Este documento presenta el procedimiento de cálculo para determinar las cargas mecánicas en el sistema de barras de la subestación Cauquenes considerando las cargas de peso propio, viento, sismo y tensado de conductores. Incluye el cálculo de las cargas de diseño, la determinación de la carga uniforme equivalente cuando hay cargas concentradas, y los métodos para calcular las fuerzas debidas al viento, sismo y tensado de conductores usando una aproximación parabólica. El objetivo es el diseño mecánico de la
El documento presenta el Manual de Diseño de Puentes del Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Perú. Explica que el manual establece pautas para el diseño de puentes carreteros y peatonales y es una adaptación de las especificaciones AASHTO. Además, crea un comité permanente para actualizar el manual con aportes de expertos.
Análisis y diseño de Puentes por el método lRFDnarait
En el Capitulo 1 se hace una descripción de los tipos de puentes, desde los puentes alcantarilla hasta los puente colgantes.
En el Capitulo 2 se explica la filosofía de diseño por el método LRFD, así también antiguas filosofías de diseño como ASD y LFD, esta ultima también conocida como Standard.
El Capitulo 4 contempla las Líneas de Influencia con bastantes ejercicios los cuales servirán de apoyo para los posteriores ejercicios del capítulo 6. En el Capitulo 5 se explica las cargas que actúan en un puente, tanto en la superestructura como en la subestructura, así también la distribución de estas cargas para el diseño de la superestructura.
El Capitulo 6 contempla los ejemplos de aplicación: Diseño de puente alcantarilla, Diseño de puente losa, Diseño del tablero, Diseño de puente continuo de vigas Te, Comparación de métodos de diseño LRFD vs Standard en un puente de vigas postensadas. Este es sin duda uno de los capítulos más importantes de este documento debido a que todos los ejemplos se realizaron interpretando las “ESPECIFICACIONES AASHTO PARA EL DISEÑO DE PUENTES POR EL METODO LRFD” Interino 2002-2007.
El capitulo 7 contempla la definición de los estribos y pilas, contempla los ejemplos de: Diseño de estribo tipo pantalla, Diseño de pila interpretando las “ESPECIFICACIONES AASHTO PARA EL DISEÑO DE PUENTES POR EL METODO LRFD” Interino 2002-2007.
This document provides a table of contents for a guidebook on electrical power transmission lines. It outlines chapters that will cover topics like electricity basics, types of power transmission, overhead and underground transmission lines, tower manufacturing, preliminary and detailed surveys, soil investigation, foundation works, tower erection, and stringing of conductors. The table of contents lists over 15 chapters and subsections that will be included in the reference book, which is intended for engineers and supervisors working in tower manufacturing and power line construction projects.
Este documento trata sobre la vulnerabilidad sísmica de los edificios. Explica factores que afectan la vulnerabilidad como la irregularidad estructural, tipo de materiales de construcción y cimentación. Describe métodos para evaluar la vulnerabilidad como el método simplificado y método dinámico. Como ejemplo aplica el método dinámico para calcular la vulnerabilidad de un edificio de 4 pisos e identifica parámetros como modos de vibración, desplazamientos máximos y fuerza cortante. Finalmente presenta referencias sobre normativas
Se está realizando la evaluación estructural del Puente Nochoz ubicado en el Tramo II de la carretera Villa Rica - Puerto Bermúdez en Oxapampa, Perú. El puente fue construido hace más de 29 años y actualmente presenta deterioro en la superestructura y subestructura, llegando al límite de su capacidad. La evaluación se realiza siguiendo la metodología AASHTO-LRFD y usando como guía el "Manual for Bridge Evaluation", determinando la clasificación de carga, resistencia nominal de los elementos y ecuación general de capacidad
Este documento establece los requisitos para el análisis de edificios sometidos a sismos. Describe cuatro procedimientos de análisis (estático lineal, dinámico lineal, estático no lineal y dinámico no lineal) y especifica cómo seleccionar el procedimiento apropiado. También cubre los requisitos para la modelización matemática del edificio, incluyendo la consideración de efectos como torsión, flexibilidad de diafragmas, efectos P-Δ e interacción suelo-estructura. A
Este documento explica el Método de Bielas y Tirantes (MTB), un procedimiento simplificado para el diseño de elementos de hormigón armado. El MTB modeliza las estructuras como sistemas de barras (bielas y tirantes) que representan las trayectorias principales de tensiones. El documento describe los principios del MTB, cómo identificar y modelizar las "regiones D" de discontinuidad, y cómo calcular y comprobar la resistencia de los elementos del modelo (bielas, tirantes y nudos).
El documento presenta el Manual de Diseño de Puentes del Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Perú. Explica que el manual establece pautas para el diseño de puentes carreteros y peatonales y es una adaptación de las especificaciones AASHTO. Además, crea un comité permanente para actualizar el manual con aportes de expertos.
Análisis y diseño de Puentes por el método lRFDnarait
En el Capitulo 1 se hace una descripción de los tipos de puentes, desde los puentes alcantarilla hasta los puente colgantes.
En el Capitulo 2 se explica la filosofía de diseño por el método LRFD, así también antiguas filosofías de diseño como ASD y LFD, esta ultima también conocida como Standard.
El Capitulo 4 contempla las Líneas de Influencia con bastantes ejercicios los cuales servirán de apoyo para los posteriores ejercicios del capítulo 6. En el Capitulo 5 se explica las cargas que actúan en un puente, tanto en la superestructura como en la subestructura, así también la distribución de estas cargas para el diseño de la superestructura.
El Capitulo 6 contempla los ejemplos de aplicación: Diseño de puente alcantarilla, Diseño de puente losa, Diseño del tablero, Diseño de puente continuo de vigas Te, Comparación de métodos de diseño LRFD vs Standard en un puente de vigas postensadas. Este es sin duda uno de los capítulos más importantes de este documento debido a que todos los ejemplos se realizaron interpretando las “ESPECIFICACIONES AASHTO PARA EL DISEÑO DE PUENTES POR EL METODO LRFD” Interino 2002-2007.
El capitulo 7 contempla la definición de los estribos y pilas, contempla los ejemplos de: Diseño de estribo tipo pantalla, Diseño de pila interpretando las “ESPECIFICACIONES AASHTO PARA EL DISEÑO DE PUENTES POR EL METODO LRFD” Interino 2002-2007.
This document provides a table of contents for a guidebook on electrical power transmission lines. It outlines chapters that will cover topics like electricity basics, types of power transmission, overhead and underground transmission lines, tower manufacturing, preliminary and detailed surveys, soil investigation, foundation works, tower erection, and stringing of conductors. The table of contents lists over 15 chapters and subsections that will be included in the reference book, which is intended for engineers and supervisors working in tower manufacturing and power line construction projects.
Este documento trata sobre la vulnerabilidad sísmica de los edificios. Explica factores que afectan la vulnerabilidad como la irregularidad estructural, tipo de materiales de construcción y cimentación. Describe métodos para evaluar la vulnerabilidad como el método simplificado y método dinámico. Como ejemplo aplica el método dinámico para calcular la vulnerabilidad de un edificio de 4 pisos e identifica parámetros como modos de vibración, desplazamientos máximos y fuerza cortante. Finalmente presenta referencias sobre normativas
Se está realizando la evaluación estructural del Puente Nochoz ubicado en el Tramo II de la carretera Villa Rica - Puerto Bermúdez en Oxapampa, Perú. El puente fue construido hace más de 29 años y actualmente presenta deterioro en la superestructura y subestructura, llegando al límite de su capacidad. La evaluación se realiza siguiendo la metodología AASHTO-LRFD y usando como guía el "Manual for Bridge Evaluation", determinando la clasificación de carga, resistencia nominal de los elementos y ecuación general de capacidad
Este documento establece los requisitos para el análisis de edificios sometidos a sismos. Describe cuatro procedimientos de análisis (estático lineal, dinámico lineal, estático no lineal y dinámico no lineal) y especifica cómo seleccionar el procedimiento apropiado. También cubre los requisitos para la modelización matemática del edificio, incluyendo la consideración de efectos como torsión, flexibilidad de diafragmas, efectos P-Δ e interacción suelo-estructura. A
Este documento explica el Método de Bielas y Tirantes (MTB), un procedimiento simplificado para el diseño de elementos de hormigón armado. El MTB modeliza las estructuras como sistemas de barras (bielas y tirantes) que representan las trayectorias principales de tensiones. El documento describe los principios del MTB, cómo identificar y modelizar las "regiones D" de discontinuidad, y cómo calcular y comprobar la resistencia de los elementos del modelo (bielas, tirantes y nudos).
Diseño de conexiones viga-columna en estructuras metalicasAlexandra Benítez
Este documento presenta el diseño de una conexión viga-columna RBS utilizando una hoja de cálculo de Excel. Explica los conceptos teóricos de las conexiones precalificadas, muestra un ejemplo numérico del diseño de una conexión RBS con datos específicos, analiza los requisitos de soldadura, y concluye recomendando la implementación de conexiones precalificadas en Ecuador y capacitación sobre este tema para los profesionales.
Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos....AngelManrique7
Para el diseño de estos equipos la NCh 2369 en su disposición 5.6 establece que las solicitaciones sísmicas se pueden diseñar mediante el método de análisis estático con un coeficiente sísmico horizontal de 0.7 A/g y de 0.5 A/g para la componente vertical con fuerzas aplicadas en el centro de gravedad del equipo.
Cabe destacar que esta disposición es aplicable para equipos cuyo periodo fundamental propio es menor o igual a 0.006 s, incluyendo el efecto del sistema de conexión a la fundación.
Se recomienda para este tipo de sistemas que el área de contacto de la fundación con el suelo de soporte sea del 100 % para todos los casos de carga. Esto con la finalidad de evitar deformaciones y giros excesivos en el equipo que pudiesen originar un incorrecto funcionamiento de este.
Analisis matricial de estrcuturas por rigideces d. curasmaDick Mendoza Landeo
Este documento presenta el análisis matricial de estructuras utilizando el método de las rigideces. Se describen las matrices de rigidez para elementos tipo armadura y se resuelve un problema numérico para calcular las fuerzas internas y desplazamientos. El documento contiene información sobre ensamblaje de matrices de rigidez, resolución de ecuaciones y cálculo de fuerzas internas para una estructura bidimensional.
Este documento presenta información sobre el diseño de zapatas aisladas para cimentaciones. Explica conceptos como el cálculo de la reacción del terreno, el dimensionamiento de la altura de la zapata considerando punzonamiento, y la verificación por cortante. También cubre la distribución del refuerzo por flexión, el cálculo de la longitud de desarrollo y la transferencia de fuerzas en la interfase columna-cimentación. Finalmente, incluye un ejemplo ilustrativo del diseño completo de una zapata aislada con sus verificaciones respect
Columnas esbeltas sometidas a flexo compresión. prescripciones reglamentarias...rubengz
Este documento trata sobre el comportamiento de columnas esbeltas de hormigón armado sometidas a flexo-compresión. Introduce los conceptos de esbeltez, columnas no esbeltas y esbeltas. Explica que las columnas esbeltas tienen una carga última influenciada por la esbeltez, la cual produce un momento adicional debido a deformaciones transversales. Analiza factores como las condiciones de borde, longitud efectiva y carga crítica. Finalmente, describe los criterios del CIRSOC 201-05 para definir pórticos despl
Este documento resume las cargas que deben considerarse para el diseño estructural de un edificio, incluyendo carga muerta, carga viva, carga de sismo, carga de lluvia, carga de granizo, carga de ceniza volcánica, y carga de viento. Explica cómo calcular cada carga según diferentes códigos como el Código Ecuatoriano de la Construcción y el código AISC, y proporciona valores numéricos para cada carga en unidades de kilogramos por metro cuadrado.
El documento habla sobre diferentes tipos de tuberías, incluyendo tuberías de plástico como PEAD, PVC, CPVC, PEX, y tuberías metálicas como acero, acero inoxidable, acero galvanizado y cobre. Describe los usos, ventajas y desventajas de cada tipo de tubería.
Este documento describe los sistemas de bombeo de tanque a tanque y sistemas hidroneumáticos. Explica que los sistemas de bombeo de tanque a tanque consisten en un tanque elevado que suministra agua por gravedad a los pisos inferiores, mientras que las bombas impulsan el agua desde un tanque inferior al tanque elevado. También describe los componentes clave de los sistemas hidroneumáticos, que funcionan comprimiendo aire para mantener la presión del agua. Finalmente, explica cómo calcular la
Este documento presenta un manual de usuario del programa SAP2000 v14. Explica las diferentes opciones para crear un nuevo modelo, incluyendo modelos predeterminados para estructuras bidimensionales y tridimensionales como marcos, vigas, muros y cáscaras. También describe las funciones para importar, exportar y generar reportes de los análisis estructurales realizados con el software.
Este documento presenta un análisis estructural de una presa que incluye: 1) determinación del centro de gravedad y excentricidad bajo sismo, 2) cálculo de las subpresiones y su punto de aplicación, y 3) análisis de estabilidad por volteo, deslizamiento y capacidad de carga. Los resultados muestran que la presa es estable según estos análisis estructurales.
Este documento describe los diferentes métodos de diseño de puentes, incluyendo diseño para cargas de servicio (ASD), diseño para cargas factoradas (LFD) y diseño para cargas y resistencias factoradas (LRFD). Explica los conceptos clave como estados límite, factores de carga y resistencia. También incluye tablas con las combinaciones de cargas y factores para cada método y estado límite como resistencia, servicio, eventos extremos y fatiga.
Este documento presenta un manual técnico sobre diseños de estructuras para redes eléctricas de distribución de 10.5 kV, 14.4 kV y 24.9 kV. Incluye 90 diseños de estructuras para postes, líneas monofásicas, bifásicas y trifásicas, transformadores y equipos especiales. El manual proporciona especificaciones técnicas y detalles de construcción para cada diseño con el objetivo de normalizar las estructuras utilizadas en las redes de distribución eléctrica.
Las llaves de corte son elementos estructurales necesarios en las fundaciones de estructuras de acero para transmitir esfuerzos de corte. Las normas chilenas indican que deben diseñarse para transmitir el 100% de los esfuerzos de corte basal y fallar en el acero antes que en el hormigón, pero no proveen una metodología de diseño. El manual del ICHA señala que son conexiones entre columnas y fundaciones y que se usan cuando hay altas solicitaciones de corte, aunque tampoco provee un método de diseño. La gu
El documento presenta el diseño de un puente tipo viga-losa de 4 metros de luz y 2 carriles. Incluye el cálculo de las cargas vivas y muertas, los momentos estáticos y dinámicos, el armado de la losa y las vigas, y los diagramas estructurales resultantes.
Este documento presenta el diseño de un sistema de captación de agua para riego que incluye un colchón disipador, enrocado de protección y control de filtración. Calcula la longitud y espesor del colchón disipador, la longitud y ancho del enrocado, y la longitud del control de filtración utilizando ecuaciones hidráulicas y datos de caudal, altura y ancho del sistema de captación. El diseño final incluye las cotas y dimensiones clave de los componentes para cumplir con los requisitos hidráulicos.
El documento proporciona especificaciones sobre diferentes tipos de geotextiles y gaviones, incluyendo sus dimensiones, materiales, métodos de fabricación y ensamblaje. Describe gaviones recubiertos de zinc, PVC y sin recubrir con diámetros de malla y alambre que van desde 2,7 mm a 4,55 mm. También especifica los requisitos para el relleno de piedra de los gaviones.
Este documento presenta la teoría de la capacidad de carga en suelos utilizando el modelo mecánico de la balanza de Khristianovich. Explica que la capacidad de carga admisible de una cimentación se determina aplicando un factor de seguridad a la carga crítica que produce un estado de equilibrio inestable. También extiende este modelo a cimentaciones, comparando la cimentación con un platillo de la balanza y el terreno natural con el otro platillo.
Este documento presenta los conceptos básicos de la dinámica estructural y el análisis de estructuras bajo acciones dinámicas. Se divide en 6 capítulos que cubren temas como nociones básicas de sismología, conceptos de dinámica estructural, respuesta de un oscilador simple, respuesta dinámica de una estructura con múltiples grados de libertad, efectos dinámicos del viento y análisis de construcciones con efectos sísmicos. El objetivo es brindar los conocimientos necesarios
Este documento establece las normas para el concreto armado en Perú. Se compone de 7 capítulos que cubren los requisitos generales, notación y definiciones, materiales, requisitos de durabilidad, calidad del concreto, mezclado y colocación, diseño y detalles constructivos, y construcción y control de calidad. El objetivo es regular el uso correcto del concreto armado para garantizar la seguridad y durabilidad de las estructuras.
Este documento presenta un manual de usuario del software SAP2000 v14 para el análisis y diseño estructural. Explica las diferentes opciones del programa para crear, editar y analizar modelos estructurales de 2D y 3D, incluyendo pórticos, vigas, áreas, sólidos, cables y guayas. También describe cómo definir materiales, secciones, cargas y combinaciones de carga para realizar análisis estáticos y dinámicos.
Este informe de laboratorio describe el experimento de carga y descarga de un condensador. Se explican los objetivos, el fundamento teórico, el equipo utilizado y el procedimiento experimental. Los resultados muestran las curvas de carga y descarga del condensador y confirman las ecuaciones teóricas. Se concluye que la corriente disminuye exponencialmente con el tiempo tanto en la carga como en la descarga del condensador.
03.04 2 diseño de riego presurizado formulasErik Danny QR
Este documento presenta información sobre el diseño de sistemas de riego presurizados. Explica las ventajas de usar tuberías en lugar de canales abiertos para el riego, y describe las ecuaciones y métodos para el cálculo hidráulico de sistemas de riego presurizados, incluyendo el cálculo de pérdidas por fricción y locales.
Diseño de conexiones viga-columna en estructuras metalicasAlexandra Benítez
Este documento presenta el diseño de una conexión viga-columna RBS utilizando una hoja de cálculo de Excel. Explica los conceptos teóricos de las conexiones precalificadas, muestra un ejemplo numérico del diseño de una conexión RBS con datos específicos, analiza los requisitos de soldadura, y concluye recomendando la implementación de conexiones precalificadas en Ecuador y capacitación sobre este tema para los profesionales.
Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos....AngelManrique7
Para el diseño de estos equipos la NCh 2369 en su disposición 5.6 establece que las solicitaciones sísmicas se pueden diseñar mediante el método de análisis estático con un coeficiente sísmico horizontal de 0.7 A/g y de 0.5 A/g para la componente vertical con fuerzas aplicadas en el centro de gravedad del equipo.
Cabe destacar que esta disposición es aplicable para equipos cuyo periodo fundamental propio es menor o igual a 0.006 s, incluyendo el efecto del sistema de conexión a la fundación.
Se recomienda para este tipo de sistemas que el área de contacto de la fundación con el suelo de soporte sea del 100 % para todos los casos de carga. Esto con la finalidad de evitar deformaciones y giros excesivos en el equipo que pudiesen originar un incorrecto funcionamiento de este.
Analisis matricial de estrcuturas por rigideces d. curasmaDick Mendoza Landeo
Este documento presenta el análisis matricial de estructuras utilizando el método de las rigideces. Se describen las matrices de rigidez para elementos tipo armadura y se resuelve un problema numérico para calcular las fuerzas internas y desplazamientos. El documento contiene información sobre ensamblaje de matrices de rigidez, resolución de ecuaciones y cálculo de fuerzas internas para una estructura bidimensional.
Este documento presenta información sobre el diseño de zapatas aisladas para cimentaciones. Explica conceptos como el cálculo de la reacción del terreno, el dimensionamiento de la altura de la zapata considerando punzonamiento, y la verificación por cortante. También cubre la distribución del refuerzo por flexión, el cálculo de la longitud de desarrollo y la transferencia de fuerzas en la interfase columna-cimentación. Finalmente, incluye un ejemplo ilustrativo del diseño completo de una zapata aislada con sus verificaciones respect
Columnas esbeltas sometidas a flexo compresión. prescripciones reglamentarias...rubengz
Este documento trata sobre el comportamiento de columnas esbeltas de hormigón armado sometidas a flexo-compresión. Introduce los conceptos de esbeltez, columnas no esbeltas y esbeltas. Explica que las columnas esbeltas tienen una carga última influenciada por la esbeltez, la cual produce un momento adicional debido a deformaciones transversales. Analiza factores como las condiciones de borde, longitud efectiva y carga crítica. Finalmente, describe los criterios del CIRSOC 201-05 para definir pórticos despl
Este documento resume las cargas que deben considerarse para el diseño estructural de un edificio, incluyendo carga muerta, carga viva, carga de sismo, carga de lluvia, carga de granizo, carga de ceniza volcánica, y carga de viento. Explica cómo calcular cada carga según diferentes códigos como el Código Ecuatoriano de la Construcción y el código AISC, y proporciona valores numéricos para cada carga en unidades de kilogramos por metro cuadrado.
El documento habla sobre diferentes tipos de tuberías, incluyendo tuberías de plástico como PEAD, PVC, CPVC, PEX, y tuberías metálicas como acero, acero inoxidable, acero galvanizado y cobre. Describe los usos, ventajas y desventajas de cada tipo de tubería.
Este documento describe los sistemas de bombeo de tanque a tanque y sistemas hidroneumáticos. Explica que los sistemas de bombeo de tanque a tanque consisten en un tanque elevado que suministra agua por gravedad a los pisos inferiores, mientras que las bombas impulsan el agua desde un tanque inferior al tanque elevado. También describe los componentes clave de los sistemas hidroneumáticos, que funcionan comprimiendo aire para mantener la presión del agua. Finalmente, explica cómo calcular la
Este documento presenta un manual de usuario del programa SAP2000 v14. Explica las diferentes opciones para crear un nuevo modelo, incluyendo modelos predeterminados para estructuras bidimensionales y tridimensionales como marcos, vigas, muros y cáscaras. También describe las funciones para importar, exportar y generar reportes de los análisis estructurales realizados con el software.
Este documento presenta un análisis estructural de una presa que incluye: 1) determinación del centro de gravedad y excentricidad bajo sismo, 2) cálculo de las subpresiones y su punto de aplicación, y 3) análisis de estabilidad por volteo, deslizamiento y capacidad de carga. Los resultados muestran que la presa es estable según estos análisis estructurales.
Este documento describe los diferentes métodos de diseño de puentes, incluyendo diseño para cargas de servicio (ASD), diseño para cargas factoradas (LFD) y diseño para cargas y resistencias factoradas (LRFD). Explica los conceptos clave como estados límite, factores de carga y resistencia. También incluye tablas con las combinaciones de cargas y factores para cada método y estado límite como resistencia, servicio, eventos extremos y fatiga.
Este documento presenta un manual técnico sobre diseños de estructuras para redes eléctricas de distribución de 10.5 kV, 14.4 kV y 24.9 kV. Incluye 90 diseños de estructuras para postes, líneas monofásicas, bifásicas y trifásicas, transformadores y equipos especiales. El manual proporciona especificaciones técnicas y detalles de construcción para cada diseño con el objetivo de normalizar las estructuras utilizadas en las redes de distribución eléctrica.
Las llaves de corte son elementos estructurales necesarios en las fundaciones de estructuras de acero para transmitir esfuerzos de corte. Las normas chilenas indican que deben diseñarse para transmitir el 100% de los esfuerzos de corte basal y fallar en el acero antes que en el hormigón, pero no proveen una metodología de diseño. El manual del ICHA señala que son conexiones entre columnas y fundaciones y que se usan cuando hay altas solicitaciones de corte, aunque tampoco provee un método de diseño. La gu
El documento presenta el diseño de un puente tipo viga-losa de 4 metros de luz y 2 carriles. Incluye el cálculo de las cargas vivas y muertas, los momentos estáticos y dinámicos, el armado de la losa y las vigas, y los diagramas estructurales resultantes.
Este documento presenta el diseño de un sistema de captación de agua para riego que incluye un colchón disipador, enrocado de protección y control de filtración. Calcula la longitud y espesor del colchón disipador, la longitud y ancho del enrocado, y la longitud del control de filtración utilizando ecuaciones hidráulicas y datos de caudal, altura y ancho del sistema de captación. El diseño final incluye las cotas y dimensiones clave de los componentes para cumplir con los requisitos hidráulicos.
El documento proporciona especificaciones sobre diferentes tipos de geotextiles y gaviones, incluyendo sus dimensiones, materiales, métodos de fabricación y ensamblaje. Describe gaviones recubiertos de zinc, PVC y sin recubrir con diámetros de malla y alambre que van desde 2,7 mm a 4,55 mm. También especifica los requisitos para el relleno de piedra de los gaviones.
Este documento presenta la teoría de la capacidad de carga en suelos utilizando el modelo mecánico de la balanza de Khristianovich. Explica que la capacidad de carga admisible de una cimentación se determina aplicando un factor de seguridad a la carga crítica que produce un estado de equilibrio inestable. También extiende este modelo a cimentaciones, comparando la cimentación con un platillo de la balanza y el terreno natural con el otro platillo.
Este documento presenta los conceptos básicos de la dinámica estructural y el análisis de estructuras bajo acciones dinámicas. Se divide en 6 capítulos que cubren temas como nociones básicas de sismología, conceptos de dinámica estructural, respuesta de un oscilador simple, respuesta dinámica de una estructura con múltiples grados de libertad, efectos dinámicos del viento y análisis de construcciones con efectos sísmicos. El objetivo es brindar los conocimientos necesarios
Este documento establece las normas para el concreto armado en Perú. Se compone de 7 capítulos que cubren los requisitos generales, notación y definiciones, materiales, requisitos de durabilidad, calidad del concreto, mezclado y colocación, diseño y detalles constructivos, y construcción y control de calidad. El objetivo es regular el uso correcto del concreto armado para garantizar la seguridad y durabilidad de las estructuras.
Este documento presenta un manual de usuario del software SAP2000 v14 para el análisis y diseño estructural. Explica las diferentes opciones del programa para crear, editar y analizar modelos estructurales de 2D y 3D, incluyendo pórticos, vigas, áreas, sólidos, cables y guayas. También describe cómo definir materiales, secciones, cargas y combinaciones de carga para realizar análisis estáticos y dinámicos.
Este informe de laboratorio describe el experimento de carga y descarga de un condensador. Se explican los objetivos, el fundamento teórico, el equipo utilizado y el procedimiento experimental. Los resultados muestran las curvas de carga y descarga del condensador y confirman las ecuaciones teóricas. Se concluye que la corriente disminuye exponencialmente con el tiempo tanto en la carga como en la descarga del condensador.
03.04 2 diseño de riego presurizado formulasErik Danny QR
Este documento presenta información sobre el diseño de sistemas de riego presurizados. Explica las ventajas de usar tuberías en lugar de canales abiertos para el riego, y describe las ecuaciones y métodos para el cálculo hidráulico de sistemas de riego presurizados, incluyendo el cálculo de pérdidas por fricción y locales.
1) El documento describe el cálculo de correas y porticos para una estructura metálica. Incluye cálculos de cargas como peso, viento y lluvia. 2) Se realiza un análisis matricial para determinar los momentos y fuerzas en cada elemento estructural. 3) Los resultados incluyen diagramas de momento cortante y normales para verificar que el perfil seleccionado cumple con las demandas estructurales.
El documento describe el diseño de una estructura metálica de dos niveles con losa colaborante. Se modela la estructura en ETABS 2013, definiendo los materiales, secciones, cargas y realizando un análisis. Las cargas incluyen peso propio, sobrecarga, carga viva y sísmica. Se analizan los elementos a tracción, compresión y flexión, considerando factores como longitud efectiva y relación de esbeltez. Finalmente, se diseñan los elementos estructurales.
Este documento presenta el diseño estructural de un galpón industrial realizado por un estudiante. Describe los materiales utilizados, las normas de diseño, el análisis de cargas aplicadas a la estructura y el cálculo de elementos como correas, vigas y columnas. El estudiante utilizó el programa SAP 2000 para simular la estructura y verificar que cumple con los estados límites de resistencia y servicio.
El documento contiene información sobre el diseño y cálculo de diferentes estructuras hidráulicas como aliviaderos, vertederos, compuertas y embalses. Explica conceptos como el perfil de cimacio de un aliviadero, los coeficientes de descarga y cómo se ven afectados por factores como la profundidad, carga y presencia de pilares. También cubre el cálculo del tirante conjugado en saltos de agua y la determinación de la curva de remanso causada por un embalse mediante el método de los ingen
El documento contiene información sobre el diseño y cálculo de diferentes estructuras hidráulicas como aliviaderos, desarenadores, saltos de agua, sifones, acueductos y presas de embalse. Explica conceptos como la forma del perfil curvilíneo de los aliviaderos, los criterios de diseño, el cálculo de la descarga y la determinación de la curva de remanso causada por un embalse. También incluye ecuaciones y figuras para el cálculo hidráulico de estas estructuras.
Este documento presenta el cálculo y diseño estructural de un desarenador para un acueducto en el municipio de Sabanalarga, Casanare. Incluye la introducción, materiales, secciones, cargas, análisis y diseño estructural usando el programa SAP2000. Los resultados muestran la cuantía de refuerzo requerida para los muros y placas.
El documento contiene 10 capítulos que describen diferentes aspectos de la hidráulica de ríos y estructuras hidráulicas. El Capítulo 1 se enfoca en el cálculo hidráulico de aliviaderos de demasías, incluyendo su funcionamiento, sección transversal, descarga sobre la cresta y efectos de la profundidad de llegada. Los siguientes capítulos describen otros elementos como desarenadores, saltos de agua, rápidas, sifones, acueductos y presas de embalse.
El documento resume el análisis y diseño estructural de un puente de concreto de un solo claro de 10 metros con losa maciza y estribos de concreto. Se describen los cálculos realizados para la superestructura, infraestructura y análisis sísmico considerando las normas AASHTO y MTC.
El documento presenta el estudio de inversión para la rehabilitación y mejoramiento de una carretera en Perú. Incluye el diseño de una alcantarilla tipo marco de concreto armado de 0.80x0.80m, considerando las cargas de relleno, sobrecarga vehicular y presiones laterales de suelo. Describe los materiales, análisis estructural realizado con el programa SAP2000 y cálculo de factores de carga para los estados límites de resistencia.
El documento explica el procedimiento para determinar la relación entre el vano medio y el vano peso en función de la carga crítica de un poste para diferentes ángulos de línea. Incluye una ecuación y factores para calcular el vano peso en base al vano medio considerando que la carga axial máxima sea igual a la carga crítica del poste. También presenta un ejemplo de cálculo y un gráfico que muestra la relación vano peso-vano medio para diferentes cargas críticas y ángulos.
Análisis de Cargas
Líneas de Carga y Área Tributaria
Líneas de carga. Una línea o trayectoria de carga es aquella que viaja desde donde actúa hasta donde es resistida. Área tributaria. Las cargas por gravedad en elementos horizontales como vigas o losas necesitan repartirse de acuerdo a la influencia y relación de tienen entre ellas. Las cargas especificadas dadas por algún Código de construcción como el ASCE, especifican una carga por área unitaria de superficie. En un arreglo estructural dado, si una viga está soportando un piso, techo o muro, que tenga una presión o carga perpendicular a la superficie, la fuerza total en el elemento de viga es igual al área superficial correspondiente multiplicada por la carga o presión de la superficie.
Ejemplos de líneas de fluencia para tableros de losa.
Ejemplo de área tributaria para columnas.
Ejemplo de áreas tributarias en un tablero rodeado de columnas. La geometría de carga para las vigas es de carácter triangular.
Este documento presenta los resultados de un análisis estructural y de diseño para la ampliación de un galpón de almacenamiento. Describe los materiales, cargas y métodos de cálculo utilizados, incluyendo análisis de tensiones, deformaciones y combinaciones de carga. Concluye que la estructura metálica y de hormigón armado cumple con los límites estructurales considerando las solicitaciones analizadas.
Este documento presenta un resumen del diseño y análisis estructural de un puente de hormigón armado hiperestático ubicado en Tarija, Bolivia siguiendo la metodología AASHTO-LRFD. Describe los datos generales del puente, las cargas consideradas como peso propio, carga vehicular, efectos dinámicos, y factores de carga. También presenta la metodología de cálculo utilizando un programa para obtener los esfuerzos máximos y realizar el análisis de distribución de carga y combin
Este documento presenta un resumen del diseño y análisis estructural de un puente de hormigón armado hiperestático ubicado en Tarija, Bolivia según la norma AASHTO-LRFD. Describe los datos generales del puente, las cargas consideradas como peso propio, carga vehicular, impacto dinámico y combinaciones de carga. También explica la metodología de cálculo utilizando un programa para obtener los esfuerzos máximos y realizar el análisis estructural.
Este documento describe las especificaciones técnicas para el diseño de líneas de transmisión eléctrica, incluyendo las cargas que afectan la estructura como viento, peso y sismo. Explica los tipos de conductores y accesorios utilizados, como conductores trenzados de cobre o aluminio, y conjuntos de retención y suspensión preformados. El diseño de líneas de transmisión se rige por códigos internacionales y las considera las cargas de viento y peso más significativas que los efectos de sismos
Este documento presenta un resumen de las disposiciones normativas de AASHTO para el diseño de superestructuras de puentes. Explica los tipos de cargas que deben considerarse en el diseño como la carga muerta, carga viva y coeficientes de impacto. También describe cómo se calculan las solicitudes de momento y corte debidas a la carga vehicular sobre las vigas y losa, incluyendo las cargas de camión estándar y de faja. Finalmente, presenta fórmulas para calcular los momentos en la losa debidos a la carga
El documento describe el funcionamiento y uso de los dinamómetros para medir las fuerzas que actúan sobre las varillas de bombeo. Un dinamómetro registra continuamente la carga y el desplazamiento de la varilla a lo largo del tiempo, lo que permite generar una carta dinamométrica que puede usarse para diagnosticar problemas en el equipo de bombeo subsuperficial. Las cartas dinamométricas muestran el patrón de fuerzas sobre la varilla durante un ciclo de bombeo y pueden identificar fallas en las válvulas,
Este documento presenta los métodos y factores para calcular las secciones de alimentadores y subalimentadores, incluyendo caída de tensión, impedancia de la línea, y factores de corrección. También incluye un ejemplo numérico para calcular la sección de un alimentador considerando la impedancia de la línea. Finalmente, resume los requisitos normativos para el dimensionamiento, protección y canalización de alimentadores.
El crecimiento urbano de las ciudades latinoamericanas ha sido muy rápido en las últimas décadas, debido a factores como el crecimiento demográfico, la migración del campo a la ciudad, y el desarrollo económico. Este crecimiento ha llevado a la expansión de las ciudades hacia las áreas periféricas, creando problemas como la falta de infraestructura adecuada, la congestión del tráfico, la contaminación ambiental, y la segregación social.
En muchas ciudades latinoamericanas, el crecimiento urbano ha sido desorganizado y ha resultado en la formación de asentamientos informales o barrios marginales, donde las condiciones de vida son precarias y la población carece de servicios básicos como agua potable, electricidad y transporte público.
Además, el crecimiento urbano descontrolado ha llevado a la destrucción de áreas verdes, la deforestación y la pérdida de biodiversidad, lo que tiene un impacto negativo en el medio ambiente y en la calidad de vida de los habitantes de las ciudades.
Para hacer frente a estos desafíos, las ciudades latinoamericanas están implementando políticas de planificación urbana sostenible, promoviendo la densificación urbana, la revitalización de áreas degradadas, la preservación de espacios verdes y la mejora de la infraestructura y los servicios públicos. También se están llevando a cabo programas de vivienda social y de regularización de asentamientos informales, con el objetivo de mejorar la calidad de vida de los habitantes de estas áreas.
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Porfolio de diseños de Comedores de Carlotta Design
Flechado Conductor de Barras
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Memoria de Cálculo Tensado
Mecánico de Barras -
Ampliación Subestación
Cauquenes
18206-41-EL-ME-010
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Responsable Firma / Fecha
Elaborado Quanta Services Spa
Andrés Vasquez
11-06-20
Revisado Quanta Services Spa
Roberto Rojo
11-06-20
Aprobado CGE 11-06-20
Informe
Técnico
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Revisiones
Revisión Fecha Comentarios
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Revisión B 21-04-2020 Emitido para comentarios CGE
Revisión 0 11-06-2020 Emitido para construcción
3. Memoria Cálculo Tensado Mecánico de Barras-Ampliación S.E. Cauquenes
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TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN............................................................................................. 4
2. ALCANCE ....................................................................................................... 4
3. OBJETIVO....................................................................................................... 4
4. PROCEDIMIENTO .......................................................................................... 4
4.1. CARGA DE PESO PROPIO............................................................................................................. 4
4.2. CARGA DEBIDO AL VIENTO ....................................................................................................... 6
4.3. CARGA DE SISMO........................................................................................................................... 8
4.4. CARGA DE TENSADO DE CONDUCTOR................................................................................... 9
4.5. CARGA DEBIDO A LOS EFECTOS DEL CORTOCIRCUITO ............................................... 14
5. CÁLCULO DE LAS CARGAS DE TENSADO EN PÓRTICOS..................... 18
6. CONCLUSIONES.......................................................................................... 18
7. BIBLIOGRAFIA............................................................................................. 19
8. ANEXOS........................................................................................................ 19
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MEMORIA DE CÁLCULO TENSADO MECANICO DE BARRAS
1. INTRODUCCIÓN
El proyecto consiste en el reemplazo del transformador de reserva 66/13,8kV 10,35 MVA,
por un equipo de 20 MVA. Además, incluye la ampliación de barra, de plataforma e
instalaciones de la S/E Cauquenes dejando, al menos, espacio para dos paños de línea
en el patio de 66 kV para la conexión de la futura línea 2x66 kV Nueva Cauquenes –
Cauquenes.
2. ALCANCE
En la S.E. Cauquenes, tiene el siguiente alcance para el cálculo mecánico de tensado de
barras:
Ampliación de la barra de 66 kV para construir 02 nuevos paños de celdas de
líneas futuros. Calculo de cargas F1, F2 y F3.
3. OBJETIVO
El objetivo de este informe es presentar el procedimiento de cálculo para determinar los
esfuerzos mecánicos del sistema de barras flexibles y las cargas de tensado 66 kV
considerando los efectos de tendido del propio conductor, cortocircuito, viento y sismo.
4. PROCEDIMIENTO
Para determinar los esfuerzos mecánicos de un sistema de barras aplicados sobre los
pórticos, se deben considerar las siguientes cargas de diseño:
Carga de peso propio
Carga debido al viento
Carga de sismo
Carga de tensado de conductor
Carga debido a los efectos del cortocircuito
A continuación, se describe el procedimiento de cálculo de cada uno de ellos.
4.1. CARGA DE PESO PROPIO
4.1.1 Carga de peso propio
La carga de peso propio actúa verticalmente y esta conformada por el peso del conductor
y de las cargas concentradas (conectores y conductores de derivación) que se tengan
bajo el vano de estudio, siendo su valor el resultado de la suma de todos los pesos.
Pn
Pc
P
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Donde:
P: Carga debido al peso propio, daN
Pc: Peso de conductores, daN
Pn: Carga concentrada, daN
4.1.2 Cargas externas y carga uniformemente equivalente
Cuando existan cargas concentradas a lo largo del conductor, el peso del conductor
deberá reemplazarse por la carga gravitacional total WG calculada como la carga
equivalente Weq, como se indica en la siguiente sección. Esto se debe a que a lo largo del
conductor se pueden presentar cargas externas causadas por la conexión de bajantes a
equipos, aisladores en suspensión, contracontactos de los seccionadores pantógrafos o
cualquier otro accesorio. El efecto de estas cargas se distribuye como una carga uniforme
equivalente en el conductor.
Figura Nº 1. Conductor con cargas concentradas
Para el cálculo, se asimila el conductor a una viga simplemente apoyada con cargas
concentradas, obteniéndose el momento máximo, y con esta la carga uniforme
equivalente, mediante la siguiente formula:
2
8
L
M
Weq
Donde:
L
Lc
Xa
Rb
Po
Yc
Pi
Pn
Ra
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Weq: Carga uniforme equivalente, daN/m
M: Momento máximo, daN-m
L: Longitud del vano, m
L
Xi
L
Pi
L
Wc
Ra
n
i
0
2
)
(
2
n
i
n
i
Pi
WcXi
Ra
x
R
0
0
)
(
k
dx
x
R
M
0
)
(
Donde:
Ra: Reacción en el apoyo A, daN
Wc: Peso del conductor por unidad de longitud, daN/m
L: Longitud del vano, m
Pi: Carga concentrada, daN
Xi: Posición de la carga concentrada, respecto del apoyo A, m
n: Numero de cargas concentradas
k: Punto para el cual R(k)=0
4.2. CARGA DEBIDO AL VIENTO
La carga debido al viento actúa horizontalmente y se evalúa como la presión del viento
sobre el área proyectada de los conductores y aisladores que se tengan bajo el vano de
estudio, para su cálculo se aplica los requerimientos de la ASCE [American Society of
Civil Engineers], cuya metodología es ampliamente utilizada en diseños de líneas y
subestaciones.
La presión del viento se calcula mediante la siguiente expresión:
2
0 2
( ) ,
v
daN
P Q Z V
m
Donde:
Po: Presión dinámica de referencia, daN/m2
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Q: Factor de densidad del aire que depende de la temperatura y de la altura
del terreno sobre el nivel del mar
V: Velocidad del viento de diseño, km/h
Zv: Factor del terreno en función de la categoría de terreno
A: Área proyectada, m2
El valor de Q se calcula con base en el valor de peso específico del aire a 15 ºC y al nivel
del mar, modificado considerando los efectos de la temperatura y la altitud. De manera
aproximada puede emplearse la expresión:
4
( 1.1856*10 )
0.004 H
Q e
Donde:
H: altura del sitio de la subestación sobre el nivel del mar, m.
La corrección de la presión por altura en función de la categoría del terreno se efectúa
por medio del coeficiente Zv=1.
Finalmente la carga debida a la acción del viento se supone actuando horizontalmente y
se obtiene como sigue:
0 ,
w f
daN
W P GC D
m
Donde:
Po: presión dinámica de referencia, daN/m2
G: factor de respuesta dinámica debida a ráfagas (para cables G=Gw),
adimensional.
Cf: coeficiente de fuerza
D: diámetro del conductor, m.
La fuerza debida al efecto del viento sobre el conductor con un vano de longitud L, esta
dado por la expresión.
,
w w
F W L daN
Donde:
L: vano considerado, m.
El coeficiente de fuerza Cf considera el efecto de las características del elemento (forma,
tamaño, orientación con respecto al viento, solidez y rugosidad de la superficie, entre
otras) en la fuerza resultante, puede tomarse 1,0 para conductores y cables de guarda.
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El factor de respuesta dinámica G tiene en cuenta efectos de las cargas adicionales
debidas a la turbulencia del viento y a la amplificación dinámica este factor puede
calcularse de manera general como:
w
0.7 1.9E B
w
G
1
0
10
4.9
E k
z
1
1 0.8
w
s
B
L
L
Donde:
Zo: altura efectiva, para conductores puede estimarse como la altura promedio
sobre el nivel del terreno.
Ls: factor que depende de la categoría de exposición
k: coeficiente de arrastre, depende de la categoría de exposición.
La carga del viento sobre los aisladores está dada por la expresión:
,
i o f i
F P GC A daN
Donde:
Cf: coeficiente de arrastre de los aisladores en cual depende de la forma de
estos y generalmente se toma igual a 1.2.
G: factor de respuesta de ráfaga que tiene en cuenta efectos de la turbulencia
del viento (para aisladores G=Gi), se tomara iguala 1.4.
Ai: área de la cadena de aisladores.
4.3. CARGA DE SISMO
La carga de sismo actúa horizontal y verticalmente y se determina mediante las
siguientes formulas:
SaW
Wsh
Wsh
Wsv
3
2
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Donde:
Wsh: Carga de sismo horizontal, daN
Sa: Valor de aceleración espectral (g), para un coeficiente de amortiguamiento
de diseño del 5% y periodo de vibración (T) determinado. Para el cálculo
se considera el valor de 0.9 de acuerdo a la zona del proyecto.
W: Carga vertical total, donde se considera el peso del conductor, las cargas
concentradas y los aisladores, daN
Wsv: Carga de sismo vertical, se considera la fuerza vertical una fracción de 2/3
respecto de la horizontal, daN
4.4. CARGA DE TENSADO DE CONDUCTOR
La carga de tensado actúa horizontalmente, varía en función de las condiciones de carga
y de temperatura del conductor. Para su cálculo se empleará la formulación simplificada,
que consiste en la aproximar la trayectoria de un conductor de peso uniforme suspendido
en sus dos extremos, a una trayectoria parabólica. Es importante indicar que, aunque
este criterio es una aproximación del comportamiento real, para vanos cortos los
resultados son aceptables.
4.4.1 Formulación simplificada, trayectoria parabólica
La formulación simplificada, se aproxima a la figura siguiente:
Figura Nº 2. Trayectoria parabólica aproximada de un conductor con apoyos a
nivel
Bajo la acción de las cargas resultantes (verticales y horizontales) el cable se desplaza a
un plano inclinado, al cual corresponden las flechas y tensiones calculadas. La tensión
mecánica en el punto mas bajo, que es igual a la componente horizontal de las tensiones
en ambos apoyos, se calcula como:
To
To
To
To
L
Ty Ty T
T
Yc Yc
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Yc
L
W
To T
8
2
0
2
8T
L
W
Yc T
Donde:
WT: Carga total en el conductor por unidad de longitud, daN/m.
L: Distancia horizontal entre apoyos, longitud de vano, m
Yc: Flecha máxima, m
To: Carga resultante horizontal, m
4.4.2 Flecha por efecto de las cadenas de aisladores y herrajes
Para tener en cuenta los efectos de las cadenas de aisladores y herrajes sobre la
trayectoria geométrica del conductor, se puede tomar la cadena de aisladores con sus
herrajes respectivos, considerando todo como un ente rígido, articulado en el punto de
anclaje y con el peso total concentrado en el punto medio de su longitud.
Figura Nº 3. Convención de dimensiones de conductor y cadenas
Ya
Yc
Y
L
Lc
Xa Xa
Ya
Yc
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To
Lc
W
Yc T
8
2
Fa
Lc
W
To
Xa
Ya T
2
La tensión para una flecha Y es:
Y
F
X
X
W
L
W
To a
a
a
T
T
8
4
4
2
2
Donde:
Y: Flecha máxima, m
Yc: Flecha del conductor, m
Ya: Flecha del aislador, m
WT: Carga total en el conductor por unidad de longitud, daN/m.
Lc: Longitud horizontal del conductor (Lc = L - 2Xa), m
To: Carga resultante horizontal para una flecha maxima Y, m
Xa: Proyección horizontal de la longitud de cadena de aisladores, similar a la
longitud, m
Fa: Peso de la cadena de aisladores, daN
L: Distancia horizontal entre apoyos, longitud de vano, m
4.4.3 Efectos por cambio de temperatura
El efecto de los cambios de temperatura en el conductor se obtiene mediante la ecuación
de cambio de estado que determina el nuevo equilibrio del conductor. En caso de
considerar un aumento de temperatura se pasa de un estado inicial 1 a un estado final 2
con nuevo equilibrio expresado como dilatación por aumento de temperatura,
contrarrestado por la contracción debida a la disminución de tensión en el conductor. La
tensión mecánica horizontal en el estado 2 se determina resolviendo, por ejemplo por el
método de Newton Rhapson, la ecuación de tercer grado:
0
24
24
2
2
2
1
2
01
2
2
1
2
2
3
2
L
W
E
A
To
T
E
A
T
L
W
E
A
To
To T
c
c
c
c
T
c
c
Donde:
: Coeficiente térmico de dilatación lineal del conductor, 1/ºC
T: Variación de temperatura (temperatura final – temperatura inicial), ºC
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Ac: Área de la sección transversal del conductor, mm2
Ec: Modulo de elasticidad del conductor, daN/cm2
L: Distancia entre apoyos del conductor, m
To1: Tensión mecánica horizontal básica (en el estado inicial 1), daN
To2: Tensión mecánica horizontal final (en el estado 2: incremento de
temperatura), daN
WT1: Carga uniforme equivalente en el conductor en el estado 1, daN/m
WT2: Carga uniforme equivalente en el conductor en el estado 2 daN/m
La carga WT2 representa la corrección que debe aplicarse a la carga WT por el efecto de
la temperatura sobre el total del vano; así, aunque la longitud del conductor cambia, la
carga no cambia. Dicha corrección esta representada por: WT2= WT1/(1+T).
4.4.4 Hipótesis de cálculo
Con la evaluación de la ecuación de cambio de estado del conductor, se debe verificar
que para la mínima tensión mecánica no se superan las mínimas separaciones entre
fases y las distancias eléctricas de seguridad, y que para la máxima tensión mecánica, no
se supera el 20% del valor de la tensión mecánica de rotura del conductor. Para estas
verificaciones se plantean las siguientes hipótesis:
HIPÓTESIS I (FLECHA MÁXIMA)
Temperatura: 75ºC
Viento: 0 km/h
Hielo: 0 mm
Flecha máxima (3% del vano) se considera este dato de entrada como
condición inicial para el cálculo.
HIPÓTESIS II (TIRO MÁXIMO)
Temperatura: -10 ºC
Viento: 100 km/h
Hielo: 0 mm
HIPÓTESIS III (TENSIÓN DE CADA DÍA)
Temperatura: 16 ºC
Viento: 0 km/h
Hielo: 0 mm
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4.4.5 Carga actuante total
Para la estimación de la carga actuante total sobre el conductor, se considera el peso que
actúa verticalmente y la carga de viento que actúa horizontalmente en ángulo recto con el
cable. La resultante Wt es una suma vectorial, que se obtiene en base a la siguiente
figura.
Figura Nº 4. Carga resultante sobre un conductor
2
2
Wv
Wc
Wt
Donde:
Wt: Carga actuante total, daN/m
Wc: Carga vertical (Pc/Lc), daN/m
Wv: Carga horizontal (Pv/Lc), daN/m
Lc: Longitud del conductor, m
4.4.6 Flecha máxima permisible
La flecha máxima permisible, se determina en función del movimiento de los conductores
flexibles durante un cortocircuito, siendo conveniente esta limitación ya que cuando
ocurren fallas externas al vano en estudio, las sobrecorrientes originan fuerzas de
atracción entre los conductores, pudiéndose producir un cortocircuito entre fases por
acercamiento.
El valor de la máxima flecha permisible, se determina mediante la siguiente fórmula:
)
º
40
(
4
,
2
min
sen
a
a
Yo
Donde:
Yo: Máxima flecha permisible, m
a: Separación entre fases, m
amin: Separación mínima permisible entre fases, m
Wv
Pv
Wc
Wt
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Adicionalmente, se sugiere por estética limitar la flecha sea al 3% de la longitud del vano,
aparte de considerar lo anterior.
4.5. CARGA DEBIDO A LOS EFECTOS DEL CORTOCIRCUITO
El cálculo de la carga debido a los efectos del cortocircuito, se evalúa mediante el método
simple recomendado por la CIGRE, el cual estima las tensiones y desplazamientos
máximos de un sistema de barras ante un cortocircuito.
4.5.1 Fuerza electromagnética bajo condiciones de cortocircuito
Se calcula mediante la siguiente expresión:
a
m
I
Wsc k )
1
(
)
(
15
,
0 2
3
Donde:
Wsc: Fuerza unitaria electromagnética, N/m
Ik3: Corriente de cortocircuito simétrica trifásica, kA
m: Calor de disipación debido a la componente de corriente directa en
sistemas trifásicos, se obtiene en función del factor pico de la corriente de
cortocircuito k.
a: Separación entre fases, m.
4.5.2 Cálculo del periodo de oscilación
Primero se evalúa la relación entre la fuerza electromagnética de cortocircuito y la fuerza
gravitacional mediante las siguientes fórmulas:
g
nm
a
I
r
c
k
2
2
15
,
0
)
arctan(
1 r
Donde:
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r: Relación entre la fuerza electromagnética de cortocircuito, y la fuerza
gravitacional.
Ik2: Corriente de cortocircuito simétrica fase-fase inicial, kA
a: Separación entre fases, m
n: Numero de conductores por fase
mC: Peso del conductor por unidad de longitud, N/m
1: Dirección angular de la fuerza, º
Luego, se determina la flecha estática en el medio del vano como:
st
c
c
F
L
nm
b
8
2
Donde:
L: Distancia entre apoyos, m
Fst: Tensión estática del conductor, N
Con los datos anteriores se determina el periodo de oscilación del conductor T,
aplicando la siguiente relación:
g
b
T c
8
,
0
2
Donde:
T: Periodo de oscilación del conductor, s
g: Aceleración de gravedad, 9,81 m/s2
Y el periodo resultante de la oscilación del conductor durante el flujo de la corriente
de cortocircuito Tres, aplicando la siguiente relación:
2
2
4 2 1
1 1
64 90º
RES
T
T
r
Donde:
Tres: Periodo de oscilación resultante del conductor, s
1: Dirección angular de la fuerza, º
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4.5.3 Rigidez normal para una instalación con conductores flexibles
Se determina por la siguiente expresión:
C
S A
nE
SL
N
1
1
Donde:
S: Factor de conversión de unidades, 105
N/m
L: Longitud entre soportes del conductor, m
n: Numero de subconductores por fase
ES: Valor real del modulo de Young, N/m2
, determinado por:
fin
fin
fin
nAc
Fst
si
E
nAc
Fst
si
nAc
Fst
sen
E
Es
º
90
7
,
0
3
,
0
AC: Área del conductor, m2
E: Modulo de Young inicial del cable, N/m2
Fst: Tensión estática del conductor, N
fin: Menor valor del esfuerzo estático para la cual el modulo Young se vuelve
constante, 5x107
N/m2
4.5.4 Factor del esfuerzo para el conductor
Con el resultado del cortocircuito se presentará un factor de esfuerzo para el conductor
(), según la siguiente expresión:
N
F
L
nm
ST
c
3
2
24
)
(
Durante o después del flujo de corriente de cortocircuito, el vano tendrá oscilaciones por
fuera de su estado estable (posición) y cuya nueva posición está dada por el ángulo K.
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5
,
0
2
5
,
0
0
º
360
cos
1
1
1
1
1
1
res
k
res
k
res
k
K
T
t
si
T
t
si
T
t
Donde:
tk1: Duración del cortocircuito, s. en caso de que tk1>0,4T o tk1 sea
desconocido, se debe tomar tk1= 0,4T.
Tres: Periodo resultante durante el cortocircuito.
Durante o después del cortocircuito el vano sufre oscilaciones máximas que pueden ser
calculadas mediante las siguientes relaciones:
985
,
0
766
,
0
985
,
0
1
766
,
0
º
180
)
arccos(
º
10
)
arctan(
25
,
1
x
si
x
si
x
si
x
x
m
Donde:
º
90
1
º
90
0
)
(
1
k
k
k
si
r
si
rsen
x
4.5.5 Fuerza de tensión durante el cortocircuito causada por la oscilación
Para hallar la fuerza de tensión por oscilación se debe hallar el parámetro que se
obtiene con la relación:
4
/
)
1
)
cos(
)
(
(
3
4
/
1
1
3
1
1
2
res
k
k
k
res
k
T
t
si
rsen
T
t
si
r
El factor es una función de los factores y , siendo determinado por la siguiente
ecuación:
0
)
2
(
)
2
1
(
)
2
( 2
3
2
La fuerza de tensión de cortocircuito Ft esta dad por:
18. Memoria Cálculo Tensado Mecánico de Barras-Ampliación S.E. Cauquenes
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Protejamos el medio ambiente. Prohibida su reproducción.
s
conductore
multiples
n
si
Fst
sencillo
conductor
n
si
Fst
Ft
,
2
)
1
(
1
,
1
,
1
)
1
(
Donde:
Ft: Fuerza de tensión en el conductor durante el cortocircuito, N
4.5.6 Fuerza de tensión después del cortocircuito causado por el movimiento
brusco del conductor
Al final del cortocircuito el vano oscila o sufre un movimiento brusco no oscilante. El
máximo valor de Ff para un vano que se sujetó a este efecto, es solo significativo para r >
0.6 y δm ≥ 70º, en este caso la fuerza Ff que se calcula con la siguiente expresión:
1,2 1 8
180º
f
m
F Fst
Donde:
Ff: Fuerza de tensión en el conductor después del conductor, N
5. CÁLCULO DE LAS CARGAS DE TENSADO EN PÓRTICOS
El cálculo de las cargas de tensado en los pórticos para el proyecto, debido a los
conductores del sistema de barras se calcula de acuerdo al procedimiento planteado en
el capítulo 5, en la cual se calcularán las cargas debido al peso, viento, sismo, tensado
del conductor y para los conductores de energía debido a los efectos del cortocircuito
trifásico que se considera 1,119 kA para la tensión de 66 kV, de acuerdo a la última
revisión del estudio de Cortocircuito ECC_Cauquenes.
En el anexo B, Tabla 1, se muestran los resultados de las cargas de tendido para cada
temperatura se indica el tiro (kg) y la flecha respectiva (mm) de la barra 66 kV.
6. CONCLUSIONES
Para determinar los esfuerzos mecánicos de un sistema de barras aplicados
sobre los pórticos, se consideraron las cargas debido al peso, viento, sismo,
tensado del conductor y debido a los efectos del cortocircuito.
Las características técnicas del conductor de aluminio se tomaron de datos
estándar de fabricantes (Centelsa).
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Las tensiones calculadas en condiciones normales son menores al máximo
permitido considerando el factor de 2.5 con respecto a la carga de ruptura del
conductor.
Se ha tomado en cuenta en el cálculo el efecto del viento sobre las barras
flexibles.
Los esfuerzos calculados en condiciones dinámicas son menores al máximo
permitido considerando el factor de 2.5 con respecto a la carga de ruptura del
conductor.
Los desplazamientos debido a la corriente de cortocircuito no comprometen la
distancia mínima entre fases.
Los cálculos de los efectos en condiciones normales y dinámicas se han hecho
por cada conductor de las barras flexibles.
Como condición inicial para la ecuación del cambio de estado se consideró una
flecha máxima igual al 3% del vano, valor típico en subestaciones.
7. BIBLIOGRAFIA
Cigre Wg02 - Sc23, "The Mechanical Effects Of Short - Circuit Currents In Open
Air Substations".
Catálogo De Conductores Eléctricos - Centelsa
Subestaciones De Alta y Extra Alta Tensión, Carlos Felipe Ramírez, Segunda
Edición – 1991
8. ANEXOS
ANEXO A:
Diagrama de cargas - Campo de barras F1
Diagrama de cargas - Campo de barras F2
Diagrama de cargas - Campo de barras F3
ANEXO B:
Tabla 1 de tensado - Campo de barras F1
Tabla 2 de tensado - Campo de barras F2
ANEXO C:
Calculo de Tensado - Campo de barras F1
Calculo de Tensado - Campo de barras F2
Calculo de Tensado - Campo de barras F3
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ANEXO A
DIAGRAMA DE CARGAS TENSADO F1, F2 y F3 S.E. CAUQUENES 66 kV.
21.
22. Memoria Cálculo Tensado Mecánico de Barras-Ampliación S.E. Cauquenes
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ANEXO B
TABLA DE TENSADO F1 Y F2- S.E. CAUQUENES 66 kV.
23. Memoria Cálculo Tensado Mecánico de Barras-Ampliación S.E. Cauquenes
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Tabla 1. Resultado de cargas de tensado F1 de conductor 66 kV
ITEM
TABLA DE TENDIDO
Temperatura
(°C)
Tiro
(Kg)
Flecha
(mm)
1 -5 197,7 213,4
2 0 181,6 232,2
3 5 168,8 249,8
4 10 158,3 266,4
5 15 149,6 282,1
6 20 142,0 296,1
7 25 135,6 311,2
8 30 129,9 324,0
9 35 124,8 337,9
10 40 120,3 350,5
11 45 116,3 362,8
12 50 112,6 374,6
Tabla 2. Resultado de cargas de tensado F2 de conductor 66 kV
ITEM
TABLA DE TENDIDO
Temperatura
(°C)
Tiro
(Kg)
Flecha
(mm)
1 -5 131,5 112,3
2 0 128,5 122,6
3 5 111,8 132,1
4 10 104,7 141,0
5 15 98,8 149,5
6 20 93,8 157,5
7 25 89,5 165,1
8 30 85,7 172,4
9 35 82,3 179,4
10 40 79,4 186,2
11 45 76,7 192,7
12 50 74,2 199,0
24. Memoria Cálculo Tensado Mecánico de Barras-Ampliación S.E. Cauquenes
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ANEXO C
CÁLCULO MECANICO DE BARRAS F1, F2 Y F3 S.E. CAUQUENES 66 kV.
25. 1. CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA
UNIDAD MAGNITUD
kV 66
kV 72.5
Hz 50
kA 1.119
Solidamente a
tierra
3
2. CARACTERÍSTICAS DEL MEDIO AMBIENTE
UNIDAD MAGNITUD
msnm 135
45
16
-10
kV
100
52
-
-
-
mm -
W/m2 -
dias/año -
UNIDAD VALOR
AAAC
Greeley
mm² 467.00
mm 28.14
19.00
mm 4.02
Kg/m 1.270
Kg 13567.10
Kg/mm² 6300.00
1/ºC 2.30E-05
1/ºC 0.004
Ω/m 1.42E-04
CÁLCULO MECANICO DE TENSADO DE BARRAS
SUBESTACIÓN CAUQUENES - 66 kV
TEMPLA F1
ANEXO C
DESCRIPCIÓN
Tensión nominal
Tensión asignada del equipo
Frecuencia nominal
Corriente de cortocircuito máxima Trifasico
Conexión del neutro del sistema
Numero de fases
DESCRIPCIÓN
Max. Altura sobre el nivel del mar
Temperatura del ambiente
Máxima
ºC
Promedio
Mínima
Velocidad del viento máxima
Máxima
Km/h
Promedio
Humedad relativa
Máxima
%
Promedio
Mínima
Precipìtación pluvial promedio anual
Radiación solar
Nivel ceráunico
3. CARACTERÍSTICAS DEL CONDUCTOR
PARÁMETRO
Material
Sección
Diametro exterior
Numero de hilos
Diámetro de un hilo
Peso por unidad de longitud
Carga de rotura
Módulo de elasticidad
Coeficiente térmico de dilatación lineal
Coeficiente térmico de variación de la resistencia
Resistencia a 20 ºC
Quanta Services Página 1
26. UNIDAD VALOR
Porcelana
m 0.584
m 0.255
Kg 20
UNIDAD VALOR
km/h 100.000
m 0.0281
m 14.5
0.004724
m 135.0
1.000
Kg/m² 47.238
Coeficiente de fuerza (Cf) 1.000
Factor de respuesta dinamica (G) 1.282
Factor ( E) 0.332
Factor (Bw) 0.852
Altura efectiva (Zo) m 13.611
Factor que depende de la categoria de exposición (Ls) 67.000
Coeficiente de arrastre (k) 0.005
Factor (α) 7.000
Carga debida al viento en el conductor (Ww) Kg 24.702
m 0.255
m 0.584
m² 0.149
Factor de respuesta de ráfaga (G) 1.340
Coeficiente de arrastre de aisladores (Cf) 1.20
Carga debida al viento sobre los aisladores Kg 11.312
Kg 36.014
Unidad 1
Kg/m 1.2700
Kg 16.93164
Kg 5
Kg 21.932
Kg/m 1.6450
Kg/m 2.484
m 13.332
Kg/m 2.97911
4. CARACTERÍSTICAS DEL AISLADOR
PARÁMETRO
Material
Longitud
Diametro
Peso del aislador
5. CÁLCULO DE CARGAS DE BARRA - CAMPO DE BARRAS
5.1 Evaluación de cargas debido al peso, viento y sismo
PARÁMETRO
CARGAS DEBIDO AL VIENTO
Velocidad del viento (V)
Diametro del conductor
Longitud del vano (L)
Factor de densidad del aire (Q)
Altura del sitio de la subestación (H)
Factor del terreno (Zv)
Presion debida al viento (Po)
Diametro del aislador
Longitud del aislador (L)
Area proyectada (A)
Carga debido al viento (Pv)
CARGAS DEBIDO AL PESO PROPIO
Numero de conductores por fase (n)
Peso del conductor por unidad de longitud (Wc)
Peso de conductores (Pc)
Carga concentrada (Pn)
Carga debido al peso (P)
CARGA ACTUANTE TOTAL
Carga vertical (Wc)
Carga horizontal (Ww)
Longitud del conductor
Carga actuante total (Wt)
Quanta Services Página 2
27. Kg/m 1.2700
Kg 0.0000
m 0.00
Kg 0.0000
m 0.00
Kg 9.2075
Kg 9.2075
m 14.5000
m 7.2500
Kg-m 33.38
Kg/m 1.2700
Kg 24
m 0.584
Kg 34.966
Kg 34.966
0.900
Kg 69.932
Kg 62.938
Kg 41.959
5.2 Evaluación de cargas debido al tensado del conductor
UNIDAD VALOR
1/ºC 0.000023
mm² 467.0
Kg/mm² 6300.00
m 14.500
m 0.584
Kg 24.00
Unidad 1.00
ESTADO INICIAL: HIPÓTESIS I (FLECHA MÁXIMA)
m 0.44
Kg/m 1.6450
ºC 75
Kg 99.388
ESTADO FINAL: HIPÓTESIS II (TIRO MÁXIMO)
m 0.2064
Kg/m 2.97911
ºC -10
Kg 379.388
CARGA UNIFORME EQUIVALENTE
Peso del conductor por unidad de longitud (Wc)
Cargas externas
-Carga concentrada (P1)
-Posición de la carga P1 respecto al apoyo A (x1)
-Carga concentrada (P2)
-Posición de la carga P2 respecto al apoyo A (x2)
Reacción en el apoyo A (RA)
Reacción en el apoyo B (RB)
Longitud del vano (L)
Distancia para R igual a 0 (k'')
Momento máximo (M)
Carga uniforme equivalente (Weq)
CARGAS VERTICALES EN LOS APOYOS
Peso del aislador mas herrajes
Longitud del aislador (Xa)
Carga vertical en apoyo A (Wca)
Carga vertical en apoyo B (Wcb)
CARGAS DEBIDO AL SISMO
Valor del espectro de aceleración de diseño horizontal (Sa)
Carga vertical total (W)
Carga sísmica horizontal (Wsh)
Carga sísmica vertical (Wsv)
PARÁMETRO
Coeficiente térmico de dilatación lineal del conductor (α)
Area de sección transversal del conductor (Ac)
Módulo de elasticidad del conductor (Ec)
Distancia entre apoyos del conductor (L)
Longitud del aislador (Xa)
Peso del aislador mas herrajes (Fa)
Numero de conductores por fase (n)
Flecha inicial (Y1)
Carga uniforme equivalente en el conductor, estado inicial (Wt1)
Temperatura inicial (T1)
Tensión mecánica horizontal, estado inicial (To1)
Flecha final (Y2)
Carga uniforme equivalente en el conductor, estado final (Wt2)
Temperatura final (T2)
Tensión mecánica horizontal, estado final (To2)
Quanta Services Página 3
28. ESTADO FINAL: HIPÓTESIS III (TENSIÓN DE CADA DIA)
m 0.2891
Kg/m 1.6450
ºC 16
Kg 149.546
VERIFICACIÓN DE FLECHA MÁXIMA
m 0.63
m 1.8
m 0.7605
CONFORME
VERIFICACIÓN DE TENSIÓN MÁXIMA DE ROTURA
Kg 13567.10
Tensión máxima de rotura (To) Kg 2713.42
CONFORME
5.3 Evaluación de cargas debido a los efectos del cortocircuito
UNIDAD VALOR
kA 1.119
kA 0.97
m 1.8
s 1.0
Hz 50.00
m 14.50
1.704
1.500
N 3.783
1.0
Kg/m 1.2700
N 993.877
0.006
º 0.36
m 0.3294
s 1.030
s 1.030
Flecha final (Y2)
Carga uniforme equivalente en el conductor, estado final (Wt2)
Temperatura final (T2)
Tensión mecánica horizontal, estado final (To2)
Separación mínima permisible entre fases (amin)
Separación entre fases (a)
Flecha máxima permisible (Yo)
Verificación de flecha máxima (Y1<Yo)
Carga de rotura del conductor
Verificación de tensión de rotura máxima (To2<To)
PARÁMETRO
FUERZA ELECTROMÁGNETICA
Corriente de cortocircuito simétrica trifásica (Ik3)
Corriente de cortocircuito simétrica fase-fase (Ik2)
Separación entre fases (a)
Tiempo de despeje de cortocircuito (t)
Frecuencia del sistema
Distancia entre apoyos del conductor (L)
Factor para el valor pico de corriente de cortocircuito (k)
Calor de disipación por la componente de corriente directa (m)
Fuerza electromágnetica por cortocircuito trifásico W(sc)
PERIODO DE OSCILACIÓN
Número de conductores por fase (n)
Peso del conductor por unidad de longitud (mc)
Tensión estática del conductor (Fst)
Relación fuerza electromágnetica / fuerza gravitacional ( r)
Dirección angular de la fuerza (δ1)
Flecha estática (bc)
Periodo de oscilación del conductor (T)
Periodo de oscilación resultante (Tres)
Quanta Services Página 4
29. RIGIDEZ NORMAL PARA INSTALACIÓN CON CONDUCTORES FLEXIBLES
m² 0.000467
N/m² 6.300E+10
N/m 100000
N/m² 5.00E+07
N/m² 2.18E+10
1/N 7.88E-07
1.758
s 0.412
º 0.651
1.000
º 56.247
0.00006
0.779
Kg 99.392
Kg 277.042
VERIFICACIÓN DE LA DISTANCIA ENTRE FASES
3.61E-08
1/N 7.88E-07
N 993.9
N 993.9
3.99E-07
A 1119.00
1.00
m² 0.000467
2.70E-19
1.000
m 14.500
m 0.329
m 0.329
1.0500
0.2877
0.002
m 1.796
CONFORME
6. CARGAS DE SERVICIO PARA PÓRTICOS (Kg)
Pp Csv Cv Csh Cct
F1 35 21 18 31 0.189
Donde:
Pp: Peso propio
Ct Csh Cc Csv: Carga sísmica vertical
F1 379 31 474 Cv: Carga de viento
Csh: Carga sísmica horizontal
Cct: Carga de cortocircuito transversal
Cc: Carga de cortocircuito longitudinal
Ct Carga de tiro
Sección del conductor (A)
Módulo de elasticidad del conductor (Ec)
Factor de conversión de unidades (S)
Valor del esfuerzo estático minímo para el módulo de Young δ(fin)
Valor real del módulo de Young (Es)
Rigídez normal para instalaciones de conductores flexibles (N)
FUERZA DE TENSIÓN POR CORTOCIRCUITO
Factor de esfuerzo para el conductor (ς)
Duración de cortocircuito (tk1)
Máximo angulo durante el cortocircuito (δk)
Posición x
Máximo angulo despues del cortocircuito (δm)
Parámetro φ
Parámetro ψ
Fuerza de tensión durante el cortocircuito (Ft)
Fuerza de tensión despues el cortocircuito (Ff)
Máxima expansión elástica Eela
Rigidez normal para el conductor
Fuerza de ténsion (Ft)
Tensión estática del conductor (Fst)
Máxima expansión térmica Eth
Corriente de cortocircuito trifásica Ik3
Numero de conductores (n)
Sección del conductor (A)
Coeficiente Cth
Factor CD
Longitud del vano L
Flecha estática (bc)
Flecha bct
BARRA
LONGITUDINAL (L)
Coeficiente Cf
Máximo desplazamiento horizontal bh, en equipos
Máximo desplazamiento horizontal bh, entre 2 cadenas
Distancia Minima (amin)
Verificación de la mínima distancia entre fases amin(ECA)<amin
BARRA
VERTICALES (V) TRANSVERSALES (T)
Quanta Services Página 5
30. 1. CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA
UNIDAD MAGNITUD
kV 66
kV 72.5
Hz 50
kA 1.119
Solidamente a
tierra
3
2. CARACTERÍSTICAS DEL MEDIO AMBIENTE
UNIDAD MAGNITUD
msnm 135
45
16
-10
kV
100
52
-
-
-
mm -
W/m2 -
dias/año -
UNIDAD VALOR
AAAC
Greeley
mm² 467.00
mm 28.14
19.00
mm 4.02
Kg/m 1.270
Kg 13567.10
Kg/mm² 6300.00
1/ºC 2.30E-05
1/ºC 0.004
Ω/m 1.42E-04
CÁLCULO MECANICO DE TENSADO DE BARRAS
SUBESTACIÓN CAUQUENES - 66 kV
TEMPLA F2
ANEXO C
DESCRIPCIÓN
Tensión nominal
Tensión asignada del equipo
Frecuencia nominal
Corriente de cortocircuito máxima Trifasico
Conexión del neutro del sistema
Numero de fases
DESCRIPCIÓN
Max. Altura sobre el nivel del mar
Temperatura del ambiente
Máxima
ºC
Promedio
Mínima
Velocidad del viento máxima
Máxima
Km/h
Promedio
Humedad relativa
Máxima
%
Promedio
Mínima
Precipìtación pluvial promedio anual
Radiación solar
Nivel ceráunico
3. CARACTERÍSTICAS DEL CONDUCTOR
PARÁMETRO
Material
Sección
Diametro exterior
Numero de hilos
Diámetro de un hilo
Peso por unidad de longitud
Carga de rotura
Módulo de elasticidad
Coeficiente térmico de dilatación lineal
Coeficiente térmico de variación de la resistencia
Resistencia a 20 ºC
Quanta Services Página 1
31. UNIDAD VALOR
Porcelana
m 0.584
m 0.255
Kg 20
UNIDAD VALOR
km/h 100.000
m 0.0281
m 6.5
0.004724
m 135.0
1.000
Kg/m² 47.238
Coeficiente de fuerza (Cf) 1.000
Factor de respuesta dinamica (G) 1.307
Factor ( E) 0.332
Factor (Bw) 0.928
Altura efectiva (Zo) m 13.611
Factor que depende de la categoria de exposición (Ls) 67.000
Coeficiente de arrastre (k) 0.005
Factor (α) 7.000
Carga debida al viento en el conductor (Ww) Kg 11.292
m 0.255
m 0.584
m² 0.149
Factor de respuesta de ráfaga (G) 1.340
Coeficiente de arrastre de aisladores (Cf) 1.20
Carga debida al viento sobre los aisladores Kg 11.312
Kg 22.603
Unidad 1
Kg/m 1.2700
Kg 6.77164
Kg 5
Kg 11.772
Kg/m 2.2077
Kg/m 3.477
m 5.332
Kg/m 4.11905
4. CARACTERÍSTICAS DEL AISLADOR
PARÁMETRO
Material
Longitud
Diametro
Peso del aislador
5. CÁLCULO DE CARGAS DE BARRA - CAMPO DE BARRAS
5.1 Evaluación de cargas debido al peso, viento y sismo
PARÁMETRO
CARGAS DEBIDO AL VIENTO
Velocidad del viento (V)
Diametro del conductor
Longitud del vano (L)
Factor de densidad del aire (Q)
Altura del sitio de la subestación (H)
Factor del terreno (Zv)
Presion debida al viento (Po)
Diametro del aislador
Longitud del aislador (L)
Area proyectada (A)
Carga debido al viento (Pv)
CARGAS DEBIDO AL PESO PROPIO
Numero de conductores por fase (n)
Peso del conductor por unidad de longitud (Wc)
Peso de conductores (Pc)
Carga concentrada (Pn)
Carga debido al peso (P)
CARGA ACTUANTE TOTAL
Carga vertical (Wc)
Carga horizontal (Ww)
Longitud del conductor
Carga actuante total (Wt)
Quanta Services Página 2
32. Kg/m 1.2700
Kg 0.0000
m 0.00
Kg 0.0000
m 0.00
Kg 4.1275
Kg 4.1275
m 6.5000
m 3.2500
Kg-m 6.71
Kg/m 1.2700
Kg 24
m 0.584
Kg 29.886
Kg 29.886
0.900
Kg 59.772
Kg 53.794
Kg 35.863
5.2 Evaluación de cargas debido al tensado del conductor
UNIDAD VALOR
1/ºC 0.000023
mm² 467.0
Kg/mm² 6300.00
m 6.500
m 0.584
Kg 24.00
Unidad 1.00
ESTADO INICIAL: HIPÓTESIS I (FLECHA MÁXIMA)
m 0.20
Kg/m 2.2077
ºC 75
Kg 59.793
ESTADO FINAL: HIPÓTESIS II (TIRO MÁXIMO)
m 0.0896
Kg/m 4.11905
ºC -10
Kg 242.678
CARGA UNIFORME EQUIVALENTE
Peso del conductor por unidad de longitud (Wc)
Cargas externas
-Carga concentrada (P1)
-Posición de la carga P1 respecto al apoyo A (x1)
-Carga concentrada (P2)
-Posición de la carga P2 respecto al apoyo A (x2)
Reacción en el apoyo A (RA)
Reacción en el apoyo B (RB)
Longitud del vano (L)
Distancia para R igual a 0 (k'')
Momento máximo (M)
Carga uniforme equivalente (Weq)
CARGAS VERTICALES EN LOS APOYOS
Peso del aislador mas herrajes
Longitud del aislador (Xa)
Carga vertical en apoyo A (Wca)
Carga vertical en apoyo B (Wcb)
CARGAS DEBIDO AL SISMO
Valor del espectro de aceleración de diseño horizontal (Sa)
Carga vertical total (W)
Carga sísmica horizontal (Wsh)
Carga sísmica vertical (Wsv)
PARÁMETRO
Coeficiente térmico de dilatación lineal del conductor (α)
Area de sección transversal del conductor (Ac)
Módulo de elasticidad del conductor (Ec)
Distancia entre apoyos del conductor (L)
Longitud del aislador (Xa)
Peso del aislador mas herrajes (Fa)
Numero de conductores por fase (n)
Flecha inicial (Y1)
Carga uniforme equivalente en el conductor, estado inicial (Wt1)
Temperatura inicial (T1)
Tensión mecánica horizontal, estado inicial (To1)
Flecha final (Y2)
Carga uniforme equivalente en el conductor, estado final (Wt2)
Temperatura final (T2)
Tensión mecánica horizontal, estado final (To2)
Quanta Services Página 3
33. ESTADO FINAL: HIPÓTESIS III (TENSIÓN DE CADA DIA)
m 0.1292
Kg/m 2.2077
ºC 16
Kg 90.254
VERIFICACIÓN DE FLECHA MÁXIMA
m 0.63
m 1.8
m 0.7605
CONFORME
VERIFICACIÓN DE TENSIÓN MÁXIMA DE ROTURA
Kg 13567.10
Tensión máxima de rotura (To) Kg 2713.42
CONFORME
5.3 Evaluación de cargas debido a los efectos del cortocircuito
UNIDAD VALOR
kA 1.12
kA 0.97
m 1.8
s 1.0
Hz 50.00
m 6.50
1.704
1.500
N 1.696
1.0
Kg/m 1.2700
N 597.928
0.006
º 0.36
m 0.1100
s 0.595
s 0.595
Flecha final (Y2)
Carga uniforme equivalente en el conductor, estado final (Wt2)
Temperatura final (T2)
Tensión mecánica horizontal, estado final (To2)
Separación mínima permisible entre fases (amin)
Separación entre fases (a)
Flecha máxima permisible (Yo)
Verificación de flecha máxima (Y1<Yo)
Carga de rotura del conductor
Verificación de tensión de rotura máxima (To2<To)
PARÁMETRO
FUERZA ELECTROMÁGNETICA
Corriente de cortocircuito simétrica trifásica (Ik3)
Corriente de cortocircuito simétrica fase-fase (Ik2)
Separación entre fases (a)
Tiempo de despeje de cortocircuito (t)
Frecuencia del sistema
Distancia entre apoyos del conductor (L)
Factor para el valor pico de corriente de cortocircuito (k)
Calor de disipación por la componente de corriente directa (m)
Fuerza electromágnetica por cortocircuito trifásico W(sc)
PERIODO DE OSCILACIÓN
Número de conductores por fase (n)
Peso del conductor por unidad de longitud (mc)
Tensión estática del conductor (Fst)
Relación fuerza electromágnetica / fuerza gravitacional ( r)
Dirección angular de la fuerza (δ1)
Flecha estática (bc)
Periodo de oscilación del conductor (T)
Periodo de oscilación resultante (Tres)
Quanta Services Página 4
34. RIGIDEZ NORMAL PARA INSTALACIÓN CON CONDUCTORES FLEXIBLES
m² 0.000467
N/m² 6.300E+10
N/m 100000
N/m² 5.00E+07
N/m² 2.07E+10
1/N 1.64E-06
0.778
s 0.238
º 0.651
1.000
º 56.247
0.00006
0.609
Kg 59.795
Kg 123.154
VERIFICACIÓN DE LA DISTANCIA ENTRE FASES
3.54E-08
1/N 1.64E-06
N 597.9
N 597.9
2.31E-07
A 1119.00
1.00
m² 0.000467
2.70E-19
1.000
m 6.500
m 0.110
m 0.110
1.0500
0.0961
0.001
m 1.799
CONFORME
6. CARGAS DE SERVICIO PARA PÓRTICOS (Kg)
Pp Csv Cv Csh Cct
F2 30 18 11 27 0.085
Donde:
Pp: Peso propio
Ct Csh Cc Csv: Carga sísmica vertical
F2 243 27 295 Cv: Carga de viento
Csh: Carga sísmica horizontal
Cct: Carga de cortocircuito transversal
Cc: Carga de cortocircuito longitudinal
Ct Carga de tiro
Sección del conductor (A)
Módulo de elasticidad del conductor (Ec)
Factor de conversión de unidades (S)
Valor del esfuerzo estático minímo para el módulo de Young δ(fin)
Valor real del módulo de Young (Es)
Rigídez normal para instalaciones de conductores flexibles (N)
FUERZA DE TENSIÓN POR CORTOCIRCUITO
Factor de esfuerzo para el conductor (ς)
Duración de cortocircuito (tk1)
Máximo angulo durante el cortocircuito (δk)
Posición x
Máximo angulo despues del cortocircuito (δm)
Parámetro φ
Parámetro ψ
Fuerza de tensión durante el cortocircuito (Ft)
Fuerza de tensión despues el cortocircuito (Ff)
Máxima expansión elástica Eela
Rigidez normal para el conductor
Fuerza de ténsion (Ft)
Tensión estática del conductor (Fst)
Máxima expansión térmica Eth
Corriente de cortocircuito trifásica Ik3
Numero de conductores (n)
Sección del conductor (A)
Coeficiente Cth
Factor CD
Longitud del vano L
Flecha estática (bc)
Flecha bct
BARRA
LONGITUDINAL (L)
Coeficiente Cf
Máximo desplazamiento horizontal bh, en equipos
Máximo desplazamiento horizontal bh, entre 2 cadenas
Distancia Minima (amin)
Verificación de la mínima distancia entre fases amin(ECA)<amin
BARRA
VERTICALES (V) TRANSVERSALES (T)
Quanta Services Página 5
35. 1. CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA
UNIDAD MAGNITUD
kV 66
kV 72.5
Hz 50
kA 1.119
Solidamente a
tierra
3
2. CARACTERÍSTICAS DEL MEDIO AMBIENTE
UNIDAD MAGNITUD
msnm 135
45
16
-10
kV
100
52
-
-
-
mm -
W/m2 -
dias/año -
UNIDAD VALOR
AAAC
mm² 467.00
mm 28.14
19.00
mm 4.02
Kg/m 1.270
Kg 13567.10
Kg/mm² 6300.00
1/ºC 2.30E-05
1/ºC 0.004
Ω/m 1.42E-04
Carga de rotura
Módulo de elasticidad
Coeficiente térmico de dilatación lineal
Coeficiente térmico de variación de la resistencia
Resistencia a 20 ºC
Material
Sección
Diametro exterior
Numero de hilos
Diámetro de un hilo
Peso por unidad de longitud
Precipìtación pluvial promedio anual
Radiación solar
Nivel ceráunico
3. CARACTERÍSTICAS DEL CONDUCTOR
PARÁMETRO
Velocidad del viento máxima
Máxima
Km/h
Promedio
Humedad relativa
Máxima
%
Promedio
Mínima
Max. Altura sobre el nivel del mar
Temperatura del ambiente
Máxima
ºC
Promedio
Mínima
Frecuencia nominal
Corriente de cortocircuito máxima Trifasico
Conexión del neutro del sistema
Numero de fases
DESCRIPCIÓN
ANEXO C
DESCRIPCIÓN
Tensión nominal
Tensión asignada del equipo
CÁLCULO MECANICO DE TENSADO DE BARRAS
SUBESTACIÓN CAUQUENES - 66 kV
TEMPLA F3
Quanta Services Página 1
36. UNIDAD VALOR
Porcelana
m 0.584
m 0.255
Kg 20
UNIDAD VALOR
km/h 100.000
m 0.0281
m 9.6
0.004724
m 135.0
1.000
Kg/m² 47.238
Coeficiente de fuerza (Cf) 1.000
Factor de respuesta dinamica (G) 1.297
Factor ( E) 0.332
Factor (Bw) 0.897
Altura efectiva (Zo) m 13.611
Factor que depende de la categoria de exposición (Ls) 67.000
Coeficiente de arrastre (k) 0.005
Factor (α) 7.000
Carga debida al viento en el conductor (Ww) Kg 16.629
m 0.255
m 0.584
m² 0.149
Factor de respuesta de ráfaga (G) 1.340
Coeficiente de arrastre de aisladores (Cf) 1.20
Carga debida al viento sobre los aisladores Kg 11.312
Kg 27.941
Unidad 1
Kg/m 1.2700
Kg 10.77087
Kg 5
Kg 15.771
Kg/m 1.8596
Kg/m 2.896
m 8.481
Kg/m 3.44142
Carga horizontal (Ww)
Longitud del conductor
Carga actuante total (Wt)
Carga concentrada (Pn)
Carga debido al peso (P)
CARGA ACTUANTE TOTAL
Carga vertical (Wc)
CARGAS DEBIDO AL PESO PROPIO
Numero de conductores por fase (n)
Peso del conductor por unidad de longitud (Wc)
Peso de conductores (Pc)
Factor del terreno (Zv)
Presion debida al viento (Po)
Diametro del aislador
Longitud del aislador (L)
Area proyectada (A)
Carga debido al viento (Pv)
CARGAS DEBIDO AL VIENTO
Velocidad del viento (V)
Diametro del conductor
Longitud del vano (L)
Factor de densidad del aire (Q)
Altura del sitio de la subestación (H)
Peso del aislador
5. CÁLCULO DE CARGAS DE BARRA - CAMPO DE BARRAS
5.1 Evaluación de cargas debido al peso, viento y sismo
PARÁMETRO
4. CARACTERÍSTICAS DEL AISLADOR
PARÁMETRO
Material
Longitud
Diametro
Quanta Services Página 2
37. Kg/m 1.2700
Kg 0.0000
m 0.00
Kg 0.0000
m 0.00
Kg 6.1271
Kg 6.1271
m 9.6490
m 4.8245
Kg-m 14.78
Kg/m 1.2700
Kg 24
m 0.584
Kg 31.885
Kg 31.885
0.900
Kg 63.771
Kg 57.394
Kg 38.263
5.2 Evaluación de cargas debido al tensado del conductor
UNIDAD VALOR
1/ºC 0.000023
mm² 467.0
Kg/mm² 6300.00
m 9.649
m 0.584
Kg 24.00
Unidad 1.00
ESTADO INICIAL: HIPÓTESIS I (FLECHA MÁXIMA)
m 0.29
Kg/m 1.8596
ºC 75
Kg 74.762
ESTADO FINAL: HIPÓTESIS II (TIRO MÁXIMO)
m 0.1348
Kg/m 3.44142
ºC -10
Kg 297.082
Carga uniforme equivalente en el conductor, estado final (Wt2)
Temperatura final (T2)
Tensión mecánica horizontal, estado final (To2)
Numero de conductores por fase (n)
Flecha inicial (Y1)
Carga uniforme equivalente en el conductor, estado inicial (Wt1)
Temperatura inicial (T1)
Tensión mecánica horizontal, estado inicial (To1)
Flecha final (Y2)
Coeficiente térmico de dilatación lineal del conductor (α)
Area de sección transversal del conductor (Ac)
Módulo de elasticidad del conductor (Ec)
Distancia entre apoyos del conductor (L)
Longitud del aislador (Xa)
Peso del aislador mas herrajes (Fa)
Valor del espectro de aceleración de diseño horizontal (Sa)
Carga vertical total (W)
Carga sísmica horizontal (Wsh)
Carga sísmica vertical (Wsv)
PARÁMETRO
CARGAS VERTICALES EN LOS APOYOS
Peso del aislador mas herrajes
Longitud del aislador (Xa)
Carga vertical en apoyo A (Wca)
Carga vertical en apoyo B (Wcb)
CARGAS DEBIDO AL SISMO
Reacción en el apoyo B (RB)
Longitud del vano (L)
Distancia para R igual a 0 (k'')
Momento máximo (M)
Carga uniforme equivalente (Weq)
Cargas externas
-Carga concentrada (P1)
-Posición de la carga P1 respecto al apoyo A (x1)
-Carga concentrada (P2)
-Posición de la carga P2 respecto al apoyo A (x2)
Reacción en el apoyo A (RA)
CARGA UNIFORME EQUIVALENTE
Peso del conductor por unidad de longitud (Wc)
Quanta Services Página 3
38. ESTADO FINAL: HIPÓTESIS III (TENSIÓN DE CADA DIA)
m 0.1920
Kg/m 1.8596
ºC 16
Kg 112.713
VERIFICACIÓN DE FLECHA MÁXIMA
m 0.63
m 1.8
m 0.7605
CONFORME
VERIFICACIÓN DE TENSIÓN MÁXIMA DE ROTURA
Kg 13567.10
Tensión máxima de rotura (To) Kg 2713.42
CONFORME
5.3 Evaluación de cargas debido a los efectos del cortocircuito
UNIDAD VALOR
kA 1.119
kA 0.97
m 1.8
s 1.0
Hz 50.00
m 9.65
1.704
1.500
N 2.517
1.0
Kg/m 1.2700
N 747.618
0.006
º 0.36
m 0.1939
s 0.790
s 0.790
Periodo de oscilación del conductor (T)
Periodo de oscilación resultante (Tres)
Peso del conductor por unidad de longitud (mc)
Tensión estática del conductor (Fst)
Relación fuerza electromágnetica / fuerza gravitacional ( r)
Dirección angular de la fuerza (δ1)
Flecha estática (bc)
Calor de disipación por la componente de corriente directa (m)
Fuerza electromágnetica por cortocircuito trifásico W(sc)
PERIODO DE OSCILACIÓN
Número de conductores por fase (n)
Corriente de cortocircuito simétrica fase-fase (Ik2)
Separación entre fases (a)
Tiempo de despeje de cortocircuito (t)
Frecuencia del sistema
Distancia entre apoyos del conductor (L)
Factor para el valor pico de corriente de cortocircuito (k)
Verificación de tensión de rotura máxima (To2<To)
PARÁMETRO
FUERZA ELECTROMÁGNETICA
Corriente de cortocircuito simétrica trifásica (Ik3)
Separación mínima permisible entre fases (amin)
Separación entre fases (a)
Flecha máxima permisible (Yo)
Verificación de flecha máxima (Y1<Yo)
Carga de rotura del conductor
Temperatura final (T2)
Tensión mecánica horizontal, estado final (To2)
Flecha final (Y2)
Carga uniforme equivalente en el conductor, estado final (Wt2)
Quanta Services Página 4
39. RIGIDEZ NORMAL PARA INSTALACIÓN CON CONDUCTORES FLEXIBLES
m² 0.000467
N/m² 6.300E+10
N/m 100000
N/m² 5.00E+07
N/m² 2.11E+10
1/N 1.14E-06
1.266
s 0.316
º 0.651
1.000
º 56.247
0.00006
0.717
Kg 74.765
Kg 183.115
VERIFICACIÓN DE LA DISTANCIA ENTRE FASES
3.61E-08
1/N 1.14E-06
N 747.6
N 747.6
3.06E-07
A 1119.00
1.00
m² 0.000467
2.70E-19
1.000
m 9.649
m 0.194
m 0.194
1.0500
0.1693
0.001
m 1.797
CONFORME
6. CARGAS DE SERVICIO PARA PÓRTICOS (Kg)
Pp Csv Cv Csh Cct
F3 32 19 14 29 0.126
Donde:
Pp: Peso propio
Ct Csh Cc Csv: Carga sísmica vertical
F3 297 29 366 Cv: Carga de viento
Csh: Carga sísmica horizontal
Cct: Carga de cortocircuito transversal
Cc: Carga de cortocircuito longitudinal
Ct Carga de tiro
BARRA
LONGITUDINAL (L)
Coeficiente Cf
Máximo desplazamiento horizontal bh, en equipos
Máximo desplazamiento horizontal bh, entre 2 cadenas
Distancia Minima (amin)
Verificación de la mínima distancia entre fases amin(ECA)<amin
BARRA
VERTICALES (V) TRANSVERSALES (T)
Sección del conductor (A)
Coeficiente Cth
Factor CD
Longitud del vano L
Flecha estática (bc)
Flecha bct
Rigidez normal para el conductor
Fuerza de ténsion (Ft)
Tensión estática del conductor (Fst)
Máxima expansión térmica Eth
Corriente de cortocircuito trifásica Ik3
Numero de conductores (n)
Máximo angulo despues del cortocircuito (δm)
Parámetro φ
Parámetro ψ
Fuerza de tensión durante el cortocircuito (Ft)
Fuerza de tensión despues el cortocircuito (Ff)
Máxima expansión elástica Eela
FUERZA DE TENSIÓN POR CORTOCIRCUITO
Factor de esfuerzo para el conductor (ς)
Duración de cortocircuito (tk1)
Máximo angulo durante el cortocircuito (δk)
Posición x
Factor de conversión de unidades (S)
Valor del esfuerzo estático minímo para el módulo de Young δ(fin)
Valor real del módulo de Young (Es)
Rigídez normal para instalaciones de conductores flexibles (N)
Sección del conductor (A)
Módulo de elasticidad del conductor (Ec)
Quanta Services Página 5