PROYECTO AMPLIACIÓN 17 SUBESTACIÓN ICA 220 kv / 60 kv

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1 PROYECTO AMPLIACIÓN 17 SUBESTACIÓN ICA 220 kv / 60 kv DOCUMENTO PE-AM17-GP030-ICA-D030 REVISIÓN No. 0 Revisión Modificaciones Fecha 0 Emisión Inicial Elaboración Revisión Aprobación Revisión Elaborado por: Revisado por: Aprobado por: Nombre Firma Nombre Firma Nombre Firma 0 ABF ARR AJMA Los derechos de autor de este documento son de HMV INGENIEROS LTDA., quien queda exonerada de toda responsabilidad si este documento es alterado o modificado. No se autoriza su empleo o reproducción total o parcial con fines diferentes al contratado.

2 TABLA DE CONTENIDO 1. OBJETO ALCANCE INFORMACIÓN DE REFERENCIA NORMATIVIDAD ESTUDIO DE SUELOS HERRAMIENTAS DE CÁLCULO CARGAS EN POSTES DE CONCRETO DIMENSIONAMIENTO DE LA CIMENTACIÓN ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES DIMENSIONAMIENTO Y ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LAS CIMENTACIONES DE POSTES DIMENSIONAMIENTO DE RETENIDAS RESULTADOS GENERALES DOCUMENTOS DE REFERENCIA DOCUMENTOS DE REFERENCIA INTERNA DOCUMENTOS DE REFERENCIA EXTERNA ANEXOS... 7 Archivo: PE-AM17-GP030-ICA-D030_Rev 0 2 de 7

3 ÍNDICE DE FIGURAS Figura Nº 1. Diagrama de cimentación para retenidas... 6 Archivo: PE-AM17-GP030-ICA-D030_Rev 0 3 de 7

4 1. OBJETO El objetivo de este documento es definir las dimensiones básicas de las cimentaciones de postes de la variante de línea de la subestación Ica 220 kv / 60 kv, siguiendo los lineamientos tanto de normas nacionales como extranjeras. 2. ALCANCE El informe presenta los resultados de dimensiones básicas para las cimentaciones de postes y sus retenidas, cuyas cargas fueron estimadas de manera preliminar en base a la experiencia y uso común dentro de la práctica de ingeniera de subestaciones. No es parte del alcance la ingeniería de detalle de las cimentaciones de postes. 3. INFORMACIÓN DE REFERENCIA 3.1 NORMATIVIDAD El análisis y dimensionamiento de las cimentaciones de postes fueron realizadas en base a las especificaciones y criterios contenidos en: - Norma NTP :2008 Postes de hormigon (concreto) armado para líneas aéreas. - Norma DGE 051-PD-1 Norma de postes, crucetas y ménsulas de madera y concreto armado para redes de distribución. 3.2 ESTUDIO DE SUELOS Las cimentaciones de postes fueron dimensionadas atendiendo las recomendaciones suministradas por el estudio de mecánica de suelos [5]. El cálculo considera una profundidad de desplante de 2,40 m, profundidad en la cual encontramos arena mal gradada con limo y grava de peso específico de 17,0 kn/m 3 y un esfuerzo admisible de 180 kpa. El coeficiente de balasto de 17,50 kg/cm 3 y un ángulo de fricción de HERRAMIENTAS DE CÁLCULO Se utilizó los siguientes programas comerciales: - Office Microsoft: Versión 2010, para Windows 7. - Autocad: Programa de dibujo asistido por computador, versión CARGAS EN POSTES DE CONCRETO En base a la estimación de cargas de tensión se verificarón las dimensiones de las cimentaciones con las siguientes cargas: Archivo: PE-AM17-GP030-ICA-D030_Rev 0 4 de 7

5 - Carga de tensión de las retenidas: 11,60 kn (Para la verificación de retenidas se utilizará la carga de trabajo de 15,46 kn). - Carga de equivalente a 0,15 m de la punta para verificación de estabilidad al volcamiento la cimentación de postes: 10 kn. 5. DIMENSIONAMIENTO DE LA CIMENTACIÓN 5.1 ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES Para el análisis y dimensionamiento de las cimentaciones de postes se utilizó concreto ciclópeo de peso volumétrico de 23 kn/m 3, con una resistencia a la compresión a los 28 días de f'c =17,5 MPa. 5.2 DIMENSIONAMIENTO Y ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LAS CIMENTACIONES DE POSTES Las cimentaciones se dimensionaron para garantizar la estabilidad del poste evitando movimientos inadmisibles cuando el poste empotrado y cimentado esté actuando conjuntamente con todas las fuerzas producidas por cargas permanentes sobre el poste. Las cimentaciones se desplantaron a una profundidad de 2,40 m de concreto ciclopeo y de dimensiones de 0,90 m x 0,90 m. La altura del poste total es de 18 m con una altura de empotramiento de 15,60 m. Los diámetros externos superiores de los postes es de 270 mm y el diámetro exterior de la base es de 540 mm [4]. Para el cálculo de las cimentación se utilizará el método de Sulzberger, por ser el más real, y permite conseguir un ahorro considerable en el volumen del macizo de concreto. Con ayuda del programa de office Microsoft se verifica la estabilidad al volcamiento de la cimentación y que las presiones inducidas al terreno no superen la presión admisible del mismo. La verificación final del diseño se detallará en la ingeniería definitiva. 5.3 DIMENSIONAMIENTO DE RETENIDAS Las retenidas se desplantaron a una profundidad de 2,00 m y de dimensiones de 0,50 x 0,50 x 0,20 m. Las retenidas serán fijadas mediante un anclaje introducido en el terreno para que el peso del terreno que aloja en su base inferior un bloque de anclaje, contrarreste la fuerza que actúa sobre el cable de la retenida. Por ello se determinarán las dimensiones del tronco de la pirámide para las retenidas que permitirá obtener valores de seguridad que usualmente se utilizan. Archivo: PE-AM17-GP030-ICA-D030_Rev 0 5 de 7

6 Figura 1. Diagrama de cimentación para retenidas 5.4 RESULTADOS GENERALES (Ver anexo 1) 6. DOCUMENTOS DE REFERENCIA 6.1 DOCUMENTOS DE REFERENCIA INTERNA Código # de Documento Nombre del Documento [1]. PE-AM17-GP030-ICA-D030 [2]. PE-AM17-GP030-ICA-K030 [3]. PE-AM17-GP030-ICA-K031 [4]. PE-AM17-GP030-ICA-K033 Variantes de línea 60kV Cimentaciones de postes Memoria de cálculo Variantes de línea 60kV Localización general Variantes de línea 60kV Detalle de armados Variantes de línea 60kV Cimentaciones de postes Planta, cortes y detalles [5]. PE-AM17-GP030-ICA-D015 Subestacion Ica 220 kv / 60 kv Estudio de suelos Archivo: PE-AM17-GP030-ICA-D030_Rev 0 6 de 7

7 6.2 DOCUMENTOS DE REFERENCIA EXTERNA Código # de Documento Nombre del Documento [6]. [7]. [8]. NTP :2008 CNE 2011 DGE 051-PD-1 [9]. ASCE, American Society of Civil Engineers (2009) 7. ANEXOS Postes de hormigon (concreto) armado para líneas aéreas. Código Nacional de Electricidad (Suministro 2011). Norma de postes, crucetas y ménsulas de madera y concreto armado para redes de distribución. Manuals and Reports on Engineering Practice no Guidelines for Electrical Transmission Line Structural Loading. ANEXO 1 - DISEÑO DE CIMENTACIONES POSTES DE CONCRETO Y RETENIDAS Archivo: PE-AM17-GP030-ICA-D030_Rev 0 7 de 7

8 CIMENTACIONES DE TORRES MEMORIA DE CÁLCULO Revisión: ANEXO 1: - DISEÑO DE CIMENTACIONES POSTES DE CONCRETO Y RETENIDAS

9 CÁLCULO DE CIMENTACIONES DE POSTES Fecha Proyecto Subestación Cimentación 2015/09/09 Ingeniería básica - Proyecto ampliación 17 Subestacion ICA 200 kv / 60 kv Postes 1,2,3,4,5,6 DATOS DE ENTRADA Poste Diametro de la cima m Diametro de empotrado m Diametro de la base m Diametro interno en la cima m Diametro interno en la base m Longitud total de poste m Longitud libre de poste m Longitud de retenida m Altura de desplante m 2.40 Densidad del concreto kn/m Cimentación Longitud x m 0.90 Longitud y m 0.90 Profundidad de desplante m 2.40 Densidad del concreto sin armadura kn/m Caracteristicas del suelo Esfuerzo admisible del terreno MPa 0.18 Altura del nivel freático m 0.00 Densidad del agua kn/m tgα (α = angulo de giro del macizo) 0.01 Factor de seguridad al volcamiento (F.S) 2.00 Coeficiente de compresibilidad (Ct) kn/m Cálculo de volumenes Volumen de poste m Volumen de cimiento m Volumen de agua de nivel freático m Cargas de diseño Carga en la punta del poste (Q N ) kn Peso de poste kn Peso de cimiento kn Carga de mantenimiento kn 1.50 Empuje del nivel freático kn 0.00 Carga de retenidas kn Ángulo de retenida ( ) 37.00

10 CÁLCULO DE CIMENTACIONES DE POSTES Fecha Proyecto Subestación Cimentación 2015/09/09 Ingeniería básica - Proyecto ampliación 17 Subestacion ICA 200 kv / 60 kv Postes 1,2,3,4,5,6 DISEÑO DE CIMENTACIONES DE POSTES Cimentación de poste Verificación a compresión Esfuerzo máximo MPa 0.14 Esfuerzo admisible MPa 0.18 CUMPLE Verificación al volcamiento (método de Sulzberger) Momento estabilizante kn-m Momento de volteo kn-m Factor de seguridad 3.72 CUMPLE Cimentación de retenidas Características de retenidas Carga de retenidas kn Ángulo de retenida (Φ) ( ) Coeficiente de fricción (μ) 0.40 Altura de cimentación (hb) m 2.00 Peso especifico del terreno kn/m Factor de seguridad (F.S) 2.00 Dimensiones del dado de anclaje Largo m 0.50 Ancho m 0.50 Alto m 0.20 Verificación de esfuerzos Área del bloque de retenida m Peso del macizo de tierra kn Peso del dado de concreto kn 1.15 Peso total (W t ) kn Componente del peso total paralelo al cable (A) Componente del peso total perpendicular al cable (B) kn kn Fuerza de fricción estabilizadora kn Fuerza resistente total kn Factor de seguridad (F.S) 4.79 CUMPLE