ins nic claro wanawana it torre ja v00 20150827

8/17/2019 Ins Nic Claro Wanawana It Torre Ja v00 20150827

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INDUSTRIAL INSTRUMENTATION S.A.

Torre Autosoportada T60V125

Torre Sisttemex Análisis, Diseño Estructural y Propuesta de Reforzamiento

Sitio Wanawana

Elaborado por:

Joaquín Arita

Asesor Estructural

24-08-2015

Presentado a CLARO

El presente documento es un Resumen Ejecutivo de los resultados obtenidos del Análisis, Revisión Estructural y Propuestade Reforzamiento para la Torre Autosoportada T60V125 Instalada en el Sitio Wanawana. Los cálculos están con base ala información presentada por CLARO Nicaragua, Memoria de Cálculo de T60V125, y los datos obtenidos delcorrespondiente censo de cargas realizado.

Código: INS_NIC_CLARO_WANAWANA_IT TORRE_JA_V00_20150827


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TABLA DE CONTENIDO.

Tabla de contenido 2

I. Descripción del proyecto 3

a. Características de la Torre

b. Viento de Diseño

c. Condición de cargas actuales

II. Configuración espacial. Torre Sisttemex 3

III. Principales resultados. 5

a. Estructura de torre. Relación de esfuerzos.

i. Estructura original

ii. Estructura reforzada

b. Pernos de conexión.

c. Losa de cimentación

i. Parámetros

ii. Resultados

1. Capacidad de carga del suelo

2. Punzonamiento

3. Acero de refuerzo

d. Sumario de resultados

IV. Propuesta de reforzamiento 12

a.

Sección 10

b. Sección 9

c. Sección 3

d. Sección 2

e. Sección 1

f. Cimentación


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I. Descripción del Proyecto

Se realizó una auditoria estructural a la torre autosoportada instalada en el Sitio Wanawana. Esta está con base a

los parámetros de carga establecidos en la memoria de cálculo proporcionada por CLARO Nicaragua y la inspección

de campo que realizo para la determinación de las condiciones actuales de carga.

La Revisión Estructural esta con base al Norma TIA / EIA 222-F, donde se establecen los criterios y requisitos

mínimos para el adecuado funcionamiento de este tipo de estructuras.

A. Características de la Torre

Alturas: 60.0 m

Distancia Basal: 7.50m

Ancho Superior: 1.20m

Tipo: Autosoportada

Sección Transversal: Triangular

Materiales:

Miembros Estructurales: ASTM A-36 (Perfiles Angulares) y ASTM A-53-B (Perfiles

Tubulares)

Pernos de Conexión A325 y Pernos de Anclaje ASTM F1554-36

B.

Viento de Diseño

Velocidad: 125 MPH

C. Condiciones de Carga Actuales.

II. Configuración Espacial. Torre Sisttemex

El plano llave asociado a este Resumen Ejecutivo presentan todas las dimensiones y nomenclatura de la perfilaría

de acero estructural y conexiones empernadas. Todos los procedimientos asociados a los análisis de cargas,

estabilidad y funcionamiento están ligados a las dimensiones que se presentan a continuación:

Tipo Ubicación Tipo Ubicación

(2) RF 2.60m x 0.26m x 0.11m 60.0 m (1) Plataforma 2 30.0 m

Carga Viva 60.0 m (4) Cables de 1 5/8" 0.0 a 60.0 m

Tipo Ubicación Tipo Ubicación

(3) DBXL-6565A 60.0 m (3) HBXX-6516DS-VTM 60.0 m

(6) RRU 58.0 m

Cargas Existentes

Cargas Proyectadas


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Fig. 1. Plano Llave Torre T60V125. Modelo SISTTEMEX.


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III. Principales Resultados.

A. Estructura de Torre. Relación de Esfuerzos

a. Estructura Original.

Fig. 2. Relación de Esfuerzos. Condicion actual de estructura de torre y carga.

Elementos que no satisfacen los requisitos de resistencia:

Montante de sección 1 (Pipe 1 ½”); Horizontales secundarias de sección 9. Elementos SH-6; Diagonales de sección 10.

Elemento D17-B (las diagonales inferiores)


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b. Estructura Reforzada.

Fig. 3. Relación de Esfuerzos. Condicion de estructura de torre reforzada y carga actual.


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B. Pernos de Conexión.

Fig. 4. Relación de Esfuerzos de Pernos.

mm Kg kg

P1 Diagonal A325N 13 1 495.75 1870.32 0.27 1.333 OK

P2 Diagonal A325N 13 1 747.25 1870.32 0.40 1.333 OK

P3 Diagonal A325N 13 1 762.88 1870.32 0.41 1.333 OK

P4 Diagonal A325N 13 1 829.09 1870.32 0.44 1.333 OK

P5 Diagonal A325N 13 1 981.12 1870.32 0.52 1.333 OK

P6 Diagonal A325N 13 1 1090.45 1870.32 0.58 1.333 OK

P7 Diagonal A325N 13 1 1281.18 1870.32 0.69 1.333 OK

P8 Diagonal A325N 13 1 1425.98 1870.32 0.76 1.333 OK

P9 Diagonal A325N 16 1 1594.74 2922.37 0.55 1.333 OK

P10 Diagonal A325N 16 1 1855.49 2922.37 0.63 1.333 OK

P11 Diagonal A325N 16 1 2237.75 2922.37 0.77 1.333 OK

P12 Diagonal A325N 19 1 2555.35 4110.68 0.62 1.333 OK

Diagonal A325N 22 1 3819.21 4932.82 0.77 1.333 OK

Horizontal A325N 13 1 413.24 1870.32 0.22 1.333 OK

Diagonal A325N 22 1 4032.34 4932.82 0.82 1.333 OK

Horizontal A325N 13 1 415.16 1870.32 0.22 1.333 OK

Diagonal A325N 19 2 5105.28 8416.42 0.61 1.333 OK

Horizontal A325N 13 1 431.05 1870.32 0.23 1.333 OK

Diagonal A325N 19 2 5552.82 8416.42 0.66 1.333 OK

Horizontal A325N 13 1 709.47 1870.32 0.38 1.333 OK

Diagonal A325N 19 2 6639.08 8416.42 0.79 1.333 OK

Horizontal A325N 13 1 349.42 1870.32 0.19 1.333 OK

mm Kg kg

T1 Montante A325N 13 6 9073.03 23561.94 0.39 1.333 OK

T2 Montante A325N 13 6 19715.84 23561.94 0.84 1.333 OK

T3 Montante A325N 13 6 29473.33 23561.94 1.25 1.333 OK

T4 Montante A325N 16 6 42266.51 36815.54 1.15 1.333 OKT5 Montante A325N 19 6 50798.45 53014.38 0.96 1.333 OK

T6 Montante A325N 22 6 70712.33 72158.46 0.98 1.333 OK

T7 Montante A325N 22 6 84015.84 72158.46 1.16 1.333 OK

T8 Montante A325N 25 6 100463.23 94247.78 1.07 1.333 OK

T9 Montante A325N 25 6 117536.62 94247.78 1.25 1.333 OK

T10 Montante A325N 44 6 119244.23 162016.08 0.74 1.333 OK

REVISIÓN DE PERNOS DE CONEXIÓN. TORRE 60m 125 mph.

SITIO WANAWANA

StatusRelación de

Esfuerzo

Relación de

Esfuerzo

Permisible

SecciónTipo de

Elemento

Tipo de

Perno

Diametro de

PernoNúmero de

Pernos

Carga

Actuante

Carga

permitida

Status

P17

P16

P13

Diametro de

PernoPanelTipo de

Elemento

Carga

permitida

P15

P14

Tipo de

Perno

Relación de

Esfuerzo

Relación de

Esfuerzo

Permisible

Número de

Pernos

Carga

Actuante


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C. Zapatas Aisladas.

a. Parámetros

Para la revisión estructural de la Losa se tomaon los siguiente parmetros:

Capacidad de carga: 20.0 kg/cm²

Peso volumétrico suelo: 1850 kg/m³

Dimensiones de Zapata: 5.0 m x 5.0 m x 0.45 m

Pedestal: 1.00m x 1.00m

Nivel de Desplante: 3.0m

Resistencia del Concreto: 250 kg/cm²

Resistencia del Acero: 2800 kg/cm²

Acero de Refuerzo Zapata: Superior 1 # 6 G40 @ 30.0 cm

Inferior 1 # 8 G40 @ 20.0 cm

Acero de Refuerzo Pedestal: Vertical 24 # 8 G40 + 4 # 6 G40

Estribos 2 # 4 G40 @ 20.0 cm

Plano de Cimentación:

Fig. 5. Zapata Aislada. Subestructura Existente


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b.

Resultados

i. Capacida de carga del suelo:

Tab. 1. Esfuerzos máximos inducidos al suelo.

Fig. 6. Condición máxima de esfuerzos inducidos

ii . Punzonamiento.

Tab. 2. Capacidad a cortante de la zapata.

Panel OutputCase CaseType MaxPress MinPress GlobalXMax GlobalYMax GlobalXMin GlobalYMin

Text Text Text kgf/cm2 kgf/cm2 cm cm cm cm

1 D+L+W0 Combination ‐0.38 ‐1.46 ‐466.51 625.00 599.68 0.00

1 D+L+W90 Combination ‐0.20 ‐1.31 ‐466.51 ‐541.67 ‐466.51 625.001 D+L+W180 Combination ‐0.10 ‐1.10 599.68 0.00 ‐466.51 625.00

TABLE: Soil Pressures ‐ Summary

Point Glo balX Glob alY Rein fType Status Ratio Combo ShrStr Max ShrStr Cap Gamma_v2 Gamma_v3 Mu2 Mu3 Vu Unb alMu 2 Un balMu 3 Depth Per imeter Lo catio n

Text cm cm Text Text Unitless Text kgf/cm2 kgf/cm2 Unitless Unitless kgf‐cm kgf‐cm kgf kgf‐cm kgf‐cm cm cm Text

52 ‐ 216. 51 ‐ 375. 00 N on e O K 0. 19 1. 3 ( D+L +W90) 2. 41 12. 58 0. 40 0. 40 ‐ 3827991. 99 2266620. 04 85870. 01 ‐ 1531196. 80 906648. 02 66. 60 766. 38 I nt eri or

53 ‐21 6. 51 375 .0 0 N on e O K 0. 22 1 .3 (D+L+W 90) 2. 74 1 2. 58 0. 40 0. 40 ‐39 864 59. 27 ‐23 973 87. 18 ‐100 792 .4 6 ‐1594 583. 71 ‐95 895 4. 87 66. 60 7 66. 38 I nt erio r

59 433. 01 0. 00 N one OK 0. 26 1. 3( D+L+W0) 3. 21 12. 58 0. 40 0. 40 91316. 69 5940961. 05 ‐ 127249.00 36526.67 2 376384. 42 66. 60 766. 38 I nte ri or

TABLE: Co ncrete Slab Design 02 ‐ Punching Shear Data


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Fig. 7. Relación de sfuerzos en zapatas por cortante

iii. Acero de Refuerzo.

Tab. 3. Áreas de acero de Refuerzo.

Strip SpanID Location FTopCombo FTopMoment FTopArea FBotCombo FBotMoment FBotArea VCombo VForce VArea Status Layer

Text Text Text Text kgf‐cm cm2 Text kgf‐cm cm2 Text kgf cm2/cm Text Text

CSA1 Span 1 Start 1.3 (D+L+W90) ‐1828787.60 11.78 1.3 (D+L+W180) 1611928.00 9.47 0.00 0.00 OK A

CSA1 Span 1 Midd le 1.3 (D+L+W90) ‐8668753.60 53.14 1.3 (D+L+W180) 7636792.80 45.25 1.3 (D+L+W90) 31069.99 0.00 O K ACS A1 Span 1 End 1. 3 ( D+L+W90) ‐ 1316217. 40 7. 93 1. 3 ( D+L+W180) 1079478. 40 7. 03 1. 3 ( D+L+W90) 20470. 12 0. 00 OK A

CSA3 Span 1 Start 1.3(D+L+W0) ‐1177153.60 7.66 1.3 (D+L+W90) 2395166.60 14.26 0.00 0.00 OK A

CSA3 Span 1 Midd le 1.3(D+L+W0) ‐5708027.60 35.15 1.3 (D+L+W90) 11321160.80 67.55 1.3 (D+L+W90) 41287.22 0.00 O K A

CS A3 Span 1 End 1. 3( D+L+W0) ‐ 702703. 20 4. 11 1. 3 ( D+L+W90) 1744418. 40 11. 35 1. 3 ( D+L+W90) 30075. 82 0. 00 OK A

CSA4 Span 1 Start 1.3 (D+L+W180) ‐1268826.00 7.43 1.3(D+L+W0) 1704594.40 11.94 0.00 0.00 OK A

CSA4 Span 1 Midd le 1.3 (D+L+W180) ‐12813062.00 79.89 1.3(D+L+W0) 16400988.80 98.18 1.3(D+L+W0) 30499.87 0.00 O K A

CS A4 Span 1 End 1. 3 ( D+L+W180) ‐2511627. 60 16. 48 1. 3( D+L+W0) 3268648. 40 19. 19 1. 3( D+L+W0) 58282. 82 0. 00 OK A

CSB1 Span 1 Start 1.3 (D+L+W90) ‐2001277.20 13.39 1.3 (D+L+W180) 1627769.40 9.82 0.00 0.00 OK B

CSB1 Span 1 Midd le 1.3 (D+L+W90) ‐9851344.80 62.84 1.3 (D+L+W180) 7761885.60 47.31 1.3 (D+L+W90) 34720.88 0.00 O K B

CSB1 Span 1 En d 1.3 (D+L+W90) ‐1115311.00 6.72 1.3 (D+L+W180) 1061018.60 7.19 1.3 (D+L+W180) 18333.63 0.00 O K B

CSB2 Span 1 S tart 1.3(D+L+W0) ‐733965.20 4.42 1.3 (D+L+W90) 1536093.30 10.63 0.00 0.00 OK B

CSB2 Span 1 Midd le 1.3(D+L+W0) ‐5500773.20 34.87 1.3 (D+L+W90) 12496290.40 76.65 1.3 (D+L+W90) 26360.17 0.00 O K B

CS B2 Span 1 End 1. 3( D+L+W0) ‐ 1150281. 20 7. 67 1. 3 ( D+L+W90) 2570913. 00 15. 52 1. 3 ( D+L+W90) 45002. 88 0. 00 OK B

CSB3 Span 1 Start 1.3 (D+L+W180) ‐1926125.80 12.56 1.3(D+L+W0) 2609692.80 16.77 0.00 0.00 OK B

CSB3 Span 1 Midd le 1.3 (D+L+W180) ‐9393561.60 58.50 1.3(D+L+W0) 12637105.60 78.64 1.3(D+L+W0) 44604.86 0.00 O K B

CS B3 Span 1 End 1. 3 ( D+L+W180) ‐1901674. 20 12. 38 1. 3( D+L+W0) 2584661. 20 16. 65 1. 3( D+L+W0) 44177. 82 0. 00 OK B

79.89 cm2

98.18 cm2

28 19

TABLE: Concrete Slab Design Summary 01 ‐ Flexural And Shear Data

rea acero Superior= Área acero Inferior =

Varillas # 6 Varillas # 8


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Fig. 8. Demanda de acero de refuerzo. Lecho Superior

Fig. 9. Demanda de acero de refuerzo. Lecho Inferior


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D. Sumario de resultados:

Tab. 3. Resumen de las condiciones actuales de la torre T60V125. El Tamboral.

IV. Propuesta de Reforzamiento

a. Sección 10.

La propuesta de solución es colocar una diagonal igual a la D17-B, con lo cual se cumplirá con los requsitos de

resistencia y evitará los riesgos generados a partir de retirar elementos principales para ser sustituidos.

Para colocar la nueva pieza será necesario sustituir la Horizontal SH-9, por una con las mismas características

(L2x3/16”) pero con una longitud menor, además, es necesario sustituir la placa de conexión con una como la

mostrada en el “Detalle A”. La Diagonal D17-B reforzada debe quedar como la mostrada en el “Corte A-A”.

La Fig. 10 muestra a detalle la solución propuesta para reforzar la estructura en este punto

b. Sección 9.

En esta sección los elementos que fallan son las horizontales secundarias SH-6 (L 1 ½” x 3/16”), pero también se

recomienda cambiar las Horizontales secundarias SH-7.

Las nuevas horizontales secundarias SHN-6 y SHN-7 deben ser perfiles de L 2 x 3/16” ASTM A-36, además de ser

de la misma longitud y distribución de pernos (2 pernos A325 de diámetro de ½”).

La Fig. 11, muestra los elementos a ser sustituidos en la sección 9.

c. Sección 3.

En la sección 3 de la torre los perfiles tubulares de P 3” Sch 40 A-53-B, son los elementos que no satisfacen los

requisitos de resistencia.

Para incrementar la resistencia de las secciones tubulares, se colocaron nuevos arrostramientos horizontales que

permitieron disminuir la longitud no arriostrada, incrementando por ende, la capacidad a compresión de los tubos.

Se deben instalar angulares horizontales de L 2” x 3/16” auxiliándose de abrazaderas tubulares para conectarse al

montante y sustituyendo las placas separadoras por placas de conexión central de 3/8” que permitirán generar el

ensamble central.

La Fig. 12 muestra la nueva configuración geométrica de la sección.

EstructuraPernos A-325 /

F1554-55Volteo

Capacidad de

Soporte del Suelo

Acero de

RefuerzoPunzonamiento

1 WANAWANA 60M-125MPH 26/08/2015 No OK OK No OK OK No OK OK

Es necesario Reforzar la

Estructura, La Zapata eincrementar el Desplante

Número Sitio Torre

Fecha

Proyectada de

Entrega

Resultado de la Revisión Estructural

ObservaciónTorre Cimentación


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d. Sección 2

En la sección 2 de la torre los perfiles tubulares de P 4” Sch 40 A-53-B, son los elementos que no satisfacen los

requisitos de resistencia.



Se deben instalar angulares horizontales de L 2” x 3/16” auxiliándose de abrazaderas tubulares para conectarse al

montante y sustituyendo las placas separadoras por placas de conexión central de 3/8” que permitirán generar el

ensamble central.

La Fig. 13 muestra la nueva configuración geométrica de la sección.

e. Sección 1

En la primera sección de la torre los perfiles tubulares de P 1 ½” Sch 40 A-53-B son los elementos que no satisfacen

los requisitos de resistencia.



Se deben instalar angulares horizontales de L 1 ½” x 3/16” auxiliándose de abrazaderas tubulares para conectarse

al montante y sustituyendo las placas separadoras por placas de conexión central de 3/8” que permitirán generar el

ensamble central.

La Fig. 14 y Fig. 14-A muestran la nueva configuración geométrica de la sección.

f.

Subestructura: Fundación.

La subestructura no satisface los requisitos de resistencia del acero, zapata y pedestal, por lo que es necesario

modificar la geometría actual de la cimentación, incrementando el peralte de la zapata y la sección transversal del

Pedestal.

La zapata no satisface el área de acero a tensión (Lecho Superior) ni a compresión (Lecho Inferior) en su condición

actual. Por eso se incrementó el peralte de la zapata a 70 cm. Las dimensiones de la nueva zapata son 5.0m x 5.0m

x 0.70m con una resistencia del concreto f́ c = 250kg/cm², esta zapata se reforzara con 15 # 6 G60 en Ambos

Sentidos.

El pedestal no cumple con la cuantía de acero requerida por diseño, y por ello se ha incrementado la sección

transversal. El nuevo pedestal es de 1.25m x 1.25m con una resistencia del concreto f́ c = 250kg/cm², la cuantía de

acero se repartirá en las 20 # 5 G60 que se aumentarán al acero existente del pedestal.

Para satisfacer los requisitos de volteo, se deberá agregar un relleno de 0.55m de espesor sobre el área de

proyección de un cono de arrancamiento de las zapatas.

La Fig. 15 y Fig. 15-A muestran el detalle de los reforzamientos a desarrollar.


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