Hoja Excel Calculo Mecanico de Conduct Ores Aereos

(1)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL

FACULTAD REGIONAL BAHIA BLANCA

CALCULO MECANICO DEL CONDUCTOR

1.- VANO DE CÁLCULO:

a= 150 m

2.- CONDUCTOR:

1.- Conductor Aluminio/Acero 70/12 mm² 6.- Conductor Aleación de Aluminio 25 mm² 2.- Conductor Aluminio/Acero 95/15 mm² 7.- Conductor Aleación de Aluminio 35 mm²

3.- Conductor Aluminio/Acero 120/20 mm² 8.- Conductor Aleación de Aluminio 50 mm² (19 hilos) 4.- Conductor Aluminio/Acero 150/25 mm² 9.- Conductor Aleación de Aluminio 70 mm²

5.- Conductor Aluminio/Acero 185/30 mm² 10.- Otro tipo de Conductor

Opcion: 3

Sección Nominal: 120/20

Sección Efectiva: 141.4

Díametro del conductor: 15.5 mm

Peso del Conductor: 490.8 daN/Km

Módulo de Elasticidad: 7700

Coeficiente de Dilatación Lineal: 0 1/°C

3.- ESTADOS ATMOSFÉRICOS:

A.- Zona A D.- Zona D

B.- Zona B E.- Zona E

C.- Zona C F.- Otros Estados Atmosféricos

Opcion: C

ESTADO TEMPERATURA VIENTO MANGUITO DE HIELO DENSIDAD HIELO

°C Km/h mm 1 -10 0 0 0 2 10 130 0 0 3 -5 50 0 0 4 50 0 0 0 5 15 0 0 0 mm2 mm2 daN/mm2 daN/mm3

(2)

4.- TENSIONES ADMISIBLES:

NORMA ZONA AL/AL AL/AC

D.P.E. Rural 11 14 Suburbana 12 15 Urbana 13 16 A.y E.E. 21 22 Cruce Rutas 31 33 Cruce FF.CC. 32 34 OTRA 41 42 Opcion: 14 ESTADO 1 11.000 2 11.000 3 11.000 4 11.000 5 6.500 TENSIÓN ADMISIBLE daN/mm2

(3)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL

FACULTAD REGIONAL BAHIA BLANCA

CALCULO MECANICO DEL CONDUCTOR

6.- Conductor Aleación de Aluminio 25 mm² 7.- Conductor Aleación de Aluminio 35 mm²

8.- Conductor Aleación de Aluminio 50 mm² (19 hilos) 9.- Conductor Aleación de Aluminio 70 mm²

CODIGO CONDUCTOR

Sección Nominal: Sección Efectiva:

Díametro del conductor: mm Peso del Conductor: daN/Km Módulo de Elasticidad:

Coeficiente de Dilatación Lineal: 1/°C

CODIGO TEMPERATURA A 1 50 2 -5 3 10 4 5 20 CODIGO VIENTO A 1 0 2 0 3 110 4 5 0

CODIGO MANGUITO HIELO A

1 0

2 0

mm2

(4)

4 0

5 0

CODIGO DENSIDAD HIELO A

1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 R

CODIGO TENSIÓN ADMISIBLE 11

1 10 2 10 3 10 4 10 5 5 CODIGO FORMACIÓN 1 FORMACIÓN 6/1 Eac 20000 Eal 6000 Aac 0 Aal 0 Dal.max 8 E 8100 A 0

(5)

1 2 3 4 5 6 7 70/12 95/15 120/20 150/25 185/30 25 35 81.3 109.7 141.40 173.10 213.60 25.41 34.91 11.7 13 15.50 17.10 19.00 6.45 7.56 282.1 380.5 490.80 600.60 740.80 69.50 95.50 7700.00 7700.00 7700.00 7700.00 7700.00 6000.00 6000.00 0 0 0 0 0 0 0 B C D E F ELECCIÓN 45 -10 35 35 35 -10 -13 10 -20 -20 -20 10 10 -5 10 10 10 -5 -3 50 -9 -9 -5 50 16 15 8 9 8 15 B C D E F ELECCIÓN 0 0 0 0 0 0 0 130 0 0 0 130 130 50 140 160 130 50 80 0 50 65 50 0 0 0 0 0 0 0 B C D E F ELECCIÓN 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

(6)

0 0 10 0 10 0 0 0 0 0 0 0 B C D E F ELECCIÓN 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.95 0 0.92 0 0 0 0 0 0 0 S U R S U AYE AYE 12 13 14 15 16 21 22 10 7.5 11 11 8.25 8 10.018 10 7.5 11 11 8.25 8 10.649 10 7.5 11 11 8.25 8 10.176 10 7.5 11 11 8.25 8 11.912 5 5 6.5 6.5 6.5 4.27 5.980 2 3 4 5 6 ELECCIÓN 26/7 54/7 54/19 48/7 26/7 18000 18000 17500 18000 18000 5700 5600 5600 5600 5700 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 8 8 8 8 7700 7000 6800 6200 7700 0 0 0 0 0 Opcion: 2

(7)

8 9 10 ELECCIÓN 50 70 120/20 51.07 68.98 141.40 9.25 10.75 15.50 140.40 189.60 490.80 6000 6000.00 7700.00 0 0 0

(8)

CR CF CR CF OAL OAC 31 32 33 34 41 42 ELECCIÓN 7.5 5 8.25 5.5 11 7.5 5 8.25 5.5 11 7.5 5 8.25 5.5 11 7.5 5 8.25 5.5 11 5 5 6.5 5.5 6.5

(9)

CALCULO MECANICO DEL CONDUCTOR

1. VANO DE CÁLCULO: 150 m

2. DATOS DEL CONDUCTOR:

3. ESTADOS ATMOSFÉRICOS:

ESTADO TEMPERATURA VIENTO DENSIDAD HIELO

°C Km/h mm 1 -10 0 0 0 2 10 130 0 0 3 -5 50 0 0 4 50 0 0 0 5 15 0 0 0

4. CARGAS ESPECÍFICAS DEL CONDUCTOR:

ESTADO PESO PROPIO C.M. DE HIELO C. VERT. TOTAL C. HORIZONTAL CARGA TOTAL

1 0.003471 0.000000 0.003471 0.000000 0.003471 2 0.003471 0.000000 0.003471 0.007371 0.008147 3 0.003471 0.000000 0.003471 0.001090 0.003638 4 0.003471 0.000000 0.003471 0.000000 0.003471 5 0.003471 0.000000 0.003471 0.000000 0.003471 5.- TENSIONES ADMISIBLES: ESTADO 1 11.000 2 11.000 3 11.000 4 11.000 5 6.500

6. TABLA RESUMEN TEMPERATURA, CARGAS Y TENSIONES ADMISIBLES:

mm2 mm2 daN/mm2 MANGUITO DE HIELO daN/mm3

daN.m-1_.mm-2 _daN.m-1_.mm-2 _daN.m-1_.mm-2 _daN.m-1_.mm-2 _daN.m-1_.mm-2

TENSIÓN ADMISIBLE

(10)

ESTADO TEMPERATURA CARGA TENSIÓN ADMISIBLE °C 1 -10 0.003471 11.000 2 10 0.008147 11.000 3 -5 0.003638 11.000 4 50 0.003471 11.000 5 15 0.003471 6.500

7. ECUACIÓN GENERAL DE CAMBIO DE ESTADO:

Siendo:

8. CÁLCULO DE FLECHAS: Estado Básico: 5 Temperatura: 15 °C Carga Específica: 0.003471 Tensión Admisible: 6.500 9. COEFICIENTES Y TENSIONES: ESTADO A B CONDICIÓN 1 8.079775 86.970565 9.124 11.000 VERIFICA 2 5.169175 479.125710 9.980 11.000 VERIFICA 3 7.352125 95.552091 8.634 11.000 VERIFICA 4 -0.652025 86.970565 4.224 11.000 VERIFICA 5 4.441525 86.970565 6.500 6.500 VERIFICA

10. TABLA RESÚMEN DE FLECHAS Y TENSIONES:

daN.m-1_.mm-2 _daN/mm2

daN.m-1_.mm-2

daN/mm2

TENSIÓN

CALCULADA ADMISIBLETENSIÓN

daN/mm2 _daN/mm2

P

cal

≤

P

ad

P

_i3

₋

_A⋅P

i 2

₌

_B

A= P

_O

−

α⋅E⋅ t

_i

−

t

_o

−

g

o 2

_⋅

_a

2

_⋅

_E

24⋅P

_o2

B=

g

i 2

_⋅

_a

2

_⋅

_E

24 f

_i

=

g

i

⋅

a

2

8⋅P

_i

(11)

ESTADO CARGA TENSIÓN TIRO FLECHA daN m 1 0.003471 9.124 1290.191 1.070 2 0.008147 9.980 1411.147 2.296 3 0.003638 8.634 1220.838 1.185 4 0.003471 4.224 597.206 2.311 5 0.003471 6.500 919.100 1.502 daN.m-1_.mm-2 _daN/mm2

(12)

TABLA DE TENDIDO DEL CONDUCTOR

1. DATOS PARA EL CÁLCULO:

Vano de cálculo: 150 m

Temperatura Est. Básico: 15 °C

Carga Específica Est. Básico: 0.003471

Carga Específica Est. Incog.: 0.003471

Tensión Admisible Est. Básico: 6.500

TEMPERATURA TENSIÓN TIRO FLECHA TIEMPO

°C daN m Seg. 0 7.988 1129.448 1.222 19.972 1 7.880 1114.186 1.239 20.108 2 7.773 1099.088 1.256 20.246 3 7.667 1084.155 1.273 20.385 4 7.563 1069.393 1.291 20.525 5 7.460 1054.803 1.309 20.667 6 7.358 1040.391 1.327 20.809 7 7.257 1026.158 1.345 20.953 8 7.158 1012.108 1.364 21.098 9 7.060 998.244 1.383 21.244 10 6.963 984.568 1.402 21.391 11 6.868 971.083 1.421 21.539 12 6.774 957.792 1.441 21.688 13 6.681 944.697 1.461 21.838 14 6.590 931.799 1.481 21.988 15 6.500 919.100 1.502 22.140 16 6.412 906.602 1.523 22.292 17 6.325 894.307 1.544 22.445 18 6.239 882.214 1.565 22.598 19 6.155 870.326 1.586 22.752 20 6.072 858.642 1.608 22.906 21 5.991 847.163 1.629 23.061 22 5.912 835.889 1.651 23.216 23 5.833 824.820 1.674 23.371 24 5.756 813.955 1.696 23.526 mm2 mm2 daN/mm2 daN.m-1_.mm-2 daN.m-1_.mm-2 daN/mm2 daN/mm2

(13)

25 5.681 803.293 1.718 23.682 26 5.607 792.835 1.741 23.838 27 5.534 782.578 1.764 23.993 28 5.463 772.521 1.787 24.149 29 5.394 762.663 1.810 24.305 30 5.325 753.002 1.833 24.460 31 5.258 743.536 1.857 24.615 32 5.193 734.262 1.880 24.770 33 5.129 725.180 1.903 24.925 34 5.066 716.285 1.927 25.079 35 5.004 707.577 1.951 25.233 36 4.944 699.051 1.975 25.386 37 4.885 690.705 1.999 25.539 38 4.827 682.537 2.022 25.692 39 4.770 674.543 2.046 25.843 40 4.715 666.720 2.070 25.995 41 4.661 659.066 2.094 26.145 42 4.608 651.576 2.119 26.295 43 4.556 644.248 2.143 26.444 44 4.506 637.079 2.167 26.592 45 4.456 630.064 2.191 26.740 46 4.407 623.202 2.215 26.887 47 4.360 616.488 2.239 27.033 48 4.313 609.920 2.263 27.178 49 4.268 603.493 2.287 27.322 50 4.224 597.206 2.311 27.466

(14)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL

FACULTAD REGIONAL BAHIA BLANCA

CALCULO MECANICO DEL HILO DE GUARDIA

1.- VANO DE CÁLCULO:

a= 150 m

2.- HILO DE GUARDIA:

1.- Cable de acero galvaniado de 35 mm² 2.- Cable de acero galvaniado de 50 mm² 3.- Otro tipo de Cable.

Opcion: 1

Sección Nominal: 35

Peso del Conductor: 276 daN/Km

Carga de rotura: 3356

Coeficiente de Seguridad: 2

3.- ESTADOS ATMOSFÉRICOS:

A.- Zona A D.- Zona D

B.- Zona B E.- Zona E

C.- Zona C F.- Otros Estados Atmosféricos

Opcion: C

ESTADO TEMPERATURA VIENTO MANGUITO DE HIELO DENSIDAD HIELO

°C Km/h mm 1 -10 0 0 0 2 10 130 0 0 3 -5 50 0 0 4 50 0 0 0 5 15 0 0 0

4.- TENSIONES ADMISIBLES:

mm2 mm2 daN/mm2 daN/mm2 daN/mm3

(15)

La flecha del cable o cables de guardia no sobrepasará, en ninguna de las condiciones climáticas, el 90% de la correspondiente a los cables conductores.

donde:

Pi = Tensión del cable de guardia en el Estado considerado. gi = Carga específica del cable de guardia en el Estado considerado. a = Vano.

fci = Flecha del cable en el Estado considerado.

La tensión máxima del cable de guardia no sobrepasará:

donde:

Pmax = Tensión máxima admisible del cable de guardia. Prot = Carga de rotura del cable de guardia.

s = Sección transversal total del cable de guardia. n = Coeficiente de Seguridad.

5.- FLECHAS DEL CONDUCTOR:

1.- Flecha cálculo actual.

2.- Otro tipo de flecas.

Opcion: 1 ESTADO FLECHA m 1 1.070 2 2.296 3 1.185 4 2.311 5 1.502

P

_i

=

g

i

⋅

a

2

8⋅ 0,9⋅f

_ci



P

_max

=

P

rot

n⋅s

(16)

(17)

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL

FACULTAD REGIONAL BAHIA BLANCA

CALCULO MECANICO DEL HILO DE GUARDIA

CODIGO CONDUCTOR

Sección Nominal: Sección Efectiva:

Díametro del conductor: mm Peso del Conductor: daN/Km Módulo de Elasticidad:

Coeficiente de Dilatación Lineal: 1/°C

Carga de rotura: daN/mm2

Coeficiente de Seguridad: CODIGO TEMPERATURA A 1 50 2 -5 3 10 4 5 20 CODIGO VIENTO A 1 0 2 0 3 110 4 5 0

CODIGO MANGUITO HIELO A

1 0 2 0 3 0 4 0 mm2 mm2 daN/mm2

(18)

CODIGO DENSIDAD HIELO A 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 CODIGO FLECHA 1 1 1.07 2 2.3 3 1.19 4 2.31 5 1.5

(19)

E 8100

(20)

1 2 3 ELECCIÓN 35 50.00 35 34.37 49.49 34.37 7.50 9.00 7.50 276.00 396.00 276.00 18000 18000.00 18000.00 0 0.00 0 3356.00 4333.00 3356 2.00 2.00 2 B C D E F ELECCIÓN 45 -10 35 35 35 -10 -13 10 -20 -20 -20 10 10 -5 10 10 10 -5 -3 50 -9 -9 -5 50 16 15 8 9 8 15 B C D E F ELECCIÓN 0 0 0 0 0 0 0 130 0 0 0 130 130 50 140 160 130 50 80 0 50 65 50 0 0 0 0 0 0 0 B C D E F ELECCIÓN 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 10 0 0 0 0 0 0 0

(21)

B C D E F ELECCIÓN 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.95 0 0.92 0 0 0 0 0 0 0 2 ELECCIÓN 1.07 2.3 1.19 2.31 1.5

(22)

7700 7000 6800 6200 #N/A

0 0 0 0 #N/A

(23)

CALCULO MECANICO DEL HILO DE GUARDIA

1. VANO DE CÁLCULO: 2. DATOS DEL CONDUCTOR:

Sección Nominal: Sección Efectiva: Díametro del conductor: Peso del Conductor: Módulo de Elasticidad:

Coeficiente de Dilatación Lineal: Carga de rotura:

Coeficiente de Seguridad:

3. ESTADOS ATMOSFÉRICOS:

ESTADO TEMPERATURA VIENTO

°C Km/h 1 -10 0 2 10 130 3 -5 50 4 50 0 5 15 0

4. CARGAS ESPECÍFICAS DEL CONDUCTOR:

ESTADO PESO PROPIO C.M. DE HIELO

Espesor Total a =< 200 m a > 200 m 1 0.008030 0.000000 7.5 0.000000 0.000000 2 0.008030 0.000000 7.5 0.016006 0.018140 3 0.008030 0.000000 7.5 0.002368 0.002683 4 0.008030 0.000000 7.5 0.000000 0.000000 5 0.008030 0.000000 7.5 0.000000 0.000000 5.- TENSIONES ADMISIBLES: ESTADO 1 23.455 48.822 2 24.374 48.822 3 22.075 48.822 4 10.857 48.822 5 16.709 48.822 daN.m-1_.mm-2 _daN.m-1_.mm-2 TENSIÓN ADMISIBLE MÍNIMA TENSIÓN ADMISIBLE MÁXIMA daN/mm2 _daN/mm2

(24)

6. TABLA RESUMEN TEMPERATURA, CARGAS Y TENSIONES ADMISIBLES:

ESTADO TEMPERATURA CARGA

°C 1 -10 0.008030 2 10 0.017908 3 -5 0.008372 4 50 0.008030 5 15 0.008030

7. ECUACIÓN GENERAL DE CAMBIO DE ESTADO:

Siendo:

8. CÁLCULO DE FLECHAS: Estado Básico: 1 Temperatura: -10 Carga Específica: 0.008030 Tensión Admisible: 23.455 9. COEFICIENTES Y TENSIONES: ESTADO A B P Q Delta 1 21.477042 1088.185366 -153.754446 -1822.005526 695303.027620 2 17.517042 5411.488660 -102.282255 -5809.640342 8398349.035343 3 20.487042 1182.792157 -139.906298 -1819.740208 726437.901638 4 9.597042 1088.185366 -30.701073 -1153.660808 331661.556564 5 16.527042 1088.185366 -91.047707 -1422.574098 477975.310155 daN.m-1_.mm-2

P

_i3

−

A⋅P

_i2

=

B

A= P

_O

−

α⋅E⋅ t

_i

−

t

_o

−

g

o 2

_⋅

_a

2

_⋅

_E

2 4 ⋅P

_o2

B=

g

i 2

_⋅

_a

2

_⋅

_E

24 f

_i

=

g

i

⋅

a

2

8⋅P

_i

(25)

10. TABLA RESÚMEN DE FLECHAS Y TENSIONES: ESTADO CARGA TENSIÓN

1 0.008030 23.455 2 0.017908 25.706 3 0.008372 22.769 4 0.008030 14.660 5 0.008030 19.414 daN.m-1_.mm-2 daN/mm2

(26)

CALCULO MECANICO DEL HILO DE GUARDIA

150 m 35 34.37 7.5 mm 276 daN/Km 18000 0 1/°C 3356 2 DENSIDAD HIELO mm 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

C. VERT. TOTAL C. HORIZONTAL CARGA TOTAL 0.008030 0.000000 0.008030 0.008030 0.016006 0.017908 0.008030 0.002368 0.008372 0.008030 0.000000 0.008030 0.008030 0.000000 0.008030 mm2 mm2 daN/mm2 daN/mm2 MANGUITO DE HIELO daN/mm3

(27)

23.455 48.822 24.374 48.822 22.075 48.822 10.857 48.822 16.709 48.822 °C

FLECHA RELACIÓN CONDICIÓN

m 23.455 0.963 0.900 VERIFICA 25.706 1.959 0.853 VERIFICA 22.769 1.034 0.873 VERIFICA 14.660 1.541 0.667 VERIFICA TENSIÓN ADMISIBLE MÍNIMA TENSIÓN ADMISIBLE MÁXIMA daN/mm2 _daN/mm2 daN.m-1_.mm-2 daN/mm2 TENSIÓN CALCULADA daN/mm2 f cg/fc fcg/fc ≤ 0,9

A= P

_O

−

α⋅E⋅ t

_i

−

t

_o

−

g

o 2

_⋅

_a

2

_⋅

_E

2 4 ⋅P

_o2

(28)

TIRO FLECHA RELACIÓN daN m 806.150 0.963 0.900 883.523 1.959 0.853 782.557 1.034 0.873 503.871 1.541 0.667 667.265 1.163 0.775 f_cg/f_c

(29)

TABLA DE TENDIDO DEL HILO DE GUARDIA

1. DATOS PARA EL CÁLCULO:

Vano de cálculo: 150 m

Sección Nominal: 35

Peso del Conductor: 276 daN/Km

Temperatura Est. Básico: -10 °C

Carga Específica Est. Básico: 0.008030

Carga Específica Est. Incog.: 0.008030

Tensión Admisible Est. Básico: 23.455

TEMPERATURA TENSIÓN TIRO FLECHA TIEMPO

°C daN m Seg. 0 21.789 748.891 1.037 18.393 1 21.626 743.280 1.044 18.462 2 21.463 737.691 1.052 18.532 3 21.301 732.125 1.060 18.602 4 21.140 726.582 1.068 18.673 5 20.979 721.063 1.077 18.744 6 20.820 715.568 1.085 18.816 7 20.660 710.097 1.093 18.889 8 20.502 704.651 1.102 18.961 9 20.344 699.231 1.110 19.035 10 20.187 693.836 1.119 19.109 11 20.031 688.468 1.128 19.183 12 19.876 683.126 1.136 19.258 13 19.721 677.811 1.145 19.333 14 19.567 672.524 1.154 19.409 15 19.414 667.265 1.163 19.485 16 19.262 662.034 1.173 19.562 17 19.111 656.832 1.182 19.639 18 18.960 651.659 1.191 19.717 19 18.810 646.515 1.201 19.796 20 18.662 641.402 1.210 19.874 21 18.514 636.320 1.220 19.953 22 18.367 631.268 1.230 20.033 23 18.221 626.247 1.240 20.113 mm2 mm2 daN/mm2 daN.m-1_.mm-2 daN.m-1_.mm-2 daN/mm2 daN/mm2

(30)

25 17.931 616.302 1.260 20.275 26 17.788 611.378 1.270 20.356 27 17.646 606.487 1.280 20.438 28 17.504 601.629 1.290 20.521 29 17.364 596.805 1.301 20.603 30 17.225 592.015 1.311 20.687 31 17.086 587.260 1.322 20.770 32 16.949 582.539 1.333 20.854 33 16.813 577.854 1.343 20.939 34 16.677 573.204 1.354 21.023 35 16.543 568.590 1.365 21.108 36 16.410 564.012 1.376 21.194 37 16.278 559.471 1.387 21.280 38 16.147 554.966 1.399 21.366 39 16.017 550.499 1.410 21.453 40 15.888 546.068 1.422 21.539 41 15.760 541.676 1.433 21.627 42 15.633 537.321 1.445 21.714 43 15.508 533.005 1.456 21.802 44 15.383 528.726 1.468 21.890 45 15.260 524.487 1.480 21.978 46 15.138 520.286 1.492 22.067 47 15.017 516.123 1.504 22.155 48 14.897 512.000 1.516 22.244 49 14.778 507.916 1.528 22.334 50 14.660 503.871 1.541 22.423