Memoria de Cálculos Torrecilla de Celosía 12-400

Exergycom SAC

Lotización Leoncio Prado Oeste Mz. N Lt 169 D Av. Playa Hermosa Zapallal, Puente Piedra.

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RESUMEN MEMORIA DE CALCULOS TORRECILLA DE ACERO PARA ELECTRIFICACION ESTRUCTURA 12/400

1) GENERALIDADES

1.1 TIPO DE TORRECILLA

La torrecilla metálica será del tipo reticular, arriostrada, formada con perfiles angulares de

acero 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 CRITERIOS DE DISEÑO Y CALCULO

En el diseño de las torrecillas se procurará reducir al mínimo el número de elementos así

como su variedad.

Las uniones entre los elementos de la estructura de la torrecilla se realizarán mediante pernos

y tuercas, utilizando también placas de unión, donde sean necesarias, evitando soldadura

entre perfiles.

1.2.1 CARGAS

El tipo de carga a considerar corresponde a la carga normalizada ó CARGA

CARACTERISTICA de la torrecilla, representada por una fuerza horizontal (H)

de 400 kgs. ubicada a 60 cms. de la cima.

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La CARGA CARACTERISTICA cubre las solicitaciones que afectarán a la

torrecilla durante su vida útil, solicitaciones que son debidas a cargas normales

(peso de conductores, aisladores, accesorios, etc.) y cargas excepcionales

(rotura del conductor)

1.2.2 FACTOR DE SEGURIDAD

Para el diseño de la torrecilla se aplicará un factor de seguridad (F.S.) de 1.5, el

cual representa la relación entre el esfuerzo límite admisible de cada elemento

de la estructura y el esfuerzo máximo actuante en el mismo elemento calculado

para la hipótesis de carga mas desfavorable.

1.2.3 ESFUERZOS LIMITES

El esfuerzo limite de cada elemento de la estructura de la torrecilla es:

- TRACCION : El limite elástico del acero.

- COMPRESION : El esfuerzo límite de pandeo.

1.2.4 PRUEBAS DE CARGA

Tiene por objeto verificar que la torrecilla resista las exigencias de carga

determinadas en el proyecto.

A la estructura completa se le aplicará la carga característica (400 kg.)

multiplicada por su correspondiente factor de seguridad (1.5), resultando para la

estructura 12/400 la carga de prueba.

H = 600 kgs.

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La prueba se considera válida si durante la aplicación de las cargas no se

produce el colapso o falla de la torrecilla en su conjunto o en alguno de sus

elementos.

2.2 ANALISIS

En hojas de cálculos que se extraen del SAP 2000 los esfuerzos máximos en cada una

de las barras que conforman la torrecilla de donde se extraen los siguientes resultados:

CUERPO SUPERIOR, BARRA 32 , P = 4,380 kgs.

CUERPO INFERIOR Barra 3, P = 5,740 kgs

Diagonal, Barra 35 , P = 403.60 kg.

2.3 CONTROL DE ESFUERZOS

RADIO GIRO MINIMO, ri = 0.80 cms.

FACTOR DE LONGITUD EFECTIVA, K = 1.00 LUZ DE CALCULO, L= 60 - 5 = 55cms.

LONGITUD DE PANDEO KL= 55cms.

PARÁMETRO DE ESBELTEZ

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ESFUERZO CRITICO

CARGA ADMISIBLE Pa = A. Fcr = 2.30 x 1,957.56

Pa = 4,502.38 kgs.

CONTROL Pa = 4,502.38 kgs > 4,380 kgs. Ok.


FACTOR DE LONGITUD EFECTIVA, K = 1.00 LUZ DE CALCULO, L= 57 - 5 = 52cms.

5.17768.0

102

2520

1416.380.0

55

.

6

C

C

y

i

C

xx

E

F

r

KL

.2/56.957,1

520,2658.0

658.0

2

2

7768.0

cmkF

F

FF

cr

cr

ycrc

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ESFUERZO CRITICO

CARGA ADMISIBLE Pa = 1,935.55 k/cm2 x 3.41 cms

2

Pa = 6,600 kgs.

CONTROL Pa = 6,600 kgs > 5,740 kgs. Ok.

La posición mas desfavorable se produce en el cuerpo superior, BARRA 35


FACTOR DE LONGITUD EFECTIVA, K = 1.00 LUZ DE CALCULO, L= 46cms.

5.1794.0

102

2520

1416.374.0

52

.

6

C

C

y

i

C

xx

E

F

r

KL

.2/55.935,1

520,2658.0

658.0

2

2

794.0

cmkF

F

FF

cr

cr

ycrc

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ESFUERZO CRITICO

CARGA ADMISIBLE Pa = 1,407.01 k/cm2 x 1.38 cms

2

Pa = 1,941 kgs.

CONTROL Pa = 1,941 kgs >> 403.60 kgs. Ok.

2.3.3 UNION EMPERNADA

PERNO 3/8” , A = 0.72 cm2.

5.118.1

102

2520

1416.344.0

46

.

6

C

C

y

i

C

xx

E

F

r

KL

.2/01.407,1

520,2658.0

658.0

2

2

18.1

cmkF

F

FF

cr

cr

ycrc

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GRADO 5 (EQUIVALENTE ASTM A 325) RESISTENCIA NOMINAL AL CORTE ( HILOS DENTRO DEL PLANO DE CORTE) FV = 3,300 k/cm2. CARGA MAXIMA ADMISIBLE

CARGA ACTUANTE (FACTORADA)

3.- MAXIMA CARGA VERTICAL FACTORADA EN LA CIMA

3.1 PANDEO GENERAL

INERCIA GLOBAL DE LA TORRECILLA

.376,2

300,372.0

kgsP

xFxAP

a

Va

.)(.60.403 OkPkgsP a

4

26

3

76.656,5

),(.76.18

.)600(

/102

20.1080.112

.600

.3

cmI

DONDEDE

ANEXASCALCULODEHOJASVERcmsf

kgsH

CONOCIDAHORIZONTALFUERZAUNAA

DEBIDOCIMALAENDEFLEXIONf

cmkxE

L

kgH

fE

HLI

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RADIO DE GIRO LONGITUD EFECTIVA K = 2.10 , L= 1020cms.

KL = 2142 cms.

PARÁMETRO DE ESBELTEZ ESFUERZO CRITICO

.25

20.9

76.656,52

4

cmsr

cm

cm

A

Ir

i

i

5.1968.0

102

/2520

1416.325

2142

.

26

2

C

C

y

i

C

cmx

cmk

x

E

f

r

kL

.2/447.702,1

520,2658.0

658.0

2

2

968.0

cmkF

F

FF

cr

cr

ycrc

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CARGA MAXIMA EN ROTURA FACTOR DE SEGURIDAD F.S = 3

CARGA DE TRABAJO

3.2 PANDEO LOCAL

CARGA ADMISIBLE ( EN ROTURA)

CARGA DE TRABAJO

.)66.15(662,15

45.702,120.9 2

tkgP

xcmP

.00.63

tnP

Pa

3..

,009,18

56.1957220.9

2/56.957,1

SF

kgsP

xcmP

cmkFcr

.22.53

tP

Pa

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4.- MAXIMA DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL

La flecha o máximo desplazamiento horizontal en la punta se calcula en documento anexo,

para la carga de prueba ( H=600 kg.), resultando f = 18.76 cms.

5.- PRUEBA DE CARGA

Para la prueba de carga se tomarán los siguientes valores referentes máximos

5.1 MAXIMA FUERZA HORIZONTAL A 0.60mt. DE LA PUNTA : 600 kgs.

5.1 FLECHA HORIZONTAL MAXIMA : 18.76 cms.

5.1 MAXIMA CARGA AXIAL, APLICADA EN LA PUNTA : 4,800 kgs. Además se considerara que la torrecilla está 1.80 mts. empotrada; la base será lo

suficientemente rígida como para impedir desplazamientos y giros durante las pruebas.

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