Memoria de cálculo Torre de alta tensión

TORRE TIPO

MEMORIA DE CÁLCULO TORRE TIPO

Proyecto: Ubicación: Departamento: Propietario: Elaborado: Fecha:

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TORRE TIPO

INDICE 1.0 GENERALIDADES .................... ..................... ...................... ...................... ...................... ..................... ...................... .. 3 1.1 TORRE DE CELOSIA........................ CELOSIA............................................. ..................... ...................... ...................... ...................... ..................... ................. 3 1.2 ESPECIFICACIONES TECNICAS ..................... ...................... ...................... ...................... ...................... ..................... .. 3 1.3

CRITERIOS DE DISEÑO Y CALCULO ..................... ...................... ...................... ...................... ..................... ............. 3

1.3.1 CARGAS ...................... ..................... ...................... ...................... ..................... ...................... ...................... ......... 4 1.3.2 COMBINACIONES DE CARGA ...................... ...................... ..................... ...................... ...................... .................. 11 1.3.3 ESFUERZOS LIMITES ..................... ...................... ...................... ...................... ...................... ..................... ........... 13 2.0

ANALISIS DE LA TORRE TIPO TCD DE 23.98M.................... ..................... ...................... ...................... .................. 15

2.1

ANALISIS OBTENIDOS POR EL SOFTWARE SAP2000V14.0.0................... ...................... ...................... .................. 15

2.2

CONTROL DE ESFUERZOS .................... ...................... ...................... ...................... ...................... ..................... .... 20

2.2.1 MONTANTES Y DIAGONALES ...................... ...................... ..................... ...................... ...................... .................. 20 2.2.1.1 MONTANTE 1 TORRE CELOSIA L4x4x3/8"............................................................................................................ 22 2.2.1.2 MONTANTE 2 TORRE CELOSIA L4x4x3/8"............................................................................................................ 23 2.2.1.3 MONTANTE 3 TORRE CELOSIA L4"x4x3/8" .......................................................................................................... 24 2.2.1.4 DIAGONAL 1 TORRE CELOSIA L2.5x2.5x1/4" ....................................................................................................... 25 2.2.1.5 DIAGONAL 2 TORRE CELOSIA L2.5x2.5x1/4" ....................................................................................................... 26 2.2.1.6 DIAGONAL 3 TORRE CELOSIA L2x2x1/4" ............................................................................................................. 27 2.2.1.7 REDUNDANTE 1 TORRE CELOSIA L2x2x1/4" ........................................................................................................ 28 2.2.1.8 REDUNDANTE 2 TORRE CELOSIA L2x2x3/16" ...................................................................................................... 29 2.2.1.9 REDUNDANTE 3 TORRE CELOSIA L3x3x1/4" ........................................................................................................ 30 3.0

DISEÑO DE STUBS ..................... ..................... ...................... ...................... ...................... ..................... ............... 31

4.0

DEFORMADA Y DEFLEXIONES ..................... ...................... ..................... ...................... ...................... .................. 32

5.0

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ............................................................ ..................................................................................................... .........................................3388

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TORRE TIPO

INDICE 1.0 GENERALIDADES .................... ..................... ...................... ...................... ...................... ..................... ...................... .. 3 1.1 TORRE DE CELOSIA........................ CELOSIA............................................. ..................... ...................... ...................... ...................... ..................... ................. 3 1.2 ESPECIFICACIONES TECNICAS ..................... ...................... ...................... ...................... ...................... ..................... .. 3 1.3

CRITERIOS DE DISEÑO Y CALCULO ..................... ...................... ...................... ...................... ..................... ............. 3

1.3.1 CARGAS ...................... ..................... ...................... ...................... ..................... ...................... ...................... ......... 4 1.3.2 COMBINACIONES DE CARGA ...................... ...................... ..................... ...................... ...................... .................. 11 1.3.3 ESFUERZOS LIMITES ..................... ...................... ...................... ...................... ...................... ..................... ........... 13 2.0

ANALISIS DE LA TORRE TIPO TCD DE 23.98M.................... ..................... ...................... ...................... .................. 15

2.1

ANALISIS OBTENIDOS POR EL SOFTWARE SAP2000V14.0.0................... ...................... ...................... .................. 15

2.2

CONTROL DE ESFUERZOS .................... ...................... ...................... ...................... ...................... ..................... .... 20

2.2.1 MONTANTES Y DIAGONALES ...................... ...................... ..................... ...................... ...................... .................. 20 2.2.1.1 MONTANTE 1 TORRE CELOSIA L4x4x3/8"............................................................................................................ 22 2.2.1.2 MONTANTE 2 TORRE CELOSIA L4x4x3/8"............................................................................................................ 23 2.2.1.3 MONTANTE 3 TORRE CELOSIA L4"x4x3/8" .......................................................................................................... 24 2.2.1.4 DIAGONAL 1 TORRE CELOSIA L2.5x2.5x1/4" ....................................................................................................... 25 2.2.1.5 DIAGONAL 2 TORRE CELOSIA L2.5x2.5x1/4" ....................................................................................................... 26 2.2.1.6 DIAGONAL 3 TORRE CELOSIA L2x2x1/4" ............................................................................................................. 27 2.2.1.7 REDUNDANTE 1 TORRE CELOSIA L2x2x1/4" ........................................................................................................ 28 2.2.1.8 REDUNDANTE 2 TORRE CELOSIA L2x2x3/16" ...................................................................................................... 29 2.2.1.9 REDUNDANTE 3 TORRE CELOSIA L3x3x1/4" ........................................................................................................ 30 3.0

DISEÑO DE STUBS ..................... ..................... ...................... ...................... ...................... ..................... ............... 31

4.0

DEFORMADA Y DEFLEXIONES ..................... ...................... ..................... ...................... ...................... .................. 32

5.0

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ............................................................ ..................................................................................................... .........................................3388

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TORRE TIPO

MEMORIA DE CÁLCULO

TORRE TIPO TCD DE 23.98M

1.0 GENERALIDADES GENERALIDADES 1.1 TORRE DE CELOSIA CELOSIA

El objetivo de esta memoria es sustentar el diseño estructural de una Torre Tipo TCD de 23.98m, que forma parte del proyecto. La altura de la torre es de 23.98m de altura total (distancia entre el extremo superior y la base inferior de la torre), las secciones de la torre son variables con la altura. La torre de celosía es del tipo reticular, arriostrada, formada por perfiles de acero galvanizado, galvanizado, ensamblados con pernos y tuercas. Su sección transversal de forma simétrica cuadrada ofrece ventajas de igual resistencia en cualquier dirección, facilitando su aplicación dentro de un proyecto de tendido de líneas, además de mejorar los procesos de montaje. 1.2.-ESPECIFICACIONES 1.2.-ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Se cumplen las especificaciones y recomendaciones de: Edificacione s R.N.E.  Reglamento Nacional de Edificaciones  Norma de Cargas E-020. Diseño Sismorresistente Sismorresistente E-030.  Norma de Diseño Diseño de Estructuras Estructuras Metálicas E-090. E-090.  Norma de Diseño Society of Civil Engineers Engineers “Design Latticed Steel Transmission Structures ”  American Society ASCE 97-10. 97-10.  ASCE7-10, Minimum Minimum Design Loads for Building Building and Other Structures. Structures. Materiales: angulares en acero ASTM A-36 y ASTM A572 Gr50, con resistencias resistencias mínimas  Perfiles angulares 2 2 a la fluencia de fy = 2,530kg/cm , y de fy = 3,520kg/cm respectivamente. respectivamente.  Planchas de uniones de acero ASTM A-36.  Soldadura: Electrodos Electrodos E 70 XX.  Pernos: ASTM A394 Tipo 0  Tuercas hexagonales: ASTM A394

1.3 CRITERIOS DE DISEÑO Y CALCULO

En el diseño de la torre de celosía se procurará reducir al mínimo el número de elementos así como su variedad.

3

TORRE TIPO

Las uniones entre elementos de la estructura de la torre de celosía se realizarán mediante pernos y tuercas, utilizando también placas de unión donde sean necesarias, evitando soldadura entre perfiles. La selección de los elementos se hizo considerando el American Society of Civil Engineers “Design Latticed Steel Transmission Structures” ASCE 97 -10, el mismo que contiene los reglamentos, usos y factores para la buena práctica de la ingeniería. Para el cálculo de esfuerzos y/o desplazamientos se uso el software SAP 2000v14.0.0 Se establecen que los miembros a compresión deben ser diseñados preferiblemente con una relación de esbeltez KL/r que no excedan de 150 para las montantes y 200 para otros elementos a compresión, en tanto que para miembros en tracción que no excedan de 300 según ASCE 97-10. 1.3.1

CARGAS

Las cargas cubren las solicitaciones que afectarán a la torre tipo TCD durante su vida útil, carga muerta, carga en los conductores y cargas de viento y sísmicas. Los tipos de carga previstos para el cálculo son los siguientes: Descripción Carga Muerta Carga en los Conductores Carga de Viento Carga de Sismo

Simbología D L W E

Carga Muerta (D) La carga muerta considerada para el cálculo de la estructura es: El peso real de la estructura metálica es considerado por el programa SAP2000. El peso de la torre es 6345.8 kg  

Carga en los Conductores (L) Para este caso se han considerado las cargas en los conductores, según Diagrama de cargas mostrado a continuación: 

4

TORRE TIPO

Nota: Las cargas anteriores son cargas mayoradas. Carga de Viento (W) La expresión usada para determinar la carga del viento en la estructura de la torre es: Carga exterior de viento: F VP  2  q. A

Donde: Fvp = Es la fuerza del viento en kg. Pv = Presión del viento en daN/m 2 = 47.32 A = Área proyectada (m2) Considerando un 15% del área proyectada, la carga en la torre es: F VP  2  47.32  0.15  56.64  804.06daN

La fuerza total de viento es 804.06 daN , aplicado en cada dirección. Estas cargas se distribuyen en los nudos de la torre. Carga de Sismo (E) De acuerdo a lo indicado en el documento CAP12800Y91E028-540-6-ET-104 Rev 0, el coeficiente sísmico horizontal es de 0.5, y el vertical es de 0.2, sin embargo asumiremos para el coeficiente vertival de acuerdo a lo indicado en la Norma Peruana de Diseño Sismorresistente NT E.030 para la zona sísmica 3, debemos de considerar un coeficiente sísmico vertical = 2/3 coeficiente sísmico horizontal = 2/3*0.5 = 0.33. 5

TORRE TIPO

La fuerza sísmica horizontal resultante es: 0.5*(6345.8) = 3172.9 kg La fuerza sísmica vertical resultante es: 0.33*(6345.8) = 2094.11 kg

Fig. 1 Hipótesis A (Viento Máximo Transversal).

Fig. 2 Hipótesis B (Viento Máximo Transversal y arranque).

6

TORRE TIPO

Fig. 3 Hipótesis C (Condición mínima temperatura).

Fig. 4 Hipótesis D (Condición de viento reducido).

7

TORRE TIPO

Fig. 5 Hipótesis E,F,G (Rotura conductor).

Fig. 6 Hipótesis H (Rotura de cable de guarda OPGW).

8

TORRE TIPO

Fig. 7 Hipótesis I (Montaje de cables de guarda).

Fig. 8 Hipótesis J (Montaje de conductores).

9

TORRE TIPO

Fig. 9 Carga de viento Wx.

Fig. 10 Carga de viento Wy.

10

TORRE TIPO

Fig. 11 Carga de sismo Ex.

Fig. 12 Carga de sismo Ey. 1.3.2

COMBINACIONES DE CARGA

Las Combinaciones con cargas mayoradas para el diseño según ASCE 10-97, son:

11

TORRE TIPO

1.- 1.2D+1.0(Hipótesis A) 2.- 1.2D+1.0(Hipótesis B) 3.- 1.2D+1.0(Hipótesis C) 4.- 1.2D+1.0(Hipótesis D) 5.- 1.2D+1.0(Hipótesis E) 6.- 1.2D+1.0(Hipótesis F) 7.- 1.2D+1.0(Hipótesis G) 8.- 1.2D+1.0(Hipótesis H) 9.- 1.2D+1.0(Hipótesis I) 10.- 1.2D+1.0(Hipótesis J1) 11.- 1.2D+1.0(Hipótesis J2) 12.- 1.2D+0.5(Hipótesis A)+1.3Wx 13.- 1.2D+0.5(Hipótesis B)+1.3Wx 14.- 1.2D+0.5(Hipótesis C)+1.3Wx 15.- 1.2D+0.5(Hipótesis D)+1.3Wx 16.- 1.2D+0.5(Hipótesis E)+1.3Wx 17.- 1.2D+0.5(Hipótesis F)+1.3Wx 18.- 1.2D+0.5(Hipótesis G)+1.3Wx 19.- 1.2D+0.5(Hipótesis H)+1.3Wx 20.- 1.2D+0.5(Hipótesis I)+1.3Wx 21.- 1.2D+0.5(Hipótesis J1)+1.3Wx 22.- 1.2D+0.5(Hipótesis J2)+1.3Wx 23.- 1.2D+0.5(Hipótesis A)+1.3Wy 24.- 1.2D+0.5(Hipótesis B)+1.3Wy 25.- 1.2D+0.5(Hipótesis C)+1.3Wy 26.- 1.2D+0.5(Hipótesis D)+1.3Wy 27.- 1.2D+0.5(Hipótesis E)+1.3Wy 28.- 1.2D+0.5(Hipótesis F)+1.3Wy 29.- 1.2D+0.5(Hipótesis G)+1.3Wy 30.- 1.2D+0.5(Hipótesis H)+1.3Wy 31.- 1.2D+0.5(Hipótesis I)+1.3Wy 32.- 1.2D+0.5(Hipótesis J1)+1.3Wy 33.- 1.2D+0.5(Hipótesis J2)+1.3Wy 34.- 1.2D+0.5(Hipótesis A)+1.0Ex 35.- 1.2D+0.5(Hipótesis B)+1.0Ex 36.- 1.2D+0.5(Hipótesis C)+1.0Ex 37.- 1.2D+0.5(Hipótesis D)+1.0Ex 38.- 1.2D+0.5(Hipótesis E)+1.0Ex 39.- 1.2D+0.5(Hipótesis F)+1.0Ex 40.- 1.2D+0.5(Hipótesis G)+1.0Ex 41.- 1.2D+0.5(Hipótesis H)+1.0Ex 42.- 1.2D+0.5(Hipótesis I)+1.0Ex 43.- 1.2D+0.5(Hipótesis J1)+1.0Ex 44.- 1.2D+0.5(Hipótesis J2)+1.0Ex 45.- 1.2D+0.5(Hipótesis A)+1.0Ey 46.- 1.2D+0.5(Hipótesis B)+1.0Ey 47.- 1.2D+0.5(Hipótesis C)+1.0Ey 48.- 1.2D+0.5(Hipótesis D)+1.0Ey 49.- 1.2D+0.5(Hipótesis E)+1.0Ey 50.- 1.2D+0.5(Hipótesis F)+1.0Ey 51.- 1.2D+0.5(Hipótesis G)+1.0Ey 52.- 1.2D+0.5(Hipótesis H)+1.0Ey 53.- 1.2D+0.5(Hipótesis I)+1.0Ey 12

TORRE TIPO

54.- 1.2D+0.5(Hipótesis J1)+1.0Ey 55.- 1.2D+0.5(Hipótesis J2)+1.0Ey Consideramos la envolvente de cargas para el cálculo de los esfuerzos y desplazamientos.

1.3.3

ESFUERZOS LIMITES

El esfuerzo de cada elemento de la estructura de la torre es: -TRACCION: El límite elástico del acero. -COMPRESION: El esfuerzo límite de pandeo.

Fig. 13 Modelo usado en el SAP2000 en el plano XZ.

13

TORRE TIPO

Fig. 14 Numeración de nudos y elementos en el plano XZ.

Fig. 15 Modelo tridimensional usado en el SAP2000.

14

TORRE TIPO

Fig. 16 Envolvente de fuerzas normales.

2.0 ANALISIS DE LA TORRE TIPO TCD DE 23.98M 2.1 ANALISIS OBTENIDOS POR EL SOFTWARE SAP2000v14.0.0

En las hojas de resultados del SAP2000v14.0.0 y en los gráficos que a continuación se presentan, se muestran los esfuerzos máximos en cada una de las barras que conforman la torrecilla de donde se extraen los siguientes resultados: MONTANTE 1 TORRE CELOSIA, elemento (273): MONTANTE 2 TORRE CELOSIA, elemento (288): MONTANTE 3 TORRE CELOSIA, elemento (19): DIAGONAL 1 TORRE CELOSIA, elemento (301): DIAGONAL 2 TORRE CELOSIA, elemento (335): DIAGONAL 3 TORRE CELOSIA, elemento (316): REDUNDANTE 1 TORRE CELOSIA, elemento (91): REDUNDANTE 2 TORRE CELOSIA, elemento (85): REDUNDANTE 3 TORRE CELOSIA, elemento (575):

15

P= P= P= P= P= P= P= P= P=

35032.34 kg 24059.95 kg 21860.57 kg 847.70 kg 774.11 kg 1329.61 kg 2989.81 kg 1635.44 kg 787.60 kg

TORRE TIPO

Fig. 17 Fuerza normal factorizada en montante 1, elemento 273.

Fig. 18 Fuerza normal factorizada en montante 2, elemento 288

16

TORRE TIPO

Fig. 19 Fuerza normal factorizada en montante 3, elemento 19

Fig. 20 Fuerza normal factorizada en diagonal 1, elemento 301.

17

TORRE TIPO

Fig. 21 Fuerza normal factorizada en diagonal 2, elemento 335

Fig. 22 Fuerza normal factorizada en diagonal 3, elemento 316

18

TORRE TIPO

Fig. 23 Fuerza normal factorizada en redundante 1, elemento 91.


19

TORRE TIPO


2.2 CONTROL DE ESFUERZOS 2.2.1 MONTANTES Y DIAGONALES

Los perfiles obtenidos que satisfacen los esfuerzos indicados en el ítem 2.1, son los siguientes: Montantes de celosía: Montantes 1: L4”x4”x1/2” Montantes 2: L4”x4”x1/2” Montantes 3: L4”x4”x3/8” Diagonales de celosía”: Diagonales 1: L2.5x2.5x 1/4” Diagonales 2: L2.5x2.5 x1/4” Diagonales 3: L2.5x2.5 x1/4” Redundantes de celosía: Redundantes 1: L2x2 x1/4” Redundantes 2: L2x2x3/16 ” Redundantes 3: L3x3 x1/4” En ambos casos se verifican el nivel de los esfuerzos a compresión por ser más desfavorables.

20

TORRE TIPO

Fig. 26 Ratios de los perfiles de acero.

Se observan que los elementos más esforzados están trabajando al 95.4% de su resistencia última, lo cual se considera aceptable.

21

TORRE TIPO

2.2.1.1 MONTANTE 1 TORRE CELOSIA L4 ”x4”x1/2”

L

Factor crítico, carga concentrada,

r zz

L4 X 4 X 1/2; w/t = 8; rzz = 1.97 cm; rxx = 3.08 cm; ryy = 3.08 cm; A = 24.19 cm2

L= 228.97 cm Cuando el ratio w t



80 50

w t



80

, en nuestro caso fy = 50 ksi

fy

= 11.31

Debemos utilizar las siguientes expresiones: KL r zz

C c

Si,

= 228.97/1.97 = 116.23 < 150, para las montantes

2 E

  KL r zz

Fy

 

2 x 2 x10 3520

6

 125

 116.23  125 , entonces:

 1  KL / r  zz  Fa  1   C 2   C 

2

  1 116.23   Fy  1       2  125 

2

  x3520  1998.30 

Carga admisible:

 A F a P adm  24.19x1998.30 P adm  48338.87 kg P adm

Control: P adm

 48338.87  35032.34 kg Ok!

F .S .  1.38

22

TORRE TIPO

2.2.1.1 MONTANTE 2 TORRE CELOSIA L4”x4”x1/2”

L


r zz

L4 X 4 X 1/2; w/t = 8; rzz = 1.97 cm; rxx = 3.08 cm; ryy = 3.08 cm; A = 24.19 cm2




80 50

w t



80


fy

= 11.31


C c

Si,


2 E

  KL r zz

Fy

 

2 x 2 x10 3520

6

 125

 116.23  125 , entonces:

 1  KL / r  zz  Fa  1   C 2   C 

2

  1 116.23   Fy  1       2  125 

2

  x3520  1998.30 

Carga admisible:


Control: P adm

 48338.87  24059.95 kg Ok!

F .S .  2.01

23

TORRE TIPO

2.2.1.3 MONTANTE 3 TORRE CELOSIA L4”x4”x3/8”

L


r zz

L4 X 4 X 1/4; w/t = 16; rzz = 1.98 cm.; rxx = 3.12 cm ryy = 3.12 cm; A = 18.45 cm 2

L= 108.00 cm w

Cuando el ratio 80 50

 11.31 

t

w t

80




fy

 16 

144 50

 20.36





Fcr  1.677  0.677 x



C c

Si,

lim

2 E

  KL r zz

 16     1 . 677 0 . 677 Fy x    x3520  2531.80 11.31 w / t  w / t

Fcr

 

2 x 2 x10

6

2531.8

 125

 54.55  125 , entonces:

 1  KL / r  zz  Fa  1    2  C C 

2

  1  54.55   Fcr  1      2  125 

2

  x2531.8  2290.71 

Carga admisible:


Control: P adm

 42263.6  21860.57 kg Ok!

F .S .  1.93

24

TORRE TIPO

2.2.1.4 DIAGONAL 1 TORRE CELOSIA L2- 1/2”x2-1/2”x1/4”

L


r zz

L2-1/2 X 2-1/2 X 1/4; w/t = 10; rzz = 1.22 cm.; rxx = 1.94 cm ryy = 1.94 cm; A = 7.66 cm 2




80 36

w t



80


fy

 13.33


C c

Si,

= 138.1/1.22 = 113.2 < 200, para las diagonales

2 E

  KL r zz

Fy

 

2 x 2 x10

6

2530

 125

 113.2  125 , entonces:

 1  KL / r  zz  Fa  1    2  C C 

2

  1 113.2    Fy  1      x2530  1492.6 2 125      2

Carga admisible: P adm

 A F a

P ad m



7.66 x1492.6

P adm

 11433.3 kg

P adm

 11433.3  847.70 kg Ok!

Control:

F .S .  13.5

25

TORRE TIPO

2.2.1.5 DIAGONAL 2 TORRE CELOSIA L2- 1/2”x2 -1/2”x1/4”

L


r zz





80 36

w t



80


fy

 13.33


C c

Si,


2 E

  KL r zz

Fy

 

2 x 2 x10

6

2530

 125

 113.2  125 , entonces:

 1  KL / r  zz  Fa  1    2  C C 

2

  1 113.2    Fy  1      x2530  1492.6 2 125      2


 A F a

P ad m



7.66 x1492.6

P adm

 11433.3 kg

P adm

 11433.3  774.11 kg Ok!

Control:

F .S .  14.7

26

TORRE TIPO

2.2.1.6 DIAGONAL 3 TORRE CELOSIA L2- 1/2”x2 -1/2”x1/4”

L


r zz





80 36

w t

80




fy

 13.33


C c

Si,


2 E

  KL r zz

Fy

 

2 x 2 x10 2530

6

 125

 100.2  125 , entonces:

 1  KL / r  zz  Fa  1    2  C C 

2

  1 100.2    Fy  1      x2530  1717.16 2 125      2

Carga admisible:


Control: P ad m

 13153.4  1329.61 kg Ok!

F .S .  9.9

27

TORRE TIPO

2.2.1.7 REDUNDANTE 1 TORRE CELOSIA L2”x2”x1/4”

L


r zz





80 36

w t



80


fy

 13.33


C c

Si,

= 100/0.98 = 102 < 250, para las redundantes

2 E

  KL r zz

Fy

 

2 x 2 x10 2530

6

 125

 102  125 , entonces:

 1  KL / r  zz  Fa  1    2  C C 

2

  1 102    Fy  1      x2530  1687.7 2 125      2

Carga admisible:


Control: P adm

 10227.4  2989.81 kg Ok!

F .S .  3.42

28

TORRE TIPO


L


r zz

L2 X 2 X 3/16; w/t = 10.67; rzz = 0.98 cm.; rxx = 1.55 cm ryy = 1.55 cm; A = 4.65 cm 2




80 36

w t



80


fy

 13.33


C c

Si,

= 100/0.98 = 102 < 250, para las redundantes

2 E

  KL r zz

Fy

 

2 x 2 x10 2530

6

 125

 102  125 , entonces:

 1  KL / r  zz  Fa  1    2  C C 

2

  1 102    Fy  1      x2530  1687.7 2 125      2

Carga admisible:


Control: P ad m

 7839.6  1635.44 kg Ok!

F .S .  4.8

29

TORRE TIPO


L


r zz





80 36

w t

80




fy

 13.33


C c

Si,

= 127.42/1.48 = 86.1 < 250, para las redundantes

2 E

  KL r zz

Fy

 

2 x 2 x10

6

2530

 125

 86.1  125 , entonces:

 1  KL / r  zz  Fa  1    2  C C 

2

  1 86.1    Fy  1      x2530  1929.8 2 125      2


 A F a

P ad m



9.29 x1929.8

P adm

 17928.1 kg

P adm

 17928.1 787.60 kg Ok!

Control:

F .S .  22.7

30

TORRE TIPO

3.0 DISEÑO DE STUBS

MEMORIA DE CALCULO TORRE TIPO TCD DISEÑO DE STUBS Dimensiones Stub :

2L 4'' x 4'' x 1/2'' ancho = largo =

40.64 cm 200.00 cm

(longitud embebida)

Esfuezo Admisible del concreto por aplastamiento :

adm = 0.45 f´c 94.5 adm =

kg/cm2

Area Stub Contactacto x  adm 768.10 Tn > =

>=

51.58

tracción máxima

Tn ==> OK¡

CHEQUEO DEL APLASTAMIENTO EN CLEAT Cleat L 4" x 1/2"

Fc= np= f=

40,585 24.00 0.75

plg

Fy= Fp= Fp=

2530 1.35Fy 3416

kg/cm² kg/cm² kg/cm²

=

Fc/np*f *e 1.27

e=

=

699

f= np= Fc= Fp= = e=

kg

Diámetro del perno Número de pernos Carga de servicio en compresión Fuerza de aplastamiento resistente Fuerza de aplastamiento actuante Espesor del perfil cleat

cm

kg/cm²

F.S.= F.S.>=

Fp /  2

F.S.=

4.89

OK

Fa= L= nc=np/2=

34,388 10.16 12

kg cm

T= Ft= Ft= T=

nc*L*e*Ft 0.45Fy 1139 176,284

<

Fp=

3416

kg/cm²

TRACCIÓN EN CLEATS

F.S.= F.S.>=

T / Fa 2

F.S.=

5.13

kg/cm² kg/cm² kg

Fa= L= nc= Ft= T=

>

Fa=

OK

31

Carga de servicio en tracción Longitud del cleat (idem al ala stub) Número de cleats Esfuerzo de tensión admisible Fuerza de tensión resistente

34,388

kg

TORRE TIPO

4.0 DEFORMADAS Y DEFLEXIONES

4.1 Deformada máxima por sismo: Sismo X

Fig. 24 Estructura tridimensional deformada.

Fig. 25 Estructura deformada, máximo desplazamiento nudo superior. El desplazamiento máximo es 0.02178m = 2.18cm

32

TORRE TIPO

De acuerdo a lo indicado en la norma ASCE 7-10, en la tabla 12.12-1 allowable Story Drift para estructuras categoría III y otras estructuras:

 0.015H T  adm  0.015x2398  adm  35.97 cm  adm

Por lo tanto se cumple que:  ad m

 35.97  2.18 cm Ok!

Por lo tanto cumplimos con los requerimientos máximos por desplazamiento sísmico.

4.2 Deformación máxima por estados de cargas en la torre Consideramos como limitación L/150, siendo L la altura máxima de la torre  adm

 L / 150  2398 / 150  15.98cm

La deformación lateral máxima se produce cuando actúa la carga Hipótesis A, descrita en el ítem 1.3.1 cargas, el cual es 7.22 cm

Por lo tanto se cumple que:  ad m

 15.98  7.22 cm Ok!

Por lo tanto se verifica que la deformación máxima actuante es menor que la permisible

33

TORRE TIPO

4.3 Verificación por distorsión angular máxima en la torre De acuerdo a lo indicado por Sowers 1962, la distorsión angular máxima es L/2500, donde L es expresada en metros, y la distorsión en radianes, por lo tanto en nuestro caso la distorsión angular máxima de las torres es 23.98/2500=0.009592 radianes. En nuestro caso la distorsión angular máxima presentada con la Hipótesis A y es 0.00737 radianes.

Por lo tanto se cumple que:  ad m

 0.0095  0.00737 radianes Ok!

Por lo tanto se verifica que la distorsión angular máxima actuante es menor que la permisible

34

TORRE TIPO

4.4 Deflexiones máximas por estados de cargas en los elementos principales 4.4.1 Nivel +21.42m Deflexión en el nudo inicial del elemento

Deflexión en el nudo final del elemento

35

TORRE TIPO

La deflexión relativa máxima en el elemento es de 0.001cm en la dirección X, 0.013cm en la dirección Y y 1.058cm en la dirección Z, siendo su longitud de L=148.19cm, para elementos en voladizo el RNE, considera la longitud de verificación de L’= 2L =

296.38cm, donde la deflexión máxima debe ser menor de L/180  adm

 L / 180  296.38 / 180  1.65cm >= 1.058cm OK

4.4.2 Nivel +19.26m Deflexión en el nudo inicial del elemento


36

TORRE TIPO

La deflexión relativa máxima en el elemento es de 0. 001cm en la dirección X, 0.017cm en la dirección Y y 1.056cm en la dirección Z, siendo su longitud de L=148.19cm, para elementos en voladizo el RNE, considera la longitud de verificación de L’= 2L = 296.38cm, donde la deflexión máxima debe ser menor de L/180  adm

 L / 180  296.38 / 180  1.65cm >= 1.056cm OK

4.4.3 Nivel +17.10m Deflexión en el nudo inicial del elemento


37

Memoria de cálculo Torre de alta tensión

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