“ELEMENTOS
ELEMENTOS DE SUJECIÓN EN ESTRUCTURAS
METÁLICAS EN CELOSÍA PARA
SISTEMAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA”
Investigación realizada por:
BERNARDO GABRIEL HENRIQUES ESCALA
INTRODUCCION
La primera vez que se pensó en el uso de una estructura metálica para
transmisión de electricidad entre las fuentes de producción y los usuarios
finales fue a principios del siglo XX, cuando algunas empresas suizas
intentaron aprovechar los postes metálicos que sobraban de los
ferrocarriles italianos.
Los mástiles de celosía de acero son estructuras que tienen que absorber
no sólo las solicitaciones estáticas: cargas verticales debidas al peso propio
de la estructura, conductores, aisladores, herrajes, cables de tierra, apoyos
y cimentaciones; sino además tienen que soportar las solicitaciones
dinámicas debidas al viento, y las de riesgos debidas a rotura de
conductores,
d t
movimientos
i i t sísmicos,
í i
asentamientos
t i t del
d l terreno,
t
etc.
t
01
En ingeniería estructural, una celosía es una estructura reticular de barras
rectas y perfiles de acero interconectados en nudos formando triángulos
planos (retículos planos).
planos) La particularidad de este tipo de estructuras es
que la barras y perfiles trabajan a compresión y tracción presentando
flexiones pequeñas.
Las uniones pueden ser articuladas o rígidas. En las celosías de nudos
articulados, la flexión es despreciable, pero, siempre y cuando las cargas
que debe soportar la celosía estén aplicadas en los nudos de unión de las
barras. El tipo de perfil que predomina en las estructuras es el Angulo
Estructural tipo “L” de acero laminado en caliente, cuya sección
transversal está conformada por alas iguales que se ubican
equidistantemente en la sección transversal con la finalidad de mantener
armonía
í y simetría
i t í en la
l distribución
di t ib ió de
d los
l esfuerzos.
f
El acero como elemento constituyente de los perfiles y elementos de
j
debe ser cuidadosamente seleccionado en base a las
sujeción
solicitaciones de carga y condiciones atmosféricas a las que estarán
expuestos.
02
Elementos de Fijación
“ Pernos y Tuercas “
A lo largo de esta presentación, se irán mostrando las analogías y diferencias entre
los siguientes estándares:
ASTM ( American Society for Testing and Materials ) : ASTM - A394 -T1
T1
SAE ( Society of Automotive Engineers ) : SAE J429 ( Grade 5, 7 )
ISO ( International Standard Organization for Standardization ) : 898-1 ( Class 6.8 )
1 Material
1.Material
Su constitución se basa en una Aleación de Hierro al Carbono: “ ACERO “
Existen varias denominaciones respecto a las diversas aleaciones, tales como:
¾Acero de Contenido Bajo de Carbono ( Menos del 0.25% )
¾Acero de Contenido Medio de Carbono ( Entre el 0.25% y el 0.60% )
¾A
¾Acero
d
de C
Contenido
id Al
Alto d
de C
Carbono
b
(D
De 0
0.60%
60% h
hasta ell 1
1.40
40 % )
03
Diagrama de Equilibrio Hierro-Carbono
° Fahrenheit
Austenita: es una forma de ordenamiento distinta de
los átomos de hierro y carbono. Ésta
es la forma
É
estable del hierro puro a temperaturas que oscilan
entre los 900 a 1400 ºC. Es una solución sólida de
carburo de hierro: dúctil, tenaz, blanda, poco
magnética y resistente al desgaste.
2000
1900
1800
Austenita
1700
Austenita
Y
Cementita
1600
1500
1400
H
I
E
R
R
O
FRONTERA CRITICA
Ferrita: Es hierro casi puro con impurezas de silicio y
fósforo (Si-P). Es el componente básico del acero.
Cementita: Es Carburo de Hierro Fe3C y como tal es
el componente más duro de los aceros con dureza
superior a 60HRC (Dureza Rockwell Escala C) con
moléculas muy cristalizadas y en consecuencia frágil.
FRONTERA CRITICA
1300
Ferrita
Y
Perlita
1200
1100
Perlita: Microestructura formada por capas o láminas
alternas de las dos fases ( Ferrita y Cementita )
durante el enfriamiento lento de un acero a
temperatura eutectoide (Es la temperatura más baja
en
la
cual
la
austenita
se
transforma
en ferrita y cementita)
Cementita
Y
Perlita
Aceros
1000
0
0.2
0.4
0.6
0.8
Bajo
j Contenido de Carbón
1.0
1.2
1.4
Alto Contenido de Carbón
0.85
Porcentaje de Contenido de Carbón
1.6 1.7 %
El enfriamiento rápido del acero austenizado ( temple )
hasta una temperatura próxima a la del ambiente da
origen a una micro estructura denominada
martensítica.
04
Aceros de Contenido Bajo de Carbono
° Fahrenheit
2000
Los Aceros de Contenido Bajo de Carbono
(Menos del 0.25%) no responden al tratamiento
térmico para dar martensita ni se pueden endurecer
por acritud.
1900
1800
A t it
Austenita
1700
Austenita
Y
Cementita
1600
1500
1400
H
I
E
R
R
O
FRONTERA CRITICA
El enfriamiento rápido (temple) del acero austenizado
hasta una temperatura próxima a la del ambiente da
origen a una micro estructura denominada
martensítica.
Por extensión se denominan martensitas todas las
fases que se producen a raíz de una transformación
sin difusión de materiales metálicos.
FRONTERA CRITICA
1300
Ferrita
Y
Perlita
1200
1100
La acritud significa deformación mecánica de un
material a temperaturas relativamente bajas.
Cementita
Y
Perlita
Aceros
1000
0
0.2
0.4
0.6
0.8
Bajo Contenido de Carbón
1.0
1.2
1.4
Alto Contenido de Carbón
1.6 1.7 %
La micro estructura consiste en Ferrita ( Hierro en
Estado Alfa ) y Perlita. Por tanto, son relativamente
blandos y poco resistentes pero con extraordinaria
ductilidad y tenacidad.
tenacidad
0.85
Porcentaje de Contenido de Carbón
05
Aceros de Contenido Medio de Carbono
° Fahrenheit
2000
Los Aceros de Contenido Medio de Carbono
( Entre el 0.25% y el 0.60% )
1900
Estos aceros pueden ser tratados térmicamente
mediante austenización,
austenización temple y revenido para
mejorar las propiedades mecánicas.
1800
A t it
Austenita
1700
Austenita
Y
Cementita
1600
1500
Revenido: Con este tratamiento eliminamos la
fragilidad y las tensiones creadas en la pieza.
1400
H
I
E
R
R
O
La micro estructura generalmente es martensita
revenida.
FRONTERA CRITICA
Siempre hay que realizarlo después del temple y
consiste en calentar las piezas a una temperatura
inferior a la del temple, consiguiendo que la
martensita se transforme en una estructura más
estable, terminando con un enfriamiento rápido,
dependiendo del tipo de material.
FRONTERA CRITICA
1300
Cementita
Y
Perlita
Ferrita
Y
Perlita
1200
1100
Aceros
1000
0
0.2
0.4
0.6
0.8
Bajo Contenido de Carbón
1.0
1.2
1.4
Alto Contenido de Carbón
0.85
Porcentaje de Contenido de Carbón
1.6 1.7 %
Para secciones de pieza relativamente delgadas,
delgadas las
adiciones de Cromo ( Cr ), Níquel ( Ni ) y Molibdeno
( Mo ) facilitan el tratamiento térmico.
06
Aceros de Contenido Alto de Carbono
° Fahrenheit
2000
Los Aceros de Contenido Alto de Carbono
( De 0.60% hasta el 1.40 % )
1900
1800
A t it
Austenita
1700
Austenita
Y
Cementita
1600
1500
1400
H
I
E
R
R
O
FRONTERA CRITICA
Estos aceros son más duros y resistentes ( menos
dúctiles ) que los otros aceros al carbono.
carbono Casi
siempre se utilizan con tratamientos de templado y
revenido que lo hacen muy resistentes al desgaste y
capaces de adquirir la forma de herramienta de corte.
Generalmente contienen Cromo ( Cr ), Vanadio ( V ),
Wolframio ( W ) y Molibdeno ( Mo ) , los cuales dan
carburos muy duros entre otros como: Cr23C6,
V4C3 y WC.
FRONTERA CRITICA
1300
Ferrita
Y
Perlita
1200
1100
La micro estructura generalmente es martensita
revenida.
Cementita
Y
Perlita
Aceros
1000
0
0.2
0.4
0.6
0.8
Bajo Contenido de Carbón
1.0
1.2
1.4
Alto Contenido de Carbón
0.85
Porcentaje de Contenido de Carbón
1.6 1.7 %
NOTA: Cuando predomina el componente Carbono y
no existen otros elementos, salvo las impurezas
contenidas en el proceso metalúrgico,
metalúrgico el Acero toma
el nombre de Acero al Carbono, mientras que cuando
existen otros elementos en la composición
metalúrgica se definen como Aleaciones de Acero.
07
Aceros al Carbono
Los Aceros al Carbono sólo contienen concentraciones residuales de impurezas mientras que los Aceros Aleados
contienen elementos que se añaden intencionadamente en concentraciones específicas.
Se da el nombre de “aceros aleados” a los aceros que además de los cinco elementos: carbono, silicio,
manganeso, fósforo y azufre; contienen también cantidades relativamente importantes de otros elementos tales
como el cromo, níquel, molibdeno, etc., que sirven para mejorar alguna de sus características fundamentales.
También pueden considerarse aceros aleados los que contienen alguno de los cuatro elementos diferentes del
carbono que antes hemos citado, pero en mayor cantidad que los porcentajes que normalmente suelen contener
los “aceros al carbono”, y cuyos límites superiores suelen ser generalmente los siguientes: Si=0.50%; Mn=0.90%;
P=0.100% y S=0.100%.
Los elementos de aleación que con mayor frecuencia suelen utilizarse para la fabricación de aceros aleados son:
níquel, manganeso, cromo, vanadio, wolframio, molibdeno, cobalto, silicio, cobre, titanio, circonio, plomo, selenio,
aluminio, boro.
La influencia q
que ejercen
j
esos elementos es muyy variada,, y, empleados
p
en p
proporciones
p
convenientes,, se
pueden obtener aceros con ciertas características que, en cambio, no se pueden alcanzar con los aceros
ordinarios al carbono.
A continuación se describe la influencia de los elementos más comunes que constan en la fabricación de pernos y
tuercas:
08
Aceros al Carbono en Pernos
ESTANDAR
ASTM‐A394‐T1
SAE J429‐Grado 5
SAE J429‐Grado 7
ISO 898‐1 Clase 6.8
COMPOSICION ( % )
CARBONO
MANGANESO
FOSFORO
AZUFRE
BORO
0.28/0.55
0
28/0 55
0.28/0.55
0.28/0.55
0.55
0.60
0
60 mín
‐
‐
‐
0.048
0
048 máx
0.048 máx
0.040 máx
0.050 máx
0.058
0
058 máx
0.058 máx
0.045 máx
0.060 máx
‐
‐
‐
0.003
Carbono - C :
El Carbón - Carbono es el elemento de aleación mas efectivo, eficiente y de bajo costo.
En aceros enfriados lentamente, el carbón forma carburo de hierro y cementita, la cual con la ferrita forma a su
vez la perlita. Cuando el acero se enfría mas rápidamente, el acero al carbón muestra endurecimiento superficial.
El carbón es el elemento responsable de dar la dureza y alta resistencia del acero.
Los estándares ASTM y SAE especifican los valores mínimos y máximos de contenido de Carbono, a diferencia
del estándar ISO que menciona únicamente el valor máximo de contenido de Carbono.
09
Comportamiento del Carbono en el Acero
El contenido del carbono en el acero es relativamente bajo. La mayoría de los aceros tienen menos de 9 átomos de
carbono por cada 100 de hierro en el acero. Como el carbono es más ligero que el hierro, el porcentaje de masa de
carbono en el acero es casi siempre menos del 2%. La forma convencional de expresar el contenido de los
elementos en las aleaciones es por el porcentaje con el que cada uno aporta en la masa total.
El carbono tiene un gran influencia en el comportamiento mecánico de los aceros. La resistencia de un acero
simple con 0.5% de carbono es más de dos veces superior a la de otro con 0.1%. Además, como puede
apreciarse en el gráfico 1, si el contenido de carbono llega al 1%, la resistencia casi se triplica con respecto al nivel
de referencia del 0.1%.
El mayor contenido de carbono reduce la ductilidad del acero, como
puede apreciarse en el gráfico 2.
2 La ductilidad es una medida de la
capacidad de un material para deformarse en forma permanente, sin
llegar a la ruptura.
Gráfico 1
Gráfico 2
10
Aceros al Carbono en Pernos
ESTANDAR
ASTM‐A394‐T1
SAE J429‐Grado 5
SAE J429‐Grado 7
ISO 898‐1 Clase 6.8
COMPOSICION ( % )
CARBONO
MANGANESO
FOSFORO
AZUFRE
BORO
0.28/0.55
0.28/0.55
0.28/0.55
0.55
0.60 mín
‐
‐
‐
0.048 máx
0.048 máx
0.040 máx
0.050 máx
0.058 máx
0.058 máx
0.045 máx
0.060 máx
‐
‐
‐
0.003
Manganeso - Mn :
El Manganeso es uno de los elementos fundamentales e indispensables en el acero, está presente en casi todas
las aleaciones de éste. El Manganeso es un formador de Austenita, y al combinarse con el azufre previene la
formación de Sulfuro de Hierro en los bordes del grano, siendo altamente perjudicial durante el proceso de
laminación, y en su lugar se da la formación de sulfuro de manganeso.
El Manganeso se usa para desoxidar y aumentar la capacidad de endurecimiento.
Nota:
Los estándares SAE e ISO indicados en el cuadro no especifican el contenido de Manganeso, a diferencia del
estándar ASTM-A394 -T1 que indica un valor de 0.60%
Esta notable y marcada diferencia hace que nos detengamos un poco en el análisis y profundicemos en
su alcance técnico como se verá más adelante.
11
Componentes en el Acero al Carbono para la Fabricación de Pernos
Fósforo - P :
El fósforo es considerado como un elemento perjudicial en los aceros, casi una impureza, al igual que el Azufre,
ya que reduce la ductilidad y la resistencia al impacto. Sin embargo, en algunos tipos de aceros se agrega
deliberadamente para aumentar su resistencia a la tensión y mejorar la “maquinabilidad”.
Azufre - S :
El Azufre se considera como un elemento perjudicial en las aleaciones de acero, una impureza, sin embargo, en
ocasiones se agrega hasta 0.25% de azufre para mejorar la “maquinabilidad”. Los aceros altos en azufre son
difí il de
difíciles
d soldar
ld y de
d lograrlo,
l
l la
l porosidad
id d que producen
d
es de
d graves consecuencias
i en la
l resistencia
i t
i final.
fi l
Boro - B :
El Boro logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero está totalmente desoxidado. Una
pequeña cantidad de Boro, (0.001%) tiene un efecto marcado en el endurecimiento del acero, ya que también se
combina con el carbono para formar los carburos que dan al acero características de revestimiento duro.
Nota: De los estándares materia de análisis en este documento, únicamente el estándar ISO-898-1 especifica
un contenido de Boro del 0.003 %
12
Influencia del Manganeso en el Acero al Carbono
A principios del siglo XIX se comenzó a probar el Manganeso en aleaciones de acero. En 1816 se comprobó que
endurecía al acero, sin hacerlo más frágil.
Cambios en la Temperatura de Transición más de 55°C (100°F) puede ser producidos por los cambios en la
composición química o micro estructura del acero. Los mayores cambios en la Temperatura de Transición de
Energía (La temperatura a la cual el tipo de fractura de un metal cambia de Dúctil a Frágil ) obedecen a cambios
en la cantidad de carbono y manganeso.
Energía Absorbida ( Joules )
En la siguiente gráfica puede observarse que para
una temperatura de 50° Celsius, la Energía
Absorbida
en
un
contenido
del
0.5%
de
M
Manganeso
es aproximadamente
i d
t 4 veces a la
l
equivalente a un contenido del 0% de Manganeso.
13
Influencia del Manganeso en el Acero al Carbono
La Temperatura de Transición de Energía es reducida sobre 5,5 ºC
C (10
F) para cada aumento del 0.1 % de
(10°F)
contenido de Manganeso. Para el caso del acero que emplea el Estándar ASTM – A394 – T1 , el contenido
de Manganeso es del 0.6 % , lo que significa que la reducción en la Temperatura de Transición es de 33°
Celsius.
En otras palabras, el Manganeso dota al material de una mayor zona elástica ante cambios bruscos de
temperatura ( día soleado - noche fría ) Los otros estándares SAE e ISO no proveen de tal condición.
Diferentes criterios son utilizados para determinar la Temperatura de Transición dependiendo del tipo de
aplicación.
% Fractura
T1 :
Temperatura de Transición
material es 100 % dúctil
que
el
T2 :
Temperatura de Transición en la que
material es 50% quebradizo y 50% dúctil
el
T3 :
Temperatura de Transición en la que la
energía
í
absorbida
b bid
corresponde
d
all 50 %,
%
es decir entre la zona de ruptura y
elástica
T4:
Temperatura de Transición definida
una energía absorbida de 20 Joules.
Joules
T5 :
Temperatura de Transición en
material es 100 % quebradizo.
Energía Absorrbida ( Joules )
Zona
Plástica
Zona de
Fractura
Zona
Elástica
Temperatura
en
la
la
para
que
el
14
Proceso de Temple y Revenido ( Quenched and Tempered )
del Acero al Carbono para la Fabricación de Pernos
°F
°C
Autenización
Austenización
1500
800
Templado
Templado
Revenido
Revenido
600
1000
400
500
200
Tiempo
Tiempo
El empleo de los aceros al carbono templados y revenidos con porcentajes de carbono variables de 0.25 a
0.55%, para la fabricación de pernos con resistencias comprendidas entre 55 y 90 Kg/mm2 tiene varias ventajas.
Una muy importante es que el limite de elasticidad es más elevado y otra que la combinación de características
(resistencia y alargamiento) también se mejora.
NOTA: Los estándares ASTM-A394-T1, SAE J429 , especifican esta condición; no así el estándar ISO 898-1 en
el que simplemente se indica Carbon Steel , es decir Acero al Carbón sin aditivos, lo que implica que los
componentes de Fósforo, Azufre y Boro son interpretados como impurezas. ( Pág. 5 del Estándar ISO 898-1 )
15
Dureza Superficial
del Acero al Carbono
Es la resistencia de un material a ser marcado por otro. Se prefiere el uso de materiales duros cuando éstos
deben resistir el roce con otros elementos. El ensayo es realizado con indentadores en forma de esferas,
pirámides o conos. Estos elementos se cargan contra el material y se procede a medir el tamaño de la huella que
dejan. Una de las ventajas del ensayo de dureza es que los valores entregados pueden usarse para hacer una
estimación de la resistencia a la tracción.
tracción La dureza superficial puede aumentarse añadiendo al material una
capa de Carbono en un tratamiento térmico denominado Cementación.
La clasificación y los métodos varían con cada material, dando origen a los números de dureza:
•
HBN (Hardness Brinell Number)
16
Dureza Superficial
del Acero al Carbono
•
HRA, HRB, HRC, ... (Hardness Rockwell series A, B, C, ...)
•
HVN (Hardness Vickers Number)
17
Propiedades Mecánicas de los Pernos
DUREZA SUPERFICIAL:
ESTANDAR
DUREZA
ROCKWELL ‐ ESCALA C
MINIMO
MAXIMO
ASTM‐A394‐T1
SAE J429‐Grado 5
SAE J429‐Grado 7
ISO 898‐1 Clase 6.8
25
25
28
**
34
34
34
22‐23
BRINELL
MINIMO MAXIMO
253
253
286
181
319
319
319
238
RESISTENCIA A
LA TRACCION
LIBRAS/PLG2 ( PSI )
MINIMO
MAXIMO
123970
123970
132790
88450
156310
156310
156310
116130‐119070
** Corresponde a 89.5 en la Escala "B" Rockwell
HRC 25 = HV 266 , HRC 28 = HV 286 , HRC 34 = HV 336
Los valores que se muestran en el cuadro se refieren a un perno 5/8”
De los valores indicados se puede constatar que el estándar ISO-898-1 Clase 6.8 está muy por debajo de lo
que establecen los estándares ASTM-A394-T1 y SAE J429 ( Grados 5 y 7 ) , lo que induce a que para este tipo
de esfuerzos en torres de transmisión el proyectista se vea en la necesidad de emplear mayor cantidad de
pernos
pernos.
Los estándares ASTM-A394-T1 y SAE J429 ( Grados 5 y 7 ) son análogos.
18
Comportamiento Físico Perno-Tuerca
Existe un equilibrio que podemos calcular de la siguiente forma: tomemos una rosca y desarrollemos lateralmente
la hélice,
hélice utilizando
tili ando como diámetro Dm,
Dm el promedio del diámetro exterior
e terior y el diámetro interior.
interior Si se considera
que la unión perno - tuerca está ejerciendo una fuerza, parte de esta fuerza F tiende a hacer resbalar la tuerca
(F sen α) y como se desea que no resbale, el roce debe ser mayor.
Distribución de la Tensión en los Hilos de Rosca del Perno
Torque ( Lb-in ) = 0.2 x Diámetro Perno x Tensión en el Perno
19
Propiedades Mecánicas de las Tuercas
Correspondientes a los Pernos
DUREZA SUPERFICIAL:
ESTANDAR
PERNOS
ESTANDAR
TUERCAS
ROCKWELL ‐ ESCALA C
MINIMO
MAXIMO
ASTM‐A394‐T1
SAE J429‐Grado 5
SAE J429‐Grado 7
ISO 898‐1
898 1 Clase 6
6.8
8
ASTM‐A563‐DH
SAE J995‐Grado 5
SAE J995‐Grado 7
ISO 898‐2
898 2 Clase 6
RESISTENCIA A
LA TRACCION
DUREZA
24
‐
‐
‐
38
32
‐
32
BRINELL
MINIMO MAXIMO
260
‐
‐
‐
353
301
‐
301
LIBRAS/PLG2 ( PSI )
MINIMO MAXIMO
121030
‐
‐
‐
172970
147490
‐
140140
HRC 24 = HV 260 , HRC 32 = HV 318 , HRC 38 = HV 372
NOTA: La Tuerca para ISO 898-2 – Clase 6 corresponde por normativa al ASTM – A194 Grado 2H
L valores
Los
l
que se muestran
t
en ell cuadro
d se refieren
fi
a una tuerca
t
de
d 5/8”
De los valores indicados se puede constatar que el estándar ISO-898-2 Clase 6 está muy por debajo de lo que
establece el estándar ASTM-A394-T1 y respecto al estándar SAE J429 ( Grados 5 ) hay bastante proximidad.
El Estándar de Tuercas SAE-J995 no menciona para nada el Grado 7.
20
Propiedades Mecánicas de los Pernos
PRUEBA DE CARGA - RESISTENCIA A LA TENSION – RESISTENCIA AL CORTE :
El cuadro indica valores referidos a un perno de 5/8 “
ESTANDAR
PERNOS
MARCA ESTAMPADA
PROPIEDADES
PRUEBA DE
CARGA
MINIMA
RESISTENCIA
A LA TENSION
PSI
MINIMA RESISTENCIA
AL CORTE
A TRAVES DE
LOS HILOS
PSI
MINIMA RESISTENCIA
AL CORTE
A TRAVES DEL
CUERPO ENTERO
PSI
PSI
‐‐‐‐‐‐
120 000
120,000
66 592
66,592
101 105
101.105
85,000
120,000
‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐
105,000
133,000
‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐
69,100
94,000
‐‐‐‐‐‐
‐‐‐‐‐‐
21
CONCLUSIONES
¾ El estándar ASTM-A394-T1
ASTM A394 T1 no es sustituíble ni reemplazable por otro estándar
debido a que sus propiedades intrínsecas están específicamente dirigidas al ámbito
de Estructuras de Torres de Transmisión Eléctrica.
¾ El estándar SAE-J429 ( Grados 5 y 7 ) si bien ostentan capacidades de tensión
similares y superiores ( Grado 7 ), tienen la particularidad que están dirigidas al
ámbito de la rama automotriz, en la que los pernos y tuercas están más sujetas a
cargas cíclicas y no como acontece con las torres de transmisión donde existen
solicitaciones ( esfuerzos al corte y tracción ).
) Además,
Además que en su fabricación de
origen son por lo general pernos negros ( Baño en Aceite Quemado ) y al verse
sometido a un proceso de zincado en caliente absorberían hidrógeno que
necesariamente tendría que ser liberado mediante proceso de horneado, situación
que conduce al perno
perno-tuerca
tuerca a un proceso térmico no esperado y difícil de controlar
en cuanto a mantener sus propiedades originales.
¾ El estándar ISO 898-1 ( Pernos ) y estándar ISO 898-2 ( Tuercas ) se acercan
más a las condiciones que exigen las estructuras metálicas,
metálicas sin embargo no están
claramente definidas para su uso en torres de transmisión.
22
RECOMENDACIONES
¾ Transelectric S.A.
S A debe mantener lo que originalmente se exige en la
documentación precontractual y en los contratos vigentes ( Ley para las partes ) y
bajo ningún concepto ceder a los cambios de especificación, vengan de donde
vinieren.
¾ Transelectric S.A. deberá exigir el reemplazo inmediato de los elementos de
sujeción de las torres que hayan incurrido en sustituciones o reemplazos por parte
de los contratistas. ( La Responsabilidad Civil no ha caducado ) y más vale prevenir
que lamentar consecuencias que afecten los intereses de Transelectric S.A.
S A y del
País y sobre todo con la Seguridad del Sistema Nacional de Transmisión.
¾ Se recomienda evitar el ensayo de nuevos Diseños de Torres en cuanto a los
elementos estructurales que la componen.
componen Hay suficiente experiencia del ex - Inecel
y del propio Transelectric para exponerse a nuevos Diseños que ofrezca el mercado
por innovadores que parezcan..
¾ Exigir Pruebas que respondan al estándar ASTM
ASTM-A394
A394 y bajo ningún concepto
aceptar ensayos de laboratorio que no cumplan con el tamaño de la muestra y los
protocolos respectivos.
23
ANEXOS
24
ANEXO N° 1
PROTOCOLO Y TAMAÑO DE LA MUESTRA PARA PRUEBAS
ESTANDAR ASTM-A394-07
1.Cumplir con lo estipulado en el numerales 10 y 11 ( Test Methods ) del
referido estándar que reposa en el archivo de Transelectric S.A..
2.El tamaño de la muestra debe basarse en lo estipulado en el numeral 9 y en
las Tablas 6 y 7 del referido estándar.
25
ANEXO N° 2
ASTM-A394 - 07
26
ANEXO N° 3
ASTM-A394 - 07
27
ANEXO N° 4
Steel Nuts – Coarse Thread
ASTM-A563 - 00
28
ANEXO N° 5
Mechanical and physical properties - Nuts
With UNC, 8 UN, 6 UN and Coarse Pitch Threads
ASTM-A563 - 00
29
ANEXO N° 6
SAE – J429
BOLTS, SCREWS, STUDS, SEMS AND U-BOLTS
30
ANEXO N° 7
MECHANICAL REQUIREMENTS AND IDENTIFICATION MARKING FOR BOLTS, SCREWS, STUDS, SEMS AND U-BOLTS
SAE – J429
31
ANEXO N° 8
Steel
Thread
St l Nuts
N t – Coarse
C
Th
d
NUT Grade
No.
C
Máx
Mn
Mín
P
Máx
S
Máx
2
5
8
0.47
0.55
0.55
‐
0.30
0.30
0.12
0.05
0.04
0.15
0.15
0.05
SAE – J995
32
ANEXO N° 9
PROOF LOAD AND HARDNESS REQUIREMENTS FOR NUTS
Proof Load Stress, psi
Thread Series
UNC
UNF, 12 UN
8 UN
and Finer
NUT
Grade
Nut Size
Dia, in
2
1/4 thru 1‐1/2
90,000
90,000
C32
5
1/4 thru 1
Over 1 thru 1‐1/ 2
120,000
120
000
105,000
109,000
109
000
94,000
C32
C32
8
1/4 thru 5/8
Over 5/8 thru 1
Over 1 thru 1‐1/2
150,000
C24‐C32
C26‐C34
C26‐C36
150,000
Rockwell
Hardness ‐ Max
SAE – J995
33
ANEXO N° 10
34
ANEXO N° 11
35
ANEXO N° 12
Steel Nuts – Coarse Thread
ISO 898
898--2: 1999
36
ANEXO N° 13
37
ANEXO N°
N 14
38
ANEXO N°
N 15
39
Ref: Página 15 - ACE 10-97
Bibliografía
1.
1 ACCE -10-97
10 97 - DESIGN OF LATTICED STEEL TRANSMISSION STRUCTURES
2. FASTENER DESIGN MANUAL – NASA REFERENCE PUBLICATION - 1228
3. RUS - RURAL UTILITIES SERVICES - BULLETIN 1724E-300
4. LIBRERÍA TECNICA DE LA COMPAÑÍA TORNECA – COSTA RICA
5. QUIMICA GENERAL MODERNA – BABOR/IBARZ
6. ESTANDARES SAE J429 , SAE J995
7. ESTANDARES ISO 898-1 , 898-2
8. ESTANDARES ASTM – A394 – 07 , ASTM – A563 , ASTM-A123/A - 123M-02
9 C135
9.
C135.1-1999
1 1999 - IEEE STANDARD FOR ZINC-COATED
ZINC COATED STEEL BOLTS AND NUTS FOR OVERHEAD LINE
CONSTRUCTION.
***** *****
40
MUCHAS GRACIAS
Atentamente,
BERNARDO GABRIEL HENRIQUES ESCALA
Quito, 28 Febrero 2008