CÁLCULO MECÁNICO DE POSTE
Dimensionamiento del poste
FL. (MT) = Flecha MT = 0,70 m (En este caso para 35 mm 2 AAAC) FL. (BT) = Flecha BT = 0,50 mz D.S. (AP) = Distancia de seguridad de linea MT a AP = 1,50 m. Ho = 5,50 m (Cruce de calles y caminos BT, según C.N.E.). Luego: (9H/10) = 0,1+1,2+1,2 - 0,35+FL.(MT)+D.S.(AP)+1,07+0,15+FL.(BT)+ Ho. H = 12,86 m. Entonces usaremos poste de 13 m. Fórmulas a utilizar - Presión del viento Pv , en kg/m² Pv = kV 2 v = velocidad del viento en kPH k = 0,0042 (constante) Pv = 10,50 kg/m² - Carga unitaria resultante en el conductor Wr, en kg/m. Wr = √(W2 + Pv2) W = Peso propio del conductor, en kg/m - Diámetro del poste en el empotramiento del poste (m): de = db - (db-do) He/(Lo+He) de = 0,356 m - Fuerza del viento sobre el poste (kg): Fvp = Lo . Pv . (de+do)/2 (de+do)/2 Fvp = 32,89 kg
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- Punto aplicación de la fuerza del viento en poste (m) : Z = (Lo/3).(de + 2 do)/(de+do) Z = 5,21 m - Fuerza del viento sobre los conductores (kg) : Fvc = Pv . dc . L . Cos (α/2) - Tracción de los conductores debido al ángulo (kg) : Tc = 2 . To . Sen (α/2) - Fuerza total sobre los conductores Fc = Fvc + Tc - Momento debido al viento sobre el poste Mp Mp = Fvp . Z - Momento debido a la fuerza total sobre los co nductores Mvc = Σ(hci.Fci) - Momento actuante M M = Mp + Mvc - Carga de trabajo ( F ) a 0,10 m de la cima del poste, en kg. F = M / He Dónde: Pv Lo Ht do db dc L
α
To hci Mp Mc M He
= Presión del viento, en kg/m² = longitud libre del poste, en m. = Altura de empotramiento del poste, en m. = Diámetro en la cima del poste, en m. = Diámetro en la base del poste, en m. = Diámetro del conductor, en m. = Vano básico de cálculo, en m. = 60 m. = Angulo topográfico de la línea, = Tensión Máx. trabajo del conductor, en kg. = Altura sobre el terreno del conductor i, en m. = Momento debido a Fvp, en kg-m. = Momento debido a Tc, en kg-m. = Momento total en la base del poste, en kg-m. = Altura equivalente, desde el punto que está a 0,10 m de la cima del poste al terreno.
α (°) 5 10 15 20 30 44,015 45 60 90
M (kg-m) 822,93 1 325,80 1 826,47 2 324,00 3 305,81 4 640,02 4 731,51 6 079,18 8 449,96
F (kg) 70,94 114,29 157,45 200,34 284,98 400,00 407,89 524,07 728,44
Luego: hasta 44° con el poste de 13/400 no se requiere retenida, para ángulos mayores se requiere una retenida. UNSAAC – FIEEIM - INSTALACIONES ELÉCTRICAS II
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Procedimiento para la determinación de la fuerza de reacción debido a la retenida simple.
Tenemos: F = Tr.senØ.(Hr/He) Dónde : Tr = Tiro de trabajo de la retenida (kg) (C.S.=2) Hr = Altura de la retenida (m) = 11,60 m. He = Altura equivalente (m) = 11,60 m. F = Carga de trabajo del poste (kg) Ø = Angulo de la retenida: 30° y la reacción vertical de la retenida es: Fv = Fr /Tg Ø
• Una retenida: F = (5080/2) sen 30°.(11,6/11,6) = 1 2 70 kg
• Postes de inicio y fin de línea. F.He = Σ(hci.TIIi) + Fvp . Z F.(11,6) = (11,6 +10,4+9,2).(185,26) + (32,89)(5,21) F = 513,06 kg Luego se requerirá retenida. Cimentación de las estructuras El método a emplearse será el de Valensi, el cual establ ece: Momento Actuante ( Ma ) <= Momento Resistente ( Mr ) F.( h + t) <= (P/2).[ a - (4P/3b.g)] + C.b.t 3 Dónde: F = Fuerza equivalente a 10 cm. de punta del poste (kg) h = Altura libre del poste (m) t = Profundidad del macizo (m) t1 = Profundidad enterrada del poste P = Peso total (poste+equipo+operario+macizo) (kg) a,b= Dimensiones del macizo (m) g = Presión admisible del terreno (kg/cm²) C = Coeficiente de compresibilidad del terreno (kg/m3) F = 400 kg Peso del Macizo = Volumen macizo-volumen Tronco Cónico volumen Tronco cónico = (t1/3)[Ae+Ab+ (Ae*Ab)^ (1/2)] Ae = (π/4)(0,356)2 = 0,099 m² Ab = (π/4)(0,375)2 = 0,110 m² t1 = 1,30 m. UNSAAC – FIEEIM - INSTALACIONES ELÉCTRICAS II
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Volumen tronco cónico = 0,136 m 3. a = b = 1,00 m. t = 1,40 m. Volumen macizo
Peso macizo
=a.b.t = 1,4 m 3
= ( 1,4 - 0,136 ) . 2,200 = 2 780,26 kg
Para efectos del cálculo se ha tomado como tipo de terreno, el de terrenos tipo medios con las siguientes características: C = 2000 kg/m3. Mf P P P P
g = 2,5 kg/cm².
= Momento flector en la base del poste por rotura conductor, en kg-m. = Carga vertical total sobre el poste, en kg. = Paccesorios + Pposte + Poperario + Pmacizo = 250 + 1200 + 70 + 2 780,26 = 4 300,26 kg
de un
Reemplazando valores:
Luego:
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Ma = 2 600 kg-m Mr = 7 145 kg-m Mr > Ma
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