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2014
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HOLA A TODOS!!!
RUBÉN DE DIEGO AGÜERA
Ing. Técnico Industrial
Ing. Organización Industrial
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INDICE! Introducción FUNTAM
!
Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)" Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
" Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
!
Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)
! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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INDICE! Introducción FUNTAM
!
Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)" Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
" Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
!
Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)
! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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HISTORIA La empresa Fundiciones y Talleres Mecánicos del Manzanares, S.A., actualmente FUNTAM,
S.A., se constituyó en el año 1941, con sede en Madrid.
Actividad inicial en fabricación, mantenimiento y reparación de centrales, subestaciones ylíneas de alta tensión.
En la actualidad :
! Galvanización en caliente por inmersión
! Torres y apoyos metálicos para líneas eléctricas
! Estructuras metálicas para subestaciones
! Apoyos metálicos para electrificación ferroviaria
!
Apoyos metálicos para telecomunicaciones, iluminación y vigilancia
! Estructuras de soporte del sector Energías Renovables
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RECURSOS TÉCNICOS !
AutoCAD! TecnoMETAL 4D
! WinSteel
! PLS-TOWER
! CYPE
!
Sistema de gestión basado en AS 400! Gestión de pedidos
! Listado de piezas, materiales y empaquetado
! MRP
! Necesidades de materia prima
! Estadísticas
! Sistema de gestión de almacenamiento
! PRISMA (Programa de gestión de Mantenimiento)
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PRODUCTOS
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PRODUCTOS
Torres de celosía para líneas de baja, media y alta tensión
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PRODUCTOS
Estructuras metálicas para subestaciones
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PRODUCTOS
Torres de telecomunicaciones
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PRODUCTOS
Torres de iluminación
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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INDICE! Introducción FUNTAM
!
Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)" Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
" Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
!
Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)
! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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CÁLCULO ÁPOYOS
METÁLICOS
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INDICE! Introducción FUNTAM
!
Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)" Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
" Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
!
Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)
! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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DATOS DE PARTIDA
Para el cálculo de cualquier apoyo metálico:
! Geometría básica
!
Distancias eléctricas
! Árbol de cargas
!
Especificaciones técnicas
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INDICE! Introducción FUNTAM
!
Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)" Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
" Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
!
Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)
! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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DEFINICIÓN GEOMETRÍA
Siempre existe más de una solución.
Dependiendo del número de circuitos:
!
Simple circuito
! Doble circuito
!
Múltiples circuitos
! Apoyos especiales
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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DEFINICIÓN GEOMETRÍA
!
Simple circuito
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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DEFINICIÓN GEOMETRÍA
!
Doble circuito
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DEFINICIÓN GEOMETRÍA
!
Múltiple circuito
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DEFINICIÓN GEOMETRÍA
!
Apoyos especiales:
" Derivaciones/entronques/apoyos en estrella
"
Apoyos PAS.
" Desequilibrios pronunciados.
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DEFINICIÓN GEOMETRÍA
!
Apoyos especiales:
" Derivaciones / entronques / apoyos en estrella
•
Apoyos no contrastables de modo preciso frente a catálogos. Selección
aproximada.
• Árbol de carga particular. Comprobación desde Dpto. Ingeniería con modelo
TOWER.
• Valoración de los casos más críticos de desequilibrio y torsión.
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DEFINICIÓN GEOMETRÍA
!
Apoyos especiales:
" Apoyos PAS (Paso Aéreo Subterráneo)
•
Sin diferencia de valoración respecto estándar. Únicamente consideración
de más carga vertical en crucetas.
• Apoyo singular por geometría, adaptada a la ubicación de botellas y
autoválvulas, así como por los elementos especiales que tiene: crucetas
rectas “bandeja”, herrajes soporte aparamenta y bajante de cable aislado.
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DEFINICIÓN GEOMETRÍA
!
Apoyos especiales:
" Desequilibrios pronunciados.
•
A criterio de proyectista, en casos de gran desequilibrio considerar apoyo
en función de Fin de Línea en proyecto (desequilibrio 100%).
• Aplicación, a criterio, de mayor C.S.
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INDICE! Introducción FUNTAM
! Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)
" Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
"
Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
!
Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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CALCULO APOYOSOLICITACIONES
Conceptos básicos para cálculo de estructuras de
celosía:
"
Estructuras en celosía de nudos articulados.
" Celosía triangulada.
" Todas las barras se consideran biarticuladas, de modo que sólo
trabajen a esfuerzos primarios, axiales, en dirección del eje de
la barra, de tracción y compresión.
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CALCULO APOYOSOLICITACIONES
Conceptos básicos estructuras articuladas."
Condición de isostaticidad – hiperestaticidad
Ecuación 2n – R = b
Siendo:
– n= nº de nudos
–
R = nº de componentes de reacciones
– B = nº de barras
"
En caso de estructura plana debe cumplirse para condiciónde isostaticidad:
R=3 ; entonces en estructuras planas 2n – 3 = b es condición para
estructura isostática.
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CALCULO APOYOSOLICITACIONES
Conceptos básicos estructuras articuladas.
" En caso de no cumplirse esta condición se dará una
hiperestaticidad, ya sea por barras (interna) o por
reacciones (externa), o bien un inestabilidad.
• Si R < 3, estructura inestable
•
Si R > 3, estructura hiperestática externa.
• Si b > 2n-3, estructura hiperestática interna.
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CALCULO APOYOSOLICITACIONES
Métodos de cálculo estructural. Solicitaciones."
Métodos Clásicos:
•
Gráficos:
– Cremona (Isostáticos)
• Analíticos:
–
Punto a punto (isostático)
– Ritter (isostático)
"
Métodos Matriciales. Matriz de Rigidez.
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CALCULO APOYOSOLICITACIONES
Método Cremona: Método gráfico.
" Selección de escala de esfuerzos.
" Equilibrio de cada nudo. Polígono funicular cerrado de
esfuerzos.
" Representación de los esfuerzos conocidos en cada nudo y su
sentido. Máximo dos incógnitas. Esfuerzos desconocidos
paralelos a barras. Sentido cerrando el polígono.
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CALCULO APOYOSOLICITACIONES
Método nudo a nudo:
" Cálculo de reacciones. Sumatorio de esfuerzos horizontales,
verticales y momentos = 0.
!H=0 ; !V=0 ; !M=0
" Equilibrio de cada nudo. Obtención de esfuerzos desconocidos
de cada nudo (2 incógnitas como máximo) mediante
trigonometría, en función de la geometría de barras.
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CALCULO APOYOSOLICITACIONES
Método de Ritter:
Cálculo de reacciones. Sumatorio de esfuerzos horizontales,
verticales y momentos = 0.
SH=0 ; SV=0 ; SM=0
Permite conocer los esfuerzos en unos determinados miembros de
una estructura seccionando la misma, con dos incógnitas como
máximo, realizando el equilibrio de fuerzas con acciones y
reacciones.
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INDICE
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INDICE! Introducción FUNTAM
! Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)
" Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
"
Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
!
Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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RESISTENCIA APOYO
Compresión. Pandeo:
" Fallo por fenómeno de inestabilidad de barra, por debajo de la
capacidad teórica de la sección, en función de esbeltez y
grados de arriostramiento de la misma.
" Distintas curvas según diferentes normativas.
"
ASCE.
" Método clásico de los coeficientes de Euler.
" Eurocódigo!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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RESISTENCIA APOYO
Tracción:
" Fallo a tracción de sección.
" Concepto de sección neta – sección crítica de rotura.
" Tracción de borde de material. Cuellos / distancias mínimas a
borde para evitar el fallo.
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RESISTENCIA APOYO
Cortadura de tornillos.
" Tracción o compresión indistintamente.
" Fijado por Reglamento.
Aplastamiento de barras en taladro de tornillos.
" Tracción o compresión indistintamente.
" Fijado por Reglamento.
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INDICE! Introducción FUNTAM
! Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)
" Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
"
Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
!
Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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HIPÓTESIS DE CARGA
Nuevo Reglamento en aplicaciones de carga:"
Hip. 1: Viento 120 o 140 km/h en cat. especial.
"
Hip. 2 de hielo con Viento 60 km/h en cat. especial.
"
Hip. 3 aplicando los esfuerzos en punta de cruceta en vez deeje del apoyo.
" Hip. 3 y 4 considerando los esfuerzos transversales
permanentes en los casos de ángulo.
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INDICE! Introducción FUNTAM
! Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)
" Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
"
Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
! Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)
! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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UTILIZACIÓN APOYOS
Árboles de carga:"
Expresión de la capacidad resistente de apoyo por
componentes de esfuerzos en crucetas y cúpula.
" Cambio de concepto respecto a clásica expresión de capacidad
de apoyo por esfuerzo total máximo horizontal (flexión de
apoyo), y torsión máxima.
" Un apoyo tiene infinitos árboles de carga en función de la
combinatoria de esfuerzos.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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UTILIZACIÓN APOYOS
Diagramas LNS:"
Expresan gráficamente la capacidad máxima de apoyo en
función de distintas condiciones.
" Parámetros LNS:
L : Longitud de vano
N : Pendiente de vanos. Componente vertical.
S : Ángulo de traza del apoyo
" Complejidad de construcción. Fijación de unos componentes.
Infinitos por apoyo en función de combinatoria. Rigidez de
utilización.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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UTILIZACIÓN APOYOS
Software de cálculo estructural: TOWER." Software americano de la casa Power Line Systems.
" Programa más extendido a nivel internacional.
"
Software de cálculo matricial para estructuras de
celosía, fundamentalmente torres, ya sea para
transporte de electricidad o telecomunicaciones.
También pórticos o cualquier otra estructura en
celosía articulada.
" Gran cantidad de Normativas implementadas.!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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Ó
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UTILIZACIÓN APOYOSTOWER. Breve reseña de modelado.
" Generación sencilla de geometría por nudos unidos por
barras a base de simetrías.
"
Posibilidad de construcción de geometría gráficamente.
" Creación de bases de datos de perfiles, calidades de acero,
tornillos, aisladores, cables o vientos en caso de estructuras
atirantadas.
" Generación de vector de cargas.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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UTILIZACIÓN APOYOSTOWER. Breve reseña de modelado.
Aplicación de cargas:
"
Fijación de sistema de referencia ortogonal de signos.
" Descomposición de cargas en 3 componentes:
Longitudinal – Sentido línea
Transversal – perpendicular línea
Vertical – Positivo en sentido de la gravedad
"
Cargas en nudos de puntos de fijación
de conductor/cable de tierra.
" Viento sobre celosía aplicado en los nudos de una cara, o bien en nudos
de un panel. !"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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UTILIZACIÓN APOYOSTOWER. Ejecución de cálculo.
" Obtención de deformadas para todas las hipótesis, con
diferencias cromáticas según el nivel de utilización de cada
barra.
" Posibilidad de cálculo no lineal – momentos de segundo orden.
" Lectura rápida sobre modelo en pantalla de desplazamientos de
nudos y niveles de carga de cada barra.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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UTILIZACIÓN APOYOS
TOWER. Informes de resultados.
Obtención de gran variedad de resultados tras realización del
cálculo:
"
Desplazamientos y giros en todos los nudos para cada hipótesis.
"
Reacciones en puntos fijos.
"
Esfuerzos y nivel de utilización de todas las barras para cada hipótesis.
" Momentos en nudos en las barras consideradas rigidizadas en el modelado.
" Informe resumen e utilización de cada grupo de barras en tracción y compresión.
" Personalización de informe de resultados. !"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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UTILIZACIÓN APOYOS
Software de cálculo estructural: POLE." Software americano de la casa Power Line Systems.
" Programa más extendido a nivel internacional.
"
Software de cálculo para estructuras de todo tipos de
postes.
" Gran cantidad de Normativas implementadas.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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UTILIZACIÓN APOYOSPOLE. Breve reseña de modelado.
" Generación sencilla de geometría.
" Creación de bases de datos postes y familias, calidades de
acero,, aisladores, cables o vientos en caso de estructuras
atirantadas.
" Generación de vector de cargas.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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UTILIZACIÓN APOYOSPOLE. Ejecución de cálculo.
" Obtención de deformadas para todas las hipótesis, con
diferencias cromáticas según el nivel de utilización de cada
zona.
" Posibilidad de cálculo no lineal – momentos de segundo orden.
" Lectura rápida sobre modelo en pantalla de desplazamientos de
nudos y niveles de carga de cada zona.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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INDICE! Introducción FUNTAM
! Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)
" Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
"
Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
! Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)
! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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CIMENTACIONES
Características del terreno.
" Variables del terreno para cálculo cimentaciones:
" = Compresión admisible del terreno (kg/cm2)
# = ángulo de talud natural del terreno (ángulo arrancamiento) (º).
K = coeficiente de balasto del terreno (kg/cm3).
"
Tabla reglamento características del terreno.
" Diversidad de tablas.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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CIMENTACIONESApoyos 4 patas. Método del cono de arranque de
tierras.
" Variables a utilizar:
" = Compresión admisible del terreno (kg/cm2)
# = ángulo de talud natural del terreno (ángulo arrancamiento) (º)
Densidad del terreno (kg/m3)
Densidad del hormigón (kg/m3)
"
Compresión :Reacción compresión + peso macizo + peso tierras que gravitan/
superficie base cimiento
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CIMENTACIONES
Apoyos 4 patas. Método del cono de arranque de
tierras.
" Tracción: Exigido reglamentariamente 1,5 como coeficiente de
seguridad frente arrancamiento.
Reacción tracción / peso macizo + peso tierras que gravitan + peso de
cono de arranque de tierras – peso interferencia conos >= 1,5
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CIMENTACIONES
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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CIMENTACIONES
Apoyos monobloque. Método Sulzberguer .Método Sulzberguer: Dimensionamiento del macizo de cimentación
adecuado para contrarrestar el momento solicitante de todas las
fuerzas actuantes sobre el apoyo.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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CIMENTACIONES
Cimentaciones especiales."
Terreno muy flojo: Ingeniería geotécnicas.
Dados más grandes.
Losa completa.
Pilotajes.
" Terreno muy duro / rocoso:
Cimentaciones mixtas con pernos.
Cimentaciones totalmente empernadas, con base acartelada.
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! Introducción FUNTAM
! Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)
" Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
"
Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
! Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)
! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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PLANO UNIFILAR
Creación de un plano unifilar donde se debe indicar toda la
información para que cualquiera pueda realizar diseño:
" Geometría debidamente acotada
" Perfiles y tornillería del apoyo
" Detalles y tipos de uniones.
"
Detalles punta de cruceta y cúpula.
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! Introducción FUNTAM
! Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)
" Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
"
Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
! Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)
! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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Datos que contiene el unifilar ! Cotas horizontales: nervio de las barras.
! Cotas verticales: gramiles de las barras.
! En cada una de las barras debe venir indicado: calidad de material,
tipo de perfil, métrica y número de tornillos.
! Diferenciar perfiles de alta calidad
! Espesor de las chapas
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!
Uniones entre montantes: indican por donde se tiene que dibujar launión entre montantes, el tipo de unión, la métrica y la cantidad detornillos a utilizar." Colocación de la unión: en la zona más próxima a la que indica el unifilar,
si se tuviera que variar su ubicación, siempre tendría que ser alargando elmontante hacía arriba y nunca hacia abajo, de esta manera se asegura que
el perfil inferior (normalmente de mayor espesor que el superior) va a cubrirla zona para la cual ha sido calculado.
"
Tipo de unión: la unión puede ser a simple o doble gramil, alineada o atres bolillo, a simple o doble cortadura,$
"
Con casquillo interior y cubrejuntas exterior, con cubrejuntas interior yexterior, telescópica(metiendo un montante por el interior de otro).
"
Métrica y cantidad de tornillos: indica el número y la métrica de lostornillos que se deben utilizar en cada uno de los extremos de la barra(ejem.: si indica 8M24, quiere decir que en cada extremo de la barra van 8tornillos de M24, por lo tanto 4 tornillos por ala.)
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NOMENCLATURA
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!
Tener en cuenta la norma que se ha utilizado a la hora de realizarlos cálculos (ASCE, Euro código,!), ya que dependiendo la normay de la métrica del tornillo, los siguientes valores pueden ser unos uotros:" Fuerza de taladro: es la distancia horizontal en el eje de la barra, del
centro del taladro (más cercano al borde de la pieza) hasta el borde de la
pieza." Distancia a borde exterior : es la distancia vertical al eje de la barra, del
centro del taladro hasta el borde de la pieza.
" Paso entre taladros: es la distancia entre los centros de los taladros queestán en el mismo ala del angular.
Esos valores vienen tabulados, pero puede que haya barras que tenganunos valores más restrictivos que los indicados en las tablas (si esefuera el caso, esos valores deben venir indicados en el unifilar).
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!
Todos estos valores varían en función de si el tipo de unión esa Simple Cortadura (S.C.) o a Doble Cortadura (D.C.), siendolos valores más grandes para D.C. que para S.C.
!
Las uniones S.C. son las uniones en las que solo hay un
plano de cortadura para el tornillo (son la mayoría de lasuniones, del estilo unión barra con barra).
!
Las uniones D.C. son las uniones en las que hay dos planosde cortadura para el tornillo (uniones típicas de casquillo
interior con cubrejuntas exterior o de cubrejuntas interior concubrejuntas exterior).
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PLANOS DE INGENIERÍA
De acuerdo a las distancias mínimas de taladro a borde de angular latornillería más grande a usar por tipo de angular será (ASCE10-97):
• Angular % L40 & Máximo M12
• Angular % L50 & Máximo M16
• Angular % L60 & Máximo M20
• Angular ' L70 & Máximo M24
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PLANOS DE INGENIERÍA
Distancias mínimas de taladro a borde:
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PLANOS DE INGENIERÍA
Distancias mínimas entre taladros en un ala:
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PLANOS DE INGENIERÍA
Distancias generales de taladros en dos gramiles:
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PLANOS DE INGENIERÍA
Distancias generales de taladros en cuatro gramiles:
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DISEÑO DE LOS MONTANTES
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!
Siempre que se pueda, se intentará que los montantes tengan elmenor número de gramiles posibles.
! En cada uno de los montantes tenemos que diferenciar dos zonas:"
Extremos del montante: el gramil depende del tipo de unión marcada enel unifilar.
"
Zona media del montante: el gramil depende de la celosía que vaya
unida al montante y del tipo de perfil que tenga el montante.! Siempre que se pueda, los gramiles de todos los montantes de la
torre ( zona media del montante ) serán iguales. Esto suele sercomplicado dado que el tamaño del ala de los montantes de una torresuele variar mucho, por lo que nos conformaremos con que en cadamontante ese gramil donde se unen las celosías sea el mismo.
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DISEÑO DE LAS DIAGONALES
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!
Una vez dibujadas las uniones, se borran las barras que se habían
dibujado de manera provisional.
! Primero se procede a dibujar toda la celosía de las caras frontal y
lateral de la torre (a excepción de las crucetas y cable de tierra).
! Para dibujar estas barras hay que tener en cuenta los datos que
vienen en el unifilar de partida y la normativa utilizada para el cálculo.
! Hay que procurar dejar una separación de 10 mm entre las barras, si
no se puede, al menos hay que dejar 5 mm.
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A la hora de diseñar las diagonales hay que tener en cuenta dos cosas:!
En el unifilar de partida, dos barras siempre van a un solo punto, esto a lahora de dibujar no siempre es posible; por ello, hay que intentar que vayanal mismo punto, y si no se puede, pedir al calculista que modifique eldiseño, y si esto tampoco es posible, habrá que llevar esas barras a dospuntos separados (procurando que la distancia entre esos puntos seamínima y sea un múltiplo de 5).
! A la hora de dibujar las diagonales, que en el unifilar de partida van unidasal montante, hay que tratar de que esas diagonales vayan a parar almontante en lugar de a chapa, de esta manera se logra reducir el peso dela torre al meterle menos chapas. El inconveniente que tiene es que enalgunos casos, esta forma de proceder, conlleva a dar más operaciones alas barras. Y otro inconveniente es que en la zona de las bases, esto
puede generar una gran variedad de tipos de anclaje.
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Una vez dibujadas las diagonales de las caras frontal y lateral de la torre,
se procede a dibujar las barras redundantes de los recuadros y
posteriormente los arriostrados interiores del cuerpo – bases, en el caso
de que los llevara.
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!
A continuación se tiene que proceder al diseño de las crucetas y cablede tierra.
! En el unifilar de partida viene una cota, que indica la distancia que setiene que cumplir entre el centro de la torre y el taladro de la punta dela cruceta.
! Según la función que tenga la torre, en la punta de la cruceta puedenecesitar :" Dos taladros (función de amarre) situado en horizontal.
" Un taladro (función de suspensión) situado en vertical.
" Varios taladros (función de amarre y suspensión), dos situados en lahorizontal y otro en la vertical.
!
En el caso de que la torre tenga la doble función de amarre ysuspensión, esa distancia siempre se tomará al taladro másdesfavorable (el de suspensión).
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El calculista o cliente, tiene que indicar:
!
El espesor de las chapas o casquillos de punta de cruceta o punta de
cable de tierra.
!
El diámetro de los taladros donde van a ir enganchados los aisladores en
esas chapas o casquillos.
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!
Por último habría que diseñar los peldaños y los taladros de toma detierra.
! El calculista o cliente deben dar el dato de la métrica de peldaño quese va a utilizar, la distancia de separación entre los peldaños y lacantidad de montantes que necesitan llevar peldaños (puede ser 1,2,3 o en los 4 montantes de la torre).
!
A la hora de posicionar los peldaños, hay que tener en cuenta que nocolisionen con otros elementos de la torre.
! Lo habitual es dejar un margen de seguridad en la base de la torredonde no se coloquen peldaños, este margen debe ser indicado por elcalculista o cliente.
!
Los taladros de toma de tierra se sitúan en la parte inferior de losmontantes de la base y en el extremo del cable de tierra. Es necesarioque el calculista – cliente den los datos de diámetro de ese taladro yla distancia a la que se debe encontrar del extremo del montante.
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!
Aunque este es un dato que normalmente no viene en el unifilar, es
necesario que el calculista indique el tipo de perfil del o de los
anclajes, la métrica y las unidades de tornillos de la unión con el
montante de la base.
! Hay que procurar estandarizar al máximo el anclaje de una torre para
todas sus alturas, pero esto no siempre es posible.
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Una vez totalmente dibujado el apoyo, hay que realizar las tareassiguientes, para que el taller pueda fabricarlo y posteriormente
montarlo:
! Marcado de piezas
!
Programas CAM.
! Despieces.
! Listas de materiales.
!
Planos de montaje.! Montaje de prototipo.
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PLANOS DE INGENIERÍA
Se deberá siempre evitar en la medida de lo posible las
excentricidades respecto al modelo unifilar. En caso no poder
evitar se deberá intentar minimizar al máximo la excentricidad.
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PLANOS DE INGENIERÍA
Se deberá siempre evitar en la medida de lo posible las
excentricidades respecto al modelo unifilar. En caso no poder
evitar se deberá intentar minimizar al máximo la excentricidad.
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PLANOS DE INGENIERÍADetalles unión cruceta a la cabeza:
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PLANOS DE INGENIERÍA
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PLANOS DE INGENIERÍA
Detalle cúpula:
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PLANOS DE INGENIERÍA
Detalle doble cuerno:
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PLANOS DE INGENIERÍA
Detalle unión dos bases:
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PLANOS DE INGENIERÍA
Detalle unión dos bases doble montante:
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Detalle unión cabeza-fuste:
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Detalle unión cabeza-fuste con doble montante:
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PLANOS DE INGENIERÍA
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Detalle unión fuste anclaje:
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Detalle unión fuste anclaje:
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Detalle unión fuste anclaje con doble montante:
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Detalle anclaje (stub):
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Detalle anclaje (parrilla):
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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! Introducción FUNTAM
! Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)
"
Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
"
Hipótesis de Carga" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
! Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)
! Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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! PROCESO DE ANALISIS
! ELEMENTOS A ANALIZAR
Barraje.
Tornillería.
Cimentaciones.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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REFUERZO DE APOYOS
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! PROCESO DE ANALISIS
1. IDENTIFICACION INEQUIVOCA DEL APOYO
En muchas ocasiones hay problemas para identificar el año de fabricación del
apoyo.
Se recurren a las marcas, obtenidas en campo, de diversos angulares del apoyo,
así como a mediciones de este.
Es de vital importancia ya que podríamos estar calculando sobre un apoyo más
resistente que el real.
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! PROCESO DE ANALISIS
2. OBTENCIÓN DE LOS NUEVOS ARBOLES DE CARGAS
3. GENERACION DEL MODELO DE CALCULO
Análisis en barraje y tornillería
Obtención de las reacciones en base
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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REFUERZO DE APOYOS
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Refuerzo o sustitución de elementos:
" Sustitución de diagonales:
Aumento de angular del miembro.
Dificultad para ejecución en tensión.
"
Doblado de diagonales:
Más sencillo en apoyos de celosía
simple.
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H%*KL*5/ )%D N .4 4 ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
H%*D#*50 )%D N .4 4 ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
H%*D#*5\ )%D N .4 4 ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
H%*D#*5- )%D N .4 4 ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
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$\*&J*50 )%D N 0\5 05 ) \24 hI X%D \24 iZ K%HjkNl0\5l05,Nl0\5l05 ) \24 hI X%D \24 iZ
$-*&J*50 )%D N 0\5 0- ) \24 hI X%D \24 iZ K%HjkFl0\5l0-,Nl0\5l0- ) \24 hI X%D \24 iZ
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$0*KL*5\ )%D N .4 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 45 4 ) -44 hI X%D -44 iZ$0*KL*5- )%D N .4 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 45 4 ) -44 hI X%D -44 iZ
$0*KL*5. )%D N .4 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 45 4 ) -44 hI X%D -44 iZ
$0*KL*54 )%D N 45 4 ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 45 4 ) -44 hI X%D -44 iZ
$0*KL*51 )%D N .4 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 45 4 ) -44 hI X%D -44 iZ
$0*KL*52 )%D N .4 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 45 4 ) -44 hI X%D -44 iZ
$0*KL*53 )%D N .4 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 45 4 ) -44 hI X%D -44 iZ
$\*KL*50 )%D N .4 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
$\*KL*5\ )%D N 45 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
$\*KL*5- )%D N 45 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
$\*KL*5. )%D N .4 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
$\*KL*54 )%D N 45 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
$\*KL*51 )%D N 45 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
$-*KL*50 )%D N 45 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
$-*KL*5\ )%D N 45 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
$-*KL*5- )%D N 45 4 ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
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$-*KL*54 )%D N 45 . ) \24 hI X%D \24 iZ )%D N 15 . ) -44 hI X%D -44 iZ
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REFUERZO DE APOYOS
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Aumento o sustitución de tornillería:
En todos los casos es necesario el
retaladrado en obra y por tanto la aplicación
de galván frio.
" Aumento del diámetro de la tornillería:
•
No habitual, pues requiere el escariado del
taladro a un diámetro superior.
•
Pueden existir problemas para su aplicación en
angulares de pequeña ala por reducción de
sección resistente.
–
Soldadura de los extremos de barra.
– %?B9
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! Obtención de las reacciones en base
! Comprobación de la validez de la cimentación
original
En los casos en los que no ha sido necesario reforzar los
montantes no suele ser necesario modificar la cimentación." Apoyos monobloque: Método Sulzberger.
" Apoyos 4 patas: Método de cono de arranque de tierras.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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! Verificación de validez de anclajes:
"
Refuerzo del anclaje (montante)
"
Aumento del número de cleats
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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Ejecución habitual
– Dado en superficie del
refuerzo del cimiento.
–
Pernos de unión entre
cimientos.
– Cercos perimetrales para
cohesionar los pernos.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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Ejecución habitual
– Armado con mallazo
perimetral del nuevo
dado de hormigón.
– Conveniencia de
terminación de los
pernos en “cachaba”
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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Ejecución habitual
– Utilización de resinas
epoxi o morteros de alta
adherencia para la
mejora de la adherencia
entre materiales.
•
Contacto de hormigones
viejo-nuevo
•
Contacto pernos-hormigón
vie o
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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REFUERZO DE APOYOS
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!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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! Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)
"
Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
" Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
! Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)
!
Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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Puede ser obligatorio por parte del cliente o bien optativo bajo tu
responsabilidad.
" Ventajas
#
Evitar problemas de montaje
# Comprobación frente a la realidad
" Inconvenientes
# Coste
# Plazo
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INDICE! Introducción FUNTAM
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! Cálculo de Apoyos Metálicos (Dpto. Ingeniería)
"
Datos de Partida
" Definición Geometría
" Solicitaciones
" Resistencia del Apoyo
" Hipótesis de Carga
" Utilización de los Apoyos
" Cimentaciones
" Plano unifilar
! Planos de ingeniería (Dpto. Técnico)
!
Refuerzo de Apoyos
! Montaje de Prototipos
! Ensayo a Escala Real del Apoyo
! Diseño Óptimo!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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Ensayo mecánico a escala real."
Norma EN 60652 (IEC).
" Estaciones de ensayo.
" Ejemplos.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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Estaciones de Ensayo"
Base de fijación
" Pórticos T y L
" Cilindros hidráulicos
" Software de control
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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DISEÑO ÓPTIMO
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Coste de fabricación:
" Número de piezas idénticas
" Requerimientos de punzonado o taladrado
"
Número de segundas operaciones
" Número de forjados
" Requerimientos de soldadura
" Galvanizado
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Coste de montaje, izado e inspección:
" Tipo de torre
" Número de piezas idénticas
"
Peso total de la torre
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Coste de cimentación:
" Tipo anclaje.
" Tipo de terreno
"
Volumen de excavación
" Volumen de hormigón
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Ejemplo:
Fuente: Elias Ghannoum
IEEE Transactions on Power Delivery,
Vol 4, No. 1, Enero de 1989.
!"#$%&' )*%* + ,-. /0 122 34 52 + 6789::7;?
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Conclusiones:
" La torre B incluso pesando un 6,4 % que la torre A es más
económica. Más enfatizado cuando pocas unidades
"
El menor peso de la torre A no compensa por el incremento
producido por el número de miembros y marcas
" Coste de fabricación muy alto cuando solo pocas torres.
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Conclusiones:
" El optimizar la torre al mínimo peso no siempre es lo más
económico.
"
El coste es muy sensible al número de torres.
" Para torres de alineación se debe buscar reducir el peso.
" Para torres de ángulo se debe buscar reducir el número de
miembros y marcas.
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