accion del viento

1
Cuaderno del Ingeniero No. 20
Figuras 1 y 2: Pérdidas causadas por la acción del viento sobre construcciones vulnerables
Construcciones vulnerables al viento: Ventajas de contar con normas
actualizadas
INTRODUCCIÓN
Por formación, el ingeniero trabaja sus proyectos con la versión mas actualizada de las
normas. Pero puede ocurrir que el cliente exija usar la versión precedente a la vigente
porque cree que más económica. Tal es caso de la Structural Standard for Antenna
Supporting Structures and Antennas ANSI/TIA-222-F con relación a la edición
ANSI/TIA-222-G, como se discute en el Anexo 1. También puede deberse a la miopía
de funcionarios que obliga a usar normas nacionales obsoletas. El ingeniero, al igual
que otros profesionales, tiene una visión holística del proyecto, y busca entre otras cosas
además de la economía, la seguridad y durabilidad de la obra. Exagerando, es como si
un paciente le pidiera a su cirujano que no lo anestesiara para bajar los costos de la
operación , o ir a pabellón sin los estudios preoperatorios para ahorrarse algo. De estos
ahorros o el disponer los fondos para otras cosas La torre de Pisa nos recuerda
2
permanentemente lo que pasa cuando los fondos dispuestos para el estudio de suelos y
las fundaciones, se disponen para otros fines, confiando en que todo quedará oculto por
la tierra.
Los cambios en las normas son parte de su evolución para formular de forma precisa
los resultados de las prácticas de la industria ( aprendiendo tanto de los éxitos como de
los fracasos) y ajustar el lenguaje para hacerlas mas entendibles y objetivas. Veáse un
ejemplo en el Anexo 6.
En el Anexo 1 se entrega la evolución de las normas para torres y soportes de
telecomunicaciones TIA-222.
En el Anexo 2 se discute sobre la velocidad del viento según diferentes normas y sus
equivalencias.
El Anexo 3 contiene un ejemplo de la modificación de la velocidad del viento por
efectos de la topografía.
El Anexo 4 es un ejemplo de aplicación de la norma ANSI/TIA-222-G. Se valida
manualmente los resultados obtenidos de un programa especializado para el análisis y el
diseño de torres para telecomunicaciones.
Los Anexo 5 y Anexo 6 presentan, respectivamente, ejemplos resueltos
satisfactoriamente con las versiones vigentes ANSI/TIA-222-G2 y ASTM 123-13.
BIBLIOGRAFÍA
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Othes Structures. ASCE/SEI 7-10, Virginia, 608p.
Da Costa A., Adrián y Fonnegra V., Juan S. (2014). Acciones del viento sobre las
construcciones según la norma ASCE 7-10 Minimum Design Loads for Buildings and
Other Structures. Trabajo Especial de Grado, Universidad Católica “Andrés Bello”,
Caracas, junio, 196 p.
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amenazas múltiples Capítulo IV, pp. 63 - 78, Ingeniería Forense y Estudios de Sitio,
Guía para la prevención de gestión de riesgos, Volumen II. José Grases, editor.
Ediciones Ceteci, Caracas, 405 p.
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Capítulo I, pp. 15-30, Ingeniería Forense y Estudios de Sitio, Guía para la prevención de
gestión de riesgos. José Grases, editor, Caracas, 389 p.
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telecommunications monopoles structures. 2010 ASCE/SEI Structures Congress,
Orlando, FL., may, 37 slides.
3
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Ossandón T., Rodrigo A. (2008). Determinación de la acción del viento sobre las
estructuras en Chile. Trabajo Especial de Grado, Universidad de Chile, Santiago, junio,
191 p.
Telecommunications Industry Association (2009). ANSI/TIA-222-G-2. Structural
Standard for Antenna Supporting Structures and Antennas. Addendum 2. Ver Anexo
del presente trabajo.
Torres, Jonathan y Vásquez, Jesús (2009). Acciones del viento sobre vallas y mamparas
según las normas ASCE/SEI 7-05, COVENIN 2003:1987 y CANTV NT_001-2006.
Trabajo Especial de Grado, Universidad Católica “Andrés Bello”, Caracas, octubre, 120
p.
Velásquez F., José
y Gutiérrez, A. (1986). Acciones del viento sobre las
construcciones. Norma COVENIN- MINDUR 2003:88, Caracas. 158 p.
Visentini, Giovanni (2014). Acciones del viento sobre las obras de infraestructuras civil
y de servicio: Estudio de los efectos de vorticidad de Von Karman. Trabajo Especial de
Grado, Universidad Católica “Andrés Bello”, Caracas, junio, 149 p.
ANEXOS
ANEXO 1
Evolución de las normas para torres y soportes de telecomunicaciones
TIA
ANEXO 2
La velocidad del viento según diferentes normas
ANEXO 3
Ejemplo de la modificación de la velocidad del viento por efectos de la
Topografía
ANEXO 4 Ejemplo de aplicación de la ANSI/TIA-222-G.
ANEXO 5 Ejemplo de aplicación de la ANSI/TIA-222-G-2
ANEXO 6 Ejemplo de aplicación de la ASTM A123-13
1
ANEXO 1. EVOLUCIÓN DE LAS NORMAS TIA-222
1.1 Cronología 1959-2015
La siguiente cronología y principales cambios en las normas para torres y soportes de
telecomunicación se han tomado de www.wirelessestimator.com, que recomendamos
visitar periódicamente.
1959 – EIA RS-222 (Revision of TR-116 and RS-194)
1966 – EIA RS-222-A
1972 – EIA RS-222-B
1976 – EIA RS-222-C
1987 – EIA 222-D 1991 - EIA/TIA 222-E La primera edición conjunta de la Electronics
Industries Association (EIA) con la Telecommunications Industry Association ( TIA).
1996 - EIA/TIA 222-F Utiliza la llamada “fastest mile wind speed” como lo usaba el
ASCE 7-88 y el Método de las tensiones admisibles (ASD). Para el análisis y diseño de las
fundaciones se emplea un “suelo normal”. Se sigue utilizando en algunos estados de los
Estados Unidos.
2006 - ANSI/TIA 222-G Se utiliza la velocidad del viento correspondiente a una ráfaga de
3 segundos, “three-second gust wind speeds” que se introdujo en ASCE 7-02 y se cambia
al Método de los Estados Límites ( LRFD). Se elimina el uso del “suelo normal” y en un
anexo se suministran valores referenciales.
2007 - ANSI/TIA 222-G-1 Addendum 1
2009 - ANSI/TIA 222-G-2 Addendum 2 . Las solicitaciones mayoradas se utilizan en los
Estados Límites Plástico. En 222-G y 222-G-1 las solicitaciones mayoradas se utilizaban en
los Estados Límites Elásticos.
2014 - ANSI/TIA 222-G-3 Addendum 3 Pendiente de publicación. Cubre las placas bases
de los postes tubulares. Extraoficialmente la profesión utiliza el Technical Manual 1.
Design of Monopoles Bases, de Daniel Horn [ descargable gratuitamente de
www.towernx.com/downloads/Technical_Manual].
2014 - ANSI/TIA 222-G-4 Addendum 4. Pendiente de publicación. Su alcance está
destinado a estructuras de soporte de pequeñas turbinas eólicas.
1.2 Principales cambios introducidos por las Adendas a la ANSI/TIA-222-G
En las Adendas se suministra un sumario de los cambios, y sólo se suministran las
páginas donde hay cambios. Los cambios nuevos se identifican con doble barra vertical en
el margen derecho, y con una sola barra, los cambios de la adenda anterior.
1.2.1 ANSI/TIA-222-G1-2007
Pág. 38 2.82 Estado Límite de deformación
En el aparte 2. Se establece un desplazamiento horizontal del 3% de la altura
de la estructura. En TIA G, era del 5 %.
Pág. 83 c = 0.90 = factor de resistencia por compresión axial En TIA G c = 0.85
Cambios en 4.9.1 y 4.9.2 Pernos y tuercas de seguridad, respectivamente.
Pág. 84 4.9.1 Resistencia de diseño por Tracción
Se incorpora fórmula para calcular el área meta, An, de los pernos
Pág.85 4.9.6.2 Resistencia de diseño por aplastamiento,  = 0.80; antes era = 0.75
4.9.6.3 Resistencia de diseño por corte. En (a),  = 0.55 y en (b),  =0.45; antes
2
eran  = 0.50 y  =0.40, respectivamente
Pág.88. 4.9.9 Pernos de anclaje
 = 0.80, antes era  =0.75; = 0.50 para el detalle (d), antes = 0.40
Pág.89, Se introduce fórmula para el área tensil de tensores ( rod)
Pág. 111 Cambios en 9.4 Resistencia de diseño y 9.4.1 Resistencia de diseño en suelo o
roca.
1.2.2 ANSI/TIA-222-G2-2009
Pág. 12 2.6.5.1 Categorías de Exposición, Cambio en Exposición C
Pág. 21 Cambios en Ka
Pág. 25 2.6.94. Protección (Shielding) Cambios en el último párrafo y en la nota
Pág. 29 2.7.7. Procedimiento de la fuerza lateral equivalente ( Método 1), Cambio en el
primer párrafo
Pág. 39 Tabla 2.1 Clasificación de las estructuras. Cambios en los Tipos II y III
Pág.60 3.4 Modelos de análisis. Cambios
Pág. 72 4.5.3 Miembros compuestos. Cambios en las fórmulas (a), (b) y (c) . Se acotan las
fórmulas (E6-1) y (E6-2) provenientes de AISC 360-05.
Pág. 75 4.6.3 Resistencia de diseño por tracción. Cambios en los t por ruptura en la
sección neta efectiva y en las fórmulas de ruptura por bloque de corte que
ahora coincide con la fórmula (J4-5) de AISC 360-10
Pág. 76 4.6.3.2 Área neta efectiva. Cambios en x y U
Pág. 77 4.6.3.2 Área neta efectiva. Cambios en las notas.
Pág. 97 Tabla 4.8 Tensión de cedencia efectiva para miembros tubulares poligonales
Este cambio incrementa la resistencia entre 10 y 27 % , según Hawkins
(2010). Ver ejemplo en el Anexo 5.
Pág. 225 Anexo L. Conversión de velocidades de viento
1.3 Investigaciones en curso cuyos resultados pueden ser incorporados en futuras
ediciones TIA-222-G
Aunque en ASCE Manual 72 Design of steel transmission pole structures (1990), y el
ASCE/SEI 48-11 Standard for Design of steel transmission pole structures of (2011)
mencionan los efectos de vorticidad y fatiga, no existen criterios incorporados en la TIA222-G
Tampoco existen métodos de diseño considerando los estados límites para las placas
bases, rigidizadas y no rigidizadas, así como tampoco su comportamiento a fatiga, y en el
caso de las placas sin rigidizar, el efecto de apalancamiento en los pernos de anclaje.
El ingeniero puede utilizar las capacidades de los actuales programas para construir
modelos con elementos finitos que le permitan acercarse al problema y establecer
correlación con los ensayos de laboratorio disponibles.
1.4 Información para el proyecto de torres y monopoles para antenas de
Telecomunicaciones
Si bien en www.wirelessestimator.com el interesado encuentra una lista de
3
verificaciones (checklist) puede resultar conveniente para un tercero, no experto en el
manejo de normas, recordarle que debe suministrar la siguiente información mínima
imprescindible :
Normas de aplicación
La norma internacionalmente aceptada es la TIA Standard Structural Standard for Antenna
Supporting Structures and Antennas, en su versión TIA-222-G y su Addendum 2
December 2009 ( TIA-222-G-2). Sin embargo hay operadores de telecomunicaciones que
mantienen el uso de la versión TIA—222F.
Es importante especificar la Norma por las implicaciones en cuanto a las velocidades de
viento a usar en el proyecto de la torre y por ende en su costo. Ver Tablas de equivalencia.
Cuando el solicitante internacional se refiera a normas de su país, deberá anexar copia de
las partes pertinentes a la información aquí solicitada. En el caso de tratarse de
adaptaciones de la normativa TIA, indicar la correspondencia y anexar la información
correspondiente a la zonificación sísmica y eólica.
Información para el análisis estructural
Para la correcta interpretación de las normas, el cliente deberá suministrar específicamente
lo siguiente:
Acciones del viento
 Clase estructural en la cual se ha clasificado la torre. Ver Tabla 2 de equivalencia.
 Categoría topográfica. Factor de topografía, Kzt, y la altura de la cresta, colina o
accidente similar donde se localizará la torre.
 Categoría de exposición al viento. Ver Tabla 3 de equivalencia
 Velocidades de operación y de sobrevivencia estructural de la torre. Indicar las
unidades de velocidad (mph, kmh, m/s). Ver Tabla 1.
 Espesor y densidad del hielo así como las velocidades de viento a considerar
simultáneamente con el espesor de hielo
IMPORTANTE.- Debe aclararse a que se refiere la velocidad que se especifica:
La velocidad de ráfaga de 3 segundos (TIA-222G); velocidad de la milla más rápida (TIA222F), velocidad promedio de 10 minutos (Eurocodes).



Rigidez de la estructura en condiciones de operación: ángulo admisible o flexión y
por torsión, ambos en grados ().
Dirección desde donde sopla el viento o factor de direccionalidad, Kd.
Temperatura del ambiente donde opera la torre.
Acciones sísmicas
En la mayoría de los casos, el sismo no es una acción predominante en las torres de
telecomunicaciones. Sin embargo, cuando deba considerarse, deberá suministrarse la
información que permita construir el espectro de respuesta. En el caso de la norma TIA222-G, es el par de valores SDS de la respuesta en periodos cortos y período de 1 segundo.
4
Casos de cargas
Cuando las combinaciones de solicitaciones o los casos a considerar sean diferentes a las
contempladas por la normativa TIA, se indicarán las combinaciones de las solicitaciones
para los Estados Límites de Servicio y de Agotamiento Resistente.
Información Geotécnica
Mientras se realizan los estudios geotécnicos correspondientes se podrán avanzar en el
proyecto usando los parámetros indicados en el Anexo F de la ANSI/TIA 222-G para
suelos arcillosos y suelos arenosos, tanto para fundaciones superficiales como profundas.
Se supone que no se trata de arcillas expansivas, no hay presencia de nivel freático, y el
suelo tiene una resistividad eléctrica mayor de 150 ohm.m y un pH comprendido entre 3 y
9. Se advierte que los valores valores referenciales pueden diferir de los obtenidos del
estudio de suelos.
Para una estimación inicial, y aunque ya no se consideren el término “suelo normal” y sus
propiedades en las normas TIA, sólo con fines estimativos, el ingeniero podrá
predimensionar las fundaciones directas con las siguientes propiedades del llamado “suelo
normal”:
Resistencia del suelo = 1 kgf/cm2,
Peso unitario de 1600 kgf/m3
Ángulo de fricción  = 30.
El proyecto definitivo de las fundaciones de las torres requiere del Informe Geotécnico del
sitio de fundación, con al menos la siguiente información, entre otros resultados :








Recomendaciones sobre el tipo de fundación,
Profundidad de asiento de la fundación
Resistencia del suelo,
Peso unitario del suelo sobre la fundación,
Ángulo de fricción,
Cohesión,
Profundidad del nivel freático
De ser pertinente, la clasificación del perfil geotécnico y los parámetros a usar en el
proyecto sismorresistente.
Disponibilidad de materiales
Para el diseño de las fundaciones de concreto reforzado es sumamente conveniente que el
cliente incluya información sobre la disponibilidad de materiales en el sitio, tales como
acero de refuerzo para el concreto reforzado (diámetros milimétricos o en pulgadas,
calidad del acero principal y del acero transversal, es decir, Fy) y la resistencia mínima del
concreto estructural a usar en el sitio, Fc28 en kgf/cm2.
5
Tabla 1. Equivalencias entre velocidades de viento
Normas
TIA -222-G
TIA-222-F
Eurocode
Media
COVENIN 2003:86
EN-1991-14
horaria
Velocidad, mph
Periodo
Velocidad, mph
promedio
Ráfaga de
Milla mas
Promedio en
Media
segundos
3 segundos
rápida
10 minutos
horaria
60
47
77
42
40
70
57
63
49
46
80
66
55
56
53
85
71
51
59
56
90
76
47
62
60
95
80
45
66
63
100
85
42
69
66
105
90
40
73
70
110
95
38
76
73
115
100
36
80
76
120
104
35
83
79
125
109
33
87
83
130
114
32
90
86
135
119
30
94
89
140
123
29
97
93
145
128
28
101
96
150
133
27
104
99
155
138
26
108
103
160
142
25
111
106
165
147
24
115
109
170
152
24
118
113
Notas.- Se puede interpolar linealmente entre los valores mostrados
Conversión de velocidades
mph * 0.447 = m/s
km/h * 0.278 = m/s
mph * 1.609= km/h
m/s * 3.60 = km/h
Tabla 2. Clases de Estructuras
TIA -222-G
Eurocode EN-1993-3-1
I
1
II
2
III
3
Tabla 3. Categorías de Exposición
TIA -222-G
Eurocode EN-1991-14
B
III-IV
C
II
1
ANEXO 2 VELOCIDAD DEL VIENTO
2.1 Generalidades
La velocidad básica del viento corresponde a un valor de referencia internacional
definida en las normas de las acciones del viento, y se determina a partir de los
registros históricos de las velocidades máximas diarias, mensual, anual y promedio
medidas en las estaciones que conformen la red meteorológica y climatológica.
En las normas con fines de ingeniería debido a la naturaleza de flujo turbulento del
viento no se utilizan los valores instantáneos de velocidad, sino los valores
promediados para diferentes intervalos de tiempo o período, como se muestra en la
Figura 2.1 y Tabla 2.1. Adicionalmente estas velocidades se asocian con las
probabilidades de no excedencia. Así por ejemplo, la velocidad máxima esperada en x
años con una probabilidad p de ser excedida, o la velocidad de ráfaga con una duración t
y una probabilidad p de ser excedida. Conviene aclarar que simplemente por
comodidad, porque no es una definición rigurosa, se usa el inverso del período medio de
retorno como la probabilidad anual de excedencia ( errata pendiente de la norma
COVENIN- MINDUR 2002:87. Ver el Anexo D de la Norma CANTV NT:001:2007 ).
Figura 2.1 Registro de velocidad de viento
Los estudios meteorológicos demostraron que la velocidad del viento en zonas no
tropicales, sobre un terreno horizontal con una rugosidad uniforme y a una altura
determinada varía de una forma establecida con el intervalo de promedio considerado.
Entonces, para obtener velocidades de viento equivalentes con diferentes períodos
promedio, se utiliza la curva de Durst [ Durst, C.S. (1960). Wind speeds over shorts
periods of time. Meteorology Magazine, Vol. 89] mostrado a continuación que relaciona
el cociente entre la velocidad de viento probable para un tiempo t, Vt, con la velocidad
esperada en una hora ,Vh o V3600 .
De acuerdo con la Figura 2.2 se puede determinar el valor máximo de la velocidad del
viento para períodos de promedio distintos del que fueron registradas o procesadas,
considerando que la medición ha sido normalizada a una zona de exposición de campo
abierto a una altura de 10 m sobre el nivel del terreno.
2
Figura 2.2 Curva de Durst para las equivalencias entre las diferentes velocidades
que se obtienen para diferentes periodos [Velásquez y Gutiérrez, 1986].
Tabla 2.1 Equivalencias entre velocidades de viento
TIA -222-G-2
ASCE 7-02
ASCE 7-05
ASCE 7-10
Normas
TIA-222-F
COVENIN 2003:86
Velocidad, mph
Ráfaga de
Milla mas rápida
3 segundos
Periodo
Probabilidad Sobrevivencia Velocidad,
mph
promedio
1 en 50
segundos
años
60
77
47
77
70
90
57
63
80
103
66
55
85
110
71
51
90
115
76
47
95
122
80
45
100
126
85
42
105
133
90
40
110
139
95
38
Eurocode
EN-199114
Media
horaria
Promedio
en
10 minutos
Media
horaria
42
49
56
59
62
66
69
73
76
40
46
53
56
60
63
66
70
73
3
115
145
100
36
80
76
120
152
104
35
83
79
125
158
109
33
87
83
130
164
114
32
90
86
135
170
119
30
94
89
140
177
123
29
97
93
145
183
128
28
101
96
150
190
133
27
104
99
155
195
138
26
108
103
160
202
142
25
111
106
165
208
147
24
115
109
170
215
152
24
118
113
Notas.1. Se ha ampliado la información originalmente proveniente del Anexo L,
ANSI/TIA-222-G-2, que cambió las columnas asociadas a la velocidad de la
milla mas rápida (“fastest-mile”).
2. Se puede interpolar linealmente entre los valores mostrados en la Tabla 2.1
3. Conversión de velocidades
mph * 0.447 = m/s
mph * 1.609= km/h
km/h * 0.278 = m/s
m/s * 3.60 = km/h
4. Definiciones de velocidades
Ráfaga de 3 segundos (“peak 3-s gust speed”). Corresponde a la velocidad de la ráfaga
de viento en una tormenta, promediada en un intervalo de tiempo de 3 segundos.
Veánse: Indian Standard IS 875 Part 3; Australian Standard AS 1170:2 y AS
3996:1994, Norma CANTV NT-001:2007.
Milla más rápida (“fastest mile speed”). Esta definición está basada en los dispositivos
de registro que existían hasta los años 1990 en los Estados Unidos. Se define como la
máxima velocidad de viento en una tormenta, promediada sobre el período de tiempo
requerido para pasar por un punto, el frente de onda de aire de una milla de longitud
horizontal.
Velocidad promedio en 10 minutos (“10-min wind speed”). Corresponde a la
velocidad del viento promediada en un intervalo de 10 minutos y es usada para
propósitos de ingeniería el Eurocode, en conformidad con la práctica de la Organización
Mundial de Meteorología (OMM).
Velocidad media horaria (“hourly wind speed”). Corresponde a la velocidad
promediada en un intervalo de tiempo de 1 hora y es comúnmente usada como
velocidad de referencia para simulaciones en túneles de viento. Esta definición de la
velocidad del viento es usada también para definir las velocidades extremas por el
National Building Code of Canada (NBCC). Ver Normas británicas BS 8100, Part 1 and
4, y BS 6399.
Velocidad de sobrevivencia (“survival wind speeds”) velocidad que puede producir
deformaciones permanentes en la estructura pero no una falla catastrófica ( ruina o
“collapse”). Concepto introducido en la ASCE 7-10.
4
2.2 Velocidades de viento en las normas TIA-222-G
La norma ANSI/TIA-222-G (2006) utilizó los mapas de viento publicados en el ASCE
7-02 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures Standards. Estos
mapas no se modificaron en el ASCE7-05, y fueron construidos considerando una
probabilidad de ser excedida una vez en 50 años.
Los nuevos mapas del ASCE 7-10 ahora incluyen factores adicionales para incrementar
la confiabilidad de las estructuras para velocidades de viento mayores, es decir para
periodos medios de retorno mayores. [Véase el Comentario del Capítulo 26 de la norma
ASCE/SEI 7-10].Así por ejemplo el factor de importancia eólica está incluido en las
isotacas ( línea trazada que une los puntos de igual velocidad del viento) de los mapas y
no, como era tradicional, en las fórmulas para el cálculo de las presiones dinámicas. Por
esto la ASCE 7-10 define como velocidad de sobrevivencia (“survival wind speeds”)
aquella para la cual la acción del viento puede producir deformaciones permanentes en
la estructura pero no una falla catastrófica ( ruina o “collapse”).
La Tabla 2.1 facilita la conversión de las velocidades ASCE 7-10 para ser usadas en la
TIA-222-G-2. Cuando no se hace esta conversión, los factores usados en las fórmulas
de la velocidad y presiones de viento resultan en valores más altos que los requeridos.
Por ejemplo una velocidad de sobrevivencia para una ráfaga de tres segundos según
ASCE 7-10 de 95 mph corresponde a una velocidad de ráfaga de tres segundos de 90
mph en la TIA-222-G-2.
Publicación periódica de Siderúrgica del Turbio S.A. - Sidetur
No.20. Año 10. Distribución Gratuita
Depósito Legal pp200703DC708
1
2
3
4
5
9
10
TABLA 7 VELOCIDAD BÁSICA DEL VIENTO. Norma CANTV NT-001:2007
ENTIDAD
DISTRITO
CAPITAL
AMAZONAS
ANZOATEGUI
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
100
70
50
80
80
80
80
80
80
80
56
56
56
56
56
56
56
40
40
40
40
40
40
40
Anaco
Aragua
Fdo. de Peñalver
Francisco del
Carmen Carvajal
100
100
120
70
70
84
50
50
60
100
70
50
Fco. de Miranda
Guanta
Independencia
Juan Antonio Sotillo
Juan Manuel
Cagigal
90
100
90
120
63
70
63
84
45
50
45
60
100
70
50
80
56
40
Libertad
Manuel Ezequiel
Bruzual
100
70
50
120
84
60
Pedro María Freites
Píritu
San José de
Guanipa
100
120
70
84
50
60
100
70
50
Libertador
Alto Orinoco
Atabapo
Atures
Autana
Maroa
Manapiare
Río Negro
José Gregorio
Monagas
11
ENTIDAD
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
120
84
60
100
120
100
100
70
84
70
70
50
60
50
50
90
63
45
APURE
Achaguas
Biruaca
Muñoz
Páez
Pedro Camejo
Rómulo Gallegos
San Fernando
80
90
80
90
80
80
90
56
63
56
63
56
56
63
40
45
40
45
40
40
45
ARAGUA
Bolívar
Camatagua
Girardot
José Angel Lamas
José Félix Ribas
José R. Revenga
Libertador
Mario B. Iragorry
San Casimiro
San Sebastián
Santiago Mariño
Santos Michelena
Sucre
Tovar
100
80
120
100
100
100
100
120
80
90
120
100
100
120
70
56
84
70
70
70
70
84
56
63
84
70
70
84
50
40
60
50
50
50
50
60
40
45
60
50
50
60
ANZOATEGUI
(continuación)
San Juan de
Capistrano
Santa Ana
Simón Bolívar
Simón Rodríguez
Sir Arthur Mc Gregor
Diego Bautista
Urbaneja
12
ENTIDAD
ARAGUA
(continuación)
BARINAS
BOLÍVAR
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Urdaneta
Zamora
Francisco Linares
Alcántara
Ocumare de
La Costa de Oro
Alberto Arvelo
Torrealba
Antonio J. de Sucre
Arismendi
Barinas
Bolívar
Cruz Paredes
Ezequiel Zamora
Obispos
Pedraza
Rojas
Sosa
Andrés Eloy Blanco
Caroní
Cedeño
El Callao
Gran Sabana
Heres
Piar
Raúl Leoni
Roscio
Sifontes
Sucre
Padre Pedro Chien
13
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
80
90
56
63
40
45
90
63
45
120
84
60
80
56
40
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
56
56
56
56
56
56
56
56
56
56
56
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
56
56
56
56
56
56
56
56
56
56
56
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
ENTIDAD
CARABOBO
COJEDES
DELTA
AMACURO
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
Bejuma
Carlos Arvelo
Diego Ibarra
Guacara
Juan José Mora
Libertador
Los Guayos
Miranda
Montalbán
Naguanagua
Puerto Cabello
San Diego
San Joaquín
Valencia
100
90
100
100
120
90
90
90
90
100
120
100
100
90
70
63
70
70
84
63
63
63
63
70
84
70
70
63
50
45
50
50
60
45
45
45
45
50
60
50
50
45
Anzoátegui
Falcón
Girardot
Lima Blanco
Pao de San Juan
Bautista
Ricaurte
Rómulo Gallegos
San Carlos
Tinaco
90
90
80
90
63
63
56
63
45
45
40
45
80
56
40
80
80
90
80
56
56
63
56
40
40
45
40
100
100
130
130
70
70
91
91
50
50
65
65
Antonio Díaz
Casacoima
Pedernales
Tucupita
14
ENTIDAD
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
FALCÓN
Acosta
Bolívar
Buchivacoa
Cacique Manaure
Carirubana
Colina
Dabajuro
Democracia
Falcón
Federación
Jacura
Los Taques
Mauroa
Miranda
Monseñor Iturriza
Palmasola
Petit
Píritu
San Francisco
Silva
Sucre
Tocópero
Unión
Urumaco
Zamora
130
120
130
130
130
130
120
120
140
110
130
140
130
130
130
130
120
130
130
130
120
130
110
130
130
91
84
91
91
91
91
84
84
98
77
91
98
91
91
91
91
84
91
91
91
84
91
77
91
91
65
60
65
65
65
65
60
60
70
55
65
70
65
65
65
65
60
65
65
65
60
65
55
65
65
GUÁRICO
Camaguán
Chaguaramas
El Socorro
San Gerónimo de
Guayabal
80
90
90
56
63
63
40
45
45
80
56
40
15
ENTIDAD
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
GUÁRICO
(continuación)
Leonardo Infante
Las Mercedes
Julián Mellado
Fco. de Miranda
José Tadeo Monagas
Ortiz
José Félix Ribas
Juan Germán Roscio
San José de Guaribe
Santa María de Ipire
Pedro Zaraza
90
90
80
80
90
80
90
90
90
90
100
63
63
56
56
63
56
63
63
63
63
70
45
45
40
40
45
40
45
45
45
45
50
LARA
Andrés Eloy Blanco
Crespo
Iribarren
Jiménez
Morán
Palavecino
Simón Planas
Torres
Urdaneta
90
100
100
90
90
100
90
100
100
63
70
70
63
63
70
63
70
70
45
50
50
45
45
50
45
50
50
80
80
80
80
80
80
56
56
56
56
56
56
40
40
40
40
40
40
80
56
40
80
56
40
MÉRIDA
Alberto Adriani
Andrés Bello
Antonio Pinto Salinas
Aricagua
Arzobispo Chacón
Campo Elías
Caracciolo Parra
Olmedo
Cardenal Quintero
16
ENTIDAD
MÉRIDA
(continuación)
MIRANDA
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Guaraque
Julio César Salas
Justo Briceño
Libertador
Miranda
Obispo Ramos
de Lora
Padre Noguera
Pueblo Llano
Rangel
Rivas Dávila
Santos Marquina
Sucre
Tovar
Tulio Febres Cordero
Zea
Acevedo
Andrés Bello
Baruta
Brión
Buroz
Carrizal
Chacao
Cristóbal Rojas
El Hatillo
Guaicaipuro
Independencia
Lander
Los Salias
Páez
17
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
80
80
80
80
80
56
56
56
56
56
40
40
40
40
40
80
56
40
80
80
80
80
80
80
80
80
80
56
56
56
56
56
56
56
56
56
40
40
40
40
40
40
40
40
40
110
120
90
120
120
90
100
100
90
90
100
90
90
120
77
84
63
84
84
63
70
70
63
63
70
63
63
84
55
60
45
60
60
45
50
50
45
45
50
45
45
60
ENTIDAD
MIRANDA
(continuación)
MONAGAS
NUEVA
ESPARTA
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
Paz Castillo
Pedro Gual
Plaza
Simón Bolívar
Sucre
Urdaneta
Zamora
100
120
100
100
100
90
100
70
84
70
70
70
63
70
50
60
50
50
50
45
50
Acosta
Aguasay
Bolívar
Caripe
Cedeño
Ezequiel Zamora
Libertador
Maturín
Zona Costera (Ver nota 1)
Piar
Punceres
Santa Bárbara
Sotillo
Uracoa
90
100
90
90
100
100
110
110
130 (1)
90
90
100
110
110
63
70
63
63
70
70
77
77
91
63
63
70
77
77
45
50
45
45
50
50
55
55
65
45
45
50
55
55
Antolín del Campo
Arismendi
Díaz
García
Gómez
Maneiro
Marcano
Mariño
130
130
130
130
130
130
130
130
91
91
91
91
91
91
91
91
65
65
65
65
65
65
65
65
18
ENTIDAD
NUEVA
ESPARTA
(continuación)
PORTUGUESA
SUCRE
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
130
91
65
130
130
91
91
65
65
Agua Blanca
Araure
Esteller
Guanare
Guanarito
Monseñor José
Vicente de Unda
Ospino
Páez
Papelón
San Genaro de
Boconoito
San Rafael de Onoto
Santa Rosalía
Sucre
Turén
80
80
80
80
80
56
56
56
56
56
40
40
40
40
40
90
63
45
80
80
80
56
56
56
40
40
40
80
56
40
80
80
90
80
56
56
63
56
40
40
45
40
Andrés Eloy Blanco
Andrés Mata
Arismendi
Benítez
Bermúdez
Bolívar
Cagigal
Cruz
Salmerón Acosta
120
120
130
130
130
110
130
84
84
91
91
91
77
91
60
60
65
65
65
55
65
110
77
55
Península de
Macanao
Tubores
Villalba
19
ENTIDAD
SUCRE
(continuación)
TÁCHIRA
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Libertador
Mariño
Mejía
Montes
Ribero
Sucre
Valdez
Andrés Bello
Antonio Rómulo
Costa
Ayacucho
Bolívar
Cárdenas
Córdoba
Fernández Feo
Francisco de Miranda
García de Hevia
Guásimos
Independencia
Jáuregui
José María Vargas
Junín
Libertad
Libertador
Lobatera
Michelena
Panamericano
Pedro María Ureña
Rafael Urdaneta
20
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
130
130
110
90
120
110
130
91
91
77
63
84
77
91
65
65
55
45
60
55
65
90
63
45
80
56
40
80
90
90
80
90
80
90
90
90
80
80
80
90
90
90
80
90
90
80
56
63
63
56
63
56
63
63
63
56
56
56
63
63
63
56
63
63
56
40
45
45
40
45
40
45
45
45
40
40
40
45
45
45
40
45
45
40
ENTIDAD
TÁCHIRA
(continuación)
TRUJILLO
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Samuel Darío
Maldonado
San Cristóbal
Seboruco
Simón Rodríguez
Sucre
Torbes
Uribante
San Judas Tadeo
Andrés Bello
Boconó
Bolívar
Candelaria
Carache
Escuque
José Felipe
Márquez Cañizales
Juan Vicente
Campo Elías
La Ceiba
Miranda
Monte Carmelo
Motatán
Pampán
Pampanito
Rafael Rangel
San Rafael
de Carvaja
Sucre
21
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
90
63
45
90
80
80
80
90
80
80
63
56
56
56
63
56
56
45
40
40
40
45
40
40
90
80
80
80
80
80
63
56
56
56
56
56
45
40
40
40
40
40
90
63
45
80
56
40
100
80
80
80
80
80
80
70
56
56
56
56
56
56
50
40
40
40
40
40
40
80
56
40
90
63
45
ENTIDAD
TRUJILLO
(continuación)
YARACUY
ZULIA
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
80
80
80
56
56
56
40
40
40
Arístides Bastidas
Bolívar
Bruzual
Cocorote
Independencia
José Antonio Páez
La Trinidad
Manuel Monge
Nirgua
Peña
San Felipe
Sucre
Urachiche
Veroes
100
110
100
100
100
100
100
120
100
100
110
100
100
120
70
77
70
70
70
70
70
84
70
70
77
70
70
84
50
55
50
50
50
50
50
60
50
50
55
50
50
60
Almirante Padilla
Baralt
Cabimas
Catatumbo
Colón
Francisco Javier
Pulgar
Jesús Enrique
Losada
Jesús María Semprún
La Cañada
de Urdaneta
120
110
120
100
100
84
77
84
70
70
60
55
60
50
50
100
70
50
110
77
55
90
63
45
100
70
50
Trujillo
Urdaneta
Valera
22
ENTIDAD
ZULIA
(continuación)
VARGAS
Mínima Velocidad Básica del Viento
km/h
Estado Límite
Municipio
Agotamiento
Resistente
Servicio
Etapa de
Construcción
Lagunillas
Machiques de Perijá
Mara
Maracaibo
Miranda
Páez
Rosario de Perijá
San Francisco
Santa Rita
Simón Bolívar
Sucre
Valmore Rodríguez
120
100
120
120
130
120
100
120
120
120
100
120
84
70
84
84
91
84
70
84
84
84
70
84
60
50
60
60
65
60
50
60
60
60
50
60
Municipio Vargas
120
84
60
23
24
25
28
29
30
31
32
1
ANEXO 5 APLICACIÓN DE LA ADENDA ANSI/TIA-222-G-2
El objetivo del ejemplo de este Anexo es constatar como la actualización de la Norma
ANSI/TIA-222-G resulta beneficiosa.
5.1 Antecedentes
TIA-222-F (1996)
TIA-222-G (2006)
(y NORMA PROYECTO ESTRUCTURAL DE TORRES Y SOPORTES DE
ACERO PARA ANTENAS DE TRANSMISIÓN, CANTV 2007 (NORMA CANTV
NT-002)
TIA 4.7.3 7. (CANTV 7. 4.1.2) Secciones tubulares
El momento teórico Mt de las secciones tubulares en flexión se calculará como se indica a
continuación:
1. Miembros circulares sólidos
Mt = F´y Z
La tensión cedente efectiva, F´y, se especifica en la Sección 7.3.1
2. Secciones tubulares poligonales
( 7-13)
2
Mt = F´y S
(7-14)
La tensión cedente efectiva, F´y, se especifica en la Sección 7.2.4.1
3. Secciones circulares huecas
El momento teórico de las secciones tubulares circulares y huecas se calculará a partir de la
Tabla N° 7.11
TIA 4.5.4.1 (CANTV 7.2.4.1) Tensión cedente efectiva
La tensión efectiva en compresión axial, F´y, para las secciones transversales contempladas en la
presente Norma se obtendrá en función de la relación anchura / espesor, w/t o D/t, dadas en las
Tablas N° 7.8 y N° 7.9. Para las secciones no consideradas en las mencionadas Tablas, se
aplicará el Capítulo 4 de la Norma Venezolana 1618.
TIA Tabla 4.8 (Tabla Nº 7.9, CANTV) Tensión Efectiva de Cedencia de Tubos
Poligonales en Compresión Axial
No. de lados
18
16
12
8
ANCHURA/ ESPESOR, w/t
(Fy/E)
0,5
TENSIÓN EFECTIVA, F´y
(w/t) < 1,17
1,17 ≤ (Fy/E)
0,5
(w/t) ≤ 2,14
Fy
1,404 Fy [1,0 –0,245 (Fy/E)0,5(w/t)]
(Fy/E)0,5 (w/t) < 1,26
Fy
1,26 ≤ (Fy/E)0,5 (w/t) ≤ 2,14
1,420 Fy [1.0 –0,233 (Fy/E)0,5(w/t)]
(Fy/E)0,5 (w/t) < 1,41
Fy
1,41 ≤ (Fy/E)0,5 (w/t) ≤ 2,14
1,450 Fy [1.0 –0,220 (Fy/E)0,5(w/t)]
(Fy/E)0,5 (w/t) < 1,53
Fy
1,53 ≤ (Fy/E)0,5 (w/t) ≤ 2,14
1,420 Fy [1,0 –0,194 (Fy/E)0,5(w/t)]
Notas:
1. La dimensión del lado plano se calculará usando como radio de doblado interno 4 t, siendo t
el espesor de la pared.
2. En tubos de sección poligonal (w/t) no excederá de 2,14 (Fy/E)0,5
3. Para efectos de la resistencia, las secciones poligonales de más de 18 lados podrán
considerarse como secciones circulares, usando como diámetro la distancia entre los lados
planos.
TIA-222-G-2 (2009)
3
4
4.5.4.1 Effective Yield Stress
Para los miembros de acero tubulares de sección poligonal, la máxima relación entre la
anchura y el espesor (w/t) y la tensión de cedencia efectiva, F’y, se deberá determinar
de acuerdo con la Tabla 4.8.
Para las demás geometrías, la tensión de cedencia efectiva, F’y , se determinará de
acuerdo con el Capítulo B de la norma AISC-LRFD 99.
Obsérvese que mientras en las s TIA 222-G y 222-G-1 las solicitaciones mayoradas se
utilizaban en los Estados Límites Elásticos, en la TIA.222-G-2, las solicitaciones
mayoradas se utilizan en los Estados Límites Plástico; el módulo de sección plástico Z,
es aproximadamente 1.27 veces el módulo de sección elástico, S . Ver Tabla 4.8
5.2 EJEMPLO
5
6
1
ANEXO 5 APLICACIÓN DE LA ADENDA ANSI/TIA-222-G-2
El objetivo del ejemplo de este Anexo es constatar como la actualización de la Norma
ANSI/TIA-222-G resulta beneficiosa.
5.1 Antecedentes
TIA-222-F (1996)
TIA-222-G (2006)
(y NORMA PROYECTO ESTRUCTURAL DE TORRES Y SOPORTES DE
ACERO PARA ANTENAS DE TRANSMISIÓN, CANTV 2007 (NORMA CANTV
NT-002)
TIA 4.7.3 7. (CANTV 7. 4.1.2) Secciones tubulares
El momento teórico Mt de las secciones tubulares en flexión se calculará como se indica a
continuación:
1. Miembros circulares sólidos
Mt = F´y Z
La tensión cedente efectiva, F´y, se especifica en la Sección 7.3.1
2. Secciones tubulares poligonales
( 7-13)
2
Mt = F´y S
(7-14)
La tensión cedente efectiva, F´y, se especifica en la Sección 7.2.4.1
3. Secciones circulares huecas
El momento teórico de las secciones tubulares circulares y huecas se calculará a partir de la
Tabla N° 7.11
TIA 4.5.4.1 (CANTV 7.2.4.1) Tensión cedente efectiva
La tensión efectiva en compresión axial, F´y, para las secciones transversales contempladas en la
presente Norma se obtendrá en función de la relación anchura / espesor, w/t o D/t, dadas en las
Tablas N° 7.8 y N° 7.9. Para las secciones no consideradas en las mencionadas Tablas, se
aplicará el Capítulo 4 de la Norma Venezolana 1618.
TIA Tabla 4.8 (Tabla Nº 7.9, CANTV) Tensión Efectiva de Cedencia de Tubos
Poligonales en Compresión Axial
No. de lados
18
16
12
8
ANCHURA/ ESPESOR, w/t
(Fy/E)
0,5
TENSIÓN EFECTIVA, F´y
(w/t) < 1,17
1,17 ≤ (Fy/E)
0,5
(w/t) ≤ 2,14
Fy
1,404 Fy [1,0 –0,245 (Fy/E)0,5(w/t)]
(Fy/E)0,5 (w/t) < 1,26
Fy
1,26 ≤ (Fy/E)0,5 (w/t) ≤ 2,14
1,420 Fy [1.0 –0,233 (Fy/E)0,5(w/t)]
(Fy/E)0,5 (w/t) < 1,41
Fy
1,41 ≤ (Fy/E)0,5 (w/t) ≤ 2,14
1,450 Fy [1.0 –0,220 (Fy/E)0,5(w/t)]
(Fy/E)0,5 (w/t) < 1,53
Fy
1,53 ≤ (Fy/E)0,5 (w/t) ≤ 2,14
1,420 Fy [1,0 –0,194 (Fy/E)0,5(w/t)]
Notas:
1. La dimensión del lado plano se calculará usando como radio de doblado interno 4 t, siendo t
el espesor de la pared.
2. En tubos de sección poligonal (w/t) no excederá de 2,14 (Fy/E)0,5
3. Para efectos de la resistencia, las secciones poligonales de más de 18 lados podrán
considerarse como secciones circulares, usando como diámetro la distancia entre los lados
planos.
TIA-222-G-2 (2009)
3
4
4.5.4.1 Effective Yield Stress
Para los miembros de acero tubulares de sección poligonal, la máxima relación entre la
anchura y el espesor (w/t) y la tensión de cedencia efectiva, F’y, se deberá determinar
de acuerdo con la Tabla 4.8.
Para las demás geometrías, la tensión de cedencia efectiva, F’y , se determinará de
acuerdo con el Capítulo B de la norma AISC-LRFD 99.
Obsérvese que mientras en las s TIA 222-G y 222-G-1 las solicitaciones mayoradas se
utilizaban en los Estados Límites Elásticos, en la TIA.222-G-2, las solicitaciones
mayoradas se utilizan en los Estados Límites Plástico; el módulo de sección plástico Z,
es aproximadamente 1.27 veces el módulo de sección elástico, S . Ver Tabla 4.8
5.2 EJEMPLO
5
6
1
ANEXO 6 APLICACIÓN DE LA NORMA ASTM A123-13
El propósito de este Anexo es mostrar la aplicación de las siguientes normas ASTM
cuando existen inconformidades por parte del cliente de piezas galvanizadas.
Supones que se ha medido el espesor galvanizado conforme a la norma ASTM E 37611 Standard Practice for Measuring Coating Thickness by Magnetic-Field or EddyCurrent (Electromagnetic) Testing Methods, sin encontrar inconformidades.
Sin embargo, al revisar las superficies galvanizadas, se encontraron zonas de
galvanizado defectuoso o faltante, que no cumplen con la ASTM A123/A123M13 Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel
Products:
6.2.1 Each area subject to renovation shall be 1 in. [25 mm] or less in its narrowest dimension.
6.2.2 The total area subject to renovation on each article shall be no more than ½ of 1% of
the accessible surface area to be coated on that article, or 36 in2 per short ton [ 256 cm2 per
metric ton] of piece weight, whichever is less.
Note 5.‐ Inaccessible surface areas are those which cannot be reached for appropiate
surfaces preparation and application of repair materials as described in Practice A780. Such
inaccessible areas , for example, would be the internal surfaces of certain tanks, poles, pipes,
tubes, and so forth.
ASTM A780 - 09(2015) Standard Practice for Repair of Damaged and Uncoated
Areas of Hot-Dip Galvanized Coatings:
1.3 The extent of repair shall be limited to an area mutually agreeable to the contracting
parties. Similarly, contracting parties shall agree to the repair method to be used.
Intencionalmente se han transcritos los textos normativos, para que sean los
involucrados, los que hagan su interpretación. Por ejemplo, cuando se consulta al Dr.
Galv de la American Galvanizers Association ( un recurso técnico para aclarar dudas en
la interpretación de las normas correspondientes, www.galvanizeit.org/drgalv) se nos
responde:
“Ocasionally, the galvanized coating can have small bare spots or other minor imperfections.
Galvanized steel can also be damaged in the field as a result of mishandling during the shipping
or from post-galvanizing operations. Regardless of how the coating is damaged, repairs of those
areas are necessary.The size of the bare area will determine whether the material can be
touched –up or must be re-galvanized. According to ASTM A123, there are limitations on the
size and total area of bars spots that can be touched-up and repaired using ASTM A70 methods.
In ASTM A123 , paragraph 6.2.1 limits any single area to 1 inch ( 25 mm) or less in its
narrowest dimension. This seems like a strange limit but the intent is to allow repair of long,
thin bare areas that could be pieces sticking together and not large square or round bare patches
from poor cleaning techniques. Paragraph 6.2.2. limit the total area subject to renovation on a
part to of 1% of the surface area to be coated on that ha article, or 36 in2 (256 cm2) per ton of
piece weight, whichever is less.
2
ASTM A780 discusses three different methods of repairing damaged or uncoated areas. The
three methods are zinc-based solders made specifically for the purpose of repairing, zinc-rich
painted and spayed zinc ( metallizing). In determining the method to use in repairing the
galvanized coating, several factors should be considered: Ease of application of product( repair
method); thickness control; corrosion resistance; abrasion resistance; adherence to the steel, and
appearance next to the galvanized steel.”.
Sobre los métodos de reparación, hay mucha información disponible, tanto en el sitio
web de la AGA como en el de los productores ( por ejemplo, www.zinga.eu)
EJEMPLO
3