PROCEDIMIENTO ICE PARA PRUEBAS DE CARGA DE TORRES DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

Transcripción

1 PROCEDIMIENTO ICE PARA PRUEBAS DE CARGA DE TORRES DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN 1. Pruebas mecánicas 1.1. Introducción 1. Las pruebas de las torres deben ser realizadas por diversas razones. Una de las principales es que en una prueba tradicional la torre debe ser levantada para someterse a las condiciones de diseño, es decir, las cargas aplicadas deben ser estáticas, la nivelación de las cimentaciones de la torre y que las restricciones en los puntos de carga sean las mismas que las que se modelaron en el diseño. 2. Si se necesita una prueba de resistencia, está deberá ser realizada sobre un prototipo de la torre a escala natural antes de que ésta sea fabricada en serie. Este tipo de pruebas deben verificar la resistencia de los miembros de la estructura y sus conexiones para soportar las cargas estáticas de diseño especificadas bajo condiciones controladas Fabricación del prototipo 1. La fabricación de la torre prototipo deberá ser realizada de la misma manera como se fabrican las torres en una producción normal, es decir, deberán respetarse los planos de taller y todas las observaciones que a éstas se les hagan Conocimientos de torre a probar Diseño estructural y planos de la torre 1. El ingeniero inspector que asistirá a la prueba de carga debe tener pleno conocimiento de la torre a la cual se le realizará la prueba de carga. Este conocimiento debe ser tanto en el diseño estructural como en los planos de taller de esta torre. 2. Es de suma importancia que el ingeniero inspector realice una revisión del diseño estructural de la torre ya sea por el método manual o por un modelo en computadora, para que tenga un conocimiento pleno del comportamiento estructural que pueda presentar la torre y también para determinar si existe alguna deficiencia en el diseño que puede ser corregido antes de la prueba. 3. El ingeniero inspector deberá estar en capacidad de utilizar el programa para análisis y diseño estructural TOWER o en su defecto el programa SAP 2000 para la revisión estructural de la torre.

2 4. El ingeniero inspector debe estudiar muy bien los planos de taller para que se identifique correctamente con ellos, con el fin de realizar una inspección completa de la estructura antes de la realización de la prueba. Todo esto con la finalidad de revisar si los cambios u observaciones hechas a los planos fueron realizados en su totalidad Proceso de verificación de calidad de materiales 1. Para una prueba, la estructura deberá estar hecha de los materiales que sean representativos de aquellos que serán usados en la producción de las torres. 2. Debido a esto el ingeniero inspector deberá solicitar al fabricante el certificado de prueba de materiales emitido por un laboratorio oficial, para asegurarse que la calidad y resistencia de los materiales usados en la torre sean los mismos que se utilizaron en el diseño Protocolo de cargas de torre a probar Conocimientos de árboles de carga 1. El inspector que asistirá a las pruebas de carga debe conocer el procedimiento de cálculo y estar en capacidad de elaborar los árboles de carga de cualquier torre. 2. Con el conocimiento de los árboles de carga y la revisión estructural realizada a la torre a probar el ingeniero inspector deberá determinar cuáles son las hipótesis de carga más críticas y comunicárselas al fabricante para que éste proceda a la elaboración del protocolo de cargas Elaboración del protocolo de cargas 1. El protocolo de cargas debe ser elaborado por el personal técnico de la estación de pruebas. Este protocolo debe contener las hipótesis de carga recomendadas por los ingenieros inspectores. Además deben indicar en forma tabulada para cada hipótesis de carga el valor correspondiente al 50%, 75%, 90%, 95% y 100% de cada una de las cargas a ser aplicadas Revisión del protocolo 1. El protocolo de cargas elaborado por el personal técnico de la estación de pruebas debe ser revisado por los ingenieros inspectores para asegurarse que las hipótesis de cargas recomendadas por ellos hayan sido modeladas y para revisar que cada una de las cargas en cada uno de los porcentajes de carga sean los correctos. 2. Una vez realizada la revisión del protocolo, los ingenieros inspectores deberán aprobarlo si consideran que está apto para realizar la prueba o rechazarlo si no

3 cumple con la normativa. En cualquier caso, se deberá notificar al personal técnico de la estación de pruebas la decisión. En caso del rechazo del protocolo, la notificación deberá indicar las observaciones pertinentes para que el personal técnico proceda a realizar las correcciones para posterior aprobación Procedimientos a seguir en las pruebas de carga Celdas de carga 1. Entre las celdas de carga a utilizarse en la prueba, deberá existir una celda madre cuya calibración será realizada por un laboratorio acreditado. Este laboratorio deberá entregar una certificación de la calibración de la celda madre, al ingeniero inspector antes de realizar la prueba de carga. Las demás celdas de carga deberán ser calibradas con base a la calibración de la celda madre. El ingeniero inspector deberá solicitar a la estación de pruebas, la observación de la calibración de al menos una de estas otras celdas Ensamble y erección de la torre de prueba 1. Los ingenieros inspectores deberán estar presentes en el armado de la torre de prueba para poder verificar el ensamblaje correcto de todas las piezas y la verificación de las torques mínimas de los pernos. En caso de no poder estar presentes en el armado de la torre, los ingenieros inspectores deberán revisar que la torre esté completamente armada de acuerdo a los planos, pudiendo también solicitar la verificación del torque mínimo de los pernos que elija al azar. 2. Con respecto a la verticalidad de la torre, los ingenieros inspectores deberán notificar a la estación de pruebas antes del armado de la torre, que el desplazamiento máximo del eje de la torre será de 2 mm por cada metro de altura de ésta. Una vez armada la torre los ingenieros inspectores deberán revisar que esta tolerancia se cumpla Cargas de prueba 1. Las cargas a ser aplicadas en la torre de prueba deberán contemplar los factores de seguridad, siendo éstas por consiguiente las cargas de diseño. 2. Las cargas de diseño que serán aplicadas a las torres deberán estar localizadas en los puntos en donde fueron ubicadas para el diseño de la estructura, de tal manera que se simule lo más posible el funcionamiento de la torre en la realidad. 3. Debido a que la torre sufre desplazamientos bajo las cargas de diseño, se deberán realizar ajustes a las cargas aplicadas de tal manera que los vectores

4 de carga transversal, vertical y longitudinal serán los que se especifican en el protocolo de cargas Procedimiento de carga de la torre 1. La secuencia de las condiciones de carga a probar deberá ser definida por el responsable del diseño. 2. La secuencia de las condiciones de carga deberá tomar en cuenta la simplificación de las operaciones mecánicas sobre la torre, para poder cumplir con el programa de pruebas. 3. El incremento de las cargas será de 50%, 75%, 90%, 95% y 100% de los valores de las cargas de diseño. Después de la aplicación de cada incremento de carga, deberá permitirse un tiempo para la lectura de las deformaciones y para que los ingenieros que observan la prueba revisen si se presenta algún tipo de sobre-esfuerzo en los elementos o deformaciones excesivas en algunas piezas. 4. El tiempo de permanencia de las cargas de diseño al 100% para condición de carga a probar, deberá ser de 3 minutos. Después de transcurrido este tiempo, las cargas deberán ser removidas totalmente para proceder a la siguiente condición de carga. La descarga de la torre deberá realizarse con sumo cuidado para evitar sobrecargar alguna pieza. 5. Una vez que la torre esté desarmada y puesta en el suelo, los ingenieros inspectores deberán solicitar una revisión de las piezas para verificar que no existan deformaciones permanentes en los elementos. De existir estas deformaciones, la torre se considerará fallada al 100% de la carga y la prueba deberá repetirse de acuerdo al punto Desplazamiento de la torre 1. Los desplazamientos de la torre para cada incremento de carga en cada una de las hipótesis de carga a probar, deberán ser medidos y anotados por el ingeniero responsable del diseño y revisados por el ingeniero inspector. 2. El ingeniero diseñador deberá proporcionar en forma tabulada, antes de la realización de la prueba de carga, un resumen de los desplazamientos de la torre obtenidos de la revisión estructural realizada por computadora, para cada uno de los incrementos de carga en cada una de las hipótesis de carga a probar, para poder compararlas con los desplazamientos reales de la torre en la prueba. 3. Los desplazamientos de la torre deberán estar muy cercanos a los obtenidos del análisis estructural, pero como máximo desplazamiento al 100% de la carga de diseño será el 2% de la altura de la torre.

5 2. Procedimiento en caso de falla de la torre 1. Cuando ocurre una falla estructural en la torre durante el transcurso de la prueba, la causa de la falla y las medidas correctivas a tomar, deberán ser tomadas o determinadas en conjunto con el ingeniero responsable del diseño de la torre. 2. Debido a lo anterior, los ingenieros inspectores deben tener la capacidad de realizar análisis estructurales de la torre y tener el conocimiento de cómo fue analizada y diseñada la torre, para poder participar en la toma de decisiones. 3. En el caso de la falla de una estructura, debe hacerse un estudio exhaustivo de ésta, para determinar los elementos que deben ser sustituidos. Para la repetición de la prueba no es necesario que los elementos cambiados estén galvanizados. 4. La repetición de la prueba debe iniciarse en la condición de carga en la cual se produjo la falla. Las condiciones de carga que la torre soportó no deben ser repetidas. 5. En caso de fallas repetitivas en una misma estructura, se recomienda suspender la prueba de la misma y sugerirle al ingeniero responsable del diseño estructural de ésta que revise detenidamente el diseño y que se revisen los planos de la estructura para evaluar alguna falla en el detalle de éstos. 6. El informe final de la prueba debe indicar si se produjo una falla en la torre, cuántas veces se realizó la prueba y las piezas dañadas y que fueron sustituidas. 3. Informe de viaje a supervisión de pruebas de torres 1. El informe del viaje para la supervisión de pruebas de carga incluye los siguientes aspectos: 3.1. Introducción 1. Descripción de los antecedentes, tipos de estructuras probadas, lugar y costos de las pruebas. Se debe incluir una lista con los tipos de estructuras adquiridas en la licitación Cronograma de actividades 1. Informe detallado de las actividades realizadas durante la permanencia en la estación de pruebas y fábrica.

6 3.3. Prueba de carga 1. Informe detallado de las hipótesis de carga aplicadas a cada una de las torres durante la prueba. En caso de falla, se explicará detalladamente el tipo de falla, así como las medidas tomadas para enfrentar y resolver el origen de la falla. Se incluirán fotografías y diagramas que muestren claramente la falla de la estructura Estación de pruebas 1. Descripción de la estación de pruebas, dispositivos de medición y de aplicación de cargas. 2. Se deberán incluir fotografías de las instalaciones Esquemas de torres 1. Se presentará un esquema y fotografías de cada una de las torres sometidas a carga Visitas a las instalaciones de la fábrica 1. Se incluirá un informe sobre la visita a las instalaciones en donde se están fabricando los prototipos de las torres y sobre los métodos de control de calidad utilizados Acuerdos y negociaciones 1. Si durante la visita se llevaron a cabo negociaciones y acuerdos con el Contratista, se deben incluir en el informe de la visita. Cada uno de los acuerdos debe documentarse por medio de una minuta, la cual firmarán ambas partes (Contratante y Contratista) Conclusiones y recomendaciones 1. Informe detallado de los resultados de la supervisión de pruebas de carga, así como las recomendaciones para futuras pruebas de carga.