4.- CALCULOS JUSTIFICATIVOS 4.1. ASPECTOS GENERALES

4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4

Alcances Bases de clculo Puntos de alimentacin de Redes Secundarias Demanda de potencia

4.2. CLCULOS ELCTRICOS

4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4

Parmetros elctricos Parmetros de Cada de Tensin Resistencia de Puesta a tierra Distancias Mnimas de Seguridad

4.3

CLCULOS MECNICOS

4.3.1 4.3.2 4.3.3

Calculo Mecnico de Conductores Clculo mecnico de Estructuras y Retenidas Clculo de cimentacin de Estructuras y Retenidas

4.4

ANEXOS:

ANEXO 01 ANEXO 02 ANEXO 03

: Cuadros de Cada de Tensin. : Cuadros de Clculo Mecnico de Conductores Autoportantes. : Clculo de Cimentacin de Estructuras y Retenidas

4.- CLCULOS JUSTIFICATIVOS 4.1 ASPECTOS GENERALES 4.1.1 Alcances Los clculos elctricos y mecnicos que forman parte de este documento corresponden a las redes secundarias en 440-220 V, con conductor Autoportante con portante de aleacin de aluminio forrado En este captulo de clculos justificativos se desarrollan los siguientes puntos: Aspectos Generales: Alcances, bases de clculo, puntos de alimentacin para redes secundarias y demanda de potencia. Clculos Elctricos: Se desarrollan los clculos de cada de tensin y resistencia de puesta a tierra. Clculos Mecnicos: Se describen las distancias mnimas de seguridad, y se desarrollan los clculos mecnicos de conductores y estructuras, se calcula la cimentacin y el bloque de la retenida. 4.1.2Bases de clculos Los clculos de las Redes Secundarias cumplen con las siguientes normas y disposiciones legales: Cdigo Nacional de Electricidad - Suministro 2001 Ley de Concesiones Elctricas N 25844 Reglamento de la Ley de Concesiones Elctricas N. 25844 Norma DGE RD 031-2003-EM: Bases para el Diseo de Redes Secundarias con Conductores Autoportantes para Electrificacin Rural Norma DGE RD 025-2003-EM: Especificaciones Tcnicas para el Suministro de Materiales y Equipos de Redes Secundarias para Electrificacin Rural Norma DGE RD 020-2003-EM: Especificaciones Tcnicas de Montaje de Redes Secundarias con Conductor Autoportante para Electrificacin Rural Norma DGE RD 023-2003-EM: Especificaciones Tcnicas de Soportes Normalizados para Redes Secundarias para Electrificacin Rural

4.1.3 Puntos de alimentacin para Redes Secundarias Los Puntos de Alimentacin para las Redes de Servicio Particular, y Conexiones domiciliarias, sern los Tableros de las Subestaciones de Distribucin. 4.1.4 Demanda de Potencia Cargas de servicio particular La calificacin elctrica asignada para el diseo de las redes secundarias es de la siguiente manera: Localidades: Las cuales pueden ser anexos, caseros y centros poblados

Calificacin elctrica por lote de 250 W/lote con factor de simultaneidad de 0.5

Cargas Especiales de uso general: Las cuales pueden ser colegios, Pronoei, centros de salud, postas mdicas, locales comunales, capillas, iglesias, etc.Cargas especiales como Escuelas, jardines, locales comunales, Loza deportivas, Iglesias y cementerios se ha asignado una calificacin elctrica de 250 W/lote.con factor de simultaneidad de 1.0 Cargas de Alumbrado publico Para el alumbrado pblico se ha considerado lo establecido por la Norma DGE RD 017-2003-EM Alumbrado de Vas Pblicas en reas Rurales; por lo tanto, en este caso la iluminacin corresponde exclusivamente a lo indispensable y de acuerdo a los requerimientos de un sistema rural, teniendo el siguiente orden de prioridad:

Plazas principales o centro comunal de la localidad. Vas pblicas en el permetro de las plazas principales. Vas pblicas importantes. reas Restantes de la localidad.

El alumbrado pblico constar de luminarias con lmparas de vapor de sodio de alta presin de 50 W soportadas por pastorales de caractersticas mostradas en las lminas del proyecto. La demanda de potencia de las lmparas de alumbrado y sus accesorios es la siguiente:

Determinacin del Nmero de Unidades de Alumbrado Pblico Para la determinacin del nmero de luminarias se tuvo en consideracin Norma Tcnica Vigente. NORMA DGE ALUMBRADO DE VAS PBLICASEN REAS RURALES 2011 04 de Enero de 2011 La cantidad de puntos de iluminacin en una localidad se debe determinar con el Procedimiento mostrado a continuacin: Se determina un consumo de energa mensual por alumbrado pblico de acuerdo ala frmula: CMAP = F x KALP x NU Dnde: CMAP : Consumo mensual de energa alumbrado pblico en kW.h UN F : Nmero de Usuarios de la localidad : 1, para todos los sistemas elctricos de distribucin excepto los SER 0,5,para los SER TABLA 01 KALP : Factor de alumbrado pblico en Kw.h/usuario-mes

(*) Los factores KALP se actualizan cada 4 aos, se tiene que tomar en consideracin los valoresde los factores KALP vigentes a la fecha del proyecto de electrificacin. Los valores mostrados enla Tabla N1 del factor KALP corresponden a los aprobados por la Resolucin Ministerial N 074 2009MEM/DM. Para calcular el nmero de puntos de iluminacin se debe considerar una potenciapromedio de lmpara de alumbrado y el nmero de horas de servicio mensuales delalumbrado pblico (NHMAP). Se aplica la siguiente frmula:

PI = (CMAPx1000) / (NHMAPxPPL) Dnde: PI CMAP NHMAP : Puntos de Iluminacin : Consumo mensual de energa de alumbrado pblico en kW.h : Nmero de horas mensuales del servicio alumbrado pblico (horas/mes) PPL : Potencia nominal promedio de la lmpara de alumbrado pblico en W y La cantidad de puntos de iluminacin (PI) en el caso de ser decimal se debe redondearal entero inferior. y El nmero de horas mensuales del servicio de alumbrado pblico (NHMAP)depender de su control de encendido y apagado: Tipo de control Clula fotoelctrica Horario NHMAP (horas/mes) 360 N de horas diarias programadas multiplicadas por 30

Para el clculo de los Puntos de Iluminacin se debe considerar como potencianominal promedio de la lmpara de alumbrado pblico (PPL), la potencia de laluminaria mostrada en la Tabla N1 de acuerdo al sistema elctrico de distribucinadicionndole la potencia nominal de sus accesorios de encendido. La distribucin de los puntos de iluminacin se realizar de acuerdo a las caractersticas de laszonas a iluminar segn el siguiente orden de prioridad: i. Plazas principales o centro comunal de la localidad. ii. Vas pblicas en el permetro de las plazas principales. iii. Vas pblicas importantes. iv. reas Restantes de la localidad. Entonces.N de Usuarios 41 39 44 70 CMAP (KWh) 258 246 277 441 PPL (W) 60 60 60 60 Ptos. Ilumin. 11 11 12 20

LocalidadAGUA DE LA MONTAA EL ROLLO SAN LORENZO LA IRACA

KALP 6.3 6.3 6.3 6.3

PI 11.96 11.38 12.83 20.42

Cuadro N 4.1 Cargas de la Lmpara de Alumbrado Pblico Potencia Prdidas Total Tipo de Lmpara (Watts) (Watts) (Watts) Vapor de Sodio 50 10 60

4.2

CLCULOS ELCTRICOS 4.2.1 Parmetros Elctricos Los parmetros elctricos fueron calculados de la siguiente manera: a). Resistencia Elctrica del Conductor R40 C = R20 C [1 + w (T2 - 20)] Donde: R 40 C R 20 Cw

= resistencia elctrica del conductor a 40 C = resistencia elctrica del conductor a 20C = Coeficiente de correccin de temperatura 1/C: 0,0036 = 40 C

T2

Las resistencias elctricas de los conductores de fase y del portante, se muestran en el siguiente cuadro:

Cuadro N 4.2 Parmetros y Factores de Cada de Tensin de los Cables Autoportantes

Formacin

Resist. Del Cond. de Fase (ohms/Km)

Reist. Del Cond. de Alumb. Pblico (ohms/Km)20 C 40 C

Reist. Del Cond. Neuttro (ohms/Km)

Reactancia Inductiva (ohms/Km)

Factor de Cada de Tensin (K)

20 C

40 C

20 C

40 C

XL(3f)

XL (1f)

380-220V

440-220V

220V AP

1x25 + P25 2x25 + P25 2x25+1x16 + P25

1,20 1,20 1,20

1,285 1,285 1,285

1,910

2,048

1,38 1,38 1,38

1,479 1,479 1,479

0,093

0,094 0,096 0,109

-

3,532 3,532 4,292

3,532 3,532 3,532

b)Reactancia Inductiva XL Donde: DMG RMG = = Distancia media geomtrica Radio medio geomtrico = 0,1746 log DMG RMG

Aqu se calcula las reactancias de los conductores, los cuales dependern del nmero de hilos de conductor, el nmero de fases, las distancias de separacin existente entre los conductores y la seccin de las mismas en el Cuadro N 4.2, se muestran los diferentes valores de reactancias utilizadas. 4.2.2 Parmetros de Cada de Tensin La cada de tensin se determina por medio de un programa computacional elaborado en Microsoft Excel, el cual cuenta con una base de datos de conductores para los diferentes tipos de sistemas. Adjunto del presente informe se muestra los clculos de cada de tensin y los diagramasunifilares de carga se presentan a continuacin, tanto para el servicio particular como para el alumbrado pblico por localidad y Subestacin. a) Calculo de Cada de tensin La frmula para calcular la cada de tensin en redes areas es la siguiente:

( V ! k * I * L * 10Donde: I L K

3

= Corriente que recorre el circuito, en Amperes = Longitud del tramo, en metros = Factor de cada de tensin : K = 2 (R cos J +X SenJ )

Para circuitos monofsicos Donde: R X

= Resistencia elctrica del conductor a 40 C = Reactancia inductiva del conductor

En el Anexo N 01 se presentan los cuadros de cada de tensin por localidad

4.2.3 Resistencia de Puesta a Tierra Las puestas a tierra en redes secundarias garantizan la seguridad de las personas, equipos y su operacin. Para ello se tuvo en cuenta la Norma DGE para Electrificacin Rural: Para las redes secundarias 1J 440/220 V, la Norma DGE establece el valor 10 para la resistencia del neutro a tierra, con todas las puesta a tierra-PT conectadas de BT, incluyendo la primera PT de BT de la subestacin. Con ello se garantiza que cuando ocurre una falla a tierra en una de las fases, la tensin fase-neutro no debe superar la tensin de 250 V (desplazamiento del neutro). Con las consideraciones mencionadas, el sistema a utilizar ser el tipo PAT-1, y su ubicacin sern: Cada 150 a 200 metros En los puntos de derivacin y; En las ltimas estructuras de la redes secundarias.

El sistema de puestas a tierra est conformado por una varilla Copperweld de acero recubierta en cobre blando de 16 mm de dimetro y 2,4 m de longitud, conductor de cobre de 35mm2 y conectores. Este sistema ir instalado en un pozo de 0,8mJ x 3,0m de profundidad, a 1,5m de distancia horizontal del poste a la varilla. Esta configuracin tiene una resistencia de aterramiento de acuerdo a la siguiente frmula:

R PAT 1 |Donde: Va l d H

4*l Va (2 * H l ) Ln * 2 * T * l 1,36 * d ( 4 * H l )

= = = =

Resistividad elctrica aparente del terreno (ohm-m) Longitud de la (2,4 m) Dimetro de la varilla (16 mm) Profundidad de enterramiento (0,3 m)

El resultado es:

RPAT1 | 0,392* Va4.2.4 Distancias Mnimas de Seguridad Considerando lo establecido en el Cdigo Nacional de Electricidad (suministro 2001) las distancias mnimas del conductor a la superficie del terreno sern las siguientes:

Cuando los alambres y/o conductores cruzan o sobresalen a: Carreteras y avenidas sujetas al trfico de camiones Caminos, calles y otras reas sujetas al trfico de camiones Calzadas, zonas de parqueo y callejones Otros terrenos recorridos por vehculos, tales como cultivos, Pastos, bosques, huertos, etc. Espacios y vas peatonales o reas no transitables por vehculo Calles y caminos en zonas rurales Cuando los alambres y/o conductores estn a lo largo de: Carreteras y avenidas Caminos, calles o callejones Espacios y vas peatonales o reas no transitables por vehculo Calles y caminos en zonas rurales 5,5 m 5,0 m 4,0 m 4,5 m 6,5 m 5,5 m 5,5 m 5,5 m 4,0m 5,5 m

Tomando en cuenta estas distancias de seguridad se calcularon los vanos mximos de acuerdo al tipo de conductor utilizado. 4.3 CLCULOSMECNICOS 4.3.1CLCULO MECNICO DE CONDUCTORES Los clculos mecnicos tienen la finalidad de determinar las tensiones y flechas en las diversas condiciones de operacin. Las caractersticas principales de los conductores autoportantes utilizados son las siguientes:

Material (conductor portante) Material (fases y A.P.) Configuracin Tipo Aislamiento Portan Seccin fases (mm2) Seccin A.P. (mm) Seccin portante (mm)

: Aleacin de Al. 6201.

: Al. tipo grado elctrico. : Conductores autoportantes y sistema 440/220 V : CAAI; cableado, 7 hilos. : XLPE (fases, A.P. y portante) : Aleacin Al-6201 c/aislam. XLPE : 25 : 16 : 25

Cuadro N 3.1 Caractersticas de los Conductores Autoportantes Coeficiente Coeficiente Seccin Dimetro Mdulo de de Masa de del Cond. Exterior Elasticidad Formacin Dilatacin Unitaria dilatacin Portante Total del Portante Trmica (kg/m) trmica (mm) (mm) (kN/mm) (1/C) 1/C) 1x25+P25 25 16,4 0,000021 0,190 60,82 21x10-6 2x25+P25 25 19,2 0,000021 0,285 60,82 21x10-6 2x25+1x16+P25 25 21,5 0,000021 0,347 60,82 21x10-6 Condiciones consideradas Presin del viento: Pv = K.V2 Wv = Pvx Donde: Pv : Presin del viento en Kg/m2 K V : Coeficiente igual a 0.0042 para superficies cilndricas y 0.007 para superficies planas. : Velocidad del viento en Km/h; para nuestro caso corresponde a la Zona A (ligera) y rea 0; con V = 50 Km/h y T = 15C.

: Dimetro exterior del conductor (0.0215m)Pv : (0.0042 * 502) = 10.5 Kg/m2. Para los esfuerzos mximos se considera la accin del peso propio del conductor y la sobrecarga debido al viento a una temperatura mnima de 5C no se considera el sobrepeso debido al hielo por no existir este en la zona. Hiptesis adoptadas Las hiptesis de estado para los clculos mecnicos del conductor se definen sobre la base de los factores meteorolgicos. Velocidad del Viento Temperatura Hielo

HIPOTESIS I : CONDICIONES DE ESFUERZO MAXIMO Temperatura mnima : 5C Velocidad del viento : 50 Km/h Presin del viento : 0.103 KN/m2 = 10.5 Kg/m2 HIPOTESIS II : CONDICIONES NORMALES (EDS o T.C.D) : 15 C : 0 Km/hr :5.44 Kg/mm (18% del Esfuerzo Mximo del

Temperatura amb. prom. Velocidad del viento Esfuerzo normal (W2) conductor 25 mm2 ).

Esfuerzo Max. Conductor. Tensin de Cada Da T.C.D T.C.D Se est Tomando T.C.D

= 755kg/25mm2 = 30.20 kg/mm 2 = 18% (30.20) = 5.44 kg/mm 2 = 6.00 kg/mm 2

HIPTESIS III Temperatura amb. Prom. Velocidad del viento

: CONDICIONDEESFUEZOS COMBINADOS : 15 C :50Km/hr

HIPTESIS IV

: CONDICIN DE FLECHA MAXIMA

Temperatura ambiente mx. :25 C Velocidad del viento :0 Km/hr

c). Clculo de Cambio de Estado Ecuaciones consideradas a. Ecuacin Fundamental Cambio de estado de conductor:

b. Carga Unitario Resultante del Conductor 2 2 2 Wr = (Wc) + (Wv) c. Flecha del Conductor Teniendo en cuenta que (h/a) es menor que 0.2 2 d *Wr F = ----------8* A * W donde: Wv = Pv x

W 2 W 2 2

2 Wr L 2 E Wr1 L E E E t2 t1 W1 ! 2 A 24 A W 1 24

ESQUEMA CONSIDERADO

h

F

a/2

aFig. 4.2

SIMBOLOGIA UTILIZADA Conforme a la Fig. 4.2, se tiene:

A E V a F h T2 Pv

: : : : : : : :

Seccin del conductor (mm2 ) Mdulo de elasticidad final del conductor (Kg/mm 2 ) Velocidad del viento (Km/Hr) Vano equivalente (m) Flecha del conductor (m) Desnivel entre apoyos (m) Temperatura ambiente en la Hiptesis 1 y 3 (C) Temperatura ambiente en la Hiptesis 2 (C) Presin del viento sobre el conductor (Kg/m 2 ) Peso propio unitario del conductor (Kg/m) Carga unitaria debida al viento (Kg/m) Peso resultante en el conductor (Kg/m) Coeficiente de dilatacin lineal del conductor (1/C) Esfuerzo normal del conductor (Kg/mm2 ) Esfuerzo conductor Hiptesis 1 y 3 Dimetro exterior del conductor Angulo de desnivel entre apoyos (grados).

T1-3 :

Wc : Wv : WrE

: : : : :

W2

W 1-3 :

Fig. 4.3

FVC

FVP

FVC

/2

/2

T

T

TC= 2T SEN /2

/2 = Angulo topogrfico de coductores

Ver resultados obtenidos en CUADROS DE CALCULOS MECANICO DE CONDUTORES ANEXO N 2

4.3.2 CLCULO MECNICO DE ESTRUCTURAS Y RETENIDAS 4.3.2.1.- Objeto. Estos clculos tienen por objeto determinar las cargas mecnicas en los postes, cables de retenidas y sus accesorios, de tal manera que en las condiciones ms crticas; es decir, a temperatura mnima y mxima velocidad de viento no se superen los esfuerzos mximos previstos en el Cdigo Nacional de Electricidad . Los factores de seguridad respecto a la carga de rotura, en condiciones normales, sern las siguientes: Postes de Concreto Cables de Retenida Conductores Accesorio de ferretera 2 2 2 2

4.3.2.2.- Seleccin de la Longitud de Estructuras Consideraciones para el Clculo: * Cargas Permanentes: Se considerarn cargas verticales permanentes al peso propio de los distintos elementos como postes, conductores, aisladores, ferretera y cimentaciones. Presin debida al viento: Se considerar una velocidad del viento de 70 Km/h. Se supondr el viento horizontal, actuando perpendicularmente sobre las superficies que incide. La accin del viento produce una presin de 15.12 Kg/mm2. La presin del viento se considerar aplicada sobre las proyecciones de las superficies reales en un plano normal a la direccin del viento. Resultante del Angulo: Se tendr en cuenta el esfuerzo resultante de ngulo de las tracciones de los conductores. Desequilibrio de Tracciones: Donde exista cambio de seccin, se considerar la diferencia de los tiros mximos de stas.

*

* *

Factores de Seguridad:

Para las Hiptesis de Desequilibrio y de Viento se considerar C.S. =2.0. Todas las fuerzas aplicadas se reducirn por momentos de fuerzas a una equivalente aplicada a 0.10 cm de la punta del poste.

Hiptesis de Clculo: FUNCION DEL POSTEALINEAMIENTO ANGULO

HIPOTESIS DE VIENTO

HIPOTESIS DE EQUILIBRIO

y Cargas Permanentes ----------------------------y Viento y Cargas Permanente y Viento y Resultante de Angulo y Cargas Permanentes y Vientoy Cargas Permanentes y Viento y Tiro-Conductores

ANCLAJE TERMINAL

Cargas Permanentes Desequilibrio de Tensiones Cargas Permanentes Viento y Tiro-Conductoresy y y y

Caractersticas de Diseo: VANO BSICO :

=====>Vano Bsico Carga mxima Altura del Poste: : 48 m.

: Trot/Factor de Seguridad = 755/3 = 251.7 Kg.

* Altura mxima del conductor ms bajo al suelo (calles) * Distancia del vrtice del poste al inicio del perno-gancho * Altura del perno-gancho a la mordaza de suspensin * La flecha segn clculo para el caso ms desfavorable Con vano 48 m condiciones de mxima flecha) con el Conductor el 2x25 +1x16 + P25 mm2 * Longitud de empotramiento. [Se considera la cimentacin en concreto]. * * Tipo de cimentacin Altura de solado

: 5.50m. : 0.30 m. : 0.05 m.

: 0.81 m : he0.10*H+ 0.20m : Concreto : 0.10 m

La longitud necesaria del poste ser: SISTEMA AUTOPORTANTE H =0.30+0.05 + 0.81 +5.5 + (0.10 *H+0.20) H = 7.62 m.===> Se Normaliza a8.00 m. Por lo tanto, se usarn postes de 8.0 m. para las calles comunes teniendo en cuenta que se tendr una mejor distribucin y uniformidad en la iluminacin de stas. La altura de empotramiento ser de: he = 0.10 * 8 + 0.2 he= 1.0 m. ESQUEMA CONSIDERADO0.30 0.05

0.83

H

CABLE AUTOPORTANTE

H/10+0.20

Fig. 4.4

.50

VISTA EN PERSPECTIVA

0.35

Fm

Fmx5.50

Fig. 4.5

4.3.2.3.- Caractersticas de los Postes * * * * * * * Material Longitud total (m) Esfuerzo en la punta (Kg) Dimetro vrtice (mm) Dimetro base (mm) : : : : : c.a.c. 8.00 200 150 270 255 450 c.a.c. 8.00 300 150 270 255 485

Dimetro empotramiento. (mm) : Peso (Kg) :

4.3.2.4.- Ecuaciones Consideradas Para el clculo se han tenido en cuenta las siguientes frmulas: * Clculo del dimetro de empotramiento: de = dp + (h/H) * (db - dp) * Clculo de la altura a la cual est aplicado la fuerza del viento: Z = (h/3) * (de + 2 * dp)/ (de + dp) * Carga producida por el viento sobre el poste: Fvp = Pv * h * (dp + de)/2 * Momento del viento sobre el poste: Mvp = Fvp * Z * Fuerza del viento sobre el conductor: Fvc = Pv * L * c/1000 * cos E/2 * Traccin de los conductores: Tc = 2 * W * S * Sen E/2 * Fuerza total sobre los conductores: Fc = Fvc + Tc

Fc = PV*L*c/1000*CosE/2 + 2*W *S*Sen_/2 * Momento del conductor sobre el poste: Mc = Fc * l * Momento total resultante: Mt = Fc * l + Fvp * Z * Fuerza total sobre el poste: Fp = Mt/Hp El anlisis se inicia considerando los conceptos siguientes: - Sumatoria de Momentos, aplicados en un punto (a 10 cm. de la punta del poste, conforme lo recomiendan las Normas Tcnicas y el Cdigo Nacional de Electricidad). 4.3.2.5.- Simbologa Utilizada Se ha definido la siguiente simbologa: H h dp de db Z Pv L e S l HpW

: Longitud total del poste (m) : Longitud libre del poste expuesto al viento (m). : Dimetro en la punta del poste (m) : Dimetro en el empotramiento del poste (m). : Dimetro en la base del poste (m) : Altura donde se aplica Fvp (m) : Presin del viento (Kg/m) : Vano promedio (m) : Dimetro exterior del conductor (mm) : Seccin del conductor (mm) : Altura sobre el terreno, aplicacin de Fc (m) : Altura sobre el terreno a una distancia de 10 cm de la punta. : Esfuerzo de trabajo en Kg/mm

Fig. 4.6

dp0.10

Fp

Fc

Cable Autoportante

Fvp

L1 H

Hp

h

Z

de

t1

db

DIAGRAMA DE DISTRIBUCIN DE FUERZAS- RSA

De donde se obtiene: he = 1.0 m h = 7.0 m hp = 6.9m H = 8.0 m dp = 0.150 m de = 0.255 m db = 0.270 m Z = 3.198 m L1 = 6.65 m Fvp = 14.88kg Mvp = 47.59 kg- m

EVALUACION DE RESULTADOSy De conformidad a los Clculos Justificativos de Conductores Elctricos tipo autoportantes que se seleccionan en el presente Proyecto de mejoramiento, se analizar el conductor para el caso ms crtico, donde se tiene la configuracin siguiente:

Conductores autoportantes de aluminio, para usos de servicio particular , alumbrado pblico y portante: 2 x 25 + 1x16 + P25 mm S.P A.P PORT.

y Se considera el Grfico siguiente:

Fig. 4.7Fp

Fc

H

30CABLE AUTOPORTANTE

Hr hp Fvp Z

Retenida

y Criterio conceptual para efectuar el anlisis:

La sumatoria de momentos, aplicados en la punta del poste, (a 10 cm.De su punta, en cumplimiento a las prescripciones de la Normas Tcnicas y el Nuevo Cdigo Nacional de Electricidad - Suministro). Se incluyen los pesos de los conductores 2x25+1x16+P25mm. para sistema monofsico. Mt = Z(Fvp) + I(Fc) Fp = Mt /hpESTRUCTURAS ANGULO ( ) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Fvc 3.71 3.71 3.70 3.68 3.66 3.62 3.59 3.54 3.49 3.43 Tc 0 18.82 37.61 56.32 74.93 93.39 111.68 129.75 147.58 165.13 Fc 3.71 22.53 41.31 60.00 78.59 97.02 115.27 133.30 151.07 168.56 Mcp 24.69 149.83 274.69 399.02 522.59 645.17 766.52 886.42 1004.62 1120.91 Mt 72.28 197.42 322.28 446.61 570.19 692.76 814.11 934.01 1052.21 1168.50 Fp 10.48 28.61 46.71 64.73 82.64 100.40 117.99 135.36 152.49 169.35

de

Fase

al Portante:

y Momento total:

y Fuerza concentrada a 10 cm. de la punta del poste:

-

Para estructuras en alineamiento se utilizaran postes de 8m/200kg/150/270 mm. Para estructuras de ngulo, anclaje, derivacin, cambio de seccin, fin de lnea, se utilizaran postes de 8m/300kg./150/270mm. De los resultados obtenidos en el clculo de retenidas, observamos que no necesitaramos de stas hasta un ngulo mximo de 45RETENIDAS Tr Tmin 243.02 486.04 246.64 493.29

-

ANGULO ( ) 30 45

Fp 117.99 169.35

4.3.3.-CLCULO DE CIMENTACIN DE ESTRUCTURAS Y RETENIDAS a).- Calculo de cimentacin de estructuras El presente clculo tiene por objeto comprobar la estabilidad de los postes mediante sus bloques de cimentacin: Se efectuar el clculo considerando postes de c.a.c. de 8m/200 Kg y 8/300 Kg. para lo cual se desarrolla lo siguiente: Consideraciones para el Clculo: - METODO FRANCES O DE VALENCI Momento Actuante e Momento resistente (Ec. Fundamental.) - MOMENTO ACTUANTE

Fp: Fuerza en la punta del poste (Kg) Hp : Altura de aplicacin de Fp (a 0.1 m. de la punta del poste). t : Altura de empotramiento (m) - MOMENTO RESISTENTE

W

Donde: P a b KW

: Peso del conjunto (Poste, accesorio y macizo-kg) : Ancho del macizo (m) : Espesor del macizo (m) : Coeficiente definido por la densidad del terreno (2000 Kg/m3) 4 : Esfuerzo de compresin del terreno (1.5x 10 Kg/m para terreno no rocoso).

Considerando el siguiente Grafico:

FIG. 4.8 Fp

h=6.9 0

he=1.00 t=1.10

b=0.80

b=0.80CIMENTACIN DE POSTES

DEFINICIN DE PARMETROS Y VARIABLES: Altura total del Poste, en m. H : Peso total (poste + equipos + macizo + otros), en Kg P : Peso de poste, en Kg Pp : Peso de equipos (del montador + herramientas), en Kg Pe : Peso de del macizo, en Kg Pm : Peso de otros (lozas, trafo, etc.), en Kg Po : Coef. definido por la densidad del terreno y ngulo de talud, en l : Kg/m3 Temperatura de operacin promedio, en C t : Altura libre, en m. He : Altura de aplicacin de Fp; a 0,10 m. de la punta, p/ postes C.A.C. Hp : Presin admisible del terreno, en Kg/m s : Ancho del macizo, en m. a : Largo del macizo, en m. b : Profundidad de enterramiento del poste, en m. t1 : Profundidad del macizo, en m. t : Peso especfico del concreto, en Kg/m3. dc : Fuerza que admite la punta del poste, en Kg. Fp : Volumen del macizo, en m. Vm : Volumen troncocnico, en m3. Vt : Areas de troncocnicos, del corte transversal del poste; en m. A1,2 : Dimetro a la altura de la cimentacin del poste, en m. de : Dimetro en la base del poste, en m. db : Ver Resultadosen el ANEXO 03

b).- calculo de cimentacin de retenidas Para el diseo de la cimentacin de la retenida, se emple el mtodo de fuerzas en un elemento en equilibrio. La cimentacin para la retenida se compone de una excavacin prismtica, de dos secciones: triangular y rectangular. Sobre la varilla metlica de la retenida actuar una fuerza de traccin, la cual tratar de arrancar el bloque de concreto enterrado en el extremo de la varilla. Las fuerzas opositoras a la traccin son las siguientes: Peso del bloque de concreto armado Peso del material de relleno compactado Fuerza debida al peso del relleno compactado en la retenida(Es la componente de Wt en la direccin del cable deretenida) Rozamiento entre caras laterales (Entre el relleno y el suelo original) : Pb : Wt

: Pw : Fr

Metodologa Como el sistema se encuentra en equilibrio se debe cumplir que:

Donde: Ft Pb Cos

F ! 0

Ft