Este documento trata sobre los elementos de sujeción en estructuras metálicas en celosía para sistemas de transmisión eléctrica. Explica que las primeras estructuras metálicas para transmisión de electricidad fueron mástiles de celosía de acero a principios del siglo XX. Estas estructuras deben absorber cargas estáticas como el peso propio y cargas dinámicas como el viento. Luego describe que una celosía es una estructura reticular de barras y perfiles de acero formando triángulos planos, donde las

1. “ELEMENTOS DE SUJECIÓN EN ESTRUCTURASELEMENTOS DE SUJECIÓN EN ESTRUCTURAS
METÁLICAS EN CELOSÍA PARA
SISTEMAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA”
Investigación realizada por:
BERNARDO GABRIEL HENRIQUES ESCALABERNARDO GABRIEL HENRIQUES ESCALA

2. INTRODUCCION
La primera vez que se pensó en el uso de una estructura metálica paraLa primera vez que se pensó en el uso de una estructura metálica para
transmisión de electricidad entre las fuentes de producción y los usuarios
finales fue a principios del siglo XX, cuando algunas empresas suizas
intentaron aprovechar los postes metálicos que sobraban de los
fferrocarriles italianos.
Los mástiles de celosía de acero son estructuras que tienen que absorber
no sólo las solicitaciones estáticas: cargas verticales debidas al peso propiono sólo las solicitaciones estáticas: cargas verticales debidas al peso propio
de la estructura, conductores, aisladores, herrajes, cables de tierra, apoyos
y cimentaciones; sino además tienen que soportar las solicitaciones
dinámicas debidas al viento, y las de riesgos debidas a rotura de
d t i i t í i t i t d l t tconductores, movimientos sísmicos, asentamientos del terreno, etc.
01

3. En ingeniería estructural, una celosía es una estructura reticular de barras
rectas y perfiles de acero interconectados en nudos formando triángulos
planos (retículos planos) La particularidad de este tipo de estructuras esplanos (retículos planos). La particularidad de este tipo de estructuras es
que la barras y perfiles trabajan a compresión y tracción presentando
flexiones pequeñas.
Las uniones pueden ser articuladas o rígidas. En las celosías de nudos
articulados, la flexión es despreciable, pero, siempre y cuando las cargas
que debe soportar la celosía estén aplicadas en los nudos de unión de las
barras. El tipo de perfil que predomina en las estructuras es el Angulobarras. El tipo de perfil que predomina en las estructuras es el Angulo
Estructural tipo “L” de acero laminado en caliente, cuya sección
transversal está conformada por alas iguales que se ubican
equidistantemente en la sección transversal con la finalidad de mantener
í i t í l di t ib ió d l farmonía y simetría en la distribución de los esfuerzos.
El acero como elemento constituyente de los perfiles y elementos de
sujeción debe ser cuidadosamente seleccionado en base a lasj
solicitaciones de carga y condiciones atmosféricas a las que estarán
expuestos. 02

4. Elementos de Fijación
“ Pernos y Tuercas “
A lo largo de esta presentación, se irán mostrando las analogías y diferencias entre
los siguientes estándares:
ASTM ( American Society for Testing and Materials ) : ASTM A394 T1ASTM ( American Society for Testing and Materials ) : ASTM - A394 -T1
SAE ( Society of Automotive Engineers ) : SAE J429 ( Grade 5, 7 )
ISO ( International Standard Organization for Standardization ) : 898-1 ( Class 6.8 )
1 Material1.Material
Su constitución se basa en una Aleación de Hierro al Carbono: “ ACERO “
Existen varias denominaciones respecto a las diversas aleaciones, tales como:
Acero de Contenido Bajo de Carbono ( Menos del 0.25% )
Acero de Contenido Medio de Carbono ( Entre el 0.25% y el 0.60% )
A d C id Al d C b ( D 0 60% h l 1 40 % )Acero de Contenido Alto de Carbono ( De 0.60% hasta el 1.40 % )
03

5. Austenita: es una forma de ordenamiento distinta de
É
2000
° Fahrenheit
Diagrama de Equilibrio Hierro-Carbono
los átomos de hierro y carbono. Ésta es la forma
estable del hierro puro a temperaturas que oscilan
entre los 900 a 1400 ºC. Es una solución sólida de
carburo de hierro: dúctil, tenaz, blanda, poco
magnética y resistente al desgaste.Austenita
1800
1900
2000
Ferrita: Es hierro casi puro con impurezas de silicio y
fósforo (Si-P). Es el componente básico del acero.
Cementita: Es Carburo de Hierro Fe3C y como tal es
el componente más duro de los aceros con dureza
Austenita
Y
Cementita
1500
1600
1700
el componente más duro de los aceros con dureza
superior a 60HRC (Dureza Rockwell Escala C) con
moléculas muy cristalizadas y en consecuencia frágil.
Perlita: Microestructura formada por capas o láminas
alternas de las dos fases ( Ferrita y Cementita )
FRONTERA CRITICA
FRONTERA CRITICA
Cementita
Y
Ferrita1200
1300
1400
H
I
E
R
R
durante el enfriamiento lento de un acero a
temperatura eutectoide (Es la temperatura más baja
en la cual la austenita se transforma
en ferrita y cementita)
El enfriamiento rápido del acero austenizado ( temple )
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.7 %
Bajo Contenido de Carbón Alto Contenido de Carbón
Y
Perlita
Y
Perlita
1000
1100
R
O
Aceros
04
El enfriamiento rápido del acero austenizado ( temple )
hasta una temperatura próxima a la del ambiente da
origen a una micro estructura denominada
martensítica.
j
Porcentaje de Contenido de Carbón
0.85

6. Aceros de Contenido Bajo de Carbono
° Fahrenheit
A t it
1800
1900
2000
Los Aceros de Contenido Bajo de Carbono
(Menos del 0.25%) no responden al tratamiento
térmico para dar martensita ni se pueden endurecer
por acritud.
Austenita
Austenita
Y
Cementita
1500
1600
1700
El enfriamiento rápido (temple) del acero austenizado
hasta una temperatura próxima a la del ambiente da
origen a una micro estructura denominada
martensítica.
FRONTERA CRITICA
FRONTERA CRITICA
Cementita
1300
1400
1500
H
I
E
R
Por extensión se denominan martensitas todas las
fases que se producen a raíz de una transformación
sin difusión de materiales metálicos.
La acritud significa deformación mecánica de un
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.7 %
Cementita
Y
Perlita
Ferrita
Y
Perlita
1000
1100
1200
R
R
O
Aceros
material a temperaturas relativamente bajas.
La micro estructura consiste en Ferrita ( Hierro en
Estado Alfa ) y Perlita. Por tanto, son relativamente
blandos y poco resistentes pero con extraordinaria
ductilidad y tenacidad
05
Bajo Contenido de Carbón Alto Contenido de Carbón
Porcentaje de Contenido de Carbón
0.85
ductilidad y tenacidad.

7. Aceros de Contenido Medio de Carbono
° Fahrenheit
A t it
1800
1900
2000
Los Aceros de Contenido Medio de Carbono
( Entre el 0.25% y el 0.60% )
Estos aceros pueden ser tratados térmicamente
mediante austenización temple y revenido paraAustenita
Austenita
Y
Cementita
1500
1600
1700
mediante austenización, temple y revenido para
mejorar las propiedades mecánicas.
La micro estructura generalmente es martensita
revenida.
FRONTERA CRITICA
FRONTERA CRITICA
Cementita
1300
1400
1500
H
I
E
R
Revenido: Con este tratamiento eliminamos la
fragilidad y las tensiones creadas en la pieza.
Siempre hay que realizarlo después del temple y
consiste en calentar las piezas a una temperatura
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.7 %
Cementita
Y
Perlita
Ferrita
Y
Perlita
1000
1100
1200
R
R
O
Aceros
inferior a la del temple, consiguiendo que la
martensita se transforme en una estructura más
estable, terminando con un enfriamiento rápido,
dependiendo del tipo de material.
Para secciones de pieza relativamente delgadas las
06
Bajo Contenido de Carbón Alto Contenido de Carbón
Porcentaje de Contenido de Carbón
0.85
Para secciones de pieza relativamente delgadas, las
adiciones de Cromo ( Cr ), Níquel ( Ni ) y Molibdeno
( Mo ) facilitan el tratamiento térmico.

8. Aceros de Contenido Alto de Carbono
° Fahrenheit
A t it
1800
1900
2000
Los Aceros de Contenido Alto de Carbono
( De 0.60% hasta el 1.40 % )
Estos aceros son más duros y resistentes ( menos
dúctiles ) que los otros aceros al carbono CasiAustenita
Austenita
Y
Cementita
1500
1600
1700
dúctiles ) que los otros aceros al carbono. Casi
siempre se utilizan con tratamientos de templado y
revenido que lo hacen muy resistentes al desgaste y
capaces de adquirir la forma de herramienta de corte.
Generalmente contienen Cromo ( Cr ), Vanadio ( V ),
FRONTERA CRITICA
FRONTERA CRITICA
Cementita
1300
1400
1500
H
I
E
R
( ), ( ),
Wolframio ( W ) y Molibdeno ( Mo ) , los cuales dan
carburos muy duros entre otros como: Cr23C6,
V4C3 y WC.
La micro estructura generalmente es martensita
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.7 %
Cementita
Y
Perlita
Ferrita
Y
Perlita
1000
1100
1200
R
R
O
Aceros
revenida.
NOTA: Cuando predomina el componente Carbono y
no existen otros elementos, salvo las impurezas
contenidas en el proceso metalúrgico el Acero tomaBajo Contenido de Carbón Alto Contenido de Carbón
Porcentaje de Contenido de Carbón
0.85
contenidas en el proceso metalúrgico, el Acero toma
el nombre de Acero al Carbono, mientras que cuando
existen otros elementos en la composición
metalúrgica se definen como Aleaciones de Acero. 07

9. Aceros al Carbono
Los Aceros al Carbono sólo contienen concentraciones residuales de impurezas mientras que los Aceros AleadosLos Aceros al Carbono sólo contienen concentraciones residuales de impurezas mientras que los Aceros Aleados
contienen elementos que se añaden intencionadamente en concentraciones específicas.
Se da el nombre de “aceros aleados” a los aceros que además de los cinco elementos: carbono, silicio,
manganeso, fósforo y azufre; contienen también cantidades relativamente importantes de otros elementos tales
como el cromo, níquel, molibdeno, etc., que sirven para mejorar alguna de sus características fundamentales.
También pueden considerarse aceros aleados los que contienen alguno de los cuatro elementos diferentes del
carbono que antes hemos citado, pero en mayor cantidad que los porcentajes que normalmente suelen contener
los “aceros al carbono”, y cuyos límites superiores suelen ser generalmente los siguientes: Si=0.50%; Mn=0.90%;
P=0.100% y S=0.100%.
Los elementos de aleación que con mayor frecuencia suelen utilizarse para la fabricación de aceros aleados son:
níquel, manganeso, cromo, vanadio, wolframio, molibdeno, cobalto, silicio, cobre, titanio, circonio, plomo, selenio,
aluminio, boro.
La influencia que ejercen esos elementos es muy variada, y, empleados en proporciones convenientes, seq j y , y, p p p ,
pueden obtener aceros con ciertas características que, en cambio, no se pueden alcanzar con los aceros
ordinarios al carbono.
A continuación se describe la influencia de los elementos más comunes que constan en la fabricación de pernos y
tuercas:
08

10. Aceros al Carbono en Pernos
ASTM‐A394‐T1 0 28/0 55 0 60 mín 0 048 máx 0 058 máx ‐
COMPOSICION ( % )ESTANDAR
CARBONO MANGANESO FOSFORO AZUFRE BORO
ASTM‐A394‐T1 0.28/0.55 0.60 mín 0.048 máx 0.058 máx ‐
SAE J429‐Grado 5 0.28/0.55 ‐ 0.048 máx 0.058 máx ‐
SAE J429‐Grado 7 0.28/0.55 ‐ 0.040 máx 0.045 máx ‐
ISO 898‐1 Clase 6.8 0.55 ‐ 0.050 máx 0.060 máx 0.003
Carbono - C :
El Carbón - Carbono es el elemento de aleación mas efectivo, eficiente y de bajo costo.
En aceros enfriados lentamente, el carbón forma carburo de hierro y cementita, la cual con la ferrita forma a suy
vez la perlita. Cuando el acero se enfría mas rápidamente, el acero al carbón muestra endurecimiento superficial.
El carbón es el elemento responsable de dar la dureza y alta resistencia del acero.
Los estándares ASTM y SAE especifican los valores mínimos y máximos de contenido de Carbono, a diferencia
del estándar ISO que menciona únicamente el valor máximo de contenido de Carbono.
09

11. Comportamiento del Carbono en el Acero
El contenido del carbono en el acero es relativamente bajo. La mayoría de los aceros tienen menos de 9 átomos deEl contenido del carbono en el acero es relativamente bajo. La mayoría de los aceros tienen menos de 9 átomos de
carbono por cada 100 de hierro en el acero. Como el carbono es más ligero que el hierro, el porcentaje de masa de
carbono en el acero es casi siempre menos del 2%. La forma convencional de expresar el contenido de los
elementos en las aleaciones es por el porcentaje con el que cada uno aporta en la masa total.
El carbono tiene un gran influencia en el comportamiento mecánico de los aceros. La resistencia de un acero
El mayor contenido de carbono reduce la ductilidad del acero, como
puede apreciarse en el gráfico 2 La ductilidad es una medida de la
simple con 0.5% de carbono es más de dos veces superior a la de otro con 0.1%. Además, como puede
apreciarse en el gráfico 1, si el contenido de carbono llega al 1%, la resistencia casi se triplica con respecto al nivel
de referencia del 0.1%.
puede apreciarse en el gráfico 2. La ductilidad es una medida de la
capacidad de un material para deformarse en forma permanente, sin
llegar a la ruptura.
Gráfico 1
Gráfico 2 10

12. COMPOSICION ( % )ESTANDAR
Aceros al Carbono en Pernos
ASTM‐A394‐T1 0.28/0.55 0.60 mín 0.048 máx 0.058 máx ‐
SAE J429‐Grado 5 0.28/0.55 ‐ 0.048 máx 0.058 máx ‐
CARBONO MANGANESO FOSFORO AZUFRE BORO
SAE J429‐Grado 7 0.28/0.55 ‐ 0.040 máx 0.045 máx ‐
ISO 898‐1 Clase 6.8 0.55 ‐ 0.050 máx 0.060 máx 0.003
Manganeso - Mn :
El Manganeso es uno de los elementos fundamentales e indispensables en el acero, está presente en casi todas
las aleaciones de éste. El Manganeso es un formador de Austenita, y al combinarse con el azufre previene la
formación de Sulfuro de Hierro en los bordes del grano, siendo altamente perjudicial durante el proceso de
laminación, y en su lugar se da la formación de sulfuro de manganeso.
El Manganeso se usa para desoxidar y aumentar la capacidad de endurecimiento.
Nota:
Los estándares SAE e ISO indicados en el cuadro no especifican el contenido de Manganeso, a diferencia del
11
estándar ASTM-A394 -T1 que indica un valor de 0.60%
Esta notable y marcada diferencia hace que nos detengamos un poco en el análisis y profundicemos en
su alcance técnico como se verá más adelante.

13. Componentes en el Acero al Carbono para la Fabricación de Pernos
Fósforo P :Fósforo - P :
El fósforo es considerado como un elemento perjudicial en los aceros, casi una impureza, al igual que el Azufre,
ya que reduce la ductilidad y la resistencia al impacto. Sin embargo, en algunos tipos de aceros se agrega
deliberadamente para aumentar su resistencia a la tensión y mejorar la “maquinabilidad”.
Azufre - S :
El Azufre se considera como un elemento perjudicial en las aleaciones de acero, una impureza, sin embargo, en
ocasiones se agrega hasta 0.25% de azufre para mejorar la “maquinabilidad”. Los aceros altos en azufre son
difí il d ld d l l l id d d d i l i t i fi ldifíciles de soldar y de lograrlo, la porosidad que producen es de graves consecuencias en la resistencia final.
Boro - B :
El Boro logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero está totalmente desoxidado. UnaEl Boro logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero está totalmente desoxidado. Una
pequeña cantidad de Boro, (0.001%) tiene un efecto marcado en el endurecimiento del acero, ya que también se
combina con el carbono para formar los carburos que dan al acero características de revestimiento duro.
Nota: De los estándares materia de análisis en este documento, únicamente el estándar ISO-898-1 especifica
un contenido de Boro del 0.003 %
12

14. Influencia del Manganeso en el Acero al Carbono
A principios del siglo XIX se comenzó a probar el Manganeso en aleaciones de acero. En 1816 se comprobó queA principios del siglo XIX se comenzó a probar el Manganeso en aleaciones de acero. En 1816 se comprobó que
endurecía al acero, sin hacerlo más frágil.
Cambios en la Temperatura de Transición más de 55°C (100°F) puede ser producidos por los cambios en la
composición química o micro estructura del acero. Los mayores cambios en la Temperatura de Transición de
Energía Absorbida ( Joules )
Energía (La temperatura a la cual el tipo de fractura de un metal cambia de Dúctil a Frágil ) obedecen a cambios
en la cantidad de carbono y manganeso.
En la siguiente gráfica puede observarse que para
una temperatura de 50° Celsius, la Energía
Absorbida en un contenido del 0.5% de
M i d t 4 lManganeso es aproximadamente 4 veces a la
equivalente a un contenido del 0% de Manganeso.
13

15. Influencia del Manganeso en el Acero al Carbono
La Temperatura de Transición de Energía es reducida sobre 5,5 ºC (10°F) para cada aumento del 0.1 % deLa Temperatura de Transición de Energía es reducida sobre 5,5 C (10 F) para cada aumento del 0.1 % de
contenido de Manganeso. Para el caso del acero que emplea el Estándar ASTM – A394 – T1 , el contenido
de Manganeso es del 0.6 % , lo que significa que la reducción en la Temperatura de Transición es de 33°
Celsius.
En otras palabras, el Manganeso dota al material de una mayor zona elástica ante cambios bruscos de
temperatura ( día soleado - noche fría ) Los otros estándares SAE e ISO no proveen de tal condición.
T1 : Temperatura de Transición en la que el
material es 100 % dúctil
% Fractura
Diferentes criterios son utilizados para determinar la Temperatura de Transición dependiendo del tipo de
aplicación.
T2 : Temperatura de Transición en la que el
material es 50% quebradizo y 50% dúctil
T3 : Temperatura de Transición en la que la
í b bid d l 50 %
rbida(Joules)
Zona
Plástica
energía absorbida corresponde al 50 %,
es decir entre la zona de ruptura y
elástica
T4: Temperatura de Transición definida para
una energía absorbida de 20 Joules
EnergíaAbsor
Zona de
Fractura
Zona
Elástica
una energía absorbida de 20 Joules.
T5 : Temperatura de Transición en la que el
material es 100 % quebradizo.Temperatura 14

16. Proceso de Temple y Revenido ( Quenched and Tempered )
del Acero al Carbono para la Fabricación de Pernos
Autenización
Templado
1500
600
800
Templado
Austenización
° C° F
Revenido
500
1000
200
400
600Revenido
Tiempo
200
Tiempo
El empleo de los aceros al carbono templados y revenidos con porcentajes de carbono variables de 0.25 a
0.55%, para la fabricación de pernos con resistencias comprendidas entre 55 y 90 Kg/mm2
tiene varias ventajas.
Una muy importante es que el limite de elasticidad es más elevado y otra que la combinación de características
(resistencia y alargamiento) también se mejora.
15
NOTA: Los estándares ASTM-A394-T1, SAE J429 , especifican esta condición; no así el estándar ISO 898-1 en
el que simplemente se indica Carbon Steel , es decir Acero al Carbón sin aditivos, lo que implica que los
componentes de Fósforo, Azufre y Boro son interpretados como impurezas. ( Pág. 5 del Estándar ISO 898-1 )

17. Dureza Superficial
del Acero al Carbono
Es la resistencia de un material a ser marcado por otro. Se prefiere el uso de materiales duros cuando éstos
deben resistir el roce con otros elementos. El ensayo es realizado con indentadores en forma de esferas,
pirámides o conos. Estos elementos se cargan contra el material y se procede a medir el tamaño de la huella que
dejan. Una de las ventajas del ensayo de dureza es que los valores entregados pueden usarse para hacer una
estimación de la resistencia a la tracción La dureza superficial puede aumentarse añadiendo al material unaestimación de la resistencia a la tracción. La dureza superficial puede aumentarse añadiendo al material una
capa de Carbono en un tratamiento térmico denominado Cementación.
La clasificación y los métodos varían con cada material, dando origen a los números de dureza:
• HBN (Hardness Brinell Number)
16

18. Dureza Superficial
del Acero al Carbono
• HRA, HRB, HRC, ... (Hardness Rockwell series A, B, C, ...)
• HVN (Hardness Vickers Number)
17

19. Propiedades Mecánicas de los Pernos
DUREZA SUPERFICIAL:
MINIMO MAXIMO MINIMO MAXIMO MINIMO MAXIMO
ROCKWELL ‐ ESCALA C BRINELL
RESISTENCIA A
LA TRACCION
LIBRAS/PLG2
( PSI )
DUREZAESTANDAR
ASTM‐A394‐T1 25 34 253 319 123970 156310
SAE J429‐Grado 5 25 34 253 319 123970 156310
SAE J429‐Grado 7 28 34 286 319 132790 156310
ISO 898‐1 Clase 6.8 ** 22‐23 181 238 88450 116130‐119070
** Corresponde a 89.5 en la Escala "B" Rockwell
HRC 25 = HV 266 , HRC 28 = HV 286 , HRC 34 = HV 336
Los valores que se muestran en el cuadro se refieren a un perno 5/8”
De los valores indicados se puede constatar que el estándar ISO-898-1 Clase 6.8 está muy por debajo de lo
que establecen los estándares ASTM-A394-T1 y SAE J429 ( Grados 5 y 7 ) , lo que induce a que para este tipo
de esfuerzos en torres de transmisión el proyectista se vea en la necesidad de emplear mayor cantidad de
pernos
18
pernos.
Los estándares ASTM-A394-T1 y SAE J429 ( Grados 5 y 7 ) son análogos.

20. Comportamiento Físico Perno-Tuerca
Existe un equilibrio que podemos calcular de la siguiente forma: tomemos una rosca y desarrollemos lateralmente
la hélice tili ando como diámetro Dm el promedio del diámetro e terior el diámetro interior Si se considera
Distribución de la Tensión en los Hilos de Rosca del Perno
la hélice, utilizando como diámetro Dm, el promedio del diámetro exterior y el diámetro interior. Si se considera
que la unión perno - tuerca está ejerciendo una fuerza, parte de esta fuerza F tiende a hacer resbalar la tuerca
(F sen α) y como se desea que no resbale, el roce debe ser mayor.
Torque ( Lb-in ) = 0.2 x Diámetro Perno x Tensión en el Perno
19

21. Propiedades Mecánicas de las Tuercas
Correspondientes a los Pernos
ESTANDAR ESTANDAR
PERNOS TUERCAS
DUREZA
RESISTENCIA A
LA TRACCION
ROCKWELL ‐ ESCALA C BRINELL LIBRAS/PLG2
( PSI )
DUREZA SUPERFICIAL:
MINIMO MAXIMO MINIMO MAXIMO MINIMO MAXIMO
ASTM‐A394‐T1 ASTM‐A563‐DH 24 38 260 353 121030 172970
SAE J429‐Grado 5 SAE J995‐Grado 5 ‐ 32 ‐ 301 ‐ 147490
SAE J429‐Grado 7 SAE J995‐Grado 7 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
ISO 898 1 Clase 6 8 ISO 898 2 Clase 6 32 301 140140
HRC 24 = HV 260 , HRC 32 = HV 318 , HRC 38 = HV 372
NOTA: La Tuerca para ISO 898-2 – Clase 6 corresponde por normativa al ASTM – A194 Grado 2H
L l t l d fi t d 5/8”
ISO 898‐1 Clase 6.8 ISO 898‐2 Clase 6 ‐ 32 ‐ 301 ‐ 140140
Los valores que se muestran en el cuadro se refieren a una tuerca de 5/8”
De los valores indicados se puede constatar que el estándar ISO-898-2 Clase 6 está muy por debajo de lo que
establece el estándar ASTM-A394-T1 y respecto al estándar SAE J429 ( Grados 5 ) hay bastante proximidad.
20
El Estándar de Tuercas SAE-J995 no menciona para nada el Grado 7.

22. Propiedades Mecánicas de los Pernos
PRUEBA DE CARGA RESISTENCIA A LA TENSION RESISTENCIA AL CORTE :
MINIMA MINIMA RESISTENCIA MINIMA RESISTENCIA
PROPIEDADES
ESTANDAR
PERNOS
PRUEBA DE CARGA - RESISTENCIA A LA TENSION – RESISTENCIA AL CORTE :
El cuadro indica valores referidos a un perno de 5/8 “
MINIMA MINIMA RESISTENCIA MINIMA RESISTENCIA
PRUEBA DE RESISTENCIA AL CORTE AL CORTE
CARGA A LA TENSION A TRAVES DE A TRAVES DEL
LOS HILOS CUERPO ENTERO
PSI PSI PSI PSI
MARCA ESTAMPADA
120 000 66 592 101 105
85,000 120,000 ‐‐‐‐‐‐ ‐‐‐‐‐‐
120,000‐‐‐‐‐‐ 66,592 101.105
105,000 133,000 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
69,100 94,000 ‐‐‐‐‐‐ ‐‐‐‐‐‐
21

23. CONCLUSIONES
El estándar ASTM A394 T1 no es sustituíble ni reemplazable por otro estándarEl estándar ASTM-A394-T1 no es sustituíble ni reemplazable por otro estándar
debido a que sus propiedades intrínsecas están específicamente dirigidas al ámbito
de Estructuras de Torres de Transmisión Eléctrica.
El estándar SAE-J429 ( Grados 5 y 7 ) si bien ostentan capacidades de tensiónEl estándar SAE-J429 ( Grados 5 y 7 ) si bien ostentan capacidades de tensión
similares y superiores ( Grado 7 ), tienen la particularidad que están dirigidas al
ámbito de la rama automotriz, en la que los pernos y tuercas están más sujetas a
cargas cíclicas y no como acontece con las torres de transmisión donde existen
solicitaciones ( esfuerzos al corte y tracción ) Además que en su fabricación desolicitaciones ( esfuerzos al corte y tracción ). Además, que en su fabricación de
origen son por lo general pernos negros ( Baño en Aceite Quemado ) y al verse
sometido a un proceso de zincado en caliente absorberían hidrógeno que
necesariamente tendría que ser liberado mediante proceso de horneado, situación
que conduce al perno-tuerca a un proceso térmico no esperado y difícil de controlarque conduce al perno tuerca a un proceso térmico no esperado y difícil de controlar
en cuanto a mantener sus propiedades originales.
El estándar ISO 898-1 ( Pernos ) y estándar ISO 898-2 ( Tuercas ) se acercan
más a las condiciones que exigen las estructuras metálicas sin embargo no están
22
más a las condiciones que exigen las estructuras metálicas, sin embargo no están
claramente definidas para su uso en torres de transmisión.

24. RECOMENDACIONES
Transelectric S A debe mantener lo que originalmente se exige en laTranselectric S.A. debe mantener lo que originalmente se exige en la
documentación precontractual y en los contratos vigentes ( Ley para las partes ) y
bajo ningún concepto ceder a los cambios de especificación, vengan de donde
vinieren.
Transelectric S.A. deberá exigir el reemplazo inmediato de los elementos de
sujeción de las torres que hayan incurrido en sustituciones o reemplazos por parte
de los contratistas. ( La Responsabilidad Civil no ha caducado ) y más vale prevenir
que lamentar consecuencias que afecten los intereses de Transelectric S A y delque lamentar consecuencias que afecten los intereses de Transelectric S.A. y del
País y sobre todo con la Seguridad del Sistema Nacional de Transmisión.
Se recomienda evitar el ensayo de nuevos Diseños de Torres en cuanto a los
elementos estructurales que la componen Hay suficiente experiencia del ex - Inecelelementos estructurales que la componen. Hay suficiente experiencia del ex Inecel
y del propio Transelectric para exponerse a nuevos Diseños que ofrezca el mercado
por innovadores que parezcan..
Exigir Pruebas que respondan al estándar ASTM-A394 y bajo ningún concepto
23
Exigir Pruebas que respondan al estándar ASTM A394 y bajo ningún concepto
aceptar ensayos de laboratorio que no cumplan con el tamaño de la muestra y los
protocolos respectivos.

25. ANEXOS
24

26. ANEXO N° 1
PROTOCOLO Y TAMAÑO DE LA MUESTRA PARA PRUEBAS
ESTANDAR ASTM-A394-07
1.Cumplir con lo estipulado en el numerales 10 y 11 ( Test Methods ) del
referido estándar que reposa en el archivo de Transelectric S.A..
2.El tamaño de la muestra debe basarse en lo estipulado en el numeral 9 y en
las Tablas 6 y 7 del referido estándar.
25

27. ANEXO N° 2
ASTM-A394 - 07
26

28. ANEXO N° 3
ASTM-A394 - 07
27

29. ANEXO N° 4
Steel Nuts – Coarse Thread
ASTM-A563 - 00
28

30. ANEXO N° 5
Mechanical and physical properties - Nuts
With UNC, 8 UN, 6 UN and Coarse Pitch Threads
ASTM-A563 - 00
29

31. ANEXO N° 6
SAE – J429
BOLTS, SCREWS, STUDS, SEMS AND U-BOLTS
30

32. ANEXO N° 7
SAE – J429
MECHANICAL REQUIREMENTS AND IDENTIFICATION MARKING FOR BOLTS, SCREWS, STUDS, SEMS AND U-BOLTS
31

33. ANEXO N° 8
St l N t C Th dSteel Nuts – Coarse Thread
NUT Grade C Mn P S
No. Máx Mín Máx Máx
2 0.47 ‐ 0.12 0.15
SAE – J995
5 0.55 0.30 0.05 0.15
8 0.55 0.30 0.04 0.05
32

34. ANEXO N° 9
PROOF LOAD AND HARDNESS REQUIREMENTS FOR NUTS
NUT Nut Size
Grade Dia, in UNC UNF, 12 UN
8 UN and Finer
Hardness ‐ Max
RockwellThread Series
Proof Load Stress, psi
8 UN and Finer
2 1/4 thru 1‐1/2 90,000 90,000
1/4 thru 1 120 000 109 000
C32
C321/4 thru 1 120,000 109,000
Over 1 thru 1‐1/ 2 105,000 94,000
1/4 thru 5/8
Over 5/8 thru 1 150,000
5
8 150,000
C32
C32
C24‐C32
C26‐C34
SAE – J995
Over 1 thru 1‐1/2 C26‐C36
33

35. ANEXO N° 10
34

36. ANEXO N° 11
35

37. ANEXO N° 12
Steel Nuts – Coarse Thread
36
ISO 898ISO 898--2: 19992: 1999

38. ANEXO N° 13ANEXO N° 13
37

39. ANEXO N° 14ANEXO N 14
38

40. ANEXO N° 15ANEXO N 15
39
Ref: Página 15 - ACE 10-97

41. Bibliografía
1 ACCE 10 97 DESIGN OF LATTICED STEEL TRANSMISSION STRUCTURES1. ACCE -10-97 - DESIGN OF LATTICED STEEL TRANSMISSION STRUCTURES
2. FASTENER DESIGN MANUAL – NASA REFERENCE PUBLICATION - 1228
3. RUS - RURAL UTILITIES SERVICES - BULLETIN 1724E-300
4. LIBRERÍA TECNICA DE LA COMPAÑÍA TORNECA – COSTA RICA
5. QUIMICA GENERAL MODERNA – BABOR/IBARZ
6. ESTANDARES SAE J429 , SAE J995
7. ESTANDARES ISO 898-1 , 898-2
8. ESTANDARES ASTM – A394 – 07 , ASTM – A563 , ASTM-A123/A - 123M-02
9 C135 1 1999 IEEE STANDARD FOR ZINC COATED STEEL BOLTS AND NUTS FOR OVERHEAD LINE9. C135.1-1999 - IEEE STANDARD FOR ZINC-COATED STEEL BOLTS AND NUTS FOR OVERHEAD LINE
CONSTRUCTION.
***** *****
40

42. MUCHAS GRACIAS
Atentamente,
BERNARDO GABRIEL HENRIQUES ESCALA Quito, 28 Febrero 2008