MEMORIA DE CALCULO
Versión: 0
Fecha:
31/01/2018
Codigo:
BH6-DC-MC-2502
DISEÑO CIMENTACION PARA TRANSFORMADOR DE CORRIENTE TIPO CA-145
DISEÑO DE BAHIA DE TRANSFORMADOR 115 KV DE 10 MVA, PARA LA SUBESTACIÓN
TERMOMECHERO MORRO
Contratista:
ICICO S.A.S
NIT: 844002854-4
YOPAL – CASANARE
2018
MEMORIA DE CALCULO
Versión: 0
Fecha:
31/01/2018
Codigo:
BH6-DC-MC-2502
TABLA DE
CONTENIDO
1. BIBLIOGRAFÍA.
2. NORMAS
3. DESCRIPCION GENERAL
4. OBJETO.
4.1 OBJETO
4.2 ALCANCE
5. DOCUMENTOS DE REFERENCIA.
6. NORMAS APLICADAS.
7. ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL.
7.1. TIPO DE ANÁLISIS REALIZADO.
7.2. MÉTODO DE DISEÑO.
7.3. HERRAMIENTAS DE CÁLCULO.
7.4. ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES.
7.4.1. Concreto:
7.4.2. Acero de refuerzo:
7.4.3. Tolerancias:
7.4.4. Durabilidad:
7.5. PESOS DE LOS EQUIPOS Y SOPORTES.
7.6. CARGAS BÁSICAS APLICADAS.
7.6.1. Carga muerta:
7.6.2. Carga de sismo:
7.7. COMBINACIONES DE CARGA.
7.8. GEOMETRÍA.
7.9. CÁLCULOS Y DISEÑO DE CONCRETO CON LA HERRAMIENTA CYPECAD.
7.10. MODELO MATEMÁTICO INGRESADO AL PROGRAMA.
7.11. DISPOSICIÓN DEL ACERO DE REFUERZO.
7.12. DISEÑO DE SOPORTE METÁLICO Y ANCLAJES.
3
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
5
5
6
6
6
6
6
7
7
MEMORIA DE CALCULO
Versión: 0
Fecha:
31/01/2018
Codigo:
BH6-DC-MC-2502
1. BIBLIOGRAFÍA.
1. Estructuras de Concreto I 7ma Ed NSR 10. Jorge Ignacio Segura Franco.
2. HORMIGÓN REFORZADO. ROBERTO ROCHEL AWAD. Colección académica EAFIT.
2. NORMAS
1. Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10.
3. DESCRIPCION GENERAL
El presente documento presenta el análisis y diseño estructural de la cimentación en
concreto reforzado, de los soportes para los equipos, transformador de potencia inductivo tipo
UTE-145, para la ampliación de la subestación El Morro en Termomechero.
Se diseña el mismo tipo de cimentación para los tres equipos al tener pesos y geometrías
muy similares, tomando como datos de entrada el mayor peso de los tres, y la posición más
elevada del centro de gravedad del equipo.
4. OBJETO.
4.1
Objeto
Realizar análisis estático, y diseño de concreto reforzado de cimentación tipo zapata aislada
rectangular con pedestal.
4.2
Alcance
Como resultado de este análisis se apremia obtener:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Análisis de cargas externas.
Fuerzas internas.
Dimensiones optimas de concreto.
Cuantías de acero de refuerzo del elemento estructural.
Las recomendaciones de construcción del elemento estructural.
Planos del diseño para construcción.
5. DOCUMENTOS DE REFERENCIA.
•
•
Estudio de Suelos. informe N° ME -001-015, “ ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA
CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE PLANTA DE GAS UBICADA EN EL
CORREGIMIENTO EL MORRO MUNICIPIO DE YOPAL DEPARTAMENTO DE
CASANARE ”, elaborado por la ingeniera Sirley Hernandez Vega, M.P. 25202100854 CND.
Fichas técnicas del fabricante del equipo: 16000910_UTE-145 Rev 0, 16000921_TC-145
Rev 0
MEMORIA DE CALCULO
Versión: 0
Fecha:
31/01/2018
•
Codigo:
BH6-DC-MC-2502
Informe ICICO-DM-MC-700, que contiene la memoria de cálculo de los soportes
metálicos para los equipos.
6. NORMAS APLICADAS.
•
•
•
•
Normas Colombianas para el Diseño y Construcción Sismorresistente NSR-10.
National Fire Protection Association NFPA.
Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE.
ACI 318-05 “Requisitos de reglamento para concreto estructural”.
7. ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL.
Se presentan los diseños para los diferentes elementos estructurales, basado en la norma
ASCE, reporte 52 Con ayuda del programa Tower. Cargas convencionales (Viento, Muerta,
Sismo). Las cargas convencionales se evaluaron según lo establecen los títulos A y B de la
NSR-10.
7.1.Tipo de análisis realizado.
Análisis estático para cálculo de fuerzas internas, dimensionamiento de concreto y
cálculo de cuantías de acero de refuerzo.
7.2.Método de diseño.
El diseño se realizó de acuerdo a los métodos de “diseño por resistencia ultima”, o, “diseño
por esfuerzos de trabajo”. En el primer método, el refuerzo de acero es calculado para resistir
las cargas de servicio multiplicadas por factores de carga especificados en norma, y las
resistencias nominales calculadas multiplicandas por factores de reducción de resistencia
especificados en la norma.
En el segundo método, el esfuerzo de trabajo es resistido por el hormigón.
Para el cálculo de las solicitaciones de los elementos estructurales, se ha considerado un
comportamiento elástico lineal de estos elementos y se ha satisfecho las condiciones de
equilibrio por compatibilidad geométrica
7.3.Herramientas de cálculo.
•
Software para calculo estructural CYPECAD 2015.
7.4.Especificaciones de los materiales.
A continuación se presentan las características generales de los materiales a emplear en
la construcción del proyecto. Recomendaciones adicionales para elementos o situaciones
específicas aparecen en los planos de estructurales correspondientes.
MEMORIA DE CALCULO
Versión: 0
Fecha:
31/01/2018
Codigo:
BH6-DC-MC-2502
7.4.1. Concreto:
•
•
•
•
Resistencia a compresión, f’c = 21 Mpa = 210 kgf/cm2.
Peso Volumétrico = 2400 kg/m3.
Módulo de elasticidad: 210000 kg/cm2.
Debe cumplir NTC 3318 y capítulo C.5 NSR-10.
7.4.2. Acero de refuerzo:
•
•
•
•
Resistencia a fluencia, fy = 420 Mpa = 4200 kgf/cm2.
Peso Volumétrico = 7840 kg/m3.
Módulo de elasticidad: 2000000 kg/cm2.
Debe cumplir NTC 2289 y capítulo capítulo C.3.5 NSR-10.
7.4.3. Tolerancias:
Deben seguirse los requisitos del capítulo C.4 NSR-10.
7.4.4. Durabilidad:
Deben seguirse los requisitos del capítulo C.4 NSR-10.
7.5.Pesos de los equipos y soportes.
•
De los anexos 16000910_UTE-145 Rev 0, 16000921_TC-145 Rev 0, se toma el
mayor valor de los dos equipos: 350 kg.
•
Soporte metálico en celosía con perfiles angulares: 50 kg.
•
El peso propio del pedestal y zapata lo calcula el programa informático
7.6.Cargas básicas aplicadas.
Las siguientes son las cargas tenidas en cuenta para la modelación del elemento estructural.
7.6.1. Carga muerta:
Está compuesta por el peso propio de los elementos estructurales, cargas debidas a
elementos que aunque no sean estructurales son permanentes durante toda la vida útil de la
estructura (DL).
MEMORIA DE CALCULO
Versión: 0
Fecha:
31/01/2018
Codigo:
BH6-DC-MC-2502
7.6.2. Carga de sismo:
Es la aceleración máxima que actúa sobre la estructura debida a un sismo con un periodo
de retorno no mayor a 50 años de ocurrencia; la aceleración actúa sobre la estructura como
una fuerza horizontal aplicada en el punto más vulnerable de la estructura, para este análisis
se obtuvo del espectro de respuesta sísmica según título A NSR-10. En “ANEXO-001
JUSTIFICACION SISMICA”, se muestra la justificación sísmica.
7.7.Combinaciones de carga.
Se aplican las combinaciones de carga según título B de la NSR-10. Las combinaciones se
muestran en “ANEXO 002 COMBINACIONES DE CARGA”
7.8.Geometría.
En el “ANEXO-008 ESQUEMA DE MONTAJE EQUIPOS” se muestra esquema con la geometría
del montaje.
7.9.Cálculos y diseño de concreto con la herramienta CYPECAD.
Se adjuntan en los anexos 003 al 007.
7.10.
Modelo matemático ingresado al programa.
Se modela todo el montaje con elementos tipo “frame” (alambres) en autocad en una
geometría tridimensional, los cuales son importados en CYPECAD, simulando la geometría
de todo el conjunto.
El programa toma los pesos de forma automática y aplica las fuerzas sísmicas aplicadas a cada nodo
creado aplicando el concepto de masa aferente a cada nudo, y calcula fuerzas y desplazamientos
teniendo en cuenta 6 grados de libertad por cada nudo, los cuales son
MEMORIA DE CALCULO
Fecha:
Versión: 0
31/01/2018
Codigo:
BH6-DC-MC-2502
ux,uy,uz, rx, ry, rz. (u) equivale a los desplazamientos ortogonales dentro del sistema local
y global de coordenadas, y (r) equivale a las posibles rotaciones sobre los ejes locales y
globales de cada nudo. Todas las herramientas informáticas usan como motor de cálculo
para el análisis, el análisis matricial.
7.11.
Disposición del acero de refuerzo.
A continuación se muestra una representación tridimensional de la disposición del acero de
refuerzo.
7.12.
Diseño de soporte metálico y anclajes.
La memoria de cálculo y detalles se presentan en el documento ICICO-DM-MC-700.
CONTROL DE VERSIONES
Elaboró
Cargo
Revisión
N°
0
Revisó:
Nelson Rodríguez Silva
Ingeniero de diseño
Fecha
Revisión
31/01/2018
Motivo de la revisión
Elaboración del documento.
Aprobó:
FIRMA
Luis Nilson Gómez
Ingeniero Civil
FIRMA
Gustavo Javier silva
Director de proyectos