Cimentaciones superficiales para torres autosoportadas y su efecto en la construcción de líneas de transmisión de energía eléctrica en alta tensión, Perú, 2023

Abstract

En el presente trabajo de investigación se evalúa los diversos tipos de cimentaciones superficiales de concreto armado, para torres autosoportadas, analizando su efecto y comportamiento estructural, en la construcción de líneas de transmisión de energía eléctrica en alta tensión. Su desarrollo es en base al análisis de en una Línea de Trasmisión en138kV, ubicada en el Departamento de Madre de Dios, la que se ha tomado como muestra, debido a que opera entre 35 kV < U ≤ 230 kV, según lo establecido en el código nacional de electricidad y la norma IEC 60038. Se reviso diversos documentos como, tesis, libros, artículos, normas nacionales e internacionales, etc., para analizar, diseñar y modelar, en SAP2000, un tipo de los tipos de torres, de celosía, con la que fue proyectada la línea de transmisión. Luego se modelo y analizo, cuatro cimentaciones superficiales (zapatas aisladas cuadradas, losa de cimentación, zapatas conectadas y cimentación tipo pata de elefante), utilizando el software SAFE 21, procediendo en base a los resultados a determinar, el costo de cada cimentación y su influencia en la construcción de la línea de transmisión. En análisis, se determinó que las cimentaciones superficiales tipo zapata aislada cuadrada, es la más económica en la construcción de una línea de transmisión. Así mismo, en el caso de cimentaciones circulares o pata de elefante, estas resultan ser muy costosas, comparadas con las zapatas aisladas cuadradas, debido al efecto de levantamiento (Uplift), que incrementa los volúmenes de concreto, para poder conseguir factores de seguridad adecuados, para estas cargas. De otro lado, Las cimentaciones con zapatas conectadas, son más costosas que las zapatas aisladas cuadradas y las de tipo pata de elefante, pero tienen costo del 98.90% de lo que representa la construcción de una cimentación tipo losa. Por otro lado, profundidad de desplante de las cimentaciones está determinada por longitud mínima de empotrado del STUB, en el concreto. Es así, que, en el caso de cimentaciones tipo losa, las cuales se usarían en cimentaciones con suelos de baja capacidad portante (≤ 1.0 kg/cm2), estas estarían limitadas a un desplante de profundidad mínima de 1m. Finalmente, se determinó que el costo o influencia de las cimentaciones en las líneas de transmisión, es aproximadamente el 30% del costo directo de su presupuesto, pudiendo variar esta incidencia, según el tipo de cimentación utilizada, u optimizando su diseño.