UNIVERSIDAD NACIONAL” SAN LUIS GONZAGA” DE ICA

FACULTAD DE MECANICA ELECTRICA

TEMA:

CIMENTACION DE LAS ESTRUCTURAS DE LAS LINEAS DE

TRANSMISION

INTEGRANTES:

HUARCAYA JUSCAMAYTA, Jaime Salvador

CABRERA CHAMPE, Miguel Angel

ESCATE YEREN, Julio

HERNANDEZ APARCANA, Eduardo

CURSO : LINEAS DE TRANSMISION

AULA : VIIIME-1

DOCENTE : ING. REYNALDO ORMEÑO BERROCAL

ICA – PERU

JULIO de 2014

CIMENTACIONES DE LAS ESTRUCUTURAS DE LAS LINEAS DE TRANSMISION 138-220-500KV

Las cimentaciones (fundaciones) para los soportes de línea aérea pueden ser:

1) De bloque único

2) De partes separadas

3) Pilotes

4) Placas para las riendas de torre arriostradas.

Las cimentaciones de bloque único se pueden calcular con el método de Sulzberger que es particularmente apropiado cuando el suelo presenta resistencia lateral y de fondo con fundaciones profundas; o con el método de Mohr, que se adapta a terrenos son resistencia lateral, con bases anchas.

Hay otros métodos, a saber: Mohr, completado con las tablas de Pohl, la red de líneas de Blass, Kleinlogel – Burkein, Valensi.

Las cimentaciones para torres, cuando el suelo presenta buenas características resistentes, generalmente son de "patas separadas".

Los pilotes se emplean para efectuar fundaciones en terrenos en los cuales las características resistentes se encuentran solo "a profundidad".

Finalmente, comentaremos que los postes de madera no se fundaban simplemente enterrados. Se verifica su cimentación con el método de Sulzberger.

METODO DE SULZBERGER

En la Revista Electrotécnica se dan en detalle el método de Sulzberger, en los ejemplares marzo - abril de 1964 y marzo – abril de 1975. Allí se demuestran las expresiones cuyo resultado es la tabla Nro. IX.

Entre los varios métodos de cálculo de fundaciones, el método de Sulzberger se conoce por su creciente popularidad en los últimos años, particularmente en Austria y Suiza. En la Argentina se lo usa también desde hace varios años y los resultados obtenidos en las regiones con fuertes vientos, justifican esta opinión (Por ejemplo la línea de 66 KV entre Comodoro Rivadavia y Cañadon Seco, construida en el año 1953; la línea de 66 KV entre Gral. Madariaga y Mar de Ajó, construida en 1970, que pasa por terrenos anegadizos,

En casos de terreno, con distintas características resistentes, se emplean diferentes tipos de fundaciones. Por ejemplo:

Fundación tipo A: Suelo de tierra negra. Aparecen capas de agua en profundidad mayor que 2,5 m (ver Figura 4).

Fundación tipo B: Suelo de tierra negra. Se encuentra agua entre 2 y 3 m de profundidad (Ver Figura 5):

Fundación tipo C: Tierra arenosa, médanos. A una profundidad de 1,50 m aproximadamente, se encuentra agua. La capa superior es muy buena para fundaciones son del tipo superficiales. (Figura 6).

Fundación tipo D

Zona baja con bañados. A una profundidad de 1,00 m aproximadamente, se encuentra agua. La capa superior es de tierra negra y es la que ofrece las mejores características para fundar. Las fundaciones son superficiales. (Figura 7).

Fundación tipo E

Zona similar a la que se emplean en fundaciones tipo D, pero de peores condiciones en cuanto al agua. Se emplean fundaciones superficiales. (Figura 8).

Fundación tipo F

Suelo de tierra negra. Las capas superficiales presentan mejores características para fundar que las capas profundas, pues aparece agua a profundidades entre 1,50 y 2,50 m. Se emplea fundación profunda (similar a las tipo A o B), pero con zapata superficial (Figura 9).

Fundación tipo G

Suelo de tierra colorada con agua en la superficie, muy blanca, en zonas profundas se encuentran buenas condiciones para fundar. Es el caso recíproco de las fundaciones tipo F. Se emplea zapata profunda (Figura 10).

CALCULO DE CIMENTACIONES SEGUN MOHR.

Previo a comentar el método de Mohr recomendaremos el comportamiento de una viga ate la solicitación de flexión compuesta.

Se dice que una viga está sometida a compresión simple cuando la fuerza actúa en su centro de gravedad. El diagrama de tensiones muestra una distribución uniforme. El eje neutro está en el infinito. (Figura 11)

(Compresión)

Se dice que una viga está sometida a flexión simple, cuando el diagrama de tensiones muestra dos triángulos iguales (Figura 12). El eje neutro pasa por el centro de gravedad.

Si la fuerza es de comprensión pero no pasa por el centro de gravedad, sino por uno de los ejes principales de inercia, a una distancia ey, se tiene flexión compuesta simple.

El eje neutro puede pasar por la figura o por el borde o fuera de la misma.

En la Figura 13 se ejemplifica el caso en que el eje neutro pasa por el borde y en la Figura 14, el mismo caso, con el eje neutro fuera de la figura. En el primer caso la tensión es triangular y en el segundo, trapecial.

Si la fuerza no está aplicada en ningún de los ejes principales (Figura 15), la solicitación se denomina flexión compuesta oblicua.

COMENTARIO FINAL MOHR

El problema de aplicar directamente el método de Mohr consiste en que generalmente, las fuerzas en el caso de líneas son horizontales y las componentes verticales son menores que las horizontales.

A fin de incorporar una fuerza vertical importante, las fundaciones se realizan en profundidad y la zapata es extendida. En ese caso se considera, además del peso propio de los conductores, aisladores y estructuras (P1), el peso de la tierra sobrepuesta (Pp).

Si llamamos:

para que la fuerza caiga dentro del núcleo central, evitándose las fuerzas de tracción, debe ser:

CÁLCULO DE CIMENTACIONES A PATAS SEPARADAS

En este tipo de cálculo, que se realiza para dimensionar las bases de las torres de acero, se parte de la hipótesis que: dos patas trabajan "a la comprensión" y dos "al arranque". Ver Figura 20.

Para el arranque se agrega al peso de la tierra directamente sobrepuesta a la placa "a" de la Figura 20 (que puede ser de hormigón o un emparrillado metálico), una cantidad de tierra que corresponde al ángulo de arranque. Dicho ángulo es función de las características del terreno. vale entre 8 y 40°.

Se indica con F a la fuerza de compresión y con Z a la de arranque.

Los valores del ángulo de arranque se pueden consultar en la planilla Nro. XI.

PLANILLA N° XI

GUIA AUXILIAR PARA DETERMINAR EL COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD Y LA PRESION ADMISIBLE.

Suelo

Tipo

Naturaleza

Del terreno

Guía auxiliar práctica para determinar coeficiente de

Presión admisible

Coeficiente de compresibilidad

[c]

[o]

    compresibilidad Kg/cm2 C[Kg/cm3]    

A Laguna, pantano

Visual 0,5 0,5-1 3-5 --

B Muy blando arena fina

Apretándolo a puño cerrado escurre entre los

0,8 1 a 2 3-5 20

  húmeda Arcilla blanda

dedos.   2 a 4   25

C Arcilla medio dura seca

  1,8 5 a 8 6-8 25-30

  fina seca     6 a 9    

D Arcilla rígida (Arena gruesa

Se deja amasar con dificultad pero

se puede formar en la mano rollos

3 10 10-12

25-35

  y pedregosa) de 3mm sin corte ni desgrane

  11 a 13    

E Arcilla gruesa

dura

Se desgrana y se corta cuando se pretenden formar rollos de 3mm de diámetro en la mano. Esta húmeda y por ello su color es oscuro

 

4

 

13 a 16

 

12-15

 

37

F Arcilla rígida (Pedregullo y canto rodado)

Visualmente: está seco. La tierra es de color claro, cuyos terrones se quiebran.

5   20 40

Las fundaciones se predimensionan y luego se verifican a la comprensión y al arranque.

VERIFICACION AL ARRANQUE

Teniendo las fuerzas Z que tratan de arrancar la torre, mientras que la fundación y la tierra superpuesta tratan de impedirlo, se llega a la siguiente expresión (teniendo en cuenta la consideración de Sulzberger).

Donde:

VERIFICACION A LA COMPRESION

Tenemos como dato la presión ( ) máxima que soporta la tierra:

Esto es para terreno normal; para resto, ver planilla Nro. XI.

La expresión a aplicar es:

CONCLUSIÓN

En los antecedentes de las líneas de transmisión, me di una idea de donde provienen éstas otro factor importante que se debe destacar es el de proteger la línea contra factores externos e internos, ya que estos determinan en gran medida el rendimiento continuo y adecuado de la misma.

Por lo cual se deben efectuar diversos estudios para poder realizar un correcto proyecto de una línea determinada. También es de suma importancia estudiar todo el territorio por donde pasará la línea, ya que si en el transcurso de esta se encuentra una zona urbana muy concurrida, se deberá adoptar una línea subterránea por ser en estos casos la más conveniente por razones de seguridad.