TORRE DE ALTA ALTA TENSIÓN Son las estructuras utilizadas para transportar la energía eléctrica a elevadas distancias. Su diseño tan característico e inconfundible las ha convertido en un icono de la energía eléctrica y de la propia industria.
Consideraciones generales Corresponde a una torre de alta tensión de 47, ! de longitud, con dos pares de alas y con un "nico vértice superior para el cable de guarda. #as alas inferiores !iden $%,% ! cada una y las superiores &,% !. #a longitud !edia de cada viga es de % !. 'ado (ue la resistencia y la rigidez del terreno son, salvo casos concretos, !uy inferiores a las de la estructura, la ci!entación debe poseer un )rea en planta !uy superior a la su!a de las )reas de todos los !ontantes. *sto conduce a (ue los ci!ientos sean en general piezas de volu!en !uy elevado respecto al volu!en de las piezas de la estructura. #as acciones sobre la torre se clasifican en función del tipo de esfuerzo (ue originan, cargas verticales, longitudinales y transversales. 'e acuerdo a ello, las acciones (ue se debe considerar en el diseño de una torre de alta tensión son+ eso propio- Sobrecarga de hielouerza del viento- 'ese(uilibrio de tracciones- /otura de cables. igura. Cargas est)ticas sobre una torre de alta tensión.
Análisis estructural *l !odelo se ha realizado !ediante unión de puntos para definir las vigas. *l tipo de ele!ento e!pleado es bea!4. *n el !allado, se ha dividido cada viga en tres ele!entos, y el e!potra!ient e!potra!ientoo se ha realizado realizado puntual!ente puntual!ente en cada pata. 0anto 0anto el an)lisis an)lisis est)tico co!o el an)lisis din)!ico se ha realizado utilizando 12S3S, un progra!a basado en el !étodo de ele!entos finitos. odelo de !asas concentradas de la línea eléctrica+ ediante este !odelo se pretende deter!inar si los resultados !odales obtenidos para el !odelo de celosías son e5trap e5trapol olab able less a una línea línea eléct eléctric ricaa co!pue co!puest staa por tres tres torre torress de alta alta tensi tensión. ón. *n caso caso afir!ativo, se espera (ue los !odos de vibración y frecuencias naturales sean si!ilares.
#os tipos de ele!ento usados son bea!4, co!bin$4 6resorte y !ass%$ 6!asa puntual con 8 9'#. igura. odelo de !asas concentradas de una línea eléctrica
Análisis estático #as acciones consideradas en el an)lisis est)tico han sido las per!anentes, la sobrecarga del hielo, la incidencia del viento y la rotura de un conductor, realiz)ndolo en pri!er lugar al !odelo si!plificado para obtener el diagra!a de flectores, co!o se ha !encionado con anterioridad. *n este caso no i!porta las propiedades del !aterial, dado (ue las leyes de esfuerzos dependen "nica!ente de la geo!etría y de las cargas. #a rotura de los cables es la situación !)s desfavorable, co!o consecuencia de la propagación del i!pulso. Se di!ensionan los perfiles con los resultados obtenidos.
Análisis modal-espectral 'i!ensionados los perfiles de las vigas, se procede a realizar el an)lisis !odal para deter!inar los !odos de vibración de la estructura así co!o los valores de los factores de participación. Co!o se ha co!entado, el !étodo elegido en 12S3S es el de :loc; #anczos. #os !odos de vibración hasta un !)5i!o de $< =z, entre ellos+ igura. odos de vibración
Veriicaci!n " redimensionado de periles #os !odos de vibración !)s peligrosos para la torre son a(uellos (ue cu!plen cual(uiera de las siguientes características+ a *levado factor de participación b Co!prendido entre frecuencias características.
O#ser$aciones " Conclusiones $. *n an)lisis est)ticos, la rotura de los conductores produce esfuerzos !uy elevados en las torres. %. #a colocación de los cables supone asi!etrías !)sicas y de rigidez. >. Conviene opti!izar la distribución !)sica de la torre dis!inuyéndola en las alas y au!ent)ndola en la base tronco?pira!idal. 4. ara sis!os de !)s de <,<8 g, el !odelo falla funda!ental!ente debido a la elevada longitud de las alas.
TI%O TCD Consideraciones generales #a altura de la torre es de %>.@&! de altura total 6distancia entre el e5tre!o superior y la base inferior de la torre, las secciones de la torre son variables con la altura. #a torre de celosía es del tipo reticular, arriostrada, for!ada por perfiles de acero galvanizado, ensa!blados con pernos y tuercas. ateriales+ •
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erfiles angulares en acero 1S0 1?>8 y 1S0 17% 9r<, con resistencias !íni!as a la fluencia de fy A %,><;gBc!%, y de fy A >,%<;gBc!% respectiva!ente. lanchas de uniones de acero 1S0 1?>8. Soldadura+ *lectrodos *7< . ernos+ 1S0 1>@4 0ipo < 0uercas he5agonales+ 1S0 1>@4
#as cargas cubren las solicitaciones (ue afectar)n a la torre tipo 0C' durante su vida "til, carga !uerta, carga en los conductores y cargas de viento y sís!icas.
Análisis estructural *n el diseño de la torre de celosía se procurar) reducir al !íni!o el n"!ero de ele!entos así co!o su variedad. ara el c)lculo de esfuerzos yBo desplaza!ientos se usó el softDare S1 %<<
*n las hoEas de resultados del S1%<<+ G20120* % 0G//* C*#GSI1, ele!ento 6%&&+ G20120* > 0G//* C*#GSI1, ele!ento 6$@+ 'I19G21# $ 0G//* C*#GSI1, ele!ento 6><$+ 'I19G21# % 0G//* C*#GSI1, ele!ento 6>>+ 'I19G21# > 0G//* C*#GSI1, ele!ento 6>$8+ /*'H2'120* $ 0G//* C*#GSI1, ele!ento 6@$+ /*'H2'120* % 0G//* C*#GSI1, ele!ento 6&+ /*'H2'120* > 0G//* C*#GSI1, ele!ento 67+
/*SH#01'G A ><>%.>4 ;g A %4<@.@ ;g A %$&8<.7 ;g A &47.7< ;g A 774.$$ ;g A $>%@.8$ ;g A %@&@.&$ ;g A $8>.44 ;g A 7&7.8< ;g
Conclusiones • • • •
Se cu!ple con los re(ueri!ientos !)5i!os por desplaza!iento sís!ico. Se verifica (ue la defor!ación !)5i!a actuante es !enor (ue la per!isible Se verifica (ue la distorsión angular !)5i!a actuante es !enor (ue la per!isible #a defle5ión relativa !)5i!a en el ele!ento es de <.<<4c! en la dirección , <.<<>c! en la dirección 3 y <.&@c! en la dirección J, siendo su longitud de #A$4&.$@c!. Cu!pliendo con los re(ueri!ientos del /2*.
Normati$a
/egla!ento 2acional de *dificaciones /.2.*. 2or!a de Cargas *?<%<. 2or!a de 'iseño Sis!orresistente *?<><. 2or!a de 'iseño de *structuras et)licas *?<@<. 1!erican Society of Civil *ngineers K'esign #atticed Steel 0rans!ission StructuresL 1SC* @7?$<. 1SC*7?$<, ini!u! 'esign #oads for :uilding and Gther Structures.
Reerencias #i#liográicas 0esis+
12M#ISIS *S0/HC0H/1# '* H21 0G//* '* 1#01 0*2SIN2, *duardo Fillanueva 'o!ínguez 'IS*OG '* 0G//*S '* 0/12SISIN2 *#PC0/IC1, 1l!a 2ancy =ern)ndez /osas- abian orales adilla
