Bandeja Portacables Deflexión

CONSEJOS DE DISEÑO PARA COSTO MÍNIMO DE INSTALACIÓN

Los sistemas de soporte de la bandeja portacables deben ser diseñados, siempre que sea posible, para un costo mínimo instalación.

El concepto de “Cables al Aire Libre” para cables de distribución y control de potencia ha sido adoptado principalmente por razones económicas. Para alcanzar este objetivo, el ingeniero debe tener en cuenta que las normas generales de diseño establecidas para las estructuras de aluminio y acero no siempre son compatibles con las normas de diseño de un sistema de bandejas de cables. Esto es particularmente aplicable en el caso de las restricciones de deflexión.

Dado que el sistema de bandeja portacables más económico utiliza aleaciones de aluminio tratadas térmicamente, o aceros de alta resistencia con largos vanos, cualquier limitación en la deflexión que no permita la mejor utilización del material y el diseño aumentará el costo. Al limitar la máxima tensión de fibra y de cizallamiento utilizada en el diseño, se asegura la adecuación y seguridad de la estructura.

¿POR QUÉ LIMITAR LA DEFLEXIÓN?

La principal razón para limitar la deflexiónen los sistemas de bandeja portacables es el aspecto de sus instalaciones. Restricciones de deflexión en las instalaciones de bandeja portacables son comúnmente visibles. Sin embargo, no es ni económica ni buena práctica de ingeniería restringir la deflexión de un sistema de bandeja de cables en áreas menos prominentes.

MÉTODOS PARA DISMINUIR LA DEFLEXIÓN:

Hay varias maneras de limitar la deflexión de una bandeja portacables. Si el objetivo es mantener un costo mínimo de instalación, se deben considerar en este orden:

1. Disminuir el estrés reduciendo el momento de deflexión.

Esto se puede conseguir introduciendo un soporte rígido en el extremo de un tramo. La deflexión en una viga continua, con momentos de deflexión negativos en los puntos de soporte intermedios, es sólo una fracción de la deflexión en la viga simple.

2. Aumentar la profundidad de la bandeja portacables.

La desviación en cualquier posición puede reducirse aumentando la profundidad de los miembros laterales portadores de carga y / o añadiendo a su área en sección transversal. La adición a la profundidad utiliza generalmente el material más económico.

3. Aumentar el módulo de elasticidad

Dado que el módulo de elasticidad del acero es de 29 x 106 psi y el de las aleaciones de aluminio es sólo de 10 x 106 psi, se espera que se produzcan bandejas de aleación de aluminio de deformación mayor a cualquier nivel de esfuerzo dado. Bajo su propio peso, una viga de aluminio desviará la misma cantidad que una viga de acero idéntica, ya que no sólo el peso, sino también el módulo de elasticidad es sólo un tercio del acero. Sin embargo, bajo la misma carga aplicada (sin tener en cuenta el propio peso de la viga), el aluminio desviará casi tres veces más que el acero. Por lo tanto, se debe considerar la elección del material para cualquier lugar. Para un recorrido aislado o para una instalación completa.

CRITERIO DE DEFLECCIÓN APLICADO A LA BANDEJA PORTACABLES

Las reglas de diseño y las especificaciones desarrolladas para el acero no deben aplicarse a las aleaciones de aluminio, ya que esto no permitiría el uso más económico de estos materiales. Entre los criterios de deflexión que sólo se aplican al acero, y no deben usarse cuando se desea un sistema más económico, se encuentran:

Relación tramo-deflexión

Ejemplo: La deflexión está limitada a 1/300 de la proporción por las especificaciones de la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos para estructuras que soportan interruptores de aire. En dicho caso, hay que tomar en cuenta que cualquier desviación podría causar una desalineación en el mecanismo de accionamiento resultando así dificultad con la operación del interruptor. La aplicación de esta especificación a un sistema de bandeja de portacables no es económica y no se recomienda.

Relación tramo-profundidad

Ejemplo: El Instituto Americano de Construcción de Acero en su apartado “especificaciones para construcciones” indica las profundidades de vigas y viguetas en pisos que no sean menores de la relación 1/24, o no menos de la relación 1/20 donde el choque o la vibración pueden ser encontrados.

Constantes de Deflexión

Ejemplo: La deflexión está limitada a una cierta cantidad por una empresa de ingeniería para un sistema de bandeja de cableado. Mientras que tal especificación puede hacer que un sistema que usa espacios de 2.4 metros(8 pies) se vea mejor, prohíbe el uso de diseños más económicos con tramos más largos que pueden tener deflexiones mucho mayores y todavía tener una apariencia aceptable.Tal especificación aumenta el costo del sistema de bandejas innecesariamente, especialmente si las bandejas se van a instalar por encima del nivel de los ojos.

RESUMEN

Como guía, una relación tramo-deflexión de alrededor de 1/200 satisface a la mayoría de los propietarios. Esta relación otorga una deflexión permisible de 1.52 cm (0,6 pulgadas) en un tramo de 3.04 metros (10 pies), 1.82 cm (0,72 pulgadas) en un tramo de 3.65 m (12 pies) y 3.04 m (1,20 pulgadas) en un tramo de 6.09 m (20 pies) bajo las cargas reales encontradas.