CÁLCULO DE CARGAS DINÁMICAS SOBRE TORRES TORRES DEBIDAS AL VIENTO (C.F.E. 2008) VEL. REGIONAL DE 153 KM/HRS DESCRIPCIÓN: TORRE ARRIOSTRADA DE 21M DE ALTURA + 9.40M ALTURA DEL INMUEBLE SITIO: SITI SI TIO O MTP MTP CD. CD. DEL DEL CARM CARMEN EN COOR CO ORDEN DENAD ADAS AS : 18°38' 18°38'30 30.3 .36" 6" N / 91°49 91°49'3 '31. 1.05 05"" W ESTRUC. SEGÚN RESP A VIENTO TIPO UBICACIÓN: CD. DEL CARMEN CAMPECHE , CALLE 31 # 125 COL. CENTRO ESTRUC. SEGÚN IMPORT. GRUPO VEL. DE DISEÑO (Km/hr): REGIONAL 153.0 CAT. DEL TERRENO POR RUGOSIDAD: PERIODO DE RETORNO 200 AÑOS FACTOR DE TOPOGRAFÍA: ELEVACIÓN SNM PROPUESTA (m): GOOGLE EARTH 3 BASE DE LA TORRE(m): TEMPERATURA DE LA REGIÓN PROPUESTA (ºC): 27.20 ALTURA DE LA TORRE (m): TIPO DE PIERNA (ANGULO=L, REDONDO=O): O ANÁLISIS A UT ILIZAR TIPO DE CELOSÍA (ANGULO=L, REDONDO=O): L TIPO DE TORRE: CUADRADA, TRIANGULAR
2 A 1 1 0.60 21.00 DINÁMICO TRIANGULAR 30.4 30 .40 0M
NOTA: LA PRIMERA SECCIÓN SECCIÓN DEBERÁ SER LA PARTE SUPERIOR DE LA TORRE DATOS DE L A SECCIÓN 1 LONGITUD(M): 3.0 (21-18 M) ANCHO SUPERIOR (M): 0.60 TIPO DE SECCIÓN (K,V,X,Z): Z DIM. DE PIERNA(IN): ASTM- A53 GR. B OC Ø 1 1/2" C.80 DIM. DE HOR./DIAG. (IN): ASTM - A36 LI 1 1/2" x 1/4"
DA TOS DE L A SECCIÓN 2 LONGITUD(M): ANCHO SUPERIOR (M): TIPO DE SECCIÓN (K,V,X,Z): DIM. DE PIERNA(IN): DIM. DE HOR./DIAG. (IN):
6.0 (18-12 M) 0.60 Z ASTM- A53 GR. B OC O C Ø 1 1/2" C.80 ASTM - A36 LI 1 1/2" x 1/4"
DATOS DE L A SECCIÓN 3 LONGITUD(M): ANCHO SUPERIOR (M): TIPO DE SECCIÓN (K,V,X,Z): DIM. DE PIERNA(IN): DIM. DE HOR./DIAG. (IN):
DA TOS DE L A SECCIÓN 4 LONGITUD(M): ANCHO SUPERIOR (M): TIPO DE SECCIÓN (K,V,X,Z): DIM. DE PIERNA(IN): DIM. DE HOR./DIAG. (IN):
6.0 (6-0 M) 0.60 Z ASTM- A53 GR. B OC O C Ø 1 1/2" C.80 ASTM - A36 LI 1 1/2" x 1/4"
6.0 (12-6 M) 0.60 Z ASTM- A53 GR. B OC Ø 1 1/2" C.80 ASTM - A36 LI 1 1/2" x 1/4"
ACCESORIO PESO MICROONDA DE 0.60 M (INCLUYE SOPORTE KG / PZA.) 2 FT 55 PARARRAYOS , LUCES DE OBSTRUCCIÓN Y COPETE (KG) 30 CABLE FEEDERS 7 /16" (KG/M) 0.210 CABLE DE SISTEMA DE ILUMINACIÓN (KG/M) 1.50 CABLE DEL PARARRAYOS (KG/M) 2.00 CHAROLA DE CABLE (KG/M) N/ A ESCALERA DE ASCENSO (KG/M) 5.52 2.76 NOTAS: PARA EL CALCULO DE EL PESO DE ACCESORIOS, SE CONSIDERA: 1.- PESO POR EL NÙMERO DE ANTENAS TIPO MICROONDAS EN EL TRAMO 2.- 2 LÍNEAS FEEDER FEEDER POR MICROONDA 3.- EL PESO DEL PARARRAYOS , LUCES DE OBSTRUCCIÓN Y EL COPETE SERÁN CONSIDERADOS SOLO EN LA CÚSPIDE (DISTRIBUIDO (DISTRIBUIDO EN LAS 3 PIERNAS) 4.- EL PESO DE LOS CABLES PARARRAYOS E ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN SERÁN CONSIDERADOS A LO LARGO DE LA TORRE. TORRE. 5.- EL PESO DE LA ESCALERA DE ASCENSO AL IGUAL QUE LA CHAROLA DE CABLES SERÁN CONSIDERADO CONSIDERADO A LO LARGO DE LA TORRE Y DISTRIBUIDO EN DOS PIERNAS. 6.- NO SE CONSIDERA HIELO HIELO (PARA ESTA CONDICIÓN CONDICIÓN DE CARGA) ÁREA DEL NÚM . DE FEEDERS MULTIPLICADA POR L A ALTURA DEL TRAMO CONSIDERADO PARA EL CALCULO DEL COEFICIENTE DE ARRASTRE ADICIONAL DEBIDO A ACCESORIOS: 0.210 x # FEEDER x LONGITUD DE TRAMO) TRAMO) / # NODOS = PESO *1 ERA. SECCIÓN. *3 ERA. Y 4 TA. SECCIÓN. (0.21 KG/M X 30 CABLES x 3 M)/ 15 NODOS: 1.26 KG (0.21 KG/M X 70 CABLES x 6 M)/ 27 NODOS: *2 DA. SECCIÓN. (0.21 KG/M X 66 CABLES x 6 M)/ 27 NODOS:
3.08
3.27
KG
KG
SE SIGUE EJEMPLO III.F EJEMPLO 7 DE LA CFE-VIENTO 2008 (AYUDAS DE DISEÑO) CALCULO DE PARÁMETROS DE DISEÑO, SEGÚN CFE-VIENTO-2008: Iv(Zs) 0.15 SL(Zs,n1,x) Z0= 0.01 Zmin= 1.00 L(Zs) 0.44 ά= B2 COEF. PARA PRESIÓN DINÁMICA BASE, qz: 1.799 n1,x= ηh 759.76 n',x= FRECUENCIA RAYLEIGH= 1Hz=1cps η b Ω (MM. DE HG) = G= 0.992 F'rz 0.939 Rh(ηh) V'D(M/S) 39.89 Rb(ηb) COEF. PARA FACTOR DE RUGOSIDAD Y ALTU mr = 1,266.35 R2 PESO mtotal (KG)= 0.099 3,327.81 α = v kp δ = 245 CRG c= 1.137 hr PARA VIDRIO O PLÁSTICO (MM)= 0.005 0.0015 ζest,x= CG FM λm = 1.75 DIÁMETRO DE LÍNEA FEDEERS (IN) 0.4375 7/16" FACTOR DE EXPOSICIÓN (F'RZ): COEFICIENTE b = 1.17 EXPONENTE α' = 0.12
đ =
F AD
2
SECCIÓN Ap (M ) 1 2 3 4
0.288 0.576 0.576 0.576
2
Ac (M ) 0.258 0.495 0.495 0.495
TORRE ARRIOSTRADA DE 21 M " 0º " PESO EST. PESO ACCE. AT (M2) Staad (KG) (KG) 1.944 118.00 900.96 3.888 230.00 1,127.28 3.888 230.00 252.32 3.888 230.00 142.32
Φ(As/AT)
Ca PIERNAS
0.281 0.276 0.276 0.276
1.519 1.524 1.524 1.524
0.131 0.0351 130.96 0.9486 1.8942 0.095 0.346 0.913 1.739 1.447 3.842 0.3205 0.309 1.00 1.436
SECC SECCIÓ IÓN N mr (KG) (KG) 1 2 3 4 5
M
Hz
0.55
S UM UM A =
Cat CELOSÍA # Cable (Feeder) Cau Feeders 2.376 2.396 2.396 2.396
786.16 418.04 24.86 0.41 0.00
38 38 38 38
1.200 1.200 1.200 1.200
1 ,2 ,2 29 29 .4 .4 7
CABLES ALIMENTADORES ALIMENTADORES Kre Kin Feeders A Feeders (M²) Feeders
1.00 1.00 1.00 1.00
0.592 0.602 0.602 0.602
∆Cat
1.267 2.534 2.534 2.534
1.65 1.71 1.71 1.71
∑ ∆Cat
Cat + ∑ ∆Cat
2.11 2.19 2.19 2.19
4.03 4.11 4.11 4.11
NOTA : PARA FINES DE ÁREA EXPUESTA SOLO SE CONSIDERA 38 LINEAS FEEDER 7/16 " (2 CAMAS) ESCALERA DE ASCENSO ASCENSO " 240 ° " SECCIÓN
A ESC (M²)
1 2 3 4
0.135 0.270 0.270 0.270
Cfx y Cfy Kre COEF. DE ESCALER FUERZ Ɵ= 0° A 1.80 1.80 1.80 1.80
1.00 1.00 1.00 1.00
CAMA GUÍA GUÍA (CHAROLA) (CHAROLA) "0°" - N / A
Ɵ es e s
Kin ESCALERA
∆ Cat
A ch (M²)
Cau CAMA GUÍA
Kre CAMA GUÍA
Ɵ ca
Kin CAMA GUÍA
∆ Cat
240 240 240 240
1.04 1.05 1.05 1.05
0.46 0.48 0.48 0.48
0.000 0.000 0.000 0.000
1.80 1.80 1.80 1.80
1.00 1.00 1.00 1.00
0 0 0 0
0.59 0.60 0.60 0.60
0.00 0.00 0.00 0.00
S ECCIÓN
Z (M)
Zp (M)
Frz
1 2 3 4
21.00 18.00 12.00 6.00
19.50 15.00 9.00 3.00
1.26 1.24 1.21 1.16
VD (KM/HR) Velocidad de Diseño 193.23 190.02 184.79 177.71
FORM UL AS AP LICA DA S EN EL CÁ LCUL O: Frz=c (z/10)α,c (δ/10)α,c SEGÚN ALTURA Zp+ Z Edif (M) VD=FT x Frz x VR 28.90 qz=0.0047 x G x V D2 24.40 G=(0.392*Ω)/(273+ t) 18.40 Feq=qz*Cat* Aref*F AD 12.40
qz (KG/M2)
Feq NODAL PIERNAS (KG)
177.81 171.95 162.60 150.38
111.70 216.75 204.97 189.57
Feq NODAL Feq NODAL CELOSÍA (KG) CABLES (KG) 156.25 293.03 277.11 256.28
NOM ENCL AT URA DE VA RIA BL ES :
229.72 451.92 427.36 395.24
Feq NODAL Escalera (KG) 64.26 126.42 119.55 110.56
Feq NODAL
Feq nodal No. NOD. /SECC. (kg) TOTAL
CHAROLA
Cat
(KG) 0.00 0.00 0.00 0.00
1.924 1.927 1.927 1.927
561.94 1,088.12 1,028.98 951.64
Feq nodal x nodo (kg)
15 27 27 27
37.46 40.30 38.11 35.25
A PL ICA CIÓN DE VIE NTO, SE NT IDO CRIT ICO HA CIA UNA SOL A P IE RNA :
ZP = ALTURA DE LA CARGA (M) AP = ÁREA PROYECTADA DE PIERNAS (M2) MICROONDA ------AT = ÁREA TOTAL DE CADA SECCIÓN(M2) FEEDER -----------CA = COEFICIENTE DE ARRASTRE. FNODAL = CARGA NODAL APLICADA AL PROGRAMA STAAD PRO(KG) T = TEMPERATURA DE LA REGIÓN PROPUESTA (ºC) F NODAL= (FEQ / # NODOS) FEQ=FUERZA DE ARRASTRE EN DIRECC. DEL VIENTO FT = FACTOR TOPOGRÁFICO (SECC- 4.2.4)
C
N A
B
VIENTO
RESUMEN DE FUERZAS DE VIENTO SOBRE LAS ANTENAS # PIERNA DESCRIPCIÓN Anten as 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A 7 A 8 A 9 A 10 A 11 A 12 A 13 A 14 A 15 A 16 B 17 B 18 B 19 B 20 B 21 B 22 B 23 B 24 C 25 C 26 C 27 C 28 C 29 C 30 C 31 C 32 C 33 C 34 C 35 C 35 ANTENAS MW
MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW Ø = 0.60 M
DIÁMETRO (M)
ALTURA DEL + EDIFICIO = 9.40 M
ALTURA ANTENA (M)
ALTURA TOTAL (M)
0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M 0.60 M
9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40
20.950 20.225 19.500 18.775 18.050 17.212 16.475 15.738 15.000 14.262 13.525 12.788 12.050 11.212 10.475 20.950 20.225 19.500 18.775 18.050 17.212 16.475 15.738 20.950 20.225 19.500 18.775 18.050 17.212 16.475 15.738 15.000 14.262 13.525 12.788
30.35 29.63 28.90 28.18 27.45 26.61 25.88 25.14 24.40 23.66 22.93 22.19 21.45 20.61 19.88 30.35 29.63 28.90 28.18 27.45 26.61 25.88 25.14 30.35 29.63 28.90 28.18 27.45 26.61 25.88 25.14 24.40 23.66 22.93 22.19
# NODOS
1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º) 1 (90º) 1 (0º)
Frz
1.27 1.27 1.26 1.26 1.26 1.25 1.25 1.25 1.24 1.24 1.23 1.23 1.23 1.22 1.22 1.27 1.27 1.26 1.26 1.26 1.25 1.25 1.25 1.27 1.27 1.26 1.26 1.26 1.25 1.25 1.25 1.24 1.24 1.23 1.23
Vc(KM/HR) VD Ficha (KM/HR) técnica de microonda 194.17 193.71 193.23 192.75 192.25 191.66 191.13 190.58 190.02 189.44 188.85 188.24 187.61 186.87 186.20 194.17 193.71 193.23 192.75 192.25 191.66 191.13 190.58 194.17 193.71 193.23 192.75 192.25 191.66 191.13 190.58 190.02 189.44 188.85 188.24
Fa (KG) Ficha técnica de antena
200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 200 46.91 200 94.73 Fam= FUERZA SOBRE ANTENA Fam=qz*Gh*Ca*Aa NOTA: PARA EL CÀLCULO DE LAS FUERZAS DE VIENTO SOBRE LAS ANTENAS TIPO MICROONDAS ; SE CONSIDERARÁN ALGUNAS A 90° Y OTRAS A 0° (DE FRENTE AL VIENTO) VEA ECUACIÓN SIGUIENTE (NORMA TELCEL 2007) : DONDE "VD" ES LA VELOCIDAD DE DISEÑO SEGÚN LA ALTURA DE LA ANTENA, "Fa" y "Vc" SON LA FUERZA Y VELOCIDAD DE CATALOGO RESPECTIVAMENTE .
P (KG)
89.29 44.00 88.43 43.57 87.53 43.08 86.51 42.60 85.51 42.09 84.46 41.56 83.36 40.95 82.11 44.22 88.86 43.79 87.98 43.35 87.00 42.84 86.02 44.22 88.86 43.79 87.98 43.35 87.00 42.84 86.02 42.35 85.00 41.83 83.92
