Cálculo Mecánico De Estructuras.docx 2o5n69

CÁLCULO MECÁNICO DE ESTRUCTURAS El cálculo mecánico de estructuras tiene por objetivo determinar las cargas mecánicas aplicadas en los postes, cables de retenida, crucetas y sus rios, de tal manera que en las condiciones más críticas, no se supere los esfuerzos máximos previstos en el Código Nacional de Electricidad y complementariamente en las Normas Internacionales. Factores de seguridad Los factores de seguridad mínimos respecto a las cargas de rotura serán los siguientes: a. En condiciones normales - Postes de madera: 2,2 - Postes de concreto: 2 - Crucetas de madera: 4 b. En condiciones anormales con rotura del conductor - Postes de madera: 2 - Postes de concreto: 1,5 - Crucetas de madera: 2 En líneas y redes primarias de electrificación rural, no se considera hipótesis de rotura de conductor. Para los postes de madera o concreto, los factores de seguridad mínimos consignados son válidos tanto para cargas de flexión como de compresión (pandeo). Momento debido a la carga del viento sobre los conductores (MVC):

Momento debido a la carga de los conductores (MTC):

Momento debido a la carga de los conductores en estructuras terminales (MTR):

Momento debido a la carga del viento sobre la estructura (MVP):

Momento en extremo

torsor debido a la rotura del conductor de cruceta:

Momento flector debido a la rotura del conductor en extremo de cruceta:

Momento total equivalente por rotura del conductor:

Momento debido al desequilibrio de cargas verticales (MCW):

Momento total para hipótesis de condiciones normales, en estructura de alineamiento, sin retenidas (MRN):

Momento total para hipótesis de rotura del conductor en extremo de cruceta:

Esfuerzo del poste de concreto en la línea de empotramiento, en hipótesis de condiciones normales:

Esfuerzo del poste de madera en la línea de empotramiento, en hipótesis de rotura del conductor:

Carga crítica en el poste de concreto debida a cargas de compresión:

Momento de inercia para postes troncocónicos según Norma ASTM

Carga en la punta del poste de concreto, en hipótesis de condiciones normales:

Esfuerzo a la flexión en crucetas de madera:

Deflexión máxima en postes de concreto:

Deflexión máxima en postes de madera:

Donde: Pv: Presión del viento sobre superficies cilíndricas, en Pa. d: Longitud del vano-viento, en m. Tc : Carga del conductor, en N.

ᵠc: Diámetro del conductor, en m. α: Angulo de desvío topográfico, en grados. Do: Diámetro del poste en la cabeza, en cm.

Dm : Diámetro del poste en la línea de empotramiento, en cm. hl: Altura libre del poste, en m. hi: Altura de la carga i en la estructura con respecto al terreno, en m. hA: Altura del conductor roto, respecto al terreno, en m. Bc: Brazo de la cruceta, en m. Kr: Relación entre el vano-peso y vano-viento. Rc: Factor de reducción de la carga del conductor por rotura: 0,5 (según CNE). Wc: Peso del conductor, en N/m. WCA : Peso del aislador tipo Pin o cadena de aisladores, en N. WAD : Peso de un hombre con herramientas, igual a 1000 N. C: Circunferencia del poste en la línea de empotramiento en cm. E: Módulo de Elasticidad del poste, en N/cm². I: Momento de inercia del poste, en cm².

k : Factor que depende de la forma de fijación de los extremos del poste. l : Altura respecto al suelo del punto de aplicación de la retenida. hc : Lado de cruceta paralelo a la carga, en cm. b : Lado de cruceta perpendicular a la carga, en cm. ∑QV: Sumatoria de cargas verticales, en N (incluye peso de aislador, conductor y de 1 hombre con herramientas). P : Carga de trabajo sobre la estructura, en cm. y : Deflexión en el poste de concreto, en cm. Fórmulas aplicables para cálculo mecánico de crucetas Para el cálculo se considera la situación más crítica, como es el esfuerzo vertical, la fórmula a aplicar es la siguiente:

Donde: VP: Vano Peso. Ma : Momento aplicado a la cruceta, Nm. FSC : Factor de seguridad en condición normal. σ: Esfuerzo de la madera, MPa Bc: Brazo de la cruceta, m. W0 : Masa unitaria del conductor, kg Pad: Peso adicional (aislador, conductor, un hombre con herramientas).