cimentaciones torres de energia electrica

7/25/2019 Cimentaciones Torres de Energia Electrica

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UNIVERSIDAD CONTINENTAL DECIENCIAS E INGENIERIA

PROGRAMA : GENTE QUE TRABAJA.

CURSO : LINEAS DE TRANSMISION

DOCENTE : ING. CESAR ALFREDO CHILET LEON

TEMA

CIMENTACION DE TORRES DE TRANSMISON

ALUMNO AUGUSTO PAREDES TAIPE

HUANCAYO JUNIO 2016


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INTRODUCCION

Una !""# $# "an%&'%'(n ) %* '+! $# ,*n$a-'!n#% -!n %*%

"#%+#-'!% -/-*!% +a"a a% #%"*-*"a% $# n#a% $#"an%&'%'(n $#+#n$#n $# #% a$! $# -a"3a% $# a !+!3"a,a )

$# a% -!n$'-'!n#% del subsuelo, Lo que por lo tanto se requiere una solucin

de cimentacin diferente para cada estructura. las lneas de transmisin siguen por lo

general una poligonal abierta la misma que atraviesa diferentes formaciones

geolgicas, topogrficas, climticas y por ende diferentes tipos de subsuelo,

que en cuanto tienen efecto sobre los parmetros utilizados en la ingeniera

civil dificultan la racionalizacin o sistematizacin de las soluciones decimentacin. las fundaciones para lneas de bajo voltaje suelen ser de tipo

monobloque, es decir que existe un solo cimiento para las cuatro patas de la

torre. en tal caso la condicin predominante para el diseo de las mismas

es el volcamiento y las fuerzas que lo contrarrestan, el peso de la

estructura, el cimiento, y la accin lateral del terreno deben se suficientes

para equilibrar la accin del momento del vuelco, con un coeficiente de seguridad

adecuado. para determinar las dimensiones y profundidad de ese tipo de

cimiento el mtodo de diseo ms utilizado es el mtodo suizo o mtodo de

sulzburger.


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GENERALIDADES

TIPOS DE L4NEAS DE TRANSMISI5N

Lneas de transmisin de conductor paralelo lnea de transmisin de cableabierto. !na lnea de transmisin de cable abierto es un conductor paralelo de

dos cables, y se muestraen la figura "#$a. %onsiste simplemente de dos cables

paralelos, espaciados muy cerca y solo separados por aire.Los espaciadores

no conductivos se colocan a intervalos peridicos para apoyarse y mantener se

a la distancia, entre la constante de los conductores. La distancia entre los dos

conductores generalmente est entre & y $ pulgadas.

'l dielctrico es simplemente el aire, entre y alrededor de los dos conductores

en donde se propaga la onda ('). La *nica ventaja real de este tipo de lnea

de transmisin es su construccin sencilla. +a que no ay cubiertas, las

prdidas por radiacinson altas y es susceptible a recoger ruido.

'stas son las desventajas principales de una lnea de transmisin de cable

abierto. -or lo tanto, las lneas de transmisin de cable abierto normalmente

operan en el modo balanceado.
http://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/materiales-construccion/materiales-construccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/enuclear/enuclear.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/contamacus/contamacus.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/materiales-construccion/materiales-construccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/enuclear/enuclear.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/contamacus/contamacus.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtml


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. S#--'!n#% "an%#"%a#%

%ables gemelos doble terminal/. Los cables gemelos son otra forma de lnea

de transmisin para un conductor paralelo de dos cables, y se muestra en la

figura "#$b. Los cables gemelos frecuentemente son llamados cable de cinta.

Los cables gemelos esencialmente son igual que una lnea de transmisin de

cable abierto, excepto que los espaciadores que estn entre los dos

conductores se reemplazan con un dielctrico slido continuo. 'sto asegura los

espacios uniformes a lo largo de todo el cable. (picamente, la distancia entre

los dos conductores es de 012$ de pulgada, para el cable de transmisin de

televisin. Los materiales dielctricos ms comunes son el tefln y el

polietileno.

Ca7# $# +a" "#n8a$!. !n cable de par trenzado se forma doblando

3trenzando3/ dos conductores aislados juntos. Los pares se trenzan

frecuentemente en unidades y las unidades, a su vez, estn cableadas en eln*cleo. 'stas se cubren con varios tipos de fundas, dependiendo del uso que

se les vaya a dar. Los pares vecinos se trenzan %on diferente inclinacin el

largo de la trenza/ para poderreducir la interferencia entre los pares debido a la

induccinmutua. Las constantes primarias del cable de par trenzado son sus

parmetros elctricos resistencia, inductancia, capacitancia y conductancia/.

4ue estn sujetas a variaciones con el ambiente fsico como temperatura,

umedad y tensin mecnica, y que dependen de las variaciones en lafabricacin. 'n la figura " se muestra un cable de par trenzado.

Pa" $# -a7#% +"!#3'$! -!n a"&a$*"a. -ara reducir las prdidas por

radiacin e interferencia, frecuentemente se encierran las lneas de transmisin

de dos cables paralelos en una malla metlica conductiva. La malla se conecta

a tierray act*a como una proteccin. La malla tambin evita que las sealesse

difundan ms all de sus lmites y evita que la interferencia electromagnticallegue a los conductores de seales. 'n la figura "#$d 5e muestra un par de
http://www.monografias.com/trabajos5/adoles/adoles.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/elme/elme.shtml#induccionhttp://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerza-aceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/signos-simbolos/signos-simbolos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/lide/lide.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/adoles/adoles.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/elme/elme.shtml#induccionhttp://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerza-aceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/signos-simbolos/signos-simbolos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/lide/lide.shtml


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cables paralelos protegido. %onsiste de dos conductores de cable paralelos

separados por un material dielctrico slido. (oda la estructura est encerrada

en un tubo trenzado conductivo y luego cubierto con una capa protectora de

plstico.

Ln#a% $# "an%&'%'(n -!a9'a ! -!n-n"'-a

Las lneas de transmisin de conductores paralelos son apropiadas para las

aplicaciones de baja frecuencia. 5in embargo, en las frecuencias altas, sus

prdidas por radiacin y prdidas dielctricas, as como su susceptibilidad a la

interferencia externa son excesivas. -or lo tanto, los conductores coaxiales se

utilizan extensamente, para aplicaciones de alta frecuencia, para reducir las

prdidas y para aislar las trayectorias de transmisin. 'l cable coaxialbsico

consiste de un conductor central rodeado por un conductor exterior concntrico

distancia uniforme del centro/. 6 frecuencias de operacin relativamente altas,

el conductor coaxial externo proporciona una excelente proteccin contra la

interferencia externa. 5in embargo, a frecuencias de operacin ms bajas, el

uso de la proteccin no es coestable. 6dems, el conductor externo de un

cable coaxial general mente est unido a tierra, to que limita su uso a las

aplicaciones desbalanceadas.

'sencialmente, ay dos tipos de cables coaxiales7 lneas rgidas llenas de aire

+ lneas slidas flexibles. 'l material aislante es un material de polietileno

slido no conductivo que proporciona soporte, as como aislamiento elctrico

entre el conductor interno y el externo. 'l conductor interno es un cable de

cobreflexible que puede ser slido o ueco.

Los cables coaxiales rgidos llenos de aire son relativamente caros de fabricar,

y el aislante de aire tiene que estar relativamente libre de umedad paraminimizar las prdidas Los cables coaxiales slidos tiene prdidas menores y

son ms fciles de construir, de instalar, y de dar mantenimiento. 6mbos tipos

de cables coaxiales son relativamente inmunes a la radiacin externa, ellos en

si irradian muy poca, y pueden operar a frecuencias mas altas que sus

contrapartes de cables paralelos. Las desventajas bsicas de las lneas de

transmisin coaxial es que son caras y tienen que utilizarse en el modo

desbalanceado.
http://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTROhttp://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/ponchado/ponchado.shtml#cable2http://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#COBREhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTROhttp://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/ponchado/ponchado.shtml#cable2http://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#COBREhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtml


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Ba*n#%. !n dispositivo de circuitosque se utiliza para conectar una lnea de

transmisin balanceada a una carga desbalanceada se llama balun

balanceado a desbalanceado/. 8 ms com*nmente, una lnea de transmisin

desbalanceada, como un cable coaxial, se puede conectar a una carga

balanceada, como una antena, utilizando !n transformador especial con un

primario desbalanceado y un bobinado secundario con conexin central.

'l conductor externo protector/ de una lnea de transmisin coaxial

desbalanceada generalmente se conecta a tierra. 6 frecuencias relativamente

bajas, pile de utilizarse un transformador ordinario para aislar la tierra de la

carga, como se muestra en la figura "a. 'l balun debe tener una proteccin

electrostticaconectada a tierra fsicapara minimizar los efectos de capacitan

cas dispersas.

-ara las frecuencias relativamente altas, existen varios tipos diferentes de

balunes para las lneas de transmisin.

'l tipo ms com*n es un balun de banda angosta, llamados a veces balun

coque, camisa o balun de bazuca, como se muestra en a figura ""b. 5e

coloca alrededor una camisa de un cuarto de longitud de onda y se conecta al

conductor externo de un cable coaxial. 'n consecuencia, la impedancia que se

ye, desde la lnea de transmisin, est formada por una camisa y el conductor

externo y es igual a infinito o sea, que el conductor externo ya no tiene una

impedancia de cero a tierra/. 6s que, uno de los cables del par balanceado se

puede conectar a la camisa sin acer un cortocircuito a la seal. 'l segundo

conductor se conecta al conductor interno del cable coaxial.

'n redes de media tensin y asta las ms altas usadas en 6rgentina de asta

088 9v., se emplean torres de ormign y reticulado de acero. 'n la figura 22

vemos los esquemas ms corrientes de estas torres. La eleccin del tipo de

torre se ace sobre la base de criterios econmicos, de sismicidad y en base el

vano, que es la distancia entre dos torres. Los estudios tcnico#econmicos,

que tienen en cuenta los factores tcnico, climticos y precios, permiten

generar programas de computacin con los cuales se determina lo que se

denomina vano econmico, que es la distancia entre torres que ace mnimo el
http://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuitohttp://www.monografias.com/trabajos15/origen-tierra/origen-tierra.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/electrostatica/electrostatica.shtmlhttp://www.monografias.com/Fisica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuitohttp://www.monografias.com/trabajos15/origen-tierra/origen-tierra.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/electrostatica/electrostatica.shtmlhttp://www.monografias.com/Fisica/index.shtml


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costo por 9ilmetro. Las estructuras de soporte, torres o postes, pueden ser de

suspensin o de retencin.

Las primeras se instalan en los tramos rectos de las lneas, mientras que las

segunda son para los lugares en que, adems, la lnea debe soportar esfuerzos

laterales, producto del cambio de direccin ngulo/ o finales de lnea. La figura

2& nos ensea dos tipos de torres de ormign centrifugado.

:tese que tanto en la *ltima figura 28 y la 22, las torres tienen el llamado ilo

de guardia, marcado con las letras ;


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Figura 11


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computarizados que minimizan el peso de las estructuras. Los postes de

ormign, en cambio, sern del tipo armado, centrifugado o pretensado. Las

crucetas o mnsulas, sern del mismo material en la mayor parte de los casos.

'n la figura tenemos la silueta de una torre autoportante o de retencin.

'n la figura tenemos una torre de suspensin o arriendada, que es ms

econmica.

'n todos los casos, las fundaciones representan un papel importante en la

seguridad y en el costo de una lnea de transmisin, y deben permitir la fcil

colocacin de las tomas de tierra que vemos en la figura.


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'l tipo de terreno, por su agresividad, determina el cemento que se debe

emplear. ;ay torres de tipo especial, ya que en ellas se produce la

transposicin.

6 fin de acer aproximadamente igual a los valores de las constantes de las

lneas, para cada fase, en tramos adecuados, se acen cambios en el orden en

que se encuentran las fases. 'n las figuras anteriores se ve que las fases =,5 y

( estn en un plano, lo que determina que la capacidad, la autoinduccin y las

prdidas, no sean de igual valor. -or lo tanto esto se resuelve cambiando dos

veces a lo largo del recorrido la posicin relativa de esas fases. -ero el punto

en que esto se produce, requiere de una torre particular, con disposiciones

tpicas para estos casos.

Los conductores de las lneas areas de alta tensin se construyen con un

n*cleo de alambres de acero que contribuyen a la resistencia mecnica,

rodeado de una formacin de alambres de aleacin de aluminio tal como ilustra

la figura 20. Los valores mas corrientes suelen ser7

>88108 mm& &?81?8 mm& 2081&0 mm& 2&81&8 mm&

@0120 mm& A812& mm& 081" mm&

La primera cifra es la seccin *til del aluminio y que conduce la corriente. La

segunda es el acero.

's muy com*n que para cada fase, se utilice mas de un conductor. 'n las que

se puede apreciar que cada fase se compone de ? conductores, como los de la

figura 20. 'sto ace necesario el empleo de accesorios metlicos, la morseteria

o graperia, que en tensiones muy alta, requieren un delicado diseo.


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Figura 15

!na lnea importante de transmisin de energa es una obra de ingeniera, que

tiene muco que ver con la ingeniera elctrica y la ingeniera civil. %uando se

decide ejecutar esta obra entre dos puntos distantes, lo primero que se debe

examinar, es la traza, o sea, el recorrido. 'sto implica un cuidadoso estudio

topogrfico para encontrar la mejor solucin, junto con el estudio de suelos,

para poder dimensionar las fundaciones.

%on los elementos se optimiza el problema y se determina el vano econmico

que se a de usar, que ace mnimo el costo. 'n la figura 2" vemos un ejemplo

de traza, en que para el cruce de un ro y la subida de una sierra, ay que

adaptarse al terreno, lo que obliga a la adopcin de torres de tipo especial, de

retencin, ms caras. 'n los tramos lineales se pueden usar torres de

suspensin, todas iguales, con ventaja en los costos.

'l estudio de la topografa del recorrido permite determinar el lugar exacto

donde se instalara cada torre. 5e evitan los cambios de direccin, porque ello

obliga a la colocacin de torres de retencin en esos puntos.

Los esfuerzos o solicitaciones que deben resistir las torres son, adems del

peso propio y los efectos de la naturaleza sobre las mismas, las que les


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trasmiten los conductores. 'n la figura 2A vemos el croquis de una torre como

la de la figura 22 dereca, que cumple la funcin de ngulo, es decir, desvo de

la direccin de la lnea. 5e observa que la torre debe soportar los efectos de las

solicitaciones de los conductores, que se componen del peso propio del

conductor ms el peso de las cadenas de aisladores, a lo que se suma la

accin del viento.

6l peso propio se debe sumar el peso del manguito de ielo que se forma luego

de una nevada y que expuesto, al viento, ofrece una superficie lateral

apreciable. (odos estos defectos, sumados, componen las solicitaciones sobre

la torre. -or otra parte, el proyecto de una lnea implica el adecuado diseo del

ilo conductor, que es una catenaria, que se muestra en el ejemplo de la figura

2", en que el ilo conductor aparece suspendido entre dos puntos de distinta

cota. La distancia entre el punto ms elevado y el punto ms bajo se llama

fleca y es un n*mero importante, sea para el dimensionado del conductor,

como en los trabajos de instalacin y montaje.

Figura 17

%omo la temperatura de trabajo cambia, lo mismo que el viento a que esta

sometido el conductor, la fleca es un n*mero variable. La teora de estas

catenarias permite conocer el valor de la tensin (x en cada punto de su

recorrido B, ocasionada por sus componentes orizontales y verticales, con lo

cual se determina la seccin resistente y el valor de la tensin ( en el punto de

apoyo permite conocer el esfuerzo que trasmiten a la graperia de sujecin a la

torre.


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F'3*"a 1;Cundaciones de tierra7 Los anclajes de acero colocados con revestimientos de

proteccin son econmicos y se an usados con xito para torres de

sustentacin o alineacin. 'l tipo ms satisfactorio de anclaje de acero es el

piramidal, bien sea triangular, bien sea cuadrado, construido con ierro ngulo

y con una reja abulonada en la cara interior. Los anclajes de acero galvanizado

enterrados en el suelo durarn casi tanto como la estructura en suelos de

condiciones ordinarias, pero no son satisfactorios, sin proteccin especial, enterrenos con alg*n contenido de azufre, tales que los rellenos de escoria o

carbonilla.

Cundaciones de ormign7 'stas fundaciones se usan generalmente en torres

de ngulo y de amarre o final de lnea y para las estructuras especiales que

requieren gran resistencia, como son las de cruce de ros, y torres en los

extremos de vanos extraordinariamente largos.

6nclajes en roca7 'stos anclajes pueden sustituir a los de acero con rejas obases de ormign, en terrenos de rocas firmes. 5e practican en la roca

taladros de dimetro algo superior al de los pernos y se colocan los pernos,

rellenando seguidamente. Los pernos de anclaje deberan abrirse en su

extremo y ser colocados con cuas.

'structuras especiales7 %uando no es factible realizar la transposicin de

conductores en torres normales mediante crucetas adecuadas, son necesarias

torres especiales. Los tramos largos sobre ros y baas y los cruces de

carreteras principales y lneas principales y lneas ms importantes de


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ferrocarril, requieren torres muco ms altas que las normales o torres con un

factor de seguridad mayor.

CIMENTACIONES

2. (D-E5 F' %D)':(6%DE:'5.

F*n$a-'!n#% +a"a !""#% $# "an%&'%'(n

CIMENTACIONES

Las cimentaciones fundaciones/ para los soportes de lnea area pueden ser7

2/ %D)':(6%DE:'5 )E:EGLE4!' E F' GLE4!' !:D%E

&/ %D)':(6%DE:'5 C=6%%DE:6F65 E F' -6=('5 5'-6=6F65.

>/ )D%=E -DLE(6F65 E F' -DLE('5

?/ -lacas para las riendas de torre arriostradas.

%D)':(6%DE:'5 )E:EGLE4!'7

Las cimentaciones de bloque *nico se pueden calcular con el mtodo de

5ulzberger que es particularmente apropiado cuando el suelo presenta

resistencia lateral y de fondo con fundaciones profundasH o con el mtodo de

)or, que se adapta a terrenos son resistencia lateral, con bases ancas.

;ay otros mtodos, a saber7 )or, completado con las tablas de -ol, la red de

lneas de Glass, Ileinlogel J Gur9ein, Kalensi.

Las cimentaciones para torres, cuando el suelo presenta buenas caractersticas

resistentes, generalmente son de 3patas separadas3.

Los pilotes se emplean para efectuar fundaciones en terrenos en los cuales las

caractersticas resistentes se encuentran solo 3a profundidad3.

Cinalmente, comentaremos que los postes de madera no se fundaban

simplemente enterrados. 5e verifica su cimentacin con el mtodo de5ulzberger.

METODO DE SUL


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'ntre los varios mtodos de clculo de fundaciones, el mtodo de 5ulzberger

se conoce por su creciente popularidad en los *ltimos aos, particularmente en6ustria y 5uiza. 'n la 6rgentina se lo usa tambin desde ace varios aos y los

resultados obtenidos en las regiones con fuertes vientos, justifican esta opinin

-or ejemplo, la lnea de $$ IK entre %omodoro =ivadavia y %aadon 5eco,

construida en el ao 2@0>H la lnea de $$ IK entre


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-ara el fondo de excavacin se acepta el valor de % llamado %b/ igual asta

2,& %.

5iguiendo el principio mencionado se puede decir que la resistencia que se

opone a la inclinacin de la fundacin, se origina en dos efectos7

'l encastramiento de la fundacin en el terreno como tambin friccin entre

ormign y tierra a lo largo de las paredes verticales, normales a la fuerza

actuante.

=eaccin del fondo de la excavacin provocada por las cargas verticales.

Las fuerzas mencionadas en el punto 2, se evidencian en el momento )s

lateral/ llamado momento de encastramiento y las del punto &, en el momento

del fondo )b.

'n caso de fundaciones de poca profundidad y dimensiones transversales

relativamente grandes, existe la relacin )s 1 )b/ 2.

'n resumen, el mtodo se emplea para calcular los siguientes tipos de

cimentaciones7

6 bloque *nico, para poste de ormign sean postes triples, dobles o simples/.

-rimero se predimensiona y despus se verifica.

-ara verificar la estabilidad de los postes de madera.

'n terrenos normales, a &m de profundidad, los coeficientes de compresibilidad

valen7

5ulzberger determin que la fundacin que la fundacin tiene su centro de giro

ubicado a &1> de la profundidad total Cigura 2/.
http://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx01.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx01.gif


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'l procedimiento consiste en la prctica/, en asumir los valores de a, b y t

Cigura &/.

-or ello se acostumbre predimensionar dando7

-ara fijar los valores de a y b se toman 20 cm en cada lado en el

predimensionado.

-ara verificar, se calcula el momento de vuelco.

Feben calcularse los momentos estabilizantes. 5e pueden seleccionar variasdisposiciones. %onsideramos dos tipos de ubicacin de la fundacin7

a/ dos caras paralelas a la lnea y dos perpendiculares a la lnea

b/ las cuatro caras en ngulo, llamada rmbica.

5e debe verificar seg*n 5ulzberger, el coeficiente de estabilidad sea tal que7

Los tanteos consisten justamente en lograr el valor de s ver Cigura >y tabla

:ro. B/.
http://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx01.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx03.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx03tb.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx03tb.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx01.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx03.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx03tb.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx03tb.gif


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Kalores muco mayores acen una fundacin cara y valores menores la acen

inestable.

-'5E (E(6L7 Dnterviene en el fondo


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Fonde7

'n casos de terreno, con distintas caractersticas resistentes, se emplean

diferentes tipos de fundaciones. -or ejemplo7

F*n$a-'(n '+! A7 5uelo de tierra negra. 6parecen capas de agua en

profundidad mayor que &,0 m ver Cigura ?/.

F*n$a-'(n '+! B7 5uelo de tierra negra. 5e encuentra agua entre & y > m de

profundidad Ker Cigura 0/7

F*n$a-'(n '+! C7 (ierra arenosa, mdanos. 6 una profundidad de 2,08 m

aproximadamente, se encuentra agua. La capa superior es muy buena para

fundaciones son del tipo superficiales. Cigura $/.
http://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx04.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx04.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx06.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx04.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx04.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx06.gif


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F*n$a-'(n '+! D

Nona baja con baados. 6 una profundidad de 2,88 m aproximadamente, se

encuentra agua. La capa superior es de tierra negra y es la que ofrece las

mejores caractersticas para fundar. Las fundaciones son superficiales. Cigura

A/.

F*n$a-'(n '+! E

Nona similar a la que se emplean en fundaciones tipo F, pero de peores

condiciones en cuanto al agua. 5e emplean fundaciones superficiales. Cigura

"/.

F*n$a-'(n '+! F

5uelo de tierra negra. Las capas superficiales presentan mejores

caractersticas para fundar que las capas profundas, pues aparece agua a

profundidades entre 2,08 y &,08 m. 5e emplea fundacin profunda similar a las

tipo 6 o G/, pero con zapata superficial Cigura @/.

F*n$a-'(n '+! G

5uelo de tierra colorada con agua en la superficie, muy blanca, en zonas

profundas se encuentran buenas condiciones para fundar. 's el caso recproco

de las fundaciones tipo C. 5e emplea zapata profunda Cigura 28/.

NOTA7 La tabla DBvale para fundaciones sin zapata. -ara bases con zapata

ver los artculos en las 3=evistas 'lectrotcnica3 citada.

CALCULO DE CIMENTACIONES SEGUN MOHR.

-revio a comentar el mtodo de )or recomendaremos el comportamiento de

una viga ate la solicitacin de flexin compuesta.
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5e dice que una viga esta sometida a compresin simple cuando la fuerza

act*a en su centro de gravedad. 'l diagrama de tensiones muestra una

distribucin uniforme. 'l eje neutro est en el infinito. Cigura 22/

%ompresin/

5e dice que una viga est sometida a flexin simple, cuando el diagrama de

tensiones muestra dos tringulos iguales Cigura 2&/. 'l eje neutro pasa por el

centro de gravedad.

5i la fuerza es de comprensin pero no pasa por el centro de gravedad, sino

por uno de los ejes principales de inercia, a una distancia ey, se tiene flexin

compuesta simple.

'l eje neutro puede pasar por la figura o por el borde o fuera de la misma.
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'n la Cigura 2>se ejemplifica el caso en que el eje neutro pasa por el borde y

en la Cigura 2?, el mismo caso, con el eje neutro fuera de la figura. 'n el primer

caso la tensin es triangular y en el segundo, trapecial.

5i la fuerza no est aplicada en ning*n de los ejes principales Cigura 20/, la

solicitacin se denomina flexin compuesta oblicua.

Dnteresa en mucos problemas, determinar la posicin del eje neutro. 'n dico

eje, la tensin es nula. 5e puede allar su posicin aciendo

o bien7

por lo tanto7

de donde7

'xpresin que da la distancia del eje neutro al centro de gravedad.

'l signo menos indica que su posicin es opuesta a la de la excentricidad ey de

la fuerza.

-ara el clculo de cimentaciones, interesa que todos los puntos estn

sometidos a esfuerzos del mismo signo. 5e demuestra trigomtricamente que,

para que eso ocurra, la excentricidad de aplicacin de la fuerza, debe ser
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menor que 21$ de la longitud total de la pieza. 5e define as un rombo donde

conviene que actu la fuerza ver la Cigura 2$.

5i la aplicacin de la fuerza est en el centro de gravedad, todo el esfuerzo es

de compresin y el eje neutro est en el infinito.

5i la fuerza se comienza a alejar del centro de gravedad, el eje neutro se

comienza a acercar a la figura pero a*n la resultante del esfuerzo combinado

de comprensin y flexin es un trapecio. 'n el lmite es un tringulo.

%uando la fuerza se aleja ms y el eje neutro ya est dentro de la figura, se

tienen & tringulos, pero uno de ellos implica que la solicitacin es de traccin,

y las fundaciones rgidas directas de ormign no trabajan bien a la traccin,

pues su resistencia es exigua. Ker Cigura 2A.

'n el caso de flexin compuesta oblicua, la ecuacin toma una compresin

simple ms dos flexiones simples.

=eemplazando los momentos de inercia por radios de giro puede encontrarse

la posicin del eje neutro con7

=eemplazo, resulta que el eje neutro esta posicin oblicua.

-ara y O 8 es7

-ara zO8 es7

'l problema de determinar la posicin del eje neutro y las tensiones en los

bordes, en el caso de una seccin sometida a flexin compuesta oblicua y

cuando no se consideran los esfuerzos de traccin, fue resuelto, para
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secciones rectangulares, por -ol, quien construy una tablaque permite allar

el valor de .

La tensin se calcula con7

'l coeficiente m se obtiene en funcin de ez1b y ey1, donde ez y ey son las

excentricidades de aplicacin de la carga respecto al baricentro.

SINTESIS DEL PROCEDIMIENTO DE C=LCULO DE MOHR

'ste antiguo procedimiento de clculo, que lleva el nombre de )or, se utiliza

cuando se trata de bases ancas que estn fundadas a pocas profundidades,

dado que para stas, la influencias de la resistencia lateral del suelo, disminuye

considerablemente en comparacin con las resistencias de las bases del

terreno.

'ste procedimiento de clculo ser asimismo elegido, cuando las bases no se

allen rodeadas de un buen suelo a todos los costados. 'mpleo, en

fundaciones mas angostas, el procedimiento de clculo da resultados

demasiados desfavorables, de tal modo que el procedimiento se ace menos

apropiado cuanto ms grande sea la relacin entre la profundidad de

excavacin y el anco de la base.

6ll es donde interesa aplicar 5ulzberger. :tese que si no se toma )s en

5ulzberger, s debe ser menor que 2,0, claro es que tambin las capas del suelo

laterales proporcionan resistencia contra cambios de posicin de la baseH la

que solo se considera indirectamente en el procedimiento de )or agregando a

las cargas verticales el peso del volumen de la tierra, cuyas superficiales

laterales externas atraviesan los bordes de la base de la fundacin y estn

inclinadas un ngulos b que depende del tipo de suelo lneas de puntos lmitesen la Cigura 2"/.
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25/52

%om*nmente, el ngulo b se toma de tal modo que, el peso adicional de tierra

sea justo igual a las fuerzas de friccin que surgen cuando la fundacin es

solicitada por una fuerza axial de extraccin. 'n realidad, en las torres de las

lneas, la fundacin experimenta una rotacin y la reaccin del suelo solo act*a

donde la fundacin trata de desprenderse de la tierra, ella es, por lo tanto,

menor de lo que se tiene en cuenta. La reaccin, por lo tanto, act*a en forma

excntrica.

2

6*n cuando en esta forma se obtuvieron dimensiones de fundaciones

apropiadas en ciertos casos, este mtodo de clculo, en el que las resistencias

laterales del suelo y fuerzas de friccin/ son reemplazadas por el peso de unvolumen de tierra, no puede llevar a obtener resultados generales utilizables.

Los siguientes pasos, donde se indica el procedimiento de )or, se limitan a

fundaciones con cortes rectangulares transversales.

'l clculo se basa en la suposicin que, la base de la fundacin permanece

orizontal y que las presiones que surgen en la base, conservan la misma

relacin que los aplastamientos de la base en el suelo.

6 causa de estas condiciones, se obtiene la distribucin lineal de las presiones

de suelo sobre la base.

-ero las fuerzas de presin solo se transmiten sobre toda la superficie cuando

la fuerza promedio de las cargas verticales y orizontales del soporte y de la

reaccin del volumen de la tierra act*a en el n*cleo de la superficie de la base.

'sto ocurre, con referencia a la Cigura 2$, cuando las coordenadas ex7 ey del

punto del ataque, cumplen la condicin7


26/52

5i el punto de ataque se encuentra fuera del n*cleo, entonces se produce una

lnea neutra en la superficie de la base, la que separa la parte efectiva de la

fraccin de superficie que transmite presin, de la fraccin no efectiva es un

tringulo, un cuadrado o un trapecio.

La posicin de la lnea neutra y la mxima presin en las esquinas se

determinan mediante las condiciones de equilibrio de la 'sttica %lsicaH pero

el clculo directo es solamente posible cuando la superficie de presin forma

un tringulo o un cuadrado.

%on una superficie de presin trapecial, los tramos determinantes

desconocidos de lneas neutras ya no se dejan separadas en las condiciones

de equilibrio no lineales seg*n estas dimensiones y solo se pueden resolver

mediante pruebas.

TABLAS DE POHL

I. -ol propuso tablas con cuya ayuda es posible, en forma simple, determinar

la mxima presin de esquina en todo caso, independientemente que la

superficie de presin forme un tringulo, cuadrado o trapecio. previamente ay

que determinar la posicin del punto de ataque de la fuerza promedio que se

obtiene de las ecuaciones de momentos alrededor de los ejes x#x e y#y de la

base, de coordenadas7

H KO fuerzas verticales

Ker figura 2@# a los momentos solo contribuyen las fuerzas orizontales como

as tambin fuerzas verticales fuera del centro de los mstiles/.

La mayor presin de esquina se obtiene entonces de7


27/52

Fonde7 C O a.b es la superficie de la base y el coeficiente m se toma de la tabla

"2para los valores ex1a y ey1b dados separadamente/.
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5i por lo menos la mitad de la superficie de la base debe transmitir tensiones,

entonces solo se deben utilizar los valores de m que se alla a la dereca o

respectivamente por debajo de la lnea escalonada 6#6,

Gass reemplaz la tabla numrica de -ol por una red de lneas de las que se

puede leer el coeficiente m inmediatamente.

'l peso especfico del suelo se asume para la determinacin de reacciones del

suelo com*nmente con7

COMENTARIO FINAL

'l problema de aplicar directamente el mtodo de )or consiste en que

generalmente, las fuerzas en el caso de lneas son orizontales y las

componentes verticales son menores que las orizontales.

6 fin de incorporar una fuerza vertical importante, las fundaciones se realizan

en profundidad y la zapata es extendida. 'n ese caso se considera, adems

del peso propio de los conductores, aisladores y estructuras -2/, el peso de la

tierra sobrepuesta -p/.

5i llamamos7

para que la fuerza caiga dentro del n*cleo central, evitndose las fuerzas de

traccin, debe ser7

%D)':(6%DE:'5 C=6%%DE:6F657 macizos independientes para cada pata

de la torre

C=LCULO DE CIMENTACIONES A PATAS SEPARADAS

'n este tipo de clculo, que se realiza para dimensionar las bases de las torres

de acero, se parte de la iptesis que7 dos patas trabajan 3a la comprensin3 y

dos 3al arranque3. Ker Cigura &8.


29/52

-ara el arranque se agrega al peso de la tierra directamente sobrepuesta a laplaca 3a3 de la Cigura &8 que puede ser de ormign o un emparrillado

metlico/, una cantidad de tierra que corresponde al ngulo de arranque. Fico

ngulo es funcin de las caractersticas del terreno. vale entre " y ?8P.

5e indica con C a la fuerza de compresin y con N a la de arranque.

Los valores del ngulo de arranque se pueden consultar en la planilla :ro.BD.
http://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx20.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/soi81.htmhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/figx20.gifhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/soi81.htm


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PLANILLA N> ?I

GUIA AU?ILIAR PARA DETERMINAR EL COEFICIENTE DE

COMPRESIBILIDAD Y LA PRESION ADMISIBLE.

S*#!

T'+!

Na*"a#8a

D# #""#n!

G*a a*9''a" +"/-'-a

+a"a $##"&'na"

-!#,'-'#n# $#

P"#%'(n

a$&'%'7#

C!#,'-'#n# $#

-!&+"#%'7''$a$

@-

@!

-!&+"#%'7''$a$ 3-&2 C@3-&

6 Laguna,

pantano

Kisual 8,0 8,0#2 >#0 ##

G )uy blando

arena fina

6pretndolo a puo

cerrado escurre entre

los

8," 2 a & >#0 &8

*meda

6rcilla

blanda

dedos. & a ? &0

% 6rcilla

medio dura

seca

2," 0 a " $#" &0#>8

fina seca $ a @

F 6rcilla

rgida

6rena

gruesa

5e deja amasar con

dificultad pero

se puede formar en la

mano rollos

> 28 28#

2&

&0#>0

y

pedregosa/

de >mm sin corte ni

desgrane

22 a 2>


31/52

' 6rcilla

gruesa

Fura

5e desgrana y se corta

cuando se pretenden

formar rollos de >mm

de dimetro en lamano. 'sta *meda y

por ello su color es

oscuro

?

2> a 2$

2

20

>A

C 6rcilla

rgida

-edregullo

y cantorodado/

Kisualmente7 est

seco. La tierra es de

color claro, cuyos

terrones se quiebran.

0 &8 ?8

O 3 6ngulo de escurrimiento3 a usar con el mtodo de )or

6ngulo de arranque3 a usar en 3patas separadas3

% O %oeficiente de compresibilidad a emplear con 5ulzberger.

Las fundaciones se predimensionan y luego se verifican a la comprensin y al

arranque.

VERIFICACION AL ARRANQUE

(eniendo las fuerzas N que tratan de arrancar la torre, mientras que la

fundacin y la tierra superpuesta tratan de impedirlo, se llega a la siguiente

expresin teniendo en cuenta la consideracin de 5ulzberger/.

Fonde7

VERIFICACION A LA COMPRESION

(enemos como dato la presin / mxima que soporta la tierra7


32/52

'sto es para terreno normalH para resto, ver planilla :ro. BD.

La expresin a aplicar es7

FUNDACIONES PARA POSTES DE MADERA

:o se fundan, van simplemente enterrados en tierra apisonada, en algunos

casos se agrega una cruz inferior.

CIMENTACIONES MICROPILOTADAS7 pilotes profundos.

PILOTES

'n terrenos cuyas capas portantes se encuentran en profundidad, se emplean

pilotes incados y unidos cerca de la superficie por cabezal para realizar la

fundacin.

:ormalizacin de -ilones

-ara las mismas torres del catlogo, las cimentaciones en roca se resolvieron

con pilones anclados. 'stos pueden ser pilones verticales Cig. &/ o pata de

elefante Cig. >/. La normalizacin en estos casos consisti en considerar el

nivel ms alto de la torre con su mxima extensin y el resto de los niveles para

la extensin 'M8. %ada uno de estos pilones, se disearon para capacidades

de la roca de &@?.2, ?@8.&0 y A>0." 9-a. 5e supusieron extensiones de dado

libre de 2.08 y &.08 m de longitud y estos dados se consideraron de seccin

transversal cuadrada y circular. (ambin como en el caso de las zapatas, se

analizaron los casos en que los pilones se colocan con sus lados paralelos o

rotados ?0Q respecto de la direccin de la lnea de transmisin.

Los +'!#% #9-aa$!%tambin llamados +'!#% +"##9-aa$!%, los +'!#%

#9-aa$!% perforados y los +'!#% !"&'3!na$!% 'n %'*, constituyen una

de las soluciones clsicas de cimentacin o fundaciones especiales. 5u

utilizacin est generalmente relacionada a la baja capacidad del suelo o bien

por la necesidad de resistir grandes cargas transmitidas por la estructura a

fundar. 5u diseo permite soportar combinaciones de esfuerzos verticales,

orizontales y momentos flectores, como por ejemplo en las fundaciones depuentes, edificios o pilotes utilizados como contencin de taludes.
http://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/soi81.htmhttp://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/le-soi/soi8/soi81.htm


33/52

'l desarrollo constante de nuevos equipos y erramientas acen posible

obtener rendimientos y profundidades de excavacin que antes eran

impensadas. -ilotes (erratest ofrece +'!#%de profundidades asta aprox. $8

m, dependiendo del tipo de suelo y condiciones de la obra. Los dimetros

normales de los +'!#%oscilan entre los $&8 y &888 mm y pueden emplearse

en todo tipo de terreno, incluso en roca, si se utilizan las erramientas de

perforacin o excavacin adecuadas.

La% ,a%#% $# ##-*-'(n $# *n +'!# #9-aa$! ) *n +'!# !"&'3!na$!

%!n 7/%'-an# "#%:

=ealizacin de la excavacin o perforacin. Fependiendo del tipo de

suelo, se pueden utilizar camisas de acero recuperables o lodos para

sostenimiento de las paredes de la excavacin.

%olocacin de la armadura

%olocacin del ormign, el que normalmente se vierte bajo agua

mediante tubera tremie.

'l mtodo de excavacin en general es determinado por las caractersticas del

terreno y por las condiciones particulares de la obra. -ilotes (erratest posee la

tecnologa adecuada para realizar el sistema de excavacin ptimo, utilizndo

los equipos y mtodos ms apropiados para cada caso, para garantizar la

mejor solucin tanto tcnica como econmica7

'xcavacin encamisada con cucara y trpano

-erforacin rotativa encamisada

-erforacin rotativa bajo lodos

-erforacin mediante ;lice %ontnua %ontinuous Cligt 6uger O %C6/

La *''8a-'(n &/% ,"#-*#n# $# !% +'!#% %# $a #n !% %'3*'#n#% -a%!%:

Cundaciones de -uentes en lecos de ros, pasos superiores sobre

carreteras, etc.

Cundaciones de edificios o estructuras con grandes solicitaciones en

terrenos de baja capacidad portante.

5ostenimientos de taludes y excavaciones masivas en edificacincomplementados con 6nclajes -ostensados.


34/52

Cundaciones para torres de Lneas de 6lta (ensin, torres de telefona,

torres elicas, etc.

%D)':(6%DE:'5 6=)6F657 armadura interior formada por barras

corrugadas de acero.

0.>. %D)':(6%DR: %E: -6==DLL65 ': -L6%65 F' %E:%='(E 0.>.2

'ste tipo de cimentacin ser utilizado en suelos cuya capacidad soportante

sea menor a 2,0 9g1cm&, pero mayor a 2,8 9g1cm&, y en las patas de traccinde todas las torres de remate final y ngulos mayores de 28P. 0.>.& 'l

concreto para la placa de cimentacin tendr una resistencia caracterstica de

&28 Ig1cm& a los &" das de colado.


35/52

La incorporacin de la nueva normativa de apoyos para lneas de >8, ?0 y $$

9K seg*n :D 0&.20.82, as como la definicin de apoyos de perfiles metlicos

seg*n :D 0&.28.82 ace necesario recoger en el presente documento las

cimentaciones de los mismos, a la vez se procede a la revisin de todas las

cimentaciones incluidas en el presente documento.

'ste documento sustituye y anula al anterior )(#:'FD5 &.&>.>8 de feca @0#

8A/ edicin 2S. 2 Ebjeto

'l presente documento tiene por objeto especificar los clculos justificativos y

dimensiones, de las cimentaciones de ormign y anclaje en roca destinadas a

los apoyos de lneas areas de Dberdrola.

%ampo de 6plicacin

'ste documento se aplicar a todas las cimentaciones de apoyos de las lneas

areas asta $$ 9K de Dberdrola, a excepcin de aquellas situadas en terrenos

de fangos turbosos, pantanosos, de rellenos sin consolidar, etc., que precisen

de cimentaciones especiales pilotes, cimentaciones flotantes, etc./.

Focumentos de %onsulta

=L66( =eglamento tcnico de lneas areas de alta tensin ';#"& Dnstruccin

para el proyecto y la ejecucin de obras de ormign en masa o armados. )(#

:'FD5 &.&>.>& %onstruccin de lneas areas de alta tensin. 'jecucin de


36/52

accesos y )(#:'FD5 &.&>.>@ %onstruccin de lneas areas de alta tensin.

6poyos metlicos de celosa series >8(, ?0( y $$(. :D 2"."8.82

-ernos de anclaje para apoyos de lneas areas :D 0&.8?.82 -ostes de

ormign armado vibrado :D 0&.8?.8& -ostes tubulares de ormign armado

vibrado :D 0&.28.82 6poyos de perfiles metlicos para lneas areas asta

>89K.

:D 0&.28.28

6poyos de capa metlica para lneas areas de baja y alta tensin :D

0&.20.82 6poyos metlicos de celosa para lneas elctricas areas de >8,?0 y

$$9

'5(!FDE5 F' 5!'LE5

6cciones que el suelo puede proveer !no de los aspectos importantes a tomar

en cuenta para el diseo, planificacin y construccin de este tipo de

estructuras, as como mucas otras,

es el suelo sobre el que se va a cimentar, ya que este es el ms importante en

las ecuaciones de diseo, en los costos y en la ubicacin. -or lo anterior debe

tenerse gran cuidado en el estudio de suelos que se ar, as como en el

tratamiento de los datos que se obtienen, adems es importante identificar las


37/52

zonas de alto riesgo para las estructuras y disear con mrgenes de seguridad

adecuados.

(ipo de estudio a realizar 's importante en primer lugar identificar el tipo de

estudio de suelo a efectuar, seg*n el tipo de estructura, para esto se tomar

como base las normas recomendadas para


38/52

Febe tenerse el cuidado adecuado en la toma de muestras para que estas den

un resultado satisfactorio en los ensayos a realizar

'nsayos necesarios y resultados

Los ensayos a realizar, son7 -eso volumtrico del suelo, ensayo triaxial sin

drenaje, clasificacin del suelo, granulometra y corte simple, los datos a

obtener estn especificados en la norma :=#& 6


39/52

&. %6=6%('=T5(D%65-=D:%D-6L'5 y ejemplo de dimensionamiento.


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CONCLUSI5N

Las torres de las lneas de transmisin constan de diversas formas y tipos que

permiten soportar las fuerzas propias de los cables y fuerzas externas

incluyendo las fuerzas ssmicas.

5u fabricacin debe ser ligera o robusta en la medida de y peso de los

conductores a traces de la distancia requerida por vanos.

La cimentacin es acorde a la fuerza resultante que debe soportar y trasmitirlas

al suelo, para la cual es necesario efectuar la evaluacin del suelo a fin de

predecir la forma y dimensin de los cimientos que trasmitirn las fuerzas al

suelo por lo que es importante conocer la capacidad portante del suelo a fin de

tomar las decisiones correspondientes que nos permitan disear las

dimensiones y forma de la fundacin.

5e deber tener cuida en elegir el mtodo respectivo para el clculo de los

parmetros de la fundacin.

GDGLDE

cimentaciones torres de energia electrica

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