Calculo de Cargas Suspendidas, CENTROS DE GRAVEDAD, CALCULO DE AREAS VOLUMENES Y DENSIDAD DE MATERIALES
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DLT-CAD VER 2010 ABS INGENIEROS
MODELOS DE CÁLCULO
MDM 005-DLTCAD MODELOS DE CALCULO DE ÁRBOL DE CARGAS 1. CÁLCULO DEL ÁRBOL DE CARGAS 1.1.
GENERALIDADES
Los cálculos del árbol de cargas para las estructuras se desarrollan en dos fases: Por ubicación según Diseño : Genera un árbol de cargas para cada estructura según su ubicación en el perfil topográfico, aplicando las condiciones mecánicas a las cuales está sometida en ese punto, tomando en cuenta el tipo de estructura y el conductor aplicado. Por prestaciones típicas : Desarrolla el cálculo del árbol de cargas para prestaciones definidas por el usuario. En este caso se puede seleccionar el tipo de estructura, el tipo de conductor y se define define las prestaciones prestaciones típicas. típicas. Utiliza las hipótesis hipótesis de cálculo cálculo mecánico de conductores para calcular las tensiones debidas al conducto. Esta opción es es generalmente utilizada para calcular los árboles de carga para grupos de estructuras típicas.
1.2.
CÁLCULO DE CARGAS
Tomando en cuenta la ubicación típica mostrada en la siguiente figura:
α
Fig N° 01
Telf. (51 –1) 715-0404
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a) CONDICIONES DE OPERACIÓN NORMAL ( PERMANENTE) Cargas Transversales: Debido a la Tensión del conductor F TC
=
2 * T H * Sen(α / 2)
Debido a la presión del viento sobre el conductor F VC
=
PV * V V * DCond * Cos (α / 2) 1000
Debido a la presión del viento sobre el aislador F VA
=
PV * LCad * D Aisl 1000
Carga Transversal Total , para todo tipo de estructuras F T
=
F TC
+
F VC + F VA
Cargas Verticales Peso del conductor con sobrecarga de hielo W Cond
=
(W C
W Adicionale Adicionale s
+ W h ) * V P
= W Operario + W Herramient as + W Contrapesos
Carga Vertical Total, para cualquier tipo de estructura F V
=
W Cond
+ W Cad + W Adicionales
Cargas Longitudinales Para este caso se calcula Previamente el tiro horizontal T H , el cual debe corresponder a la condición de máximo esfuerzo. De manera general según la Fig. 01 se tiene: T H = Max(T 1 H , T 2 H ) Estructuras de suspensión en general: F L Telf. (51 –1) 715-0404
=
abs (T 1 H
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− T 2 H )
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Estructuras angulares: angulares:
F L
=
Estructuras de anclaje o retención: F L
=
Estructuras Terminales: F L
=
0 2 3
* T H
T H
b) CONDINCIONES DE EMERGENCIA ( ROTURA DE CONDUCTOR) Cargas Transversale T ransversales: s: F T
=
F TC
+
2
F VC 2
+
F VA
Cargas Verticales : F V
=
W Cond 2
+ W Cad + W Adicionales
Cargas Longitudinales: Longitudinales: Estructuras de suspensión y angular en general F L
=
T H 2
(50% del tiro Horizontal)
Estructuras de Anclaje o Retención F L
=
T H (100% del tiro Horizontal)
Estructuras Terminales F L
=
0
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(Conductor Roto)
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Nomenclatura : F TC : Fuerza Trasversal debido al Tiro del Conductor F VC : Fuerza transversal debido a la presión del viento sobre el conductor F VA : Fuerza Transversal debido a la presión del viento sobre la cadena de
aisladores F T : Fuerza transversal resultante F V : Fuerza Vertical Resultante F L : Fuerza Longitudinal Longitudinal Resultante T H : Tiro Horizontal α
: Angulo
de desvío de la línea (Angulo topográfico)
PV : Presión del viento V V : Vano Viento DCond : Diámetro total del conductor LCad : Longitud de la cadena de aisladores D Aisl : Diámetro de los aisladores W Cond : Peso del conductor con sobrecarga W C : Peso unitario del conductor W h : Peso de la costra de hielo por metro de conductor V P : Vano Peso W Cad : Peso de la cadena de aisladores W Adicionale Adicionale s : Cargas verticales adicionales (Peso adicional) W Operario : Peso de un operario W Herramient as : Peso de herramientas y accesorios de operación W Contrapesos : Peso de contrapesos T 1 H : Tiro Horizontal del Vano Izquierdo T 2 H : Tiro Horizontal del Vano Derecho
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1.3.
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ARBOL DE CARGAS
El árbol de cargas típicamente se presenta como un punto de convergencia de 3 vectores ortogonales (T,V,L). Aplicado en cada punto donde se ubica un conductor.
Fig N°02
El DLT-CAD Ver 2006 tiene la opción de desarrollar la configuración del arbol de cargas mediante 2 metodologías: metodologías: •
Normas Internacionales (Criterios establecidos en Normas VDE)
•
Normas Peruanas (Criterios establecidos en el CNE Suministro 2001)
a) Normas Internacionales Considera un Factor de Seguridad Seguridad para condiciones condiciones Normales Normales y otro para Condiciones de Emergencia: FSn : Factor de seguridad para condiciones Normales FSe : Factor de seguridad para condiciones de Emergencia (Rotura de conductor) Adicionalmente Adicionalmente considera un factor de resistencia “Fr” Cargas en Condiciones Normales (Régimen Permanente) T =
V =
L =
F T * FSn Fr F V * FSn Fr F L * FSn Fr
Fuerzas Fx , calculadas para condiciones normales, de acuerdo a lo descrito en Ítem 1.2.a
Telf. (51 –1) 715-0404
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Cargas en Condiciones de Emergencia (Rotura del Conductor)
T =
V =
L =
F T * FSe Fr F V * FSe Fr F L * FSe Fr
Las fuerzas Fx , calculadas para condiciones de emergencia, de acuerdo a lo descrito en Ítem 1.2.b b) Normas Peruanas El Código Nacional Eléctrico Peruano, considera un factor de sobrecarga diferente para las cargas originadas por el viento y aquellas originadas por la tensión del conductor, del mismo modo considera factores de sobrecarga distintos para las cargas verticales y Trasversales. Por otro lado también considera un factor de resistencia de acuerdo al tipo de material de la estructura. De acuerdo a ello y para efectos de este manual técnico, se ha establecido la siguiente nomenclatura. FS TC : Factor de sobrecarga para cargas debidas a la tensión del conductor FS VT : Factor de sobrecarga para cargas debidas al viento FS V : Factor de sobrecarga para cargas verticales FS L : Factor de sobrecarga para cargas Longitudinales Fr : Factor de resistencia (depende del tipo de material)
Cargas en Condiciones Normales (Régimen Permanente) T =
V =
F TC * FS TC + ( F VC + F VA ) * FS VT Fr F V * FS V Fr
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L =
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F L * FS L Fr
Fuerzas Fx , calculadas para condiciones normales, de acuerdo a lo descrito en Ítem 1.2.a Cargas en Condiciones de Emergencia (Rotura del Conductor) F TC T =
V =
L =
2
* FS TC
+
(
F VC 2 Fr
+
F VA ) * FS VT
F V * FS V Fr F L * FS L Fr
Las fuerzas Fx , calculadas para condiciones de emergencia, de acuerdo a lo descrito en Ítem 1.2.b
