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• Miranda Roque Alan

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DISEÑO ESTRUCTURAL TORRE AUTOSOPORTADA CUADRADA H=30m Vel. Viento Diseño = 100km/h

Lima, Mayo 2015 Memoria de Cálculo TAC 30M-100KPH

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CONTENIDO 1.

OBJETIVOS .......................................................................................................................................... 3

2.

GEOMETRIA DE LA ESTRUCTURA .............................................................................................. 3

3.

NORMAS DE DISEÑO ........................................................................................................................ 3

4.

PERFILES Y MATERIALES .............................................................................................................. 3

5.

METODOLOGIA DE ANALISIS ....................................................................................................... 3

6.

CARGAS DE DISEÑO ......................................................................................................................... 4

7.

COMBINACIONES DE CARGA ........................................................................................................ 5

8.

DATOS DE INGRESO AL PROGRAMA .......................................................................................... 5

9.

8.1.

GEOMETRIA ............................................................................................................................. 5

8.2.

CARGAS DE DISEÑO .............................................................................................................. 6

8.3.

CARGAS DE VIENTO .............................................................................................................. 6

DISEÑO DE LA ESTRUCTURA ........................................................................................................ 9 9.1.

DISEÑO POR SUPERVIVENCIA: VELOCIDAD DE VIENTO 100km/h .............................. 9

9.2.

DISEÑO POR OPERACIÓN: VELOCIDAD DE VIENTO 75km/h ...................................... 13

10. REACCIONES EN LA BASE ............................................................................................................ 14 11. CONCLUSIONES ............................................................................................................................... 16

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DISEÑO ESTRUCTURAL 1. OBJETIVOS La presente memoria de cálculo tiene como objetivo sustentar el diseño estructural, tanto en elementos como en geometría de una torre auto soportado de 30 m de altura, que se usará para soportar cargas de antenas de telecomunicaciones. 2. GEOMETRIA DE LA ESTRUCTURA La estructura consta de una estructura de sección constante, cuyas características generales son las siguientes: • Numero de caras = 4 • Altura total = 30m • Ancho de la base = 1.2m 3. NORMAS DE DISEÑO Para el diseño y fabricación de la estructura nos basamos en Normas y Códigos Nacionales e Internacionales. • Norma TIA/EIA 222 – F. “Structural Standards for steel antenna towers and antenna supporting structures” • AWS D1.1 “American Welding Society” • AISC “ American Institute of Steel Construction” • E.0.30 del RNE 4. PERFILES Y MATERIALES • Los perfiles que conforman la estructura de la torre son de acero ASTM A36, cuya resistencia a la fluencia es de 36 ksi (248Mpa) y acero ASTM A572 Gr. 50, cuya resistencia a la fluencia es de 50 ksi (348Mpa). • Los perfiles usados en los elementos principales y secundarios de la estructura son perfiles angulares cuyas alas forman ángulo entre sí de 90º. • Los pernos considerados en las conexiones de elementos principales y secundarios son del tipo Grado 5 o similar. 5. METODOLOGIA DE ANALISIS La evaluación de la estructura se realizará considerando el Método de Esfuerzos Admisibles (ASD), bajo el supuesto de pequeñas deformaciones de modo que la estructura se comporte bajo la teoría elástica lineal. El diseño estructural se realizó en el software especializado en el diseño de estructuras de telecomunicaciones MS-Tower.

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Las normas TIA/EIA – 222 – F en su numeral 3.1.1.1 establecen que para estructuras de altura menores a 213m como en el presente caso, los esfuerzos permisibles obtenidos según el AISC pueden ser incrementados en 1/3, lo que se tendrá en cuenta al diseñar los elementos. En cuanto a la relación de esbeltez para miembros en compresión, en el numeral 3.1.12 considera como máximo kl/r < 150 para las montantes, kl/r < 200 para los elementos de arriostre y Kl/r < 250 para los elementos redundantes o miembros en compresión que no hayan sido calculados. Para este tipo de estructuras se asume K = 1.0 6. CARGAS DE DISEÑO Cargas Permanentes Peso Propio (D): Para el cálculo del peso propio se consideró lo siguiente: • • • • • •

Perfiles angulares Plataforma de descanso Escalerilla vertical peatonal Escalerilla vertical de cables Soportes de antenas. Antenas

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Cargas Eventuales Viento (W) La velocidad de viento de diseño es la siguiente: • Velocidad de viento de supervivencia = 100 km/h • Velocidad de viento de operación = 75 km/h Ambas velocidades han sido consideradas como las medidas por la milla más rápida Sismo (E) No se considera la acción del sismo, por no ser la condición más crítica. 7. COMBINACIONES DE CARGA Las combinaciones de carga usados para el diseño de la estructura son las siguientes: • 1.2D + 1.0W 8. DATOS DE INGRESO AL PROGRAMA 8.1. GEOMETRIA TITL1 TORRE AUTOSOPORTADA 30M 100KPH TITL2 UNITS 1 $ 1=metric, 4=US

PROFILE FACES 4 WBASE 1.2 RLBAS 0.00 PANEL 1 HT 1.2 TW 1.20 FACE DMH SPACE 5 @ 1.2 LEG 2516 BR1 1516 BR2 1516 R1 1516 R2 1516

H1 1516 H2 1516

PANEL 2 HT 1.2 TW 1.20 FACE DMH SPACE 5 @ 1.2 LEG 2516 BR1 1516 BR2 1516 R1 1516 R2 1516

H1 1516 H2 1516

PANEL 3 HT 1.2 TW 1.20 FACE DMH SPACE 5 @ 1.2 LEG 2514 BR1

1516 BR2 1516 R1 1516 R2 1516

H1 1516 H2 1516

PANEL 4 HT 1.2 TW 1.20 FACE DMH SPACE 5 @ 1.2 LEG 314 BR1 1516 BR2 1516 R1 1516 R2 1516

H1 1516 H2 1516

PANEL 5 HT 1.2 TW 1.2 FACE DMH SPACE 2 @ 1.2 LEG 414 BR1 2316 BR2 2316 R1 1516 R2 1516

H1 1516 H2 1516

PANEL 6 HT 3.6 TW 1.2 FACE XH3 LEG 414 BR1 2316 H1 2316 R1 1516 R2 1516 R3 1516 R4 1516 PLAN PL2 PB1 1516 PB2 1516 PB3 0 PB4 0 XIP END SECTIONS LIBR P:IMP IFACT 1.0

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538 EA5x5x3/8 Y FY 348 BH 18 438 EA4x4x3/8 Y FY 348 BH 18 414 EA4x4x1/4 Y FY 348 BH 18 4516 EA4x4x5/16 Y FY 348 BH 18 314 EA3x3x1/4 Y FY 348 BH 18 3516 EA3x3x5/16 Y FY 348 BH 18 2514 EA2.5x2.5x1/4 Y FY 348 BH 14 2516 EA2.5x2.5x3/16 Y FY 248 BH 14 2316 EA2x2x3/16 Y FY 248 BH 18 1518 EA1.5x1.5x1/8 Y FY 248 BH 18 1516 EA1.5x1.5x3/16 Y FY 248 BH 18 END END

8.2. CARGAS DE DISEÑO Las cargas de diseño considerados son los siguientes: • 3m2 de área de exposición al viento 8.3. CARGAS DE VIENTO PARAMETERS ANGN 0.0 CODE EIA222 ICE RO 0.0 RW 0.0 ALTOP 0 VB 27.778 MILE, adjusted for height OVERLAP 1 END

$ $ $ $

Angle Anti-clockwise from X axis to North WIND PROFILE TO THIS CODE For icing SITE + TOWER HEIGHT for icing $ ENTER SITE WINDSPEED HERE MEAN HOURLY, GUST or FASTEST

$ Allow for the overlap of members

TERRAIN ANGLE 0 TCAT 3 END LOADS CASE 100 Weight of tower with anciliaries DL $============

WIND LOAD - NO ICE

CASE 200 wind at 0 WL ANGLX 0 NOICE

================

to X axis

CASE 210 wind at 30 WL ANGLX 30 NOICE

to X axis

CASE 220 wind at 60 WL ANGLX 60 NOICE

to X axis

CASE 230 wind at 90 WL ANGLX 90 NOICE

to X axis

CASE 240 wind at 120 WL ANGLX 120 NOICE

to X axis

CASE 250 wind at 150 to X axis WL ANGLX 150 NOICE CASE 260 wind at 180 to X axis WL ANGLX 180 NOICE

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CASE 270 wind at 210 to X axis WL ANGLX 210 NOICE CASE 280 wind at 240 to X axis WL ANGLX 240 NOICE CASE 290 wind at 270 to X axis WL ANGLX 270 NOICE CASE 300 wind at 300 to X axis WL ANGLX 300 NOICE CASE 310 wind at 330 to X axis WL ANGLX 330 NOICE $COMBINACIONES - CARGAS DE SERVICIO $================================== $=============

VIENTO + DEAD

CASE 1410 CARGA: wind at 0 COMBIN 100 1.200 COMBIN 200 1.000 CASE 1420 CARGA: wind at 30 COMBIN 100 1.200 COMBIN 210 1.000

================ to X axis

to X axis

CASE 1430 CARGA: wind at 60 COMBIN 100 1.200 COMBIN 220 1.000

to X axis

CASE 1440 CARGA: wind at 90 COMBIN 100 1.200 COMBIN 230 1.000

to X axis

CASE 1450 CARGA: wind at 120 to X axis COMBIN 100 1.200 COMBIN 240 1.000 CASE 1460 CARGA: wind at 150 to X axis COMBIN 100 1.200 COMBIN 250 1.000 CASE 1470 CARGA: wind at 180 to X axis COMBIN 100 1.200 COMBIN 260 1.000 CASE 1480 CARGA: wind at 210 to X axis COMBIN 100 1.200 COMBIN 270 1.000 CASE 1490 CARGA: wind at 240 to X axis COMBIN 100 1.200 COMBIN 280 1.000 CASE 1500 CARGA: wind at 270 to X axis COMBIN 100 1.200 COMBIN 290 1.000 CASE 1510 CARGA: wind at 300 to X axis COMBIN 100 1.200 COMBIN 300 1.000 CASE 1520 CARGA: wind at 330 to X axis COMBIN 100 1.200 COMBIN 310 1.000

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END ANCILLARIES LARGE LIBR P:ANC.LIB $ use ANC.LIB if library is in DATA area $ANTENAS MW MO-8 XA 0.9 YA MO-9 XA -0.9 YA

1.0 ZA 30 LIB SH1PR-2 ANG 0 $ D = 0.6 M -1.0 ZA 30 LIB SH1PR-2 ANG 120 $ D = 0.6 M

$ANTENAS RF SECTOR-1A XA 0.9

YA

0.000 ZA 30.00 LIB A0142-C ANG 0

LINEAR LIBR P:LIN.LIB $ use LIN.LIB if library in DATA area LADDER1 XB -0.2 YB 0.0 ZB 0 XT -0.2 YT 0.0 ZT 30.0 LIB H-LADDER FACT 1 ANG 0 FDR-GRP1 XB 0.0 YB 0.0 ZB 0 XT 0.0 YT 0.0 ZT 30 LIB FDR9 FACT 4 ANG 0 FDR-GRP2 XB 0.1 YB 0.1 ZB 0 XT 0.1 YT 0.1 ZT 29 LIB FDR20 FACT 2 ANG 0 END END

Figura Nº1. Vista principal de cargas de antenas en la estructura.

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9. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA 9.1. DISEÑO POR SUPERVIVENCIA: VELOCIDAD DE VIENTO 100km/h

Figura Nº2. Vista principal de ratios de esfuerzos en la estructura. *SECEdit Column Block* Pnl 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Members Typ Size 15 LEG EA2.5X2.5X3/16 2125 LEG EA2.5X2.5X3/16 4145 LEG EA2.5X2.5X3/16 6165 LEG EA2.5X2.5X3/16 7 BRC EA1.5X1.5X3/16 8 BRC EA1.5X1.5X3/16 9 BRC EA1.5X1.5X3/16 10 BRC EA1.5X1.5X3/16 11 BRC EA1.5X1.5X3/16 27 BRC EA1.5X1.5X3/16 28 BRC EA1.5X1.5X3/16 29 BRC EA1.5X1.5X3/16 30 BRC EA1.5X1.5X3/16 31 BRC EA1.5X1.5X3/16 47 BRC EA1.5X1.5X3/16 48 BRC EA1.5X1.5X3/16 49 BRC EA1.5X1.5X3/16 50 BRC EA1.5X1.5X3/16 51 BRC EA1.5X1.5X3/16 67 BRC EA1.5X1.5X3/16 68 BRC EA1.5X1.5X3/16 69 BRC EA1.5X1.5X3/16 70 BRC EA1.5X1.5X3/16 71 BRC EA1.5X1.5X3/16 6 HOR EA1.5X1.5X3/16 26 HOR EA1.5X1.5X3/16 46 HOR EA1.5X1.5X3/16 66 HOR EA1.5X1.5X3/16 12 RED EA1.5X1.5X3/16 13 RED EA1.5X1.5X3/16 14 RED EA1.5X1.5X3/16 15 RED EA1.5X1.5X3/16 32 RED EA1.5X1.5X3/16 33 RED EA1.5X1.5X3/16

|--------------Compression-----------| fy nb Case P f C KL/r F f/F 248 2 1460 14 24 4 96v 124 0.197 248 2 1490 14 24 4 96v 124 0.198 248 2 1520 14 24 4 96v 124 0.196 248 2 1430 14 23 4 96v 124 0.189 248 2 1440 2 5 10 187v 39 0.118 248 2 1500 2 7 10 187v 39 0.185 248 2 1440 3 9 10 187v 39 0.231 248 2 1500 4 11 10 187v 39 0.276 248 2 1440 4 12 10 187v 39 0.320 248 2 1470 1 4 10 187v 39 0.106 248 2 1410 2 7 10 187v 39 0.179 248 2 1470 3 9 10 187v 39 0.225 248 2 1410 4 11 10 187v 39 0.272 248 2 1470 4 12 10 187v 39 0.315 248 2 1500 1 2 10 187v 39 0.063 248 2 1440 2 5 10 187v 39 0.120 248 2 1500 2 7 10 187v 39 0.176 248 2 1440 3 8 10 187v 39 0.216 248 2 1500 4 11 10 187v 39 0.269 248 2 1410 1 4 10 187v 39 0.100 248 2 1470 2 6 10 187v 39 0.164 248 2 1410 3 9 10 187v 39 0.221 248 2 1470 3 10 10 187v 39 0.258 248 2 1410 4 12 10 187v 39 0.311 248 2 1500 1 2 10 146v 64 0.025 248 2 1410 0 1 10 146v 64 0.022 248 2 1440 0 1 10 146v 64 0.012 248 2 1480 0 1 10 146v 64 0.020 248 1 1440 0 1 12 162v 52 0.017 248 1 1500 0 1 12 162v 52 0.012 248 1 1440 0 1 12 162v 52 0.012 248 1 1500 0 1 12 162v 52 0.011 248 1 1470 0 1 12 162v 52 0.019 248 1 1410 0 1 12 162v 52 0.012

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|---------Tension--------| Case P f F f/F 1520 10 20 198 0.102 1430 10 20 198 0.102 1460 11 21 198 0.106 1490 10 20 198 0.101 1500 2 6 198 0.030 1440 2 10 198 0.048 1500 3 12 198 0.060 1440 4 14 198 0.072 1500 4 17 198 0.084 1410 1 5 198 0.028 1470 2 9 198 0.047 1410 3 12 198 0.059 1470 4 14 198 0.071 1410 4 16 198 0.083 1440 1 3 198 0.015 1500 2 7 198 0.033 1440 2 9 198 0.044 1500 3 12 198 0.059 1440 3 14 198 0.068 1480 1 5 198 0.025 1410 2 9 198 0.045 1470 3 11 198 0.055 1410 4 14 198 0.070 1470 4 16 198 0.079 1440 1 2 198 0.011 1470 0 2 198 0.010 1500 0 1 198 0.006 1410 0 2 198 0.009 1500 0 1 198 0.006 1440 0 1 198 0.004 1500 0 1 198 0.004 1440 0 1 198 0.004 1410 0 1 198 0.007 1470 0 1 198 0.004

Página 9

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

34 35 52 53 54 55 72 73 74 75

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

101121141161107 108 109 110 111 127 128 129 130 131 147 148 149 150 151 167 168 169 170 171 106 126 146 166 112 113 114 115 132 133 134 135 152 153 154 155 172 173 174 175

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

201221241261207 208 209 210 211 227 228 229 230 231 247 248 249 250 251 267 268 269 270 271 206 226 246 266 212 213 214 215 232

RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED

EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16

248 248 248 248 248 248 248 248 248 248

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1470 1410 1500 1440 1500 1440 1410 1470 1410 1470

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

12 12 12 12 12 12 12 12 12 12

162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v

52 52 52 52 52 52 52 52 52 52

0.012 0.012 0.017 0.012 0.012 0.012 0.019 0.012 0.012 0.012

1410 1470 1440 1500 1440 1500 1470 1410 1470 1410

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

198 198 198 198 198 198 198 198 198 198

0.004 0.004 0.006 0.004 0.005 0.004 0.007 0.004 0.004 0.004

105 125 145 165

LEG LEG LEG LEG BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC HOR HOR HOR HOR RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED

EA2.5X2.5X3/16 EA2.5X2.5X3/16 EA2.5X2.5X3/16 EA2.5X2.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16

248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248

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205 225 245 265

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Memoria de Cálculo TAC 30M-100KPH

Página 10

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RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED

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305 325 345 365

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80v 80v 80v 80v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 187v 146v 146v 146v 146v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v 162v

176 176 176 176 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 64 64 64 64 52 52 52 52 52 52 52 52 52 52 52 52 52 52 52 52

0.894 0.895 0.900 0.895 0.773 0.820 0.853 0.897 0.906 0.767 0.814 0.848 0.892 0.902 0.718 0.757 0.799 0.837 0.856 0.762 0.800 0.843 0.879 0.898 0.319 0.318 0.294 0.312 0.082 0.091 0.100 0.111 0.082 0.091 0.101 0.111 0.082 0.092 0.101 0.111 0.082 0.092 0.100 0.111

1520 1430 1460 1490 1500 1440 1500 1440 1500 1410 1470 1410 1470 1410 1440 1500 1440 1500 1440 1470 1410 1470 1410 1470 1440 1470 1500 1410 1490 1480 1490 1480 1520 1480 1520 1480 1520 1420 1520 1420 1460 1420 1430 1420

133 133 132 132 10 11 11 12 12 10 11 11 12 12 9 10 10 11 11 10 11 11 12 12 7 7 7 7 1 2 2 2 1 2 2 2 1 2 2 2 1 2 2 2

167 167 167 166 40 42 44 46 47 40 42 44 46 47 37 40 41 44 44 39 42 43 46 46 28 27 26 27 6 6 7 8 6 6 7 8 6 6 7 8 6 6 7 8

278 278 278 278 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198

0.602 0.601 0.600 0.599 0.202 0.213 0.221 0.233 0.236 0.201 0.212 0.221 0.232 0.235 0.186 0.200 0.206 0.220 0.222 0.197 0.211 0.217 0.231 0.232 0.139 0.138 0.129 0.137 0.029 0.032 0.035 0.039 0.029 0.032 0.035 0.039 0.029 0.032 0.035 0.039 0.029 0.032 0.035 0.039

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

401421441461404 405 424 425 444 445 464 465 403 423 443 463 406 426 446 466

402 422 442 462

LEG LEG LEG LEG BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC BRC HOR HOR HOR HOR RED RED RED RED

EA4X4X1/4 EA4X4X1/4 EA4X4X1/4 EA4X4X1/4 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16

348 348 348 348 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1

1450 1480 1510 1420 1440 1510 1470 1420 1500 1450 1410 1480 1500 1410 1430 1470 1420 1450 1480 1510

171 172 171 173 13 14 13 14 12 13 13 14 9 9 9 9 3 3 3 3

137 137 137 139 29 31 29 31 28 30 29 31 28 28 26 27 9 9 9 8

4 4 4 4 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 12 12 12 12

60v 60v 60v 60v 151v 151v 151v 151v 151v 151v 151v 151v 146v 146v 146v 146v 162v 162v 162v 162v

185 185 185 185 60 60 60 60 60 60 60 60 64 64 64 64 52 52 52 52

0.742 0.744 0.742 0.750 0.485 0.506 0.482 0.508 0.460 0.491 0.481 0.512 0.430 0.428 0.406 0.422 0.166 0.165 0.165 0.162

1510 1420 1450 1480 1500 1450 1410 1480 1440 1510 1470 1420 1440 1470 1500 1410 1480 1510 1420 1450

160 161 159 160 13 14 13 14 12 14 13 14 9 9 9 9 3 3 3 3

141 142 140 141 36 38 36 38 34 37 35 39 36 36 35 36 12 12 12 12

278 278 278 278 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198

0.506 0.511 0.505 0.509 0.183 0.193 0.182 0.192 0.171 0.187 0.179 0.195 0.184 0.183 0.175 0.183 0.062 0.061 0.062 0.061

6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

501541581621507511547551587591627-

504 544 584 624 510 514 550 554 590 594 630

LEG LEG LEG LEG XBR XBR XBR XBR XBR XBR XBR

EA4X4X1/4 EA4X4X1/4 EA4X4X1/4 EA4X4X1/4 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16

348 348 348 348 248 248 248 248 248 248 248

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

1460 1490 1520 1430 1480 1450 1510 1480 1420 1510 1450

162 162 163 163 28 40 28 39 28 39 27

130 130 131 130 62 88 61 87 62 87 61

4 4 4 4 8 8 8 8 8 8 8

45v 45v 45v 45v 122y 122y 122y 122y 122y 122y 122y

201 201 201 201 91 91 91 91 91 91 91

0.644 0.644 0.649 0.646 0.682 0.967 0.673 0.957 0.684 0.952 0.668

1520 1430 1460 1490 1420 1510 1450 1420 1480 1450 1510

154 153 153 153 26 38 26 37 26 37 25

135 135 135 135 71 102 70 102 70 100 69

278 278 278 278 198 198 198 198 198 198 198

0.487 0.484 0.485 0.484 0.359 0.517 0.352 0.515 0.356 0.508 0.349

Memoria de Cálculo TAC 30M-100KPH

Página 11

6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

631505545585625655 656 657 658 515 516 517 518 519 520 521 522 555 556 557 558 559 560 561 562 595 596 597 598 599 600 601 602 635 636 637 638 639 640 641 642

634 506 546 586 626

XBR HOR HOR HOR HOR PBR PBR PBR PBR RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED RED

EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA2X2X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16 EA1.5X1.5X3/16

248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248 248

Memoria de Cálculo TAC 30M-100KPH

2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1420 1490 1520 1520 1430 1450 1510 1510 1450 1520 1460 1460 1520 1430 1490 1480 1420 1430 1490 1490 1430 1460 1520 1510 1450 1460 1520 1520 1460 1490 1430 1420 1480 1490 1430 1430 1490 1520 1460 1450 1510

40 2 2 2 2 0 0 0 0 6 12 9 5 7 12 10 5 6 12 9 5 7 12 10 5 6 12 9 5 7 12 10 5 6 11 9 5 7 12 10 5

88 5 5 5 5 1 1 1 1 19 34 27 15 20 36 29 15 18 34 27 15 20 36 29 15 19 35 28 15 20 36 29 15 18 34 27 15 20 36 29 15

8 11 11 11 11 11 11 11 11 11 12 12 11 11 12 12 11 11 12 12 11 11 12 12 11 11 12 12 11 11 12 12 11 11 12 12 11 11 12 12 11

122y 60v 60v 60v 60v 115v 115v 115v 115v 41v 128v 128v 41v 41v 128v 128v 41v 41v 128v 128v 41v 41v 128v 128v 41v 41v 128v 128v 41v 41v 128v 128v 41v 41v 128v 128v 41v 41v 128v 128v 41v

91 160 160 160 160 101 101 101 101 175 83 83 175 175 83 83 175 175 83 83 175 175 83 83 175 175 83 83 175 175 83 83 175 175 83 83 175 175 83 83 175

0.968 0.033 0.033 0.033 0.033 0.014 0.014 0.014 0.014 0.108 0.413 0.328 0.084 0.114 0.429 0.343 0.087 0.105 0.410 0.330 0.084 0.114 0.431 0.343 0.087 0.107 0.420 0.334 0.084 0.113 0.428 0.347 0.087 0.105 0.406 0.327 0.083 0.113 0.426 0.343 0.087

1480 1490 1520 1520 1430 1450 1510 1510 1450 1460 1520 1520 1460 1490 1430 1420 1480 1490 1430 1430 1490 1520 1460 1450 1510 1520 1460 1460 1520 1430 1490 1480 1420 1430 1490 1490 1430 1460 1520 1510 1450

37 2 2 2 2 0 0 0 0 7 11 9 5 7 11 9 6 7 11 9 5 7 11 9 6 7 11 9 5 7 11 9 6 7 11 9 5 7 11 9 6

102 6 6 6 6 2 2 2 2 27 43 34 21 28 45 36 22 27 42 34 21 28 45 36 22 27 43 35 21 28 45 36 22 26 42 34 21 28 45 36 22

198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198

0.515 0.033 0.033 0.033 0.033 0.009 0.009 0.009 0.009 0.136 0.217 0.174 0.106 0.141 0.227 0.182 0.109 0.135 0.211 0.173 0.106 0.142 0.227 0.181 0.109 0.138 0.216 0.174 0.107 0.141 0.226 0.182 0.111 0.133 0.211 0.172 0.105 0.141 0.227 0.181 0.109

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9.2. DISEÑO POR OPERACIÓN: VELOCIDAD DE VIENTO 75km/h

Figura Nº3. Vista de desplazamientos en la parte superior de la torre. ENVELOPE OF TOWER ROTATIONS (Degrees about global axes, 3 node plane) Pt Height LC X-Rot LC Y_Rot LC Z-Rot 1 30.00 1500 0.4944 1410 0.4967 1510 0.0457 2 28.80 1500 0.4940 1410 0.4966 1510 0.0432 3 27.60 1500 0.4928 1410 0.4957 1510 0.0423 4 26.40 1500 0.4904 1410 0.4935 1510 0.0394 5 25.20 1500 0.4865 1410 0.4898 1510 0.0391 6 24.00 1500 0.4808 1410 0.4841 1510 0.0354 7 22.80 1500 0.4746 1410 0.4780 1510 0.0320 8 21.60 1500 0.4663 1410 0.4698 1510 0.0321 9 20.40 1500 0.4558 1410 0.4593 1510 0.0284 10 19.20 1500 0.4428 1410 0.4462 1510 0.0289 11 18.00 1500 0.4269 1410 0.4302 1510 0.0247 12 16.80 1500 0.4123 1410 0.4155 1510 0.0213 13 15.60 1500 0.3950 1410 0.3981 1510 0.0224 14 14.40 1500 0.3750 1410 0.3780 1510 0.0188 15 13.20 1500 0.3520 1410 0.3548 1510 0.0204 16 12.00 1500 0.3258 1410 0.3284 1510 0.0161 17 10.80 1500 0.3014 1410 0.3038 1510 0.0122 18 9.60 1500 0.2742 1410 0.2764 1510 0.0138 19 8.40 1500 0.2439 1410 0.2458 1510 0.0098 20 7.20 1500 0.2103 1410 0.2120 1510 0.0118 21 6.00 1500 0.1733 1410 0.1747 1510 0.0071 22 4.80 1500 0.1440 1410 0.1452 1510 0.0036 23 3.60 1500 0.1122 1410 0.1132 1510 0.0053 24 2.40 1500 0.0777 1410 0.0784 1510 0.0019 25 1.20 1500 0.0403 1410 0.0407 1510 0.0037

Memoria de Cálculo TAC 30M-100KPH

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10. REACCIONES EN LA BASE SUPPORT REACTIONS (Applied to tower) Case Node FX FY FZ 1410 505 2.175 -4.144 -144.098 515 8.127 4.153 -145.222 535 2.605 -4.526 157.778 555 8.513 4.575 159.108 Resultant 21.420 0.057 27.566

MX -1.244 1.094 -1.356 1.202 -1.776

MY -0.735 -0.178 -0.839 -0.291 361.680

MZ -0.007 0.007 0.007 -0.007 -0.050 at centroid

1420

505 515 535 555 Resultant

-0.137 9.620 0.267 10.125 19.875

0.530 5.099 0.039 5.472 11.140

-56.598 -208.761 70.011 222.914 27.566

-1.056 1.379 -1.148 1.497 -182.368

-0.096 -0.809 -0.203 -0.909 332.953

-0.011 0.003 0.011 -0.003 0.131 at centroid

1430

505 515 535 555 Resultant

-2.645 7.993 -2.267 8.603 11.684

5.317 4.432 4.728 4.766 19.242

54.903 -207.688 -41.657 222.009 27.566

-0.513 1.230 -0.588 1.356 -314.269

0.606 -1.217 0.496 -1.304 198.463

-0.011 -0.003 0.011 0.003 0.292 at centroid

1440

-4.356 3.693 -4.061 4.563 -0.162

8.596 2.194 7.748 2.442 20.980

154.545 -137.050 -141.323 151.394 27.566

0.238 0.666 0.201 0.808 -348.675

1.176 -1.222 1.051 -1.271 -4.721

-0.007 -0.007 0.007 0.007 0.705 at centroid

1450

505 515 535 555 Resultant

-5.293 -0.986 -4.962 -0.246 -11.487

10.150 -0.250 9.427 0.045 19.372

220.537 -45.696 -207.188 59.913 27.566

0.895 0.004 0.838 0.136 -318.128

1.479 -0.995 1.360 -1.061 -192.487

-0.003 -0.011 0.003 0.011 0.502 at centroid

1460

505 515 535 555 Resultant

-4.634 -5.687 -4.256 -5.128 -19.705

8.527 -2.848 7.975 -2.486 11.168

220.935 67.360 -207.343 -53.385 27.566

1.322 -0.703 1.237 -0.584 -183.248

1.340 -0.423 1.227 -0.512 -327.782

0.003 -0.011 -0.003 0.011 0.222 at centroid

1470

505 515 535 555 Resultant

-2.553 -8.557 -2.174 -8.044 -21.328

4.532 -4.526 4.015 -4.138 -0.117

156.001 158.438 -142.115 -144.758 27.566

1.334 -1.199 1.239 -1.087 3.335

0.830 0.280 0.715 0.188 -358.774

0.007 -0.007 -0.007 0.007 0.158 at centroid

1480

505 515 535 555 Resultant

-0.283 -9.996 0.143 -9.666 -19.802

-0.133 -5.483 -0.477 -5.027 -11.120

69.753 221.221 -55.600 -207.808 27.566

1.157 -1.476 1.034 -1.379 181.543

0.200 0.909 0.091 0.793 -330.637

0.011 -0.003 -0.011 0.003 -0.125 at centroid

1490

2.292 -8.364 2.761 -8.193 -11.504

-5.063 -4.799 -5.255 -4.285 -19.402

-45.349 221.036 59.670 -207.790 27.566

0.595 -1.332 0.448 -1.245 318.773

-0.532 1.333 -0.635 1.197 -192.921

0.011 0.003 -0.011 -0.003 -0.371 at centroid

1500

505 515 535 555 Resultant

3.954 -4.276 4.469 -4.251 -0.104

-8.083 -2.701 -8.130 -2.139 -21.053

-138.344 154.871 152.688 -141.649 27.566

-0.110 -0.807 -0.279 -0.729 350.605

-1.049 1.347 -1.143 1.190 -2.949

0.007 0.007 -0.007 -0.007 -0.602 at centroid

1510

4.874 0.582 5.358 0.724 11.538

-9.716 -0.134 -9.875 0.386 -19.339

-206.955 58.270 221.173 -44.921 27.566

-0.794 -0.103 -0.945 -0.017 316.931

-1.371 1.091 -1.470 0.949 194.160

0.003 0.011 -0.003 -0.011 -0.421 at centroid

505 515 535 555 Resultant

505 515 535 555 Resultant

505 515 535 555 Resultant

Memoria de Cálculo TAC 30M-100KPH

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1520

505 515 535 555 Resultant

4.204 5.366 4.655 5.644 19.869

-8.141 2.502 -8.428 2.969 -11.099

Memoria de Cálculo TAC 30M-100KPH

-208.298 -56.644 222.272 70.236 27.566

-1.229 0.619 -1.358 0.717 180.964

-1.240 0.511 -1.343 0.386 332.784

-0.003 0.011 0.003 -0.011 -0.211 at centroid

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11. CONCLUSIONES 1. La estructura de la torre con la geometría planteada y con los perfiles angulares considerados cumplen con las condiciones de resistencia evaluados a una velocidad de viento de 100km/h (Velocidad de Supervivencia). 2. La estructura de la torre con la geometría planteada y con los perfiles angulares considerados cumplen con las condiciones de deformación evaluados a una velocidad de viento de 75km/h (Velocidad de Operación). 3. La estructura presenta las siguientes deformaciones que han sido medidas en la cúspide de la estructura para una velocidad de viento de 75km/h (Velocidad de Operación). Deflexión: 0.1815m = 0.35º< 1.0º Torsión: 0.045°< 0.50º 4. Los máximos ratios de esfuerzos en los elementos por cada panel son los siguientes: Panel Panel 1 Panel 2 Panel 3 Panel 4 Panel 5

Perfil L1.5X1.5X3/16 L2.5X2.5X3/16 L2.5X2.5X1/4 L3X3X1/4 L4X4X1/4

Memoria de Cálculo TAC 30M-100KPH

Elemento Diagonal Montante Montante Montante Montante

Ratio Máximo 0.320 0.606 0.808 0.900 0.750

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