memoria de calculo mastil 4.5 m
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1. MEMORIADESCRIPTIVAYDECALCULO
Fig.1ModelotridimensionalenSap2000V150
2. NORMASDEDISEOUTILIZADAS
NormaANSI/TIA222G:Normaestructuralparaantenasyestructurasquesoportanantenas.ReglamentoNacionaldeedificaciones2006:E090EstructurasMetlicas.
3. DESCRIPCINDELAESTRUCTURAEldiseodelmonopolocontemplalascargasproducidasporlainstalacindelassiguientesantenasyaccesorios:
1antenasMW. 3antenasRF. 2antenasRRU.
Deflexinmxima 0.750.30
4. GEOMETRIADELAESTRUCTURA
Fig.2Perfilmstil,antenayequipoRRU
MEMORIADECALCULOMASTILARRIOTRADOH=4.50m
Enelpresentedocumentosedetallanlasespecificacionestcnicas,consideracionesgeneralesynormasconstructivasparaelsuministro,instalacin,inspeccinyacabadodelaunmstilarriostradode4.5mdealtura,elmismoqueserealizmedianteanlisistridimensionalconelsoftwaresap2000V15.0.
Eldesarrollodeldiseodeestaestructuraconsideraaspectosdiversosqueincluyencargas,capacidaddefabricacin,mtodosdeembarque,construccinymtodosdemantenimiento.
oElmstilesunaestructurametlicade4.50metrosdealtura,lacualpresentaunaseccincirculaode4"dedimetroalolargodesualtura,conarriostresdiagonalesde2"dediametro.
SerealizelanlisisestructuraldelmstilarriostradobasndonosenlaNormaAISCLRFD99,usandolascombinacionesdecarga,quenosdarnlosmximosesfuerzosenloselementosyelmximodesplazamientoenlapartesuperior.SeverificlaestructuraapoyndonosenelprogramaSAP2000V15.0
Losparmetrosqueintervieneneneldiseodelmstilsonlaresistenciadelosperfiles;desplazamientoytorsinenlacimadelmstil.
TorsinMxima
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5. CARGAS
3.1.CargaMuerta(D)
1antenasMW= 80 kg.c/u 3antenasRF= 50 kg.c/u 2antenasRRU= 80 kg.c/u
Fig.3:Cargasmuertasenlaestructura
3.2.CargaViva(L)
Montaje= 120 kg
Fig.4:Cargasvivasenlaestructura
3.3.CargaViento(Wo)Lafuerzadevientodediseo,Fw,sedeberdeterminardelasiguientemanera:
FW=FST+FA+FG
FST=Fuerzadevientodediseosobrelaestructuradeacuerdocon2.6.9.1FA=Fuerzadevientodediseosobrelosaccesoriosdeacuerdocon2.6.9.2FG=Fuerzadevientodediseosobrelasriendasdeacuerdocon2.6.9.3
AntesvemossegnlanormaANSI/TIAelclculodealgunosparmetrosimportantes:
3.3.1.PresinDinmica(qz)Deacuerdocon2.6.9.6 qz=0.00256KzKztKdV2I(Ib/ft2)
qz=0.613KzKztKdV2I[N/m2]
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Donde:
Kz=coeficientedepresindinmicadeacuerdocon2.6.5.2Kzt=factortopogrficodeacuerdocon2.6.6.4Kd=factordeprobabilidaddeladireccindelvientodeacuerdoconlaTabla22.V=velocidadbsicadelvientoparalacondicindecargainvestigada,mph[m/s]I=factordeimportanciadeacuerdoconlaTabla23.
Kz= 0.92 ExposicinBKzt= 1 CategoriaTopogrfica1Kd= 0.95 EstucturaTubularI= 0.87 ClaseI
V120= 33.3 m/sV100= 27.8 m/sqz120= 53.0 Kg/m2qz100= 36.8 Kg/m2
3.3.2.FactordeRfaga(qz)
Donde:
h=Alturadelaestructura.
Gh= 0.48
3.3.3.EPAsEPAs= 0.36
Acontinuacinpresentamoslasfuerzasdevientosobrelaestructura,sobrelosaccesorios
3.3.2.FuerzadeVientodeDiseoSobrelaEstructura(FST)
Lafuerzadevientodediseo,FST,aplicadaacadaseccindeunaestructurasedeberdeterminardelasiguientemanera:
Fst=qzGh(EPA)sDonde:
Fst=Fuerzadevientodediseohorizontalsobrelaestructuraenladireccindelviento.qz=presindinmicadeacuerdocon2.6.9.6.Gh=factorderfagadeacuerdocon2.6.7.
(EPA)s=reaproyectadaefectivadelaestructuradeacuerdocon2.6.9.1.12.6.9.1.2.
Paraestecasoseestatomandocomofactorel100%porloquelafuerzaaplicadalinealensupervivenciayoperacin
FST120= 19.06 kgFST100= 13.24 kg
6. COMBINACIONESDECARGAS
Lasestructurasyfundacionessedeberndiseardemaneratalquesuresistenciadediseoseamayoroigualquelassolicitacionesdebidasalascargasmayoradasparacadaunadelassiguientescombinacionescorrespondientesalestadolmite:
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COMB1: 1.2D+1.0Dg+1.6WoCOMB2: 0.9D+1.0Dg+1.6WoCOMB3: 1.2D+1.0Dg+1.0Di+1.0Wi+1.0TiCOMB4: 1.2D+1.0Dg+1.0ECOMB5: 0.9D+1.0Dg+1.0E
Donde:D=cargapermanentedelaestructuraylosaccesorios,excluyendolasriendas.Dg=cargapermanentedelasriendas.Di=pesodehielodebidoalespesordehielomayorado.E=cargassmica.Ti=solicitacionesdebidasalatemperatura.Wo=cargadevientosinhielo.Wi=cargadevientoconcurrenteconespesordehielomayorado.
Excepciones:1.Noesnecesarioconsiderarlosefectosdelatemperaturaparalasestructurasautosoportadas.2.NoesnecesarioconsiderarlascargasdehieloyssmicasparalasestructurasdelaClaseI.3.Nosedeberaplicarunfactordecargaalatensininicialdelasriendas.4.Lascombinaciones2y5solamenteseaplicanalasestructurasautosoportadas.
7. PROPIEDADESDELAESTRUCTURASehaconsideradocomovelocidaddevientodesupervivencia120.00KPH,devientodeoperacin100.00KPH.
Losperfileslaminadosyplanchasserndeaceroalcarbono,conformeindicalanormaASTMA36.Laspropiedadesmecnicasmnimasqueincluyenson:
Esfuerzoadmisible2500kg/cm2.Resistenciaderotura4100kg/cm2
.Perfilesyplanchas,pesoderevestimiento:Mnimo550gr/m
.PernosyTuercas,pesoderevestimiento:Mnimo350gr/m
9. ANALISISYDISEO:VIENTOPARACONDICIONESDESUPERVIVENCIA V= 120 km/h
9.1.DireccinXFuerzadevientoaplicadaenelmstil FST= 4.24 kg/mFuerzadevientoaplicadaenlosarriostres Farriostre= 2.65 kg/mFuerzadevientoaplicadaenantenasRF FRF= 31.77 kg(c/u) readeexposicin(m2)= 0.60FuerzadevientoaplicadaenantenasRRU FRRU = 12.71 kg(c/u) readeexposicin(m2)= 0.24FuerzadevientoaplicadaenantenasMW FMW= 14.97 kg readeexposicin(m2)= 0.28
9.2.DireccinYFuerzadevientoaplicadaenelmstil FST= 4.24 kg/mFuerzadevientoaplicadaenlosarriostres Farriostre= 2.65 kg/m
ElgalvanizadoserealizaraporinmersinencalienteyenespesoresdeacuerdoalanormaASTMA123,incluyeMiembrosestructurales:
Elgalvanizadoesdeexcelenteadherenciadetalmaneraqueevitaeldesprendimientoencualquierpartedelasuperficiedeloselementosdurantelosprocesosnormalesdetransporte.
Elprocesodesoldaduraseefectaconsoldadorescalificadosymquinasquegeneranbajocalorparaevitarlasdeformacionesysobretodoparadisminuirlastensionesresidualesqueseproducenduranteelprocesodesoldadura,lalimpiezaposterioralasoldaduraconsisteenliberarescamassueltas,escorias,xidos,grasa,entreotros.
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FuerzadevientoaplicadaenantenasRF FRF= 31.77 kg readeexposicin(m2)= 0.60FuerzadevientoaplicadaenantenasRRU FRRU= 33.89 kg readeexposicin(m2)= 0.64FuerzadevientoaplicadaenantenasMW FMW= 14.97 kg readeexposicin(m2)= 0.28
Fig.5:FuerzassobreelmastildevientoenladireccinX,Y
Fig.6:FuerzaspuntualessobrelasantenasdevientoenladireccinX,Y
Fig.7:Ratiosenlaestructuraencondicionesdesupervivencia
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Fig.8:Reaccionesenlaestructura
10. ANALISISYDISEO:VIENTOPARACONDICIONESDEOPERACIN V= 100 km/h
10.1.DireccinXFuerzadevientoaplicadaenelmstil FST= 2.94 kg/mFuerzadevientoaplicadaenlosarriostres Farriostre= 1.84 kg/mFuerzadevientoaplicadaenantenasRF FRF= 22.06 kg readeexposicin(m2)= 0.60FuerzadevientoaplicadaenRRU FRRU= 8.83 kg readeexposicin(m2)= 0.24FuerzadevientoaplicadaenantenasMW FMW= 10.40 kg readeexposicin(m2)= 0.28
10.2.DireccinYFuerzadevientoaplicadaenelmstil FST= 2.94 kg/mFuerzadevientoaplicadaenlosarriostres Farriostre= 1.84 kg/mFuerzadevientoaplicadaenantenasRF FRF= 22.06 kg(c/u) readeexposicin(m2)= 0.60FuerzadevientoaplicadaenRRU FRRU= 23.54 kg(c/u) readeexposicin(m2)= 0.64FuerzadevientoaplicadaenantenasMW FMW= 10.40 kg readeexposicin(m2)= 0.28
Fig.9:FuerzasdevientosobrelaestructuraencondicionesdeoperacinX,Y
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Fig.9:Desplazamientoyrotacinenlaestructuraencondicionesdeoperacin
DireccinX= 5.59mm 0.001 0.071 DireccinY= 5.64mm 0.001 0.072
Lasdeflexionesseencuentrapordebajode0.75,ylasrotacionesmenoresalos0.3