Análisis dinámico y criterios de diseño para barandillas de protección personal sometidas a impacto

Abstract

La investigación descrita se centra en las barandillas de seguridad tipo B y C (UNE-EN 13374), utilizadas en obras de construcción o mantenimiento, que deben resistir caídas de potenciales accidentados desde una altura máxima de 5 m, sobre un plano de caída de hasta 60° sobre la horizontal (o mayor altura con menor inclinación) y ser capaces de absorber una energía cinética de hasta 2.200 julios con determinados requisitos de deformabilidad mínima. Por sus características y requerimiento, este tipo de barandillas se construyen frecuentemente mediante un bastidor metálico sobre el que se tiende una red de seguridad. Dadas las dificultades de análisis del fenómeno del impacto y proceso de detención, los trabajos se inician con el desarrollo de un modelo matemático mediante la técnica de elementos finitos partiendo de un comportamiento equivalente elástico bilineal de la red, analizado en trabajos anteriores, capaz de simular la realidad y valorar el conjunto de variables implicadas en el estudio como las deceleraciones del lastre, tensiones de los soportes, deformaciones de la red, trayectoria de detención del lastre, factores de impacto, inclinación de la protección, tamaño de la red y distancias entre soportes. Asimismo se ha efectuado un estudio cinemático simplificado del proceso de la retención del lastre, consiguiendo una expresión simple que puede usarse como herramienta de diseño de estos sistemas de protección. Por último se han realizado ensayos experimentales de prototipos de barandillas a escala real en laboratorio, para contrastar y ajustar, en su caso, el modelo matemático de elementos finitos. Todo este trabajo permite llegar a conclusiones que hacen dudar de algunos de los requisitos vigentes de UNE-EN 13374 para estos dispositivos, y encontrar soluciones satisfactorias.