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LICITACIÓN PARA EL DISEÑO, SUMINISTRO, CONTRUCCIÓN DE OBRAS CIVILES, MONTAJE, PRUEBAS Y PUESTA EN SERVICIO PARA LA AMPLIACION DE UN CAMPO DE LÍNEA EN LA SUBESTACIÓN OCOA 115 Kv.
GUÍA PARA EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS 115 kV
DOCUMENTO IEB-939-12-210
Revisión 0
Villavicencio, Abril de 2013
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
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CONTROL DE DISTRIBUCIÓN Copias de este documento han sido entregadas a: Nombre
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Empresa
Copias
Ing. Edgar Latorre
Gerencia de Planeación
EMSA
1
Las observaciones que resulten de su revisión y aplicación deben ser informadas a IEB S.A. CONTROL DE REVISIONES Revisión No. 0
Aspecto revisado
Fecha
Emisión inicial de IEB
23/04/2013
CONTROL DE RESPONSABLES NÚMERO DE REVISIÓN Nombre Elaboración
Nombre
2
3
JMO
22/04/2013 JGL
Firma Fecha Nombre
Aprobación
1
Firma Fecha
Revisión
0
23/04/2013 OSR
Firma Fecha
24/04/2013
JMO
Juan Manuel Orozco IEB S.A.
JGL
Juan Gabriel López IEB S.A.
OSR
Oscar Sánchez Restrepo IEB S.A.
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TABLA DE CONTENIDO
1
INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 1
2 PARÁMETROS AMBIENTALES, METEOROLÓGICOS Y ELECTROMECÁNICOS DE LOS CONDUCTORES.................................................. 1 3
TEMPERATURA DEL CONDUCTOR ................................................................. 2
4
CARGAS SOBRE LAS ESTRUCTURAS DE SOPORTE DE LOS EQUIPOS .... 3
4.1
CARGAS DE CONEXIÓN ............................................................................ 3 4.1.1 CARGAS DEBIDAS AL CAMBIO DE CONDICIONES O DE TEMPERATURA ................................................................................................. 3 4.1.2
CARGAS DE CORTOCIRCUITO ........................................................... 3
4.2
CARGAS DE VIENTO .................................................................................. 4
4.3
CARGAS DE SISMO .................................................................................... 5
4.4
COMBINACIONES DE CARGA ................................................................... 5
5
REFERENCIAS................................................................................................... 8
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Convenciones de cargas a nivel de pedestal. .......................................... 6 Figura 2. Esquema de cargas típico sobre estructuras de soporte y equipos. ........ 7
LISTA DE ANEXOS
Anexo 1:
Calculo de cimentaciones de los equipos
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1
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INTRODUCCIÓN
En este documento se presentan los fundamentos generales y los resultados del estudio realizado para definir las siluetas de las nuevas estructuras de soporte de los equiposa instalarse en la ampliación de la subestación Ocoa 115 kV, hacia las subestaciones Guamal, así como las cargas a nivel de pedestal para el diseño de las nuevas cimentaciones, ilustradas en el plano correspondiente, sujeto a lo contemplado en las siguientes normas y manuales: Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10, Norma de Construcciones en Concreto Estructural ACI 318-99, ASCE boletín No.52, AISC, AWS, ANSI entre otros. En el documento se presentan además la memoria, los criterios y los resultados obtenidos de la estimación de cargas sobre los soportes de los equipos. Dichos cálculos consideran los efectos de viento, cortocircuito, sismo y las variaciones de temperatura de los conductores, controlando las flechas máximas de forma tal que se respeten las distancias eléctricas mínimas permitidas entre las fases. Se consideran los datos ambientales necesarios definidos para el proyecto. Los resultados del estudio se ilustran en el plano IEB-939-12-PC.022 “Soportes de equipos, cargas de diseño”. Dicho plano contiene la estructura de los soportes de los equipos, con la indicación de las convenciones de cargas y un cuadro con dimensiones y cargas para el diseño y se ilustran detalles de los pernos de anclaje. 2
PARÁMETROS AMBIENTALES, METEOROLÓGICOS ELECTROMECÁNICOS DE LOS CONDUCTORES
Y
Tabla 1. Características ambientales y meteorológicas de la subestación a. Altura sobre el nivel del mar, m
500
b. Temperatura ambiente: - Mínima, °C
15
- Media,
°C
25
- Máxima, °C
35
c. Presión básica del viento (N/m²)
357.55
d. Zona de amenaza sísmica
Alta
e. Aceleración pico efectiva (Aa)
0.30
f. Coeficiente de uso o importancia (I)
1.5
g. Parámetros del suelo - Tipo de Suelo
C
- Coeficiente de amplificación, periodo cortos (Fa) h. Coeficiente de reducción sísmica ( R )
1.5 1.0
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i. Coeficiente sísmico último (g)
1.69
j. Humedad relativa (%) - Máx. promedio mensual
85
- Media mensual
80
k. Nivel de contaminación ambiental
Alto
l. Velocidad básica del viento (km/h)
120
Tabla 2. Características eléctricas y mecánicas del conductor Número de conductores por fase
1
Tipo
ACSR
Código
Peacock
Calibre, MCM
605
Sección, mm²
346.5
Diámetro exterior, mm
24.2
Peso, Kg/m
1.16
Módulo de elasticidad, Kg/mm²
7990
Coeficiente de dilatación térmica, 1/°C
1.95E-05
Carga de rotura, Kg
3
9798
TEMPERATURA DEL CONDUCTOR
Se requiere estimar la temperatura del conductor para diferentes condiciones de circulación de corriente, temperatura ambiente, radiación solar y viento. Se consideró la formulación desarrollada en la referencia [2], la cual toma en cuenta la relación directa entre la capacidad de transporte de corriente de los conductores y la temperatura que se desarrolla en ellos, considerando que las pérdidas por calor en el conductor y el calor suministrado por la radiación solar deben compensarse por convección y radiación de calor al área que rodea el conductor. Se utilizan los siguientes parámetros para el cable Peacock Imax =
602 (A)
Corriente máxima nominal del sistema
R20 =
9.43E-05 (Ω/m)
Resistencia del conductor a 20ºC
d=
24.20 (mm)
Diámetro del conductor
K=
0.004
Factor para resistencia del conductor
Si =
700 (W/m²)
Radiación solar
E=
0.6
Coeficiente de emisividad
S=
5.75E-08 (W/m²K4)
Constante de Stefany Archivo: IEB-939-12-210(0) Guía estructuras equipos
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C1 =
10.7
Constante según el conductor
C2 =
0.5
Constante según el conductor
V=
1.0 (m/s)
Vel. del viento a temperatura máx.
α=
0.5
Coeficiente de absorción solar
Considerando las temperaturas ambiente mínima, media y máxima de la subestación (Tabla 1) y los parámetros eléctricos de los conductores (Tabla 2) presentados en el numeral 2, se determinaron las temperaturas en los conductores para la subestación, que se presentan a continuación:
Temperatura del conductor de la subestación (ºC) Temperatura ambiente (ºC)
Mínima
Media
Máxima
38.21
48.58
58.91
15
25
35
En el cálculo de las cargas se considera conservativamente una variación de la temperatura entre 15ºC y 60ºC. Se asume que la temperatura mínima del conductor es igual a la mínima ambiente. 4
CARGAS SOBRE LAS ESTRUCTURAS DE SOPORTE DE LOS EQUIPOS
En el Anexo 1 se ilustran los resultados del cálculo de cargas sobre los soportes de cada uno de los equipos en el patio, para laampliación de la subestación Ocoa 115 kV. Cada soporte estará sometido a cargas de conexión, pesos propios, viento y sismo. 4.1
CARGAS DE CONEXIÓN
Para el cálculo de las cargas de conexión sobre los soportes de los equipos se ha utilizado un programa de computador, el cual recibe como datos de entrada toda la información sobre las características del conductor; así como los datos de temperatura ambiente (máxima, media y mínima), altura sobre el nivel del mar, separación entre fases, desnivel entre los puntos de la conexión, velocidad básica del viento, parámetros eléctricos y físicos para definir los efectos del cortocircuito. 4.1.1 CARGAS DEBIDAS TEMPERATURA
AL
CAMBIO
DE
CONDICIONES
O
DE
El programa resuelve el sistema para las condiciones iníciales dados los parámetros eléctricos y físicos, y encuentra las condiciones nuevas a diferentes temperaturas. 4.1.2 CARGAS DE CORTOCIRCUITO
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Las cargas de cortocircuito se obtienen para un nivel de cortocircuito especificado, y utilizando la formulación recomendada por la norma IEC 60865-1 de 2011. Para evaluar estas fuerzas de cortocircuito se utiliza un programa de computador que sistematiza dicho método. Este procedimiento permite el cálculo de las tensiones y desplazamientos máximos durante y después de un cortocircuito para un sistema de barras flexibles. 4.2
CARGAS DE VIENTO
Para la estimación de las cargas de viento se siguió la metodología ilustrada en la referencia [6]. Se tomó una velocidad del viento básica de 120 km/h. Se hicieron todas las consideraciones de diseño para calcular la presión del viento de acuerdo con la referencia [6]. La fuerza del viento se obtiene al multiplicar la presión por el área expuesta y por su correspondiente coeficiente de fuerza. La fuerza del viento sobre la estructura debida a la presión del viento sobre los conductores se calcula como: F = qZ × C f × A q Z = γ W × Q × K Z × K ZT × (V50 ) × G 2
En donde,
F
Fuerza debida al viento, en daN
γW
Factor de carga, función del periodo de retorno, Tabla 1-1 ó 1-2 de referencia [6].
V50
Velocidad del viento, para un periodo de retorno de 50 años, Fig. B.6.4-1 de la referencia [3].
A
Área frontal efectiva de la estructura, en m2.
KZ
Coeficiente de exposición, Tabla 2-2 de referencia [6]
K ZT
Factor de Topografía, Ec. 2-14 de referencia [6].
Q
Constante numérica, en función de la densidad del aire, sección 2.1.2 de referencia [6].
G
Factor de ráfaga. Sección 2.1.5 de referencia [6].
Cf
Coeficiente de fuerza, sección 2.1.6 de referencia [6].
qZ
Presión del viento (daN/m2)
Para simplificar el diseño y la fabricación de las estructura se determinan las cargas y siluetas típicas principales. En los planos antes mencionados se especifican las
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cargas verticales, transversales y longitudinales máximas de diseño en cada punto de aplicación, que incluye la acción del viento con y sin la condición de cortocircuito. Las cargas calculadas se redondean a valores de orden práctico y buscando una normalización de los diferentes tipos de estructuras. Estos valores siempre serán superiores a los teóricos calculados para tener en cuenta posibles divergencias entre el cálculo y el resultado del montaje. En las cargas de diseño presentadas en los planos no se incluyen factores de sobrecarga. Sin embargo, en el análisis de la estructura metálica realizado por el fabricante se deben considerar sobrecargas. 4.3
CARGAS DE SISMO
Las cargas de sismo sobre los equipos, las estructuras y los conductores se hallaron de acuerdo a la metodología de la referencia [3]. 4.4
COMBINACIONES DE CARGA
Todas las cargas presentadas en este documento son de servicio, no se utilizaron factores de sobrecarga, sin embargo para el diseño de pernos estas cargas fueron mayoradas con las combinaciones que se muestran a continuación. Para el diseño de la estructura metálica y de las fundaciones deben ser utilizadas las siguientes combinaciones de carga, teniendo en cuenta los factores de reducción que apliquen a cada tipo de carga, según sea el caso. 1. 1,2 W + 1,3 TE + 1,3 V (x,y) 2. 1,2 W + 1,3 TE ± 1,4 S (x,y) ± 0.42 S (x,y) ± 1,4 S (z) 3. 1,2 W + 1,1 TD Donde: W:
Peso propio del equipo
TE:
Tensión básica del conductor
TD:
Carga de cortocircuito transversal y longitudinal
V(x,y): Carga de viento longitudinal y transversal S(x,y): Carga de sismo reducida longitudinal y transversal S(z):
Carga de sismo reducida vertical
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Figura 1. Convenciones de cargas a nivel de pedestal.
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Figura 2. Esquema de cargas típico sobre estructuras de soporte y equipos.
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REFERENCIAS
[1]
IEEE GUIDE FOR SAFETY IN A.C. SUBSTATION GROUNDING. ANSI/IEEE Std 80-1986.
[2]
Working Group 22.12. ¨The thermal behavior of overhead conductors¨ Electra No.144 (Octubre 1992); pp. 107 - 125.
[3]
IEC 60865-1 “Short-circuit current – Calculation of effects”, 1998
[4]
Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10.
[5]
Norma de Construcciones en Concreto Estructural ACI 318-99.
[6]
ASCE 74 Standards.
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ANEXO 1 CARGAS SOBRE LOS SOPORTES DE LOS EQUIPOS Y CARGAS A NIVEL DE PEDESTAL
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Anexo 1
Página A1--1
CALCULO DE CARGAS SOBRE EQUIPOS Y SUS SOPORTES INTERRUPTOR 115 kV
1. DATOS : Hc1 : Altura de la conexión - Nivel inferior (m)
3.57
Hc2 : Altura de la conexión - Nivel superior (m)
5.07
Dc1 : Diámetro del conductor - Nivel inferior (mm)
24.20
Lc1 : Longitud del vano - Nivel inferior (m)
6.00
m1 : Masa unitaria del conductor - Nivel inferior (daN/m)
1.16
n
1.00
: Número de conductores por fase
Peacock
Dirección X
Dirección Y
De : Diámetro promedio del equipo (m)
0.40
0.40
He : Altura del equipo (m)
3.35
Número de aisladores
1.00
Hec : Altura de la conexión del equipo (m)
3.35
We : Peso del equipo (N)
7400
Hs : Altura del soporte (m)
1.72
Bs : Ancho del soporte (m)
0.25
0.25
Ws : Peso aproximado del soporte (N)
1178
Perfil
V
120.0
: Velocidad básica del viento (km/h)
hsnm : altura sobre el nivel del mar
500
qz : Presión del viento (N/m2)
357.55
f
100.00
: Índice de solidez de la estructura soporte (%)
Cf : Coeficiente de fuerza - Para cables
1.20
- Para equipos
0.85
- Para estructuras en celosía
1.10
Carga total de viento F = qz x Cf x Ac Aa : Aceleración
0.30
I
1.50
: Coeficiente de uso o importancia para sismo
Fa : Factor de amplificación del suelo
1.5
R : Coeficiente de reducción sísmica
1
Sa : Coeficiente sísmico último
1.69
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Por polo
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Anexo 1
Página A1--2
2. CARGAS
VERTICALES
Dirección Z
Debidas al peso propio : Wc: Peso del conductor - Nivel inferior (N)
35
We : Peso del Equipo (N)
7400
Ws : Peso Aproximado del Soporte (N)
1178
Debidas al efecto del Sismo :
Svc: Carga de Sismo sobre el conductor - N. inferior (N)
28
Sve : Carga de Sismo sobre el equipo (N)
5946
Svs : Carga de Sismo sobre el soporte (N)
946
Debidas al accionamiento Apertura
-21000
Cierre
15000
HORIZONTALES
Dirección X
Dirección Y
Punto de Aplicación
Debidas a la conexión entre equipos
(m)
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N) TD : Carga de conexión con cortocircuito (N)
225
Accionamiento
4500
Debidas al efecto del Viento :
Dirección X
525
5.07
2175
5.07 1.72
Dirección Y
Punto de Aplicación
Vc : Carga de Viento sobre el conductor - N. inferior (N)
31
5.07
Ve : Carga de Viento sobre el equipo (N)
407
407
2.79
Vs : Carga de Viento sobre el soporte (N)
169
169
0.86
42
5.07
Debidas al efecto del Sismo : Cargas símicas de trabajo S/N?=
S
Sc : Carga de Sismo sobre el conductor - N. inferior (N)
42
Se : Carga de Sismo sobre el equipo (N)
8920
8920
2.79
Ss
1420
1420
0.86
: Carga de Sismo sobre el soporte (N)
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Anexo 1
Página A1--3
3. CARGAS Y MOMENTOS A NIVEL SUPERIOR DEL PEDESTAL Cantidad de polos por fundación
3.0
Cantidad de estructuras por fundación
3.0
VERTICALES Debidas al peso propio (N) :
Dirección Z 25837
Debidas al efecto del sismo (N) :
20762
Debidas al accionamiento – Apertura (N) :
-63000
Debidas al accionamiento – Cierre (N) :
45000
MOMENTOS
Dirección X
Dirección Y
Debidas a la conexión entre equipos : TE : Carga de conexión sin cortocircuito (Nxm)
7977
0
TD : Carga de conexión con cortocircuito (Nxm)
33049
3419
Debidas al efecto del viento (Nxm) :
3836
4170
Debidas al efecto del sismo (Nxm) :
78624
78624
0
23153
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N)
0
1575
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N)
675
6525
Accionamiento
13500
0
Debidas al viento (N) :
1821
1728
Debidas al sismo (N) :
31143
31143
Debidas al accionamiento (Nxm) :
HORIZONTALES Debidas a la conexión entre equipos :
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Anexo 1
Página A1--4
CARGAS POR APOYO A NIVEL DE PEDESTAL CARGAS SÍSMICAS SIN MAYORAR
APERTURA Fz
Fx
Fy
Mx
My
N
N
N
Nxm
Nxm
Peso + Tiro + Viento X
-88837
15321
1575
7977
27322
Peso + Tiro + Viento Y
-88837
13500
3303
11814
23153
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y + Sismo Z
-68075
44643
10918
31565
101776
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y - Sismo Z
-109600
44643
10918
31565
101776
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X + Sismo Z
-68075
22843
32718
86601
46740
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X - Sismo Z
-109600
22843
32718
86601
46740
COMB. No.
Peso + Corto
-88837
14175
6525
33049
26571
Envolvente
-109600
44643
32718
86601
101776
Fz
Fx
Fy
Mx
My
CIERRE COMB. No.
N
N
N
Nxm
Nxm
Peso + Tiro + Viento X
19163
15321
1575
7977
27322
Peso + Tiro + Viento Y
19163
13500
3303
11814
23153
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y + Sismo Z
39925
44643
10918
31565
101776
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y - Sismo Z
-1600
44643
10918
31565
101776
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X + Sismo Z
39925
22843
32718
86601
46740
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X - Sismo Z
-1600
22843
32718
86601
46740
Peso + Corto
19163
14175
6525
33049
26571
Envolvente
39925
44643
32718
86601
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Anexo 1
Página A1--5
FACTORES DE MAYORACIÓN PARA LAS COMBINACIONES DE CARGA
Combinación
Pp
Ct
COMB01
1.2
1.3
COMB02
1.2
1.3
COMB03
1.2
COMB04
Cc
Cvx
Cvy
Csx
Csy
Csv
1.3
1.4
0.3
1.4
1.2
1.3
1.4
0.3
-1.4
COMB05
1.2
1.3
0.3
1.4
1.4
COMB06
1.2
1.3
0.3
1.4
-1.4
COMB07
1.2
1.3 1.3
1.1
DISEÑO DE LOS PERNOS DE ANCLAJE DE LA ESTRUCTURA A LA CIMENTACIÓN
3500 daN/cm2
Fy: Fu:
550.00 MPa
Diámetro perno: Máximo % de uso:
1 pulg 55.02
ly:
0.35 m
lx:
0.35 m
Área Roscada:
3.90 cm²
No. de rosca por pulgada:
8
Longitud mínima de empotramiento:
Tensión
Cortante
COMBO
Área 1 perno Calculada
358 mm
% de uso
2
(daN)
(daN)
(cm )
COMBO 01
1840.6
128.3
1
15.51
COMBO 02
1824.7
115.8
1
15.20
COMBO 03
6682.3
383.0
2
55.02
COMBO 04
6336.2
383.0
2
52.48
COMBO 05
6682.3
332.5
2
54.23
COMBO 06
6336.2
332.5
2
51.69
COMBO 07
2998.8
130.0
1
24.04
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Anexo 1
Página A1--6
CALCULO DE CARGAS SOBRE EQUIPOS Y SUS SOPORTES SECCIONADOR 115 kV Y SECCIONADOR CON CUCHILLA DE PUESTA A TIERRA 115 kV
1. DATOS : Hc : Altura de la conexión especificada (m)
3.42
Hc : Altura de la conexión minima calculada (m)
3.42
Dc : Diámetro del conductor (mm)
24.20
Lc : Longitud del vano del conductor (m)
6.00
m : Masa unitaria del conductor (daN/m)
1.16
n
1.00
: Número de conductores por fase
Peacock
Dirección X
Dirección Y
De : Diámetro promedio del equipo (m)
0.25
0.25
He : Altura del equipo (m)
1.47
Número de aisladores
3.00
Hec : Altura de la conexión del equipo (m)
1.47
We : Peso del equipo (N)
2800
Hs : Altura del soporte (m)
1.95
Bs : Ancho del soporte (m)
0.40
0.40
Ws : Peso aproximado del soporte (N)
1339
Celosía
V
120.0
: Velocidad básica del viento (km/h)
hsnm : altura sobre el nivel del mar
500
qz : Presión del viento (N/m2)
357.55
f
40.00
: Índice de solidez de la estructura soporte (%)
Cf : Coeficiente de fuerza - Para cables
1.20
- Para equipos
0.85
- Para estructuras en celosía
2.02
Carga total de viento F = qz x Cf x Ac Aa : Aceleración
0.30
I
1.50
: Coeficiente de uso o importancia para sismo
Fa : Factor de amplificación del suelo
1.5
R : Coeficiente de reducción sísmica
1
Sa : Coeficiente sísmico último
1.69
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
Por polo
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--7
2. CARGAS
VERTICALES
Dirección Z
Debidas al peso propio : Wc : Peso del conductor (N)
35
We : Peso del equipo (N)
2800
Ws : Peso aproximado del soporte (N)
1339
Debidas al efecto del Sismo :
Svc : Carga de sismo sobre el conductor (N)
28
Sve : Carga de Sismo sobre el equipo (N)
2250
Svs : Carga de Sismo sobre el soporte (N)
1076
HORIZONTALES
Dirección X
Dirección Y
Punto de Aplicación
Debidas a la conexión entre equipos
(m)
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N)
0
525
3.42
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N)
225
2175
3.42
Dirección X
Dirección Y
Punto de
Debidas al efecto del Viento :
Aplicación Vc : Carga de viento sobre el conductor (N)
31
3.42
Ve : Carga de viento sobre el equipo (N)
112
112
2.61
Vs : Carga de viento sobre el soporte (N)
225
225
0.98
Debidas al efecto del Sismo : Cargas símicas de trabajo S/N?=
S
Sc : Carga de sismo sobre el conductor (N)
42
42
3.42
Se : Carga de sismo sobre el equipo (N)
3375
3375
2.61
Ss : Carga de sismo sobre el soporte (N)
1614
1614
0.98
Debidas al accionamiento del equipo (N)
500
170
1.95
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--8
CARGAS EN EL CENTRO DE LA CIMENTACIÓN CARGAS A NIVEL DE LA FUNDACIÓN Fz
Fx
Fy
Mx
My
N
N
N
Nxm
Nxm
Peso + Tiro + Viento X
-4174
368
525
1796
618
Peso + Tiro + Viento Y
-4174
0
862
2307
0
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y + Sismo Z
-820
5031
2034
4953
10526
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y - Sismo Z
-7528
5031
2034
4953
10526
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X + Sismo Z
-820
1509
5556
12321
3158
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X - Sismo Z
-7528
1509
5556
12321
3158
Peso + Corto
-4174
225
2175
7439
770
Envolvente
-7528
5031
5556
12321
10526
COMB. No.
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--9
FACTORES DE MAYORACIÓN PARA LAS COMBINACIONES DE CARGA
Combinación
Pp
Ct
COMB01
1.2
1.3
COMB02
1.2
1.3
COMB03
1.2
COMB04
Cc
Cvx
Cvy
Csx
Csy
Csv
1.3
1.4
0.3
1.4
1.2
1.3
1.4
0.3
-1.4
COMB05
1.2
1.3
0.3
1.4
1.4
COMB06
1.2
1.3
0.3
1.4
-1.4
COMB07
1.2
1.3 1.3
1.1
DISEÑO DE LOS PERNOS DE ANCLAJE DE LA ESTRUCTURA A LA CIMENTACIÓN
Fy:
3500 daN/cm2
Fu:
550.00 MPa
Diámetro perno: Máximo % de uso:
3/4 pulg 38.09
ly:
0.30 m
lx:
0.30 m
Área Roscada:
2.15 cm²
No. de rosca por pulgada:
10
Longitud mínima de empotramiento:
Tensión
Cortante
COMBO
COMBO 01
Área 1 perno Calculada
268 mm
% de uso
2
(daN)
(daN)
(cm )
297.9
16.0
0
4.41
COMBO 02
280.1
21.6
0
4.33
COMBO 03
2559.4
135.7
1
37.85
COMBO 04
2391.7
135.7
1
35.63
COMBO 05
2559.4
143.9
1
38.09
COMBO 06
2391.7
143.9
1
35.86
COMBO 07
1263.7
54.7
0
18.34
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--10
CALCULO DE CARGAS SOBRE EQUIPOS Y SUS SOPORTES SEMIPANTÓGRAFO
1. DATOS : Hc : Altura de la conexión especificada (m)
3.80
Hc : Altura de la conexión minima calculada (m)
3.80
Dc : Diámetro del conductor (mm)
24.20
Lc : Longitud del vano del conductor (m)
6.00
m : Masa unitaria del conductor (daN/m)
1.16
n
1.00
: Número de conductores por fase
Peacock
Dirección X
Dirección Y
De : Diámetro promedio del equipo (m)
0.40
0.40
He : Altura del equipo (m)
3.94
Número de aisladores
1.00
Hec : Altura de la conexión del equipo (m)
1.60
We : Peso del equipo (N)
3500
Hs : Altura del soporte (m)
2.20
Bs : Ancho del soporte (m)
0.40
0.40
Ws : Peso aproximado del soporte (N)
1511
Celosía
V
120.0
: Velocidad básica del viento (km/h)
hsnm : altura sobre el nivel del mar
500
qz : Presión del viento (N/m2)
357.55
f
40.00
: Índice de solidez de la estructura soporte (%)
Cf : Coeficiente de fuerza - Para cables
1.20
- Para equipos
0.85
- Para estructuras en celosía
2.02
Carga total de viento F = qz x Cf x Ac Aa : Aceleración
0.30
I
1.50
: Coeficiente de uso o importancia para sismo
Fa : Factor de amplificación del suelo
1.5
R : Coeficiente de reducción sísmica
1
Sa : Coeficiente sísmico último
1.69
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
Por polo
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--11
2. CARGAS
VERTICALES
Dirección Z
Debidas al peso propio : Wc : Peso del conductor (N)
35
We : Peso del Equipo (N)
3500
Ws : Peso Aproximado del Soporte (N)
1511
Debidas al efecto del Sismo :
Svc : Carga de sismo sobre el conductor (N)
28
Sve : Carga de Sismo sobre el equipo (N)
2813
Svs : Carga de Sismo sobre el soporte (N)
1214
HORIZONTALES
Dirección X
Dirección Y
Punto de Aplicación
Debidas a la conexión entre equipos (Nivel superior)
(m)
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N)
0
450
3.80
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N)
320
1910
3.80
Dirección X
Dirección Y
Punto de
Debidas al efecto del Viento :
Aplicación Vc : Carga de viento sobre el conductor (N)
31
3.80
Ve : Carga de viento sobre el equipo (N)
479
479
3.50
Vs : Carga de viento sobre el soporte (N)
254
254
1.10
Debidas al efecto del Sismo : Cargas símicas de trabajo S/N?=
S
Sc : Carga de sismo sobre el conductor (N)
42
42
3.80
Se : Carga de sismo sobre el equipo (N)
4219
4219
3.50
Ss : Carga de sismo sobre el soporte (N)
1821
1821
1.10
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--12
3. CARGAS Y MOMENTOS A NIVEL DE FUNDACIONES
VERTICALES
Dirección Z
Debidas al peso propio (N) :
15137
Debidas al efecto del sismo (N):
12163
Debidas al efecto del Sismo :
MOMENTOS
Dirección X
Dirección Y
To : Carga de conexión sin cortocircuito (N x m)
5130
0
Tc : Carga de conexión con cortocircuito (N x m)
21774
3648
Debidas a la conexión entre equipos :
Debidas al efecto del viento (N x m):
5868
6223
Debidas al efecto del sismo (N x m):
50784
50784
Dirección X
Dirección Y
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N)
0
1350
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N)
960
5730
HORIZONTALES Debidas a la conexión entre equipos
Debidas al viento (N)
2293
2200
Debidas al sismo (N)
18245
18245
CARGAS POR APOYO A NIVEL DE PEDESTAL Fz
Fx
Fy
Mx
My
Peso + Tiro + Viento X
N -15137
N 2293
N 1350
Nxm 5130
Nxm 6223
Peso + Tiro + Viento Y
-15137
0
3550
10998
0
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y + Sismo Z
-2973
18245
6824
20365
50784
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y - Sismo Z
-27300
18245
6824
20365
50784
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X + Sismo Z
-2973
5474
19595
55914
15235
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X - Sismo Z
-27300
5474
19595
55914
15235
Peso + Corto
-15137
960
5730
21774
3648
Envolvente
-27300
18245
19595
55914
50784
COMB. No.
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--13
FACTORES DE MAYORACIÓN PARA LAS COMBINACIONES DE CARGA Combinación
Pp
Ct
COMB01
1.2
1.3
COMB02
1.2
1.3
COMB03
1.2
COMB04
Cc
Cvx
Cvy
Csx
Csy
Csv
1.3
1.4
0.3
1.4
1.2
1.3
1.4
0.3
-1.4
COMB05
1.2
1.3
0.3
1.4
1.4
COMB06
1.2
1.3
0.3
1.4
-1.4
COMB07
1.2
1.3 1.3
1.1
DISEÑO DE LOS PERNOS DE ANCLAJE DE LA ESTRUCTURA A LA CIMENTACIÓN
3500 daN/cm2
Fy: Fu:
550.00 MPa
Diámetro perno: Máximo % de uso:
3/4 pulg 57.00
ly:
0.30 m
lx:
0.30 m
Área Roscada:
2.15 cm²
No. de rosca por pulgada:
10
Longitud mínima de empotramiento:
Tensión
Cortante
COMBO
Área 1 perno Calculada
268 mm
% de uso
2
(daN)
(daN)
(cm )
COMBO 01
504.6
22.2
0
7.33
COMBO 02
484.9
29.6
0
7.28
COMBO 03
3928.0
162.3
1
56.79
COMBO 04
3725.3
162.3
1
54.10
COMBO 05
3928.0
169.5
1
57.00
COMBO 06
3725.3
169.5
1
54.30
COMBO 07
1286.2
48.4
0
18.46
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--14
CALCULO DE CARGAS SOBRE EQUIPOS Y SUS SOPORTES TRANSFORMADOR DE CORRIENTE
1. DATOS : Hc : Altura de la conexión especificada (m)
3.92
Hc : Altura de la conexión minima calculada (m)
3.92
Dc : Diámetro del conductor (mm)
24.20
Lc : Longitud del vano del conductor (m)
3.00
m : Masa unitaria del conductor (daN/m)
1.16
n
1.00
: Número de conductores por fase
Peacock
Dirección X
Dirección Y
De : Diámetro promedio del equipo (m)
0.40
0.40
He : Altura del equipo (m)
2.36
Número de aisladores
1.00
Hec : Altura de la conexión del equipo (m)
1.92
We : Peso del equipo (N)
2550
Hs : Altura del soporte (m)
2.00
Bs : Ancho del soporte (m)
0.40
0.40
Ws : Peso aproximado del soporte (N)
1373
Celosía
V
120.0
: Velocidad básica del viento (km/h)
hsnm : altura sobre el nivel del mar
500
qz : Presión del viento (N/m2)
357.55
f
40.00
: Índice de solidez de la estructura soporte (%)
Cf : Coeficiente de fuerza - Para cables
1.20
- Para equipos
0.85
- Para estructuras en celosía
2.02
Carga total de viento F = qz x Cf x Ac Aa : Aceleración
0.30
I
1.50
: Coeficiente de uso o importancia para sismo
Fa : Factor de amplificación del suelo
1.5
R : Coeficiente de reducción sísmica
1
Sa : Coeficiente sísmico último
1.69
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
Por polo
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--15
2. CARGAS
VERTICALES
Dirección Z
Debidas al peso propio : Wc : Peso del conductor (N)
17
We : Peso del equipo (N)
2550
Ws : Peso aproximado del soporte (N)
1373
Debidas al efecto del Sismo :
Svc : Carga de sismo sobre el conductor (N)
14
Sve : Carga de Sismo sobre el equipo (N)
2049
Svs : Carga de Sismo sobre el soporte (N)
1104
HORIZONTALES
Dirección X
Dirección Y
Punto de Aplicación
Debidas a la conexión entre equipos
(m)
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N)
0
350
3.92
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N)
200
1450
3.92
Dirección X
Dirección Y
Punto de
Debidas al efecto del Viento :
Aplicación Vc : Carga de viento sobre el conductor (N)
16
3.92
Ve : Carga de viento sobre el equipo (N)
287
287
3.36
Vs : Carga de viento sobre el soporte (N)
231
231
1.00
Debidas al efecto del Sismo : Cargas símicas de trabajo S/N?=
S
Sc : Carga de sismo sobre el conductor (N)
21
21
3.92
Se : Carga de sismo sobre el equipo (N)
3074
3074
3.36
Ss : Carga de sismo sobre el soporte (N)
1655
1655
1.00
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--16
3. CARGAS Y MOMENTOS A NIVEL DE FUNDACIONES
VERTICALES
Dirección Z
Debidas al peso propio (N) :
3941
Debidas al efecto del sismo (N):
3167
Debidas al efecto del Sismo : MOMENTOS
Dirección X
Dirección Y
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N x m)
1372
0
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N x m)
5684
784
Debidas a la conexión entre equipos :
Debidas al efecto del viento (N x m):
1195
1256
Debidas al efecto del sismo (N x m):
12065
12065
Dirección X
Dirección Y
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N)
0
350
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N)
200
1450
HORIZONTALES
Debidas a la conexión entre equipos
Debidas al viento (N)
534
518
Debidas al sismo (N)
4750
4750
CARGAS POR APOYO A NIVEL DE PEDESTAL Fz
Fx
Fy
Mx
My
Peso + Tiro + Viento X
N -3941
N 534
N 350
Nxm 1372
Nxm 1256
Peso + Tiro + Viento Y
-3941
0
868
2567
0
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y + Sismo Z
-774
4750
1775
4992
12065
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y - Sismo Z
-7108
4750
1775
4992
12065
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X + Sismo Z
-774
1425
5100
13437
3620
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X - Sismo Z
-7108
1425
5100
13437
3620
Peso + Corto
-3941
200
1450
5684
784
Envolvente
-7108
4750
5100
13437
12065
COMB. No.
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--17
FACTORES DE MAYORACIÓN PARA LAS COMBINACIONES DE CARGA Combinación
Pp
Ct
COMB01
1.2
1.3
COMB02
1.2
1.3
COMB03
1.2
COMB04
Cc
Cvx
Cvy
Csx
Csy
Csv
1.3
1.4
0.3
1.4
1.2
1.3
1.4
0.3
-1.4
COMB05
1.2
1.3
0.3
1.4
1.4
COMB06
1.2
1.3
0.3
1.4
-1.4
COMB07
1.2
1.3 1.3
1.1
DISEÑO DE LOS PERNOS DE ANCLAJE DE LA ESTRUCTURA A LA CIMENTACIÓN
3500 daN/cm2
Fy: Fu:
550.00 MPa
Diámetro perno: Máximo % de uso:
3/4 pulg 41.27
ly:
0.30 m
lx:
0.30 m
Área Roscada:
2.15 cm²
No. de rosca por pulgada:
10
Longitud mínima de empotramiento:
Tensión
Cortante
COMBO
Área 1 perno Calculada
268 mm
% de uso
2
(daN)
(daN)
(cm )
COMBO 01
339.5
16.0
0
4.96
COMBO 02
329.3
21.7
0
4.99
COMBO 03
2823.4
126.8
1
41.11
COMBO 04
2665.1
126.8
1
39.01
COMBO 05
2823.4
132.4
1
41.27
COMBO 06
2665.1
132.4
1
39.17
COMBO 07
979.5
36.6
0
14.05
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--18
CALCULO DE CARGAS SOBRE EQUIPOS Y SUS SOPORTES TRANSFORMADOR DE TENSIÓN
1. DATOS : Hc : Altura de la conexión especificada (m)
4.16
Hc : Altura de la conexión minima calculada (m)
4.16
Dc : Diámetro del conductor (mm)
24.20
Lc : Longitud del vano del conductor (m)
6.00
m : Masa unitaria del conductor (daN/m)
1.16
n
1.00
: Número de conductores por fase
Peacock
Dirección X
Dirección Y
De : Diámetro promedio del equipo (m)
0.40
0.40
He : Altura del equipo (m)
2.66
Número de aisladores
1.00
Hec : Altura de la conexión del equipo (m)
2.66
We : Peso del equipo (N)
3200
Hs : Altura del soporte (m)
1.50
Bs : Ancho del soporte (m)
0.40
0.40
Ws : Peso aproximado del soporte (N)
1030
Celosía
V
120.0
: Velocidad básica del viento (km/h)
hsnm : altura sobre el nivel del mar
500
qz : Presión del viento (N/m2)
357.55
f
40.00
: Índice de solidez de la estructura soporte (%)
Cf : Coeficiente de fuerza - Para cables
1.20
- Para equipos
0.85
- Para estructuras en celosía
2.02
Carga total de viento F = qz x Cf x Ac Aa : Aceleración
0.30
I
1.50
: Coeficiente de uso o importancia para sismo
Fa : Factor de amplificación del suelo
1.5
R : Coeficiente de reducción sísmica
1
Sa : Coeficiente sísmico último
1.69
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
Por polo
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
IEB S.A.
Anexo 1
Página A1--19
2. CARGAS
VERTICALES
Dirección Z
Debidas al peso propio : Wc : Peso del conductor (N)
35
We : Peso del equipo (N)
3200
Ws : Peso aproximado del soporte (N)
1030
Debidas al efecto del Sismo :
Svc : Carga de sismo sobre el conductor (N)
28
Sve : Carga de Sismo sobre el equipo (N)
2571
Svs : Carga de Sismo sobre el soporte (N)
828
HORIZONTALES
Dirección X
Dirección Y
Punto de Aplicación
Debidas a la conexión entre equipos
(m)
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N)
0
450
4.16
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N)
320
1910
4.16
Dirección X
Dirección Y
Punto de
Debidas al efecto del Viento :
Aplicación Vc : Carga de viento sobre el conductor (N)
31
4.16
Ve : Carga de viento sobre el equipo (N)
323
323
2.42
Vs : Carga de viento sobre el soporte (N)
173
173
0.75
Debidas al efecto del Sismo : Cargas símicas de trabajo S/N?=
S
Sc : Carga de sismo sobre el conductor (N)
42
42
4.16
Se : Carga de sismo sobre el equipo (N)
3857
3857
2.42
Ss : Carga de sismo sobre el soporte (N)
1242
1242
0.75
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ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
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Anexo 1
Página A1--20
3. CARGAS Y MOMENTOS A NIVEL DE FUNDACIONES
VERTICALES
Dirección Z
Debidas al peso propio (N) :
4265
Debidas al efecto del sismo (N):
3427
Debidas al efecto del Sismo : MOMENTOS
Dirección X
Dirección Y
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N x m)
1872
0
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N x m)
7946
1331
Debidas a la conexión entre equipos :
Debidas al efecto del viento (N x m):
913
1042
Debidas al efecto del sismo (N x m):
10440
10440
Dirección X
Dirección Y
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N)
0
450
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N)
320
1910
HORIZONTALES
Debidas a la conexión entre equipos
Debidas al viento (N)
528
497
Debidas al sismo (N)
5141
5141
CARGAS POR APOYO A NIVEL DE PEDESTAL Fz
Fx
Fy
Mx
My
Peso + Tiro + Viento X
N -4265
N 528
N 450
Nxm 1872
Nxm 1042
Peso + Tiro + Viento Y
-4265
0
947
2785
0
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y + Sismo Z
-838
5141
1992
5004
10440
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y - Sismo Z
-7692
5141
1992
5004
10440
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X + Sismo Z
-838
1542
5591
12312
3132
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X - Sismo Z
-7692
1542
5591
12312
3132
Peso + Corto
-4265
320
1910
7946
1331
Envolvente
-7692
5141
5591
12312
10440
COMB. No.
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Anexo 1
Página A1--21
FACTORES DE MAYORACIÓN PARA LAS COMBINACIONES DE CARGA
Combinación
Pp
Ct
COMB01
1.2
1.3
COMB02
1.2
1.3
COMB03
1.2
COMB04
Cc
Cvx
Cvy
Csx
Csy
Csv
1.3
1.4
0.3
1.4
1.2
1.3
1.4
0.3
-1.4
COMB05
1.2
1.3
0.3
1.4
1.4
COMB06
1.2
1.3
0.3
1.4
-1.4
COMB07
1.2
1.3 1.3
1.1
DISEÑO DE LOS PERNOS DE ANCLAJE DE LA ESTRUCTURA A LA CIMENTACIÓN
Fy:
3500 daN/cm2
Fu:
550.00 MPa
Diámetro perno: Máximo % de uso:
3/4 pulg 38.04
ly:
0.30 m
lx:
0.30 m
Área Roscada:
2.15 cm²
No. de rosca por pulgada:
10
Longitud mínima de empotramiento:
Tensión
Cortante
COMBO
COMBO 01
Área 1 perno Calculada
268 mm
% de uso
2
(daN)
(daN)
(cm )
379.1
17.3
0
5.53
COMBO 02
357.5
23.7
0
5.42
COMBO 03
2553.0
137.8
1
37.83
COMBO 04
2381.7
137.8
1
35.56
COMBO 05
2553.0
145.0
1
38.04
COMBO 06
2381.7
145.0
1
35.76
COMBO 07
1439.5
48.4
0
20.50
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Anexo 1
Página A1--22
CALCULO DE CARGAS SOBRE EQUIPOS Y SUS SOPORTES DESCARGADOR DE SOBRETENSIÓN
1. DATOS : Hc : Altura de la conexión especificada (m)
3.26
Hc : Altura de la conexión minima calculada (m)
3.26
Dc : Diámetro del conductor (mm)
24.20
Lc : Longitud del vano del conductor (m)
3.00
m : Masa unitaria del conductor (daN/m)
1.16
n
1.00
: Número de conductores por fase
Peacock
Dirección X
Dirección Y
De : Diámetro promedio del equipo (m)
0.20
0.20
He : Altura del equipo (m)
1.06
Número de aisladores
1.00
Hec : Altura de la conexión del equipo (m)
1.06
We : Peso del equipo (N)
350
Hs : Altura del soporte (m)
2.20
Bs : Ancho del soporte (m)
0.40
0.40
Ws : Peso aproximado del soporte (N)
1511
Celosía
V
120.0
: Velocidad básica del viento (km/h)
hsnm : altura sobre el nivel del mar
500
qz : Presión del viento (N/m2)
357.55
f
40.00
: Índice de solidez de la estructura soporte (%)
Cf : Coeficiente de fuerza - Para cables
1.20
- Para equipos
0.85
- Para estructuras en celosía
2.02
Carga total de viento F = qz x Cf x Ac Aa : Aceleración
0.30
I
1.50
: Coeficiente de uso o importancia para sismo
Fa : Factor de amplificación del suelo R : Coeficiente de reducción sísmica Sa : Coeficiente sísmico último
1.5 1 1.69
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Por polo
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
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Anexo 1
Página A1--23
2. CARGAS
VERTICALES
Dirección Z
Debidas al peso propio : Wc : Peso del conductor (N)
17
We : Peso del Equipo (N)
350
Ws : Peso Aproximado del Soporte (N)
1511
Debidas al efecto del Sismo :
Svc : Carga de sismo sobre el conductor (N)
14
Sve : Carga de Sismo sobre el equipo (N)
281
Svs : Carga de Sismo sobre el soporte (N)
1214
HORIZONTALES
Dirección X
Dirección Y
Punto de Aplicación
Debidas a la conexión entre equipos
(m)
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N)
0
350
3.26
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N)
200
1450
3.26
Dirección X
Dirección Y
Debidas al efecto del Viento :
Punto de Aplicación
Vc : Carga de viento sobre el conductor (N)
16
3.26
Ve : Carga de viento sobre el equipo (N)
64
64
2.73
Vs : Carga de viento sobre el soporte (N)
254
254
1.10
Debidas al efecto del Sismo : Cargas símicas de trabajo S/N?=
S
Sc : Carga de sismo sobre el conductor (N)
21
21
3.26
Se : Carga de sismo sobre el equipo (N)
422
422
2.73
Ss : Carga de sismo sobre el soporte (N)
1821
1821
1.10
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
ELECTRIFICADORA DEL META S.A. E.S.P.
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Anexo 1
Página A1--24
3. CARGAS Y MOMENTOS A NIVEL DE FUNDACIONES
VERTICALES
Dirección Z
Debidas al peso propio (N) :
1878
Debidas al efecto del sismo (N):
1509
Debidas al efecto del Sismo : MOMENTOS
Dirección X
Dirección Y
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N x m)
1141
0
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N x m)
4727
652
Debidas al efecto del viento (N x m):
456
506
Debidas al efecto del sismo (N x m):
3223
3223
Dirección X
Dirección Y
TE : Carga de conexión sin cortocircuito (N)
0
350
TD : Carga de conexión con cortocircuito (N)
200
1450
Debidas al viento (N)
334
319
Debidas al sismo (N)
2264
2264
Debidas a la conexión entre equipos :
HORIZONTALES
Debidas a la conexión entre equipos
CARGAS POR APOYO A NIVEL DE PEDESTAL Fz
Fx
Fy
Mx
My
Peso + Tiro + Viento X
N -1878
N 334
N 350
Nxm 1141
Nxm 506
Peso + Tiro + Viento Y
-1878
0
669
1597
0
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y + Sismo Z
-369
2264
1029
2108
3223
Peso + Tiro + Sismo X + 0.3 Sismo Y - Sismo Z
-3387
2264
1029
2108
3223
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X + Sismo Z
-369
679
2614
4364
967
Peso + Tiro + Sismo Y + 0.3 Sismo X - Sismo Z
-3387
679
2614
4364
967
Peso + Corto
-1878
200
1450
4727
652
Envolvente
-3387
2264
2614
4727
3223
COMB. No.
FACTORES DE MAYORACIÓN PARA LAS COMBINACIONES DE CARGA GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
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Anexo 1
Página A1--25
Combinación
Pp
Ct
COMB01
1.2
1.3
COMB02
1.2
1.3
COMB03
1.2
COMB04
Cc
Cvx
Cvy
Csx
Csy
Csv
1.3
1.4
0.3
1.4
1.2
1.3
1.4
0.3
-1.4
COMB05
1.2
1.3
0.3
1.4
1.4
COMB06
1.2
1.3
0.3
1.4
-1.4
COMB07
1.2
1.3 1.3
1.1
DISEÑO DE LOS PERNOS DE ANCLAJE DE LA ESTRUCTURA A LA CIMENTACIÓN
3500 daN/cm2
Fy: Fu:
550.00 MPa
Diámetro perno: Máximo % de uso:
3/4 pulg 13.60
ly:
0.30 m
lx:
0.30 m
Área Roscada:
2.15 cm²
No. de rosca por pulgada:
10
Longitud mínima de empotramiento:
Tensión
Cortante
COMBO
Área 1 perno Calculada
268 mm
% de uso
2
(daN)
(daN)
(cm )
COMBO 01
227.6
12.1
0
COMBO 02
219.1
16.7
0
3.39
COMBO 03
879.3
62.2
0
13.45
COMBO 04
803.8
62.2
0
12.44
COMBO 05
879.3
67.5
0
13.60
COMBO 06
803.8
67.5
0
12.60
COMBO 07
849.5
36.6
0
12.33
GUÍA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Y CIMENTACIONES DE EQUIPOS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN OCOA 115 kV
3.37