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Ing. Taketoshi Kiyota

Alternativas para Cimentación de Torres de Transmisión

Montante: Angular, simple o múltiple que funciona como elemento portante principal de una torre de transmisión.

Patas: El conjunto de Montante, Puntón y Rompe-tramos (tralichería) que forman la conexión de la torre a sus apoyos.

P1: Perno de referencia de una pata de las torres de transmisión.

Patas + - : Patas que pueden adicionarle o acortarle altura a una torre de transmisión, sin variar la configuración del cuerpo de la

misma.

Stubs: Anclajes mecánicos que se utilizan para transferir cargas de la torre a estructuras de apoyo.

Términos Básicos para Líneas de Transmisión:

Ing. Taketoshi Kiyota

Pata, Montante, Puntón y Corta-tramos

Términos Básicos para Líneas de Transmisión:

Ing. Taketoshi Kiyota

Montante

Puntón

Corta-tramos

Patas + y -

Términos Básicos para Líneas de Transmisión:

Ing. Taketoshi Kiyota

Patas +

Patas -

Compresión en las 4 patas – Torres de Tensión

Mecánica de Torres - Fuerzas Involucradas:

Ing. Taketoshi Kiyota

Fuerzas Involucradas:

1. Vano de Peso: Peso del conductor

tributario a la torre.

2. Vano de Viento: Fuerza estática ejercida sobre el conductor, ráfaga

máxima ajustada según ASCE 74

Horizontal

Vertical

Tensión en las 2 patas – Torres de Angulo

Mecánica de Torres - Fuerzas Involucradas:

Ing. Taketoshi Kiyota

Fuerzas Involucradas:

1. Vano de Peso: Peso del conductor

tributario a la torre.

2. Vano de Viento: Fuerza estática ejercida sobre el conductor, ráfaga

máxima ajustada según ASCE 74

3. Ángulo de Línea: Componente Horizontal de

la tensión causada por el ángulo.

Horizontal

Vertical

Tensión en las 2 patas – Torres de Angulo

Mecánica de Torres - Fuerzas Involucradas:

Ing. Taketoshi Kiyota

Ángulo de Línea

T

T

β

2 T sin(β) Otros Factores:

Desbalances de vanos

Conductores rematados

T1

T2

Tensión en las 2 patas Torres de Remate

Mecánica de Torres - Fuerzas Involucradas:

Ing. Taketoshi Kiyota

Estructuras de Cimentación que deben soportar ambos tensión y compresión

El diseño de cimentaciones para torres es generalmente controlado por la condición de tensión.

Cimentación Tradicional - Parrillas

Ing. Taketoshi Kiyota

En algún lugar bajo el agua

Cimentación Tradicional - Parrillas

Ing. Taketoshi Kiyota

FS Tensión = W Suelo / F Tensión > 2,00

FS Compresión = q Parrilla / q adm > 2,00Para una TRF, H = 3,90m y B = 3,35m

Control de aguas

Compactación de Suelo a 14.7kN/m3

Fricción del suelo como factor adicional

Cimentación Tradicional - Parrillas

Ing. Taketoshi Kiyota

Excavacion: 1-3 díasArmado parrilla: 1 díaNivelación: 1 díaFraguado: 1 díaCompactación: 3 días

Recursos: • Personal Liniero• Compactadora• Maquinaria de excavación• Lastre o material de sustitución

Datos Derivación Tejar

Cimentación Tradicional - Parrillas

Ing. Taketoshi Kiyota

Parrilla Ahogada parcialmente en Concreto:

La carencia de patas apropiadas forzaron el uso de una pata más corta.

Se recomendó ahogar la parrilla en concreto.

Torre 61 LT Rio Macho – El Este

Cimentación Alternativa - Stubs

Ing. Taketoshi Kiyota

Pilote por Fricción

Penetración VerticalAdherencia

Concreto – Acero

Punto P1

Aletas: Cantidad y

dimensiones determinadas por

diseño

Cimentación Alternativa - Stubs

Ing. Taketoshi Kiyota

cfFytx '85.03

cfFy

ttrx'85.04.1

Fluencia de Angular Stub:Según AISC Tabla 5-2, si Ae/Ag < 0.745 la fluencia a tensión rige sobre la ruptura a tensión.

Transferencia a Concreto:Mediante perno(s) por cortante.

FuVn 62.0

Transferencia a Aletas:Mediante perno(s) por cortante. Según ASCE 10, para pernos ASTM A394 y 490 se debe usar la resistencia especificada en norma.

Espaciamiento de Aletas:Según norma ASCE -10, el espaciamiento entre aletas es de 2 veces la longitud de pata del angular

Cimentación Alternativa - Stubs

Ing. Taketoshi Kiyota

Eslabón crítico:Arrancamiento en ConcretoSegún ACI 318 Apéndice D, la resistencia básica al arrancamiento es:

2

3

)(' efhcfkcNb

Para el arrancamiento de aletas sucesivas: Se toma el fondo del prisma superior como límite del prisma inferior, entonces:

hef = Separación entre aletasLa resistencia es:

NbAA

N NcpNcNednco

nccb ,,,

Anc: Área proyectada de la superficie de falla.

Anco: 9*hef2 o área de pilote

Losas Flotantes

Ing. Taketoshi Kiyota

TSL2-230D LP 6790 LT Cañas – Guayabal Derivación El ViejoDimensiones aproximadas 8,00m x 8,00m x 0,60m

Losas Flotantes

Ing. Taketoshi Kiyota

TAEL2-230D LP 7271 (70m de altura) LT Cahuita – Sixaola Torre 124

Dimensiones aproximadas 25,50m x 25,50m x 0,65m

Elevación Adicional

La torre se elevó utilizando pedestales de concreto+ 4,00m

Stubs con penetración vertical de 2,80m

Excavación: 3 díasTraslado:1 díaRefuerzo:1 mesColado:3 días

400m3 de concreto

Losas Flotantes

Ing. Taketoshi Kiyota

Modelación Mediante Resortes Multi-lineales

Pilotes por Fricción

Ing. Taketoshi Kiyota

Diámetro de Perforación determinado por equipo de perforación. (1,00m)

Perforación: 1 día. Colado: 2 díasArmadura: 1 Mes (para 88 pilas)Concreto: 14m3 / torreAcero: 380 kilos / torre

Profundidad de Pilotes:TSP2-230D: 4,40mTSL2-230D: 3,80m

Stubs TSL2P. Vertical =1800mm, 4 aletas L110x110x9

Stubs TSP2P. Vertical = 2200mm, 4 aletas L120x120x9,5

ACI 543

Pilotes por Fricción

Ing. Taketoshi Kiyota

Datos de Refuerzo Pilote TSP2:10 varillas #7 Aros #3 @

10cm

Datos de Refuerzo Pilote TSL2:8 varillas #7, Aros #3 @

10cm

Pedestal Torre 124 LT Cahuita – Sixaola32 varillas #8, aros #4 @ 10cm

Stubs con RCC o Concreto Hidráulico

Ing. Taketoshi Kiyota

Stubs con Micropilotes

Ing. Taketoshi Kiyota

Stubs con Micropilotes

Ing. Taketoshi Kiyota

1. La torre se ancla a una estructura de concreto mediante sus stubs.

2. Se transfiere la carga a los micropilotes.

3. Los micropilotes transfieren la carga al suelo, ya sea de tensión o compresión mediante adherencia al suelo cohesivo o fricción a suelo granular.

Stubs con Micropilotes

Ing. Taketoshi Kiyota

ST El Tejar

Micropilotes utilizados para las cimentaciones de los marcos de subestación.

Conclusiones

Ing. Taketoshi Kiyota

1. Proceso Multidisciplinario, ingeniería geotécnica, ingeniería estructural, topografía, geología y geofísica e ingeniería en construcción.

2. No hay una solución de cimentación única para todo tipo de terrenos.

3. Las parrillas no funcionan en todas las condiciones donde actualmente se construyen las líneas de transmisión.

4. La solución más barata de punto de vista de materiales no necesariamente es la solución viable debido múltiples factores.

5. No se debe de cerrar el debate en lo que concierne a las nuevas tendencias y alternativas de cimientaciones.

Ing. Taketoshi Kiyota

Muchas Gracias por su Atención!


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