, con rotor bobina o de corriente continúa, hoy se han reemplazado por motores de velocidad variable mediante regulador de frecuencia. Este tipo de máquinas puede desarrollar grandes velocidades y cubrir recorridos muy largos, su mayor inconveniente es el estiramiento de los cables, sobre todo cuan se quieren transportar cargas importantes. El alargamiento compromete la regulación del nivel en las paradas y debe irse ajustando en el mantenimiento, según donde se fije el cable la tarea es mas dificultosa. El cable debe sujetarse al baricentro del bastidor de cabina y del contrapeso, por ello en cabina de grandes dimensiones suele agregarse una "polea de desvío" para no incrementar innecesariamente el diámetro de la pole tractora. En la mayoría de los casos la máquina se coloca directamente sobre el pasadizo, es disposición más simple y segura. También existe la posibilidad que este abajo del pasadizo o adyacente a este, pero en estos casos se requiere un juego de poleas adicional que torna más inseguro el sistema y requiere de mayor mantenimiento.

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El grupo tractor debe e alojarse en e una sala de maquin as exclusiv a para asce ensores, pu udiendo compartirrse la sala eentre varios s ascensor es e de una misma m bater ía. m Sala de máquinas Es el loca al destinado o a alojar los elemento s determina antes del fu uncionamiennto del asceensor, como: la ...