Torre Triangular 21 metros Memoria Tcnica de Clculo
1
EMPRESA ELECTRICA QUITO S.A.
MEMORIA TECNICA TORRE TRIANGULAR 21 M
PROVINCIA: PICHINCA
PROYECTO:
SISTEMA DE COMUNICACIONES INALMBRICO PARA LOS
RECONECTADORES DE LA RED DE DISTRIBUCIN
ELCTRICA DE LA EEQ
Torre Triangular 21 metros Memoria Tcnica de Clculo
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EMPRESA ELECTRICA QUITO
CALCULO ESTRUCTURAL
TORRE TRIANGULAR 21 m
FEBRERO - 2014
Torre Triangular 21 metros Memoria Tcnica de Clculo
3
Contenido
1 DESCRIPCIN DEL PROYECTO ......................................................................................... 4
2 OBJETIVO ............................................................................................................................... 4
3 NORMAS Y CDIGOS DE DISEO ..................................................................................... 4
4 ANALISIS DE CARGAS APLICADAS ................................................................................. 4
4.1 Carga muerta ...................................................................................................................... 4
4.2 Carga de equipos de comunicacin ................................................................................... 4
4.3 Carga de montaje o viva .................................................................................................... 5
4.4 Carga de viento en la estructura ........................................................................................ 5
4.5 Carga de viento de las antenas hacia la estructura ............................................................. 6
4.6 Carga de sismo................................................................................................................... 6
5 COMBINACIONES DE CARGAS .......................................................................................... 9
6 MATERIALES ......................................................................................................................... 9
6.1 Elementos principales, secundarios y accesorios: Acero ASTM A-36: ............................ 9
6.2 Pernos estructurales A-325: ............................................................................................... 9
6.3 Pernos de anclaje A-615: ................................................................................................... 9
7 PROCESO DE DISEO ........................................................................................................... 9
8 DATOS Y RESULTADOS DE DISEO .............................................................................. 10
8.1 Datos de entrada: ............................................................................................................. 10
8.2 Datos de salida: ................................................................................................................ 17
9 DIMIENSIONAMIENTO DE JUNTAS ................................................................................ 22
10 PLACA BASE ........................................................................................................................ 23
11 PERNOS DE ANCLAJE ........................................................................................................ 24
12 SOLDADURA ........................................................................................................................ 25
13 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................... 25
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SISTEMA DE COMUNICACIONES INALMBRICO PARA LOS
RECONECTADORES DE LA RED DE DISTRIBUCIN ELCTRICA DE LA EEQ
1 DESCRIPCIN DEL PROYECTO La comunicacin es la base del desarrollo moderno, por tal motivo es necesario implantar
estructuras que soporten equipos de comunicacin; tales estructuras estn confirmadas por tres
elementos principales llamados montantes y elementos que sirven de arriostramiento. Estos
elementos forman un conjunto estructural que soportan principalmente cargas muertas y cargas
de viento transmitidos por equipos de comunicacin, escaleras, accesorios, y en s mismo por la
propia estructura. La estructura conforma un triangulo equiltero, que va disminuyendo la
dimensin de los lados conforme se incrementa la altura, hasta llegar a un tramo de lado continuo
ms conocido como tramo recto; la mayor parte de los elementos es unidos por medio de pernos
de alta resistencia.
2 OBJETIVO El principal objetivo es dimensionar los elementos que conforman la torre de 21 m de altura y
posteriormente desarrollar la ingeniera de detalle para la estructura de torre.
3 NORMAS Y CDIGOS DE DISEO
a. Anlisis y calculo de cargas de viento en estructura y antenas, segn la norma TIA/EIA-222-F.
b. Modelacin, anlisis estructural y diseo con el programa SAP2000.
c. Cdigo de diseo ASD-89.
d. Diseo de juntas en base al manual AISC, decimo tercera edicin; 2005.
4 ANALISIS DE CARGAS APLICADAS 4.1 Carga muerta
Se entiende por carga muerta al peso propio de la estructura, este peso es definido por el mismo
programa a travs de las longitudes, secciones transversales y materiales, asignados a cada
elemento de la estructura.
4.2 Carga de equipos de comunicacin
Se ha definido por parte del cliente los equipos de comunicacin, que por fines de clculo se han
ubicado en la cota mxima de la torre, tales equipos se describen en la tabla 1.
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5
Tabla 1. Equipos de comunicacin a soportar por la torre.
MICROWAVE 1,2 1,17 21 200 1
MICROWAVE 1,2 1,17 21 200 1
Peso [kg]
Cantidad Altura [m]
EquipoDimetro de
Antena [m]
rea Antena
[m]
4.3 Carga de montaje o viva
El peso de dos personas de 80 kg cada una, ser ubicado en la cota mxima de la torre, para
considerar el peso de personal de montaje o mantenimiento de la estructura.
4.4 Carga de viento en la estructura
Esta carga se aplica como distribuida en los elementos de la cara frontal de la estructura, para lo
cual se divide la estructura en tramo de 6 metros, segn indica la norma: TIA/EIA-222-F, los
resultados del clculo de fuerza se indican la tabla 2 y tabla 3:
( )[ ] += AAEFHZ ACACGqF
8.9
613.0 2VKq ZZ
=
7
2
10
= zK Z
Donde:
Zq = Presin provocada por la velocidad del viento [kg/m]
HG = Factor de respuesta a rfagas para elementos
FC = Coeficiente de fuerza
EA = rea efectiva proyectada de los miembros estructurales en una cara [m]
z = altura desde suelo a punto medio de seccin [m]
V = velocidad de viento [m/s]
h = altura total de la torre [m]
AC = Coeficiente de fuerza puntual o lineal de accesorios
AA = es el rea proyectada de accesorios
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Tabla 2. Cargas de viento en la estructura, velocidad de viento mxima 120 kmph
1 19,5 1,21 68,13 1,20 0,120 0,050 0,050 - 1,270 4,500 0,282 2,344 22,9 9,5 9,5 -2 15 1,12 63,21 1,20 0,120 0,050 0,050 - 2,442 10,967 0,223 2,522 22,9 9,5 9,5 -3 9 1 56,30 1,20 0,140 0,050 0,050 0,040 3,087 14,436 0,214 2,550 24,0 8,6 8,6 6,94 3 1 56,30 1,20 0,140 0,060 0,050 0,040 3,428 19,090 0,180 2,666 25,1 10,8 9,0 7,2
Ae [m]
Ag [m ]
e CfTramoAltura media (z) [m]
Ancho del elemento en la cara frontal de la torre [m]
MontanteDiagonal principal
HorizontalDiagonal
Secundaria
Kzqz
(kg/m)GH
Fuerza en los elementos de la frontal [kg/m]
MontanteDiagonal principal
HorizontalDiagonal
Secundaria
Tabla 3. Cargas de escaleras hacia la estructura, velocidad de viento mxima 120 kmph
1 20 1,21 68,13 1,20 0,5 3 0,17 2,711 110,40 3,000 36,82 15 1,12 63,21 1,20 1,0 6 0,17 2,711 204,86 4,865 42,13 9 1 56,30 1,20 1,0 6 0,17 2,711 182,45 4,346 42,04 3 1 56,30 1,20 1,0 6 0,17 2,711 182,45 5,481 33,3
Fuerza [kg/m]
Longitud total [kg]
TramoAltura media (z) [m]
Kzqz
(kg/m2)GH
Ae [m]
Ag [m]
e CfFuerza
total [kg]
4.5 Carga de viento de las antenas hacia la estructura
La magnitud de la fuerza frontal sobre las antenas, se muestra en la tabla 4 y se calcula con la
siguiente ecuacin:
[ ]kgVACF aa 2.22=
Donde:
aC =Coeficiente segn el tipo de antena
A =rea frontal de la antena (ft2) V =velocidad bsica del viento (mph)
Tabla 4. Cargas de escaleras hacia la estructura, velocidad de viento mxima 120 kmph
MICROWAVE 1,2 1,17 21 200 1 1,24 1,19 122,34 69,59MICROWAVE 1,2 1,17 21 200 1 1,24 1,19 122,34 69,59
Fa (Kg) Qz (Kg/m)Peso [kg]
Cantidad Kz GHAltura [m]
EquipoDimetro de
Antena [m]
rea Antena
[m]
4.6 Carga de sismo
La carga de sismo depende del tipo de suelo y la zona ssmica. La estructura de la torre de 21 m,
ser ubicada en la provincia de Pichincha, la cual posee suelos intermedios y una zona ssmica
IV; los coeficientes segn el suelo y la zona se muestran en las tablas 5 y 6, respectivamente; para
la identificacin de zona ssmica se puede ver en la figura 1.
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Tabla 5. Coeficientes S y Cm segn tipo de suelo
Tipo Descripcin S Cm S1 Roca o suelo firme 1.0 2.5 S2 Suelos intermedios 1.2 3.0 S3 Suelos blandos y estrato profundo 1.5 2.8 S4 Condiciones especiales de suelo 2.0 2.5
Tabla 6. Coeficiente de zona ssmica segn tipo de suelo
Zona ssmica I II III IV Valor factor Z 0.15 0.25 0.30 0.40
Figura 1. Identificacin de zonas smicas en el Ecuador
#
##
#
#
####
#
## # ##
###
###
##
## ## # ####
### #
# # ## # # ## #
##
##
####
#
# ## #
##
#
# #
##
#
## #
#
#
#
#
#
#
#ESMERALDAS
#
PORTOVIEJO
#
GUAYAQUIL
#BABAHOYO
# TULCAN
#
NUEVA LOJA
#TENA
#
PUYO
#
MACAS
#
AZOQUES#
CUENCA
#
ZAMORA#
LOJA
#MACHALA
#IBARRA
#QUITO
#LATACUNGA#
AMBATO
#
RIOBAMBA
#GUARANDA
#
SAN LORENZO
#PEDERNALES
#BAHIA DE CARAQUEZ#
CHONE
#
JUNIN
#JIPIJAPA#PAJAN
#SALINAS
#
GENERAL VILLAMIL
#HUAQUILLAS#
ARENILLAS
#
CATACOCHA#
GONZANAMA
# SARAGURO
#
NARANJAL
#
EL TRIUNFO
#
DAULE
#
QUEVEDO#BALZAR
#
OTAVALO
#EL ANGEL
# LA BONITA
#
CAYAMBE
#TABACUNDO
#SANTO DOMINGO DE LOS COLORADOS
#
EL CARMEN#
BAEZA
#
SANGOLQUI#
MACHACHI
# PILLARO
#
PALORA
#
MERA
#
SUCUA
#
SIGSIG
#
PALLATANGA
#
ATACAMES
#LIMONES
#
ANCONCITO
#BALAO
#MALDONADO
#
FRANCISCO DE ORELLANA (COCA)
N
EW
S
-83
-83
-82
-82
-81
-81
-80
-80
-79
-79
-78
-78
-77
-77
-76
-76
-75
-75
-74
-74
-5 -5
-4 -4
-3 -3
-2 -2
-1 -1
0 0
1 1
2 2
-83
-83
-82
-82
-81
-81
-80
-80
-79
-79
-78
-78
-77
-77
-76
-76
-75
-75
-74
-74
-5 -5
-4 -4
-3 -3
-2 -2
-1 -1
0 0
1 1
2 2
-91
-91
-90
-90
-89
-89
-1 -1
0 0
Zona Sismica
I
II
III
IV
La categorizacin de la estructura segn el tipo de servicio que preste se encuentra en la tabla 7,
cuyo factor de importancia es 1.5, por estar en la categora 1.
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Tabla 7. Factor de importancia segn uso de la estructura
Categora Tipo de uso, destino e importancia Factor 1. Edificaciones esenciales y/o peligrosas
Hospitales, clnicas, Centros de salud o de emergencia sanitaria. Instalaciones militares, de polica, bomberos, defensa civil. Garajes o estacionamientos para vehculos y aviones que atienden emergencias. Torres de control areo. Estructuras de centros de telecomunicaciones u otros centros de atencin de emergencias. Estructuras que albergan equipos de generacin y distribucin elctrica. Tanques u otras estructuras utilizadas para depsito de agua u otras substancias anti-incendio. Estructuras que albergan depsitos txicos, explosivos, qumicos u otras substancias peligrosas.
1.5
2. Estructuras de ocupacin especial
Museos, iglesias, escuelas y centros de educacin o deportivos que albergan ms de trescientas personas. Todas las estructuras que albergan ms de cinco mil personas. Edificios pblicos que requieren operar continuamente
1.3
3. Otras estructuras
Todas las estructuras de edificacin y otras que no clasifican dentro de las categoras anteriores
1.0
El factor de reduccin de respuesta ssmica se toma de la tabla 8, que corresponde a 4 para torres
auto soportadas, el factor de configuracin estructural P y el factor de configuracin estructuras
de elevacin E, corresponden a 1.
Tabla 8. Factor de reduccin para estructuras diferentes a las de edificacin
Tipos de estructuras R Reservorios y depsitos, incluidos tanques y esferas, soportadas mediante columnas o soportes arriostrados o no arriostrados.
3
Silos de hormign fundido en sitio y chimeneas que poseen paredes continas desde la cimentacin.
5
Estructuras tipo cantiliver tales como chimeneas, silos y depsitos apoyados en sus bordes.
4
Torres en celosa (autoportantes o atirantadas) 4 Estructuras en forma de pndulo invertido 3 Torres de enfriamiento 5 Depsitos elevados soportados por un pila o por apoyos no arriostrados
4
Letreros y carteleras 5 Estructuras para vallas publicitarias y monumentos 3 Otras estructuras no descritas en este cdigo 3
Con los datos descritos anteriormente se calcula la cortante ssmica:
4
5.1
4.0
3
2.1
=====
R
I
Z
C
S
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9
264.0
4
762.15.14.0
3762.1883.0
2.125.125.1
883.02109.009.02.1
75.075.0
=
==
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10
Posteriormente se analiza los esfuerzos en las juntas para el dimensionamiento; en la figura 2, se
indica los pasos a seguir para proceso de diseo.
Figura 2. Proceso de diseo de la estructura de torre
8 DATOS Y RESULTADOS DE DISEO 8.1 Datos de entrada:
Peso antenas: pgina 11
Peso de escaleras: pgina 12
Carga de montaje: pgina 13
Viento antenas: pgina 14
Carga de viento en estructura: pgina 15
Carga de viento de escaleras hacia la estructura: pgina 16
SAP2000
SAP2000 v14.2.0 - File:TORRE TRIANGULAR 21 m_EEQ_REV. 1 - Joint Loads (Peso Antenas) (As Defined) - Kgf, m, C Units
2/4/14 5:52:38
SAP2000
SAP2000 v14.2.0 - File:TORRE TRIANGULAR 21 m_EEQ_REV. 1 - Frame Span Loads (Peso Escaleras) (As Defined) - Kgf, m, C Units
2/4/14 5:57:29
SAP2000
SAP2000 v14.2.0 - File:TORRE TRIANGULAR 21 m_EEQ_REV. 1 - Joint Loads (Montaje) (As Defined) - Kgf, m, C Units
2/4/14 5:53:31
SAP2000
SAP2000 v14.2.0 - File:TORRE TRIANGULAR 21 m_EEQ_REV. 1 - Joint Loads (Viento Antenas) - Kgf, m, C Units
2/4/14 5:55:31
SAP2000
SAP2000 v14.2.0 - File:TORRE TRIANGULAR 21 m_EEQ_REV. 1 - Frame Span Loads (Viento Estructura) (As Defined) - Kgf, m, C Units
2/4/14 5:56:06
SAP2000
SAP2000 v14.2.0 - File:TORRE TRIANGULAR 21 m_EEQ_REV. 1 - Frame Span Loads (Viento Escaleras) (As Defined) - Kgf, m, C Units
2/4/14 5:56:51
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17
8.2 Datos de salida:
Reacciones en las bases
Joint OutputCase CaseType F1 F2 F3 M1 M2 M3
Text Text Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m
1 Caso 1 Combination 134,01 70,49 955,91 0 0 0
1 Caso 2 Combination 141,32 75,8 1021,75 0 0 0
1 Caso 3 Combination -657,34 -403,08 -4665,23 0 0 0
1 Caso 4 Combination -650,03 -397,76 -4599,39 0 0 0
1 Caso 5 Combination -110,85 -23,79 -1006,77 0 0 0
1 Caso 6 Combination -103,55 -18,47 -940,94 0 0 0
6 Caso 1 Combination -134,01 70,49 955,91 0 0 0
6 Caso 2 Combination -140,36 74,15 984,23 0 0 0
6 Caso 3 Combination 657,46 -402,88 -4665,23 0 0 0
6 Caso 4 Combination 651,1 -399,21 -4636,9 0 0 0
6 Caso 5 Combination 110,85 -23,78 -1006,77 0 0 0
6 Caso 6 Combination 104,5 -20,12 -978,45 0 0 0
263 Caso 1 Combination -122,09 70,49 766,26 0 0 0
263 Caso 2 Combination -129,39 75,8 832,09 0 0 0
263 Caso 3 Combination -1689,32 975,47 12008,53 0 0 0
263 Caso 4 Combination -1696,62 980,78 12074,37 0 0 0
263 Caso 5 Combination -571,09 329,72 4691,62 0 0 0
263 Caso 6 Combination -578,4 335,04 4757,45 0 0 0
TABLE: Joint Reactions
Deformaciones producidas en los puntos ms altos
Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3 R1 R2 R3
Text Text Text m m m Radians Radians Radians
38 Caso 1 Combination -9,388E-07 -0,000465 -0,000239 0,000017 0,000089 -0,000003689
38 Caso 2 Combination -0,000108 -0,000404 -0,000272 0,000008147 0,000073 -0,000003443
38 Caso 3 Combination -0,000008007 0,022244 0,000441 -0,001523 0,000006408 0,001104
38 Caso 4 Combination -0,000115 0,022305 0,000407 -0,001532 -0,000009337 0,001104
38 Caso 5 Combination -0,000005754 0,008743 0,000056 -0,000696 0,00008 -0,000008848
38 Caso 6 Combination -0,000112 0,008804 0,000023 -0,000705 0,000065 -0,000008603
287 Caso 1 Combination -0,000403 0,000231 -0,000239 -0,000085 0,000029 0,000003835
287 Caso 2 Combination -0,000297 0,000293 -0,000248 -0,000095 0,000045 0,000003835
287 Caso 3 Combination 0,01926 -0,011129 0,000441 0,000756 0,001322 -0,001104
287 Caso 4 Combination 0,019366 -0,011067 0,000432 0,000747 0,001338 -0,001104
287 Caso 5 Combination 0,007569 -0,004377 0,000056 0,000278 0,000643 0,000008995
287 Caso 6 Combination 0,007675 -0,004315 0,000047 0,000269 0,000659 0,000008995
305 Caso 1 Combination 0,000402 0,000232 -0,000161 -0,000054 0,000093 7,337E-08
305 Caso 2 Combination 0,000401 0,000109 -0,000194 -0,000036 0,000093 -1,727E-07
305 Caso 3 Combination -0,019245 -0,011111 -0,001503 0,000725 -0,001256 -1,296E-07
305 Caso 4 Combination -0,019246 -0,011234 -0,001537 0,000744 -0,001256 -3,756E-07
305 Caso 5 Combination -0,00756 -0,004365 -0,00075 0,000293 -0,000508 7,338E-08
305 Caso 6 Combination -0,00756 -0,004488 -0,000784 0,000311 -0,000508 -1,726E-07
TABLE: Joint Displacements
Secciones para la estructura de 21 m: pagina 18 y 19
Simulacin de la estructura: pagina 20 y 21
SAP2000
SAP2000 v14.2.0 - File:TORRE TRIANGULAR 21 m_EEQ_REV. 1 - 3-D View - Kgf, m, C Units
2/4/14 6:01:49
SAP2000
SAP2000 v14.2.0 - File:TORRE TRIANGULAR 21 m_EEQ_REV. 1 - 3-D View - Kgf, m, C Units
2/4/14 6:02:17
SAP2000
SAP2000 v14.2.0 - File:TORRE TRIANGULAR 21 m_EEQ_REV. 1 - Steel P-M Interaction Ratios (AISC-ASD89) - Kgf, m, C Units
2/4/14 6:04:12
0,00 0,50 0,70 0,90 1,00
SAP2000
SAP2000 v14.2.0 - File:TORRE TRIANGULAR 21 m_EEQ_REV. 1 - Steel P-M Interaction Ratios (AISC-ASD89) - Kgf, m, C Units
2/4/14 6:03:51
0,00 0,50 0,70 0,90 1,00
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22
9 DIMIENSIONAMIENTO DE JUNTAS Los pernos a utilizarse son A-325, la cantidad y dimensin depende de la fuerza axial que soporte
en cada junta; le mtodo de diseo es el ASD. Los resultados de diseo se indican en las tablas 9,
10, 11.
Tabla 9. Resultados de dimensionamiento de juntas
21
Tramo:1-2 18 1,831 0,15 5/8 0,31 12 7,36 19 1 4,2 Tramo:2-3 12 7,630 0,64 5/8 0,31 12 7,36 19 1 4,2 Tramo:3-4 6 14,638 1,22 5/8 0,31 12 7,36 19 1 4,2
Tramo:4-Base 0 23,264 1,94 5/8 0,31 12 7,36 19 1 4,2
JuntaAltura [m]
Pu [Kips]Pu total [Kips]
Validacin a Corte
Perno [in]
rea [in]N Planos de corte en la
Junta Rn [Kips]
Validacin a deslizamiento
# Pernos en la Junta
Rn [Kips]
Esfuerzo de pretensin
[Kips]
Tabla 10. Resultados seleccin de espesor de placas junta
21
Tramo:1-2 18 1,8 5/8 10 10 90X92X10 1 2720 2402,50 90,88 107,99 A 36Tramo:2-3 12 7,6 5/8 10 10 90X92X10 1 2720 2402,50 90,88 107,99 A 36Tramo:3-4 6 14,6 5/8 10 10 110X92X10 1 3120 2802,50 104,25 125,97 A 36
Tramo:4-Base 0 23,3 5/8 10 10 110X92X10 1 3120 2802,50 104,25 125,97 A 36
Tipo de material
Validacin a Fluencia en
Tensin
Resistencia UV Junta
Tensin en Fluencia [Ksi]
Ag [mm2] An [mm2]Validacin a Ruptura en
Tensin
Resistencia UV Junta Tensin
en Ruptura [Ksi]
Longitud traslapada UV junta
[mm]
# Filas de pernos
Dimensin aproximada
UV junta [mm]
JuntaAltura [m]
Pu [Kips] Perno
[in]
Espesor de la UV junta
[mm]
Tabla 11. Resultados de verificacin a bloque de corte de las placas junta
21
Tramo:1-2 18 1,8 5/8 10 90X92X10 2720 2403 187,06 307,06 Ok 172,79 Tramo:2-3 12 7,6 5/8 10 90X92X10 2720 2403 187,06 307,06 Ok 172,79 Tramo:3-4 6 14,6 5/8 10 110X92X10 3120 2803 215,83 356,41 Ok 201,56
Tramo:4-Base 0 23,3 5/8 10 110X92X10 3120 2803 215,83 356,41 Ok 201,56
Resistencia UV Junta a bloque de corte [Ksi]
Dimensin aproximada UV junta
[mm]
Ag [mm2]An
[mm2]
Relacin entre los limites de resistencia
de UV Junta [Ksi]
Validacin a Bloque de
CorteJunta
Altura [m]Pu [Kips]
Perno [in]
Espesor de la UV junta
[mm]
Los pernos deben llevar los siguientes elementos: 1.- Perno; 2.- Arandela plana; 3.- Arandela de
presin; 4.- Tuerca; los cuales son mostrados en la figura 3. Los pernos deben ser ajustados con
el momento de apriete mostrado en la tabla 12. Frecuentemente se suele homologar los pernos A-
325 por pernos SAE grado 5, no se recomienda realizar esta homologacin puesto que aunque las
propiedades de resistencia sean iguales, el comportamiento es diferente.
Figura 3. Conjunto de ajuste de pernos a utilizarse
1
2
3
4
Torre Triangular 21 metros Memoria Tcnica de Clculo
23
Tabla 12.Momento de apriete para los pernos utilizados en la torre de 21 m
Dimetro [in] MOMENTO DE APRIETE PARA PERNOS lb - pie kg - m
1/2" 100 13.85 5/8" 200 27.70
10 PLACA BASE
La carga axial Pa, en direccin del eje Z, la cual se obtiene del anlisis en la combinacin mas
critica, modelada en la torre de 21 m. Segn la teora indicada en el manual AISC, decimo tercera
edicin, indica las siguientes ecuaciones:
2
95.0 dNm
= 2
8.0 bfBn
=
4
fdbn =
PpPa
bd
dbX
f
f
+= 2)(
4
111
2 +
=X
X 1
2185.0 A
AAfcPp=
),,(max nnml = FyBN
Palt
= 2min
La configuracin de la placa base se indica en las figura 4, las dimensiones N y B, son las
mismas (350 mm = 13.78 in), la seccin transversal de la columna (A2) y el rea de la placa base
(A1), son similares por lo tanto se utilizara el caso en el que A1=A2. La columna de hormign
tendr una resistencia fc = 210 kg/cm (3 ksi). La carga Pa corresponde a 26.619 kips.
Figura 4. Distribucin de elementos en placa base
Torre Triangular 21 metros Memoria Tcnica de Clculo
24
565.32
795.078.13 == xm
05.4
2
1.78.078.13 == xn
kipsxxxPp 2.484)78.1378.13(385.0 ==
175.02.484957.335.2
)1.77(1.7742
=
+= xxxX
144.0175.011
175.02 =+
=
775.04
1.7744.0 == xn
),,(max nnml =
Espesor mnimo de placa base:
mminxx
xxt 73.11462.0
78,1378.1336
619.2667.1205.4min ===
11 PERNOS DE ANCLAJE
Los pernos de anclaje soportan cargas de corte y traccin, estos deben desarrollar una longitud
para impedir el arranque de los mismos, en la tabla 13 se muestra los resultados de diseo de
estos elementos, la fuerzas a las sometidos son: 1.- lado a compresin Pa = 26.619 kips, V = 3.74
kips; 2.- lado a traccin: Pa = 10.223 kips, V = 1.435 kips. El material para los pernos es acero
ASTM A-615, de dimetro 28 mm; la rosca superior de 150 mm UNC, para tuercas de pernos de
dimetro 1.
Tabla 13.Pernos de anclaje
Perno [in]
Hilos/in # PernosAs
[in2]Ag
[in2] t
[Ksi]Ft
[Ksi]Validacin
c [Ksi]
Fv [Ksi]
ValidacinDesarrollo
[cm]1 8 4 2,42 3,14 4,22 60 Ok 1,54 39 Ok 67,69
CALCULO DE PERNOS DE ANCLAJE
Torre Triangular 21 metros Memoria Tcnica de Clculo
25
12 SOLDADURA
Los elementos soldados en esta estructura se clasifican en la tabla 14, dependiendo de su funcin
los someten a determinado tipo de soldadura, con las recomendaciones de la norma AWS D1.1.
Tabla 14.Tipo de soldadura en elementos
tem Elemento Tipo de soldadura1 Base de anclaje Tope con penetracin completa y cordn perifrico2 Soporte de escaleras Tope con cordn perifrico3 Escaleras Tope con cordn perifrico4 Plataformas Tope con cordn perifrico5 Parantes de barandas Tope con cordn perifrico6 Soportes de lnea de vida Tope con cordn perifrico
13 BIBLIOGRAFIA
a. TIA/EIA-222-F; Norma Para El Diseo, Fabricacin Y Montaje De Torres Y Estructuras De Acero Para Antenas; Junio, 1996.
b. AISC-2005; American Institute of Steel Construction; Thirteenth Edition; 2005
c. ASCE 48-05; Design of Steel Transmission Pole Structures; 2006
d. AWS D1.1; Structural Welding Code; 21TH; 2008
REALIZADO POR:
ING. FRANCISCO A. PEA JORDN
R.S.: 1010-08-807863
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