DICTAMEN ESTRUCTURAL PROYECTÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
CALCULÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
--
02/09/2013
REVISÓ: SITIO TEMM:
14-02076
COLOSIO
MEMORIA DE CALCULO TORRE ARRIOSTRADA 18 M
DICTAMEN ESTRUCTURAL PROYECTÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
CALCULÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
--
02/09/2013
REVISÓ: SITIO TEMM:
14-02076
COLOSIO
1. ANTECEDENTES
Se realizará la memoria de cálculo para el análisis y revisión de
torre arriostrada 18 m
bajo los criterios de
diseño por viento emitido por la C.F.E. en su edición de Octubre de 1993. La base es de :
0.17 m
2. NORMATIVIDAD APLICABLE
MANUAL IMCA
Instituto Mexicano de la Construcción en Acero
MDOC de CFE
Manual de Obras Civiles de la Comisión Federal de Electricidad. (Diseño por Viento - 1993)
AISC
American Institute Institute of Steel Construction. Construction.
NTMM
Norma Telefónica Móviles.
3. MATERIALES UTILIZADOS
Acero estructural:
Los aceros a emplear seran del tipo A-36 y A-50, de acuerdo con la norma ASTM. Los elementos estructurales serán a base de perfil estructura (ángulo) y tubo hueco. Las características de los aceros A-36 y A-572 Grado 50 son las siguientes: Módulo de elasticidad:
E=
2.100.000 kg/cm2
Módulo de elasticidad transversal:
G=
787
Coeficiente de Poisson:
V=
0,30
Coeficiente de dilatación térmica:
∝=
0.000012
Límite elástico del acero A-36:
=
2.53
kg/cm2
m/º C
kg/cm2
4. ELEMENTOS DE UNIÓN
Los elementos de unión se realizarán mediante soldadura y atornillados, siendo estos últimos con diámetro no menor a 1/2".
5. ANÁLISIS DE CARGAS Cargas gravitacionales Carga muerta: Peso propio, antenas celulares, parábolas, feeders, cama guia de onda, escalera. Carga viva: Personal para su instalación (300kg-3 persona). Cargas accidentales Carga de viento: Se determinarán los efectos de viento de acuerdo al manual CFE. DICTAMEN ESTRUCTURAL PROYECTÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
CALCULÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
--
02/09/2013
REVISÓ: SITIO TEMM:
14-02076
COLOSIO
Las cargas para las cuales se analizará, diseñará y revisará la torre son las siguientes: CARGA MUERTA
PESO ESTIMADO
6 Antenas de RF (2.40m x 0.30m aprox) w=40kg aprox. c/u.
240
kg
2 Antenas de 1.20m de Ø
154
kg
13 Lineas de 7/8" de Ø.
0.53
kg/ml-c/u.
Cama guia y escalera
15
kg/ml
CARGA VIVA Estimado de carga viva (3 personas) TOTAL
300
kg
709.53
kg
6. DISEÑO POR VIENTO
Tal Tal como como la marc marca a el manu manual al,, las las reco recome mend ndac acio ione ness aquí aquí pres presen enta tada dass se debe deben n apli aplica carr para para la segu seguri rida dad d de la torr torre e ante ante el efec efecto to de las las fuer fuerza zass que que gene genera ran n las las pres presio ione ness prod produc ucid idas as por por el vien viento to sobr sobre e las las supe superf rfic icie iess de la mism misma a y que que se tran transm smit iten en a todo todo su sistema estructural.
Asimismo, estas recomendaciones recomendaciones se utilizan en el diseño local de los elementos expuestos de manera directa a la acción del vien viento to,, tant tanto o los los que que forma forman n part parte e del del sist sistem ema a estr estruc uctu tura ral,l, tale taless como como celo celosí sía a y larg largue uero ros, s, como como acce acceso sori rios os adic adicio iona nale less expu expues esto toss (líneas de antenas y las propias antenas).
Dado Dado que que el manu manual al de vien viento to de C.F. C.F.E. E. clas clasifific ica a las las estr estruc uctu tura rass segú según n su impo import rtan anci cia, a, las las torr torres es de tran transm smis isió ión n entr entran an dent dentro ro del del "GRU "GRUPO PO A", A", asim asimis ismo mo las las clas clasifific ica a segú según n su resp respue uest sta a ante ante la acci acción ón del del vien viento to y por por ello ello las las torre torress atir atiran anta tada dass y auto autoso sopo port rtad adas as entran dentro del "TIPO 2".
-
, , , , , , que que esta establ blec ece e el anál anális isis is diná dinámi mico co se apli aplica cará rá para para calc calcul ular ar las las carg cargas as por por vien viento to que que actú actúan an sobr sobre e las las estr estruc uctu tura rass pris prismá máti tica cass sens sensib ible less a los los efec efecto toss diná dinámi mico coss prod produc ucid idos os por por la turb turbul ulen enci cia a del del vien viento to;; en este este capi capitu tulo lo,, dich dichas as cons constr truc ucci cion ones es corr corres espo pond nden en a los Tipos 2 y 3. Como conclusión, el análisis que se debe realizar será de tipo :
Dinámico
DICTAMEN ESTRUCTURAL PROYECTÓ:
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02/09/2013
CALCULÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
--
02/09/2013
REVISÓ: SITIO TEMM:
14-02076
COLOSIO
DISEÑO POR VIENTO PARÁMETROS DE DISEÑO
Base Triangular
0.168
Velocidad Regional
129
m
Estado:
D.F.
km / hr
Altura del edificio:
10.2
M
CLASIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA
Grupo de la Estructura
A
Tipo de Estructura
2
Categoría del Terreno
2 ACERO
Material Estructural Altura de
Mástil
9
Frecuencia Natural de Vibración Periodo Natural de Vibración
M
2.47
Valor obtenido del Staad
0.405
Valor obtenido del Staad
CARACTERISTICAS DEL SITIO
Altitud
2240
m snm
Ancho de base
0.168
m
Presión Barométrica
600
mm Hg
Temperatura
16
°C
Factor de Corrección (G)
0.814
Factor de Topografía (FT)
1.0
Velocidad Regional
129
Factor de Tamaño (Fc)
1.00
Ancho superior
0.168
m
Ancho Promedio
0.168
m
km / hr
Procedimientos para determinar las acciones por viento .
Determinación de la velocidad de diseño, VD
= ∝
129.40
=
Factor de exposición, F ∝ F ∝ ∝ = Fc* Frz
10 = 1.56 ( )
≤ 10
= 1.56 ( )
10 < <
= 1.5 1.56
Fc=
1
Adimensional
=
315
∝=
0.128
≥ DICTAMEN ESTRUCTURAL
PROYECTÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
CALCULÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
--
02/09/2013
REVISÓ: SITIO TEMM:
14-02076
COLOSIO
Factor de rugosidad y altura, Frz Frz=
1.003
F =
1.003
Por lo tanto:
Presiones en la diercción del viento
En el análisis dinámico, las presiones y fuerzas de diseño que aparecen cuando el viento actúa en una dirección dada se dete determ rmin inar arán án sepa separa rada dame ment nte e por por dos dos dire direcc ccio ione ness orto ortogo gona nale les; s; una una de ella ellass será será aque aquelllla a en la que que el vien viento to actú actúa, a, y la otra otra,, la tran transv sver ersa sall a la ante anteri rior or.. Dich Dichas as fuer fuerza zass de dise diseño ño y la cons consec ecue uent nte e resp respue uest sta a estr estruc uctu tura rall se valu valuar arán án toma tomand ndo o como como base base la velocidad de diseño que se especifica en el inciso 4,9,2, - Manual C.F.E.
Pz = Fg Ca qz Coeficientes para determinar el factor de respuesta dinámica debido a ráfaga
1
=
( 1 +
)
Coeficientes para la determinación del factor de ráfaga "g"
= ´ (
10 )
< 10
= ´ ( )
10 < <
= ´ Por lo tanto:
Z=
9
k´=
1.288
η=
-0.054
=
315
≥ g H=
1.55
Coeficiente para la determinacion del coeficiente
/ definido como la relación
((´)( + (ℶ)))
´ = 3.46( )
´ = 3.46( )
10
´
< 10
´
9
FT=
1.000
=
315
´ =
0.18
10 < <
´ = 3.46( )
H=
M
≥ ´ =
0.999
DICTAMEN ESTRUCTURAL PROYECTÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
CALCULÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
--
02/09/2013
REVISÓ: SITIO TEMM:
14-02076
COLOSIO
= ((´)( + (ℶ))) Donde: kr =
0.08
b/h=
0.019
C∝´= 0.999
(3.6 )´ =
1.03
B=
´ = (ℎ)( )
83.39
1.45
S=
0.05
= (1 + ) =
ℶ=
0.04
0.01
=
129.40
=
2.662
(3.6 )´ =
0.11
= 4392 ´
DICTAMEN ESTRUCTURAL PROYECTÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
CALCULÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
--
02/09/2013
REVISÓ: SITIO TEMM:
14-02076
COLOSIO
= ((´)( + (ℶ)))
140.21
Por lo tanto: 0.360
=
Coeficiente de rapidez fluctuante promedio para cálculo de gp
= (( )( + ℶ)) =
0.85
= (2 3600 ) + (0.5772(3600)) ) =
4.15
Factor constante para Fg
1 + ()
2.49
FACTOR DE RÁFAGA
=
Fg=
1
( 1 +
1.04
Presión Dinámica de base qz
= 0.0048 = G=
0.392 273+ 0.81
=
65.41
)
DICTAMEN ESTRUCTURAL PROYECTÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
CALCULÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
--
02/09/2013
REVISÓ: SITIO TEMM:
14-02076
COLOSIO
OBTENCIÓN DE FUERZAS DE VIENTO MASTIL TRAMO
ALTURA
Fa
PROMEDIO
VD [km/hr]
qz
Frz
g
Fg
[km/m2]
1
14.9
1.08
136.18
72.44
1.06
1.52
1.08
2
17.9
1.10
139.41
75.92
1.08
1.50
1.10
3
20.9
1.12
142.20
78.99
1.10
1.49
1.12
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
TRAMO
A.MAST
A.SÓLIDA
A. TOTAL
φ
H
b
RELACIÓN
[m2]
H/b
1
0.504
0.504
0.504
1.00
3.00
0.168
17.86
2
0.504
0.504
0.504
1.00
3.00
0.168
17.86
3
0.504
0.504
0.504
1.00
3.00
0.168
17.86
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
TRAMO
Ca.
Ca.
Pz. PROM.
Fz. PIERNAS
Fz. TOTAL
MASTIL
PROM.
[kg/m2]
[kg]
[kg]
1
1.2
1.2
93.99
47.369
47.37
1.00
47.369
2
1.2
1.2
100.48
50.640
50.64
1.00
50.640
3
1.2
1.2
106.31
53.578
53.58
1.00
53.578
VIENTO FRONTAL
No. NODOS F / NUDO [kg]
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
DICTAMEN ESTRUCTURAL PROYECTÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
CALCULÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
--
02/09/2013
REVISÓ: SITIO TEMM:
14-02076
COLOSIO
VIENTO A 45° COMPONENTES TRA
Fz. PIERNAS
Fz. TOTAL
[kg]
[kg]
112.78
56.843
56.843
1.000
1.44
120.57
60.768
60.768
1.44
1.44
127.57
64.294
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
FUERZA A 45° "X"
FUERZA A 45° "Z"
56.843
40.19
40.19
1.000
60.768
42.97
42.97
64.294
1.000
64.294
45.46
45.46
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
Ca.
Ca.
MASTIL
PROM.
1
1.44
1.44
2
1.44
3
MO
Pz. PROM.
No. NODOS
F / NUDO [kg]
ACCESORIOS ARRIOSTRES
TRAMO
ALTURA
Fa
PROMEDIO
VD [km/hr]
qz
Frz
g
Fg
[km/m2]
ARRIOSTRE
16.40
1.09
137.86
74.24
1.07
1.51
1.09
ARRIOSTRE
16.40
1.09
137.86
74.24
1.07
1.51
1.09
ARRIOSTRE
16.40
1.09
137.86
74.24
1.07
1.51
1.09
TRAMO
A.PIERNAS
A. TOTAL
φ
H
b
[m2] ARRIOSTRE
0.56
RELACIÓN H/b
0.56
1.00
3.00
0.089
33.71
ARRIOSTRE
0.56
0.56
1.00
3.00
0.089
33.71
ARRIOSTRE
0.56
0.56
1.00
3.00
0.089
33.71
Ca.
Pz. PROM.
Fz. PIERNAS
Fz. TOTAL
No. NODOS
F / NUDO
MASTIL
[kg/m2]
[kg]
[kg]
ARRIOSTRE
1.2
97.33
54.50
54.50
1.00
54.502
ARRIOSTRE
1.2
97.33
54.50
54.50
1.00
54.502
ARRIOSTRE
1.2
97.33
54.50
54.50
1.00
54.502
VIENTO FRONTAL
TRAMO
[kg]
DICTAMEN ESTRUCTURAL PROYECTÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
CALCULÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
--
02/09/2013
REVISÓ: SITIO TEMM:
14-02076
COLOSIO
VIENTO A 45° COMPONENTES Ca.
Pz. PROM.
Fz. PIERNAS
PROMEDIO
[km/hr]
[kg]
[kg]
ARRIOSTRE
1.44
116.79
65.40
ARRIOSTRE
1.44
116.79
ARRIOSTRE
1.44
116.79
TRAMO
Fz. TOTAL
No. NODOS
F / NUDO
FUERZA A 45° "X"
FUERZA A 45° "Z"
65.40
1.00
65.40
46.25
46.25
65.40
65.40
1.00
65.40
46.25
46.25
65.40
65.40
1.00
65.40
46.25
46.25
ANTENAS CELULARES
UBICACIÓN
CANTIDAD
ALTURA PROM.
V.D.
V. CATALOG.
[m]
[kg/hr]
[kg]
FUERZA CATALOG.
FUERZA ANTENA [kg]
MASTIL
1
21.60
142.80
200
81.75
50.06
MASTIL
1
21.60
142.80
200
31.91
19.47
MASTIL
1
21.60
142.80
200
31.91
19.47
FRONTAL F. TOTAL EQUIPO
No. NODOS
A 45° F / NUDO
F. TOTAL EQUIPO
COMPONENTES
No. NODOS
F / NUDO
[kg]
[kg]
FUERZA A 45° "X"
FUERZA A 45° "Z"
ANTENAS RESPECTO AL VIENTO
50.06
2
25.03
50.06
2
25.03
17.70
17.70
FRONTAL
19.47
2
9.73
19.47
2
9.73
6.88
6.88
LATERAL
19.47
2
9.73
19.47
2
9.73
6.88
6.88
LATERAL
ANTENAS PARABÓLICAS
CANTIDAD
ALTURA PROM.
φ
V.D.
V. CATALOG.
[m]
[m]
[kg/hr]
[kg]
20.10
1.20
141.49
200
1
FUERZA CATALOG.
FUERZA ANTENA [kg]
110.81
108.66
DICTAMEN ESTRUCTURAL PROYECTÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
CALCULÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
--
02/09/2013
REVISÓ: SITIO TEMM:
14-02076
FRONTAL F. TOTAL EQUIPO
No. NODOS
A 45° F / NUDO
F. TOTAL EQUIPO
No. NODOS
[kg] 108.66
2
COLOSIO
54.33
COMPONENTES F / NUDO [kg]
108.66
2
54.33
FUERZA A 45° "X"
FUERZA A 45° "Z"
ANTENAS RESPECTO AL VIENTO
38.42
38.42
FRONTAL
DICTAMEN ESTRUCTURAL PROYECTÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
25/08/2013
CALCULÓ:
ING. DIANA GÓMEZ
02/09/2013
--
02/09/2013
REVISÓ: SITIO TEMM:
14-02076
COLOSIO
MASTIL
MASTIL O TO
TRAMO
BASE
3 6 9 12
1 2 3 --
0.168 0.168 0.168 0.45
15 18 21
----
0.45 0.45 0.45
9
periodo
v200
20
1
ALTITUD 6
TEMPERATURA 7
VEL PERIODO DE RETORNO
50
ACAPULCO
GUERRERO
129
162
CAMPECHE
AGUASCALIENTE
118
141
CD. GUZMÁN
CAMPECHE
98
132
116
144
CD. JUAREZ CHIH CHIHUAHUA SONORA
HERMOSILLO
TAMAULIPAS
TAMAULIPAS
135
170
VERACRUZ
COLIMA
105
128
COLIMA
JALISCO
131
148
124 93
158 108
COZUMEL QUINT SINALOA
94
118
MORELOS
DURANGO
106
117
SINALOA
JALISCO
146
164
EDO. DE MEX.
SONORA
122
151
118
137
COLOTLÁN JAILS QUINTANA ROO CHIAPAS
ALTITUD
10
MORELOS
PRESIÓN BAROMÉTRICA Ω CHETUMAL QUIN VERACRUZ
135
171
CHILPANCINGO GGUANAJUATO
127
140
675
DURANGO
YUCATAN
122
156
1500
635
ENSENADA
B.C.N.
100
149
2000
600
GUADALAJARA J
D.F.
98
115
2500
565
GUANAJUATO
COAHUILA
3000
530
GUAYMAS SONO
NUEVO LEON
3500
495
HERMOSILLO SO
MICHOACAN
123 123 79
145 143 92
104
114
0
760
CHIHUAHUA
500
720
1000
B.C.S.
JALAPA VERACRUOAXACA LA PAZ
B.C.S.
LAGOS DE MORE JALISCO LEÓN
GUANAJUATO
MANZANILLO
COLIMA
MAZATLÁN
SINALOA
MÉRDIA
YUCATÁN
MEXICALI
B.C.N.
ALTURA DEL INMUEBLE= ALTURA DE LA BASE=
12.40 1.00
ALTURA TOTAL (H)=
9.00
VELOCIDAD REGIONAL=
129
CT= F.T.=
1.00
ALT.=
2240
3
NO TOCAR Frz
qz [km/m2]
1.11 1.11
79.66 79.66
1.11
79.66
NO TOCAR Frz
qz [km/m2]
1.10
78.21
CIDAD REGIONAL 100
v200
2000
ALTITUD
TEMPERATURA
172
181
209
1752
18
151
160
189
1863
17.4
146
159
195
152
158
171
26 2500
13.9 1 columnas
184
197
235
340
23.5
2 filas
138
147
174
550
28
155
161
178
1737
20.5
173 114
185 120
213 139
25 1100
26 21.5
128
140
165
157
25
122
126
140
1880
31
170
176
192
1737
22
164
179
228
1450
22
TABLA 1.3 FACTOR DE TAM
145
152
180
10
23
CLASE EST.
stock
Fc
182
200
227
1738
35
A
1.00
144
148
157
2015
18
B
0.95
174
186
214
8
26
C
0.90
170
190
240
1200
18
120
129
150
2240
16
151 151 97
159 158 102
184 182 114
680 1994
22.4 16 20
120
122
140
1550
31
TABLA I.29 FACTORES K',η,δ CATEGORIA K' 1
1.224
2
1.288
3
1.369
4
1.457
TABLA I.4 CLA CATEGORIA
A
1
0.099
2 3
0.128 0.156
4
0.17
M M M DIVISION DEL MASTIL EN TRAMOS M
g
Fg
φ
H
b
Relacion
Ca
altura
diametro
H/b
ANTENA
1.49 1.49
1.13 1.13
1.00 1.00
21.600 21.600
0.330 0.330
65.45 65.45
1.2 0.7
1.49
1.13
1.00
21.600
0.330
65.45
0.7
g
Fg
φ
H
b
Relacion
Ca
altura
diametro
H/b
ANTENA
20.100
0.330
60.91
1.1
1.49
1.12
1.00
ÑO,Fc
η
δ
KF
α'
-0.032
245
0.060
0.130
-0.054
315
0.080
0.180
-0.096
390
0.100
0.245
-0.151
255
0.140
0.310
δ
c
α E DE ESTRUCTURA
kr
B
C
(M)
0.101
0.105
245
1.137
0.06
0.131 0.16
0.138 0.171
315 390
1.000 0.881
0.08 0.1
0.177
0.193
455
0.815
0.14
DIMENSIONES DE ANTENA ALTURA
1.41 M
ANCHO
0.33 M
FONDO
0.22
Pz prom.
A total
[kg/m2]
[m2]
107.59 62.76
0.4653 0.3102
62.76
0.3102
ANTENA PARABOLICA DIAMETRO
1.2
Pz prom.
A total
[kg/m2]
[m2]
96.07
1.130976
