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Calculos Momento Flector

EA5DIC
Mensajes: 72
#30089  - 16 marzo, 2015 23:46 

Hola compañeros.

Estoy preparando mi memoria de instalación, pero no me aclaro con los cálculos (que conste que llevo varios días buscando en google y con el buscador, pero no he salido del lío). Esto es lo que yo he hecho:

======

MOMENTO FLECTOR EN CASO DE UNA ANTENA DE 0,93 M2 DE CARGA AL VIENTO SOBRE UN MASTIL DE 45 mm EN VOLADIZO DE 45 cm a menos de 20 metros del suelo (ICT)

CARGA EÓLICA:

QA = S x P

S = 0,93 m2

P (130 km/h) = 840,5 N/m2

QA = 0,93 x 840,5 = 781,665 N

Momento Parcial antena:

781,7 N x 0,45 m = 351,765 N x m

----

Mastil televes 3010 voladizo de 45 centímetros

----

Longitud = 0,45 m

Diámetro = 45 mm = 0,045 m

Superficie = 0,02025 m2 x 0,66 (coeficiente aerodinámico de los tubos) = 0,013365 m2

CARGA EÓLICA DEL MÁSTIL:

QA = S x P

S = 0,013365 m2

P (130 km/h) = 840,5 N/m2

QA = 0,013365 m2 x 840,5 N/m2 = 11,23 N

Momento Parcial mástil

11,23 N x 0,45 m = 5,0535 N x m

Mtotal = 351,77 + 5,06 = 356,83 N x m < por ejemplo un mástil televés con 656,75 N x m de Momento Flector máximo soportaría la instalación

Le quedarían:

656,75 - 356,86 = 299,92 N x m para poner otra antena

======

Bien, necesito saber si esto está (medianamente) bien hecho, o es un ataque contra las leyes de la mecánica...

Por otra parte me he ido a un mástil Televés 3010, pero me gustaría saber si quiero poner un tubo comercial de un determinado material de resistencia conocida, con un diámetro X y un espesor Y, si hay alguna manera de calcular yo mismo su momento flector, ya que si fuera así me plantearía calcularlo para ponerlo y poder apilar alguna antena más en un futuro (o simplemente para ir más sobrado y poder dormir más tranquilo).

Gracias por adelantado.

Saludos de Juan EA5DIC

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EA1DDO
Mensajes: 7784
#271835  - 17 marzo, 2015 03:43 

Hola,

En el siguiente enlace hay varias tablas que te pueden ayudar:

http://www.ea1ddo.es/docu.html

73, Máximo - EA1DDO

Máximo Martín - EA1DDO / HK1H / M0HAO
EA1DDO@HoTMaiL.com
http://www.EA1DDO.es

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EA2J
 EA2J
Mensajes: 3764
#271836  - 18 marzo, 2015 08:35 

Bueno... también estoy en la misma fase. He encontrado un trabajo publicado en castellano por José María Almodovar EA4CFE, en las páginas personales de la Universidad de Cantabria que estoy seguro que te puede servir de referencia.

Avanzando sobre el tema, como ya has tenido en cuenta, la norma para el cálculo de la fuerza del viento se realiza de acuerdo con la norma VDE 0855 (parte 1/7.71) que indica para una antena colocada a menos de 20 metros de altura, una fuerza del viento de 120 Km/h y una presión del viento de de 785 N/m2 (80 kg/m2), en tu caso.

Tienes más referencias para el cálculo en un documento de Televés.

La cultura del esfuerzo se cultiva desde la motivación, no mediante el castigo como algunos quisieran.
http://www.enioea2hw.wordpress.com
73, Enio

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EA2AQH
Mensajes: 719
#271837  - 18 marzo, 2015 11:43 

Hola a todos.

Enio, la norma VDE 0855 no solamente hace referencia a la altura respecto del suelo sino que también depende de la zona geográfica, vientos, altura respecto del nivel del mar, orografía, ... Por tanto, el dato más conservador y por tanto más acorde es el de estimar un viento de 150 km/h que genera una presión de 108,50 kg/m2. De hecho, cuando realizo los cálculos siempre estimo este dato.

Por otra parte, Juan, si quieres saber el momento máximo flector de un mástil, se puede calcular en función del tipo de material y la geometría del mismo. Si me das los datos del mástil te puedo calcular el momento fl. máximo o bien, también te puedo calcular en base al momento flector que desees cómo debe ser el mástil.

73 de Eduardo - EA2AQH

¡¡¡ No olvides visitar mi blog: www.ea2aqh.es !!!

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EA5DIC
Mensajes: 72
#271838  - 19 marzo, 2015 23:08 

¡Uf!

Buenas de nuevo.

Máximo, gracias dobles, unas por responder, las otras porque ya había encontrado tu página y las tablas, también llevo siguiendo en la revista tus artículos sobre el HFTA, de echo la altura que he elegido para mi instalación está muy basada en tus recomendaciones y me has venido "al pelo" con todo lo que estoy haciendo (o mejor dicho lo que pretendo hacer). El problema que me había encontrado con las tablas es que pese a que estoy seguro que al que las ha hecho le hacen en un momento los cálculos, el que no sabe de que van le suenan a Chino... Pero ya que están ahí ¿y si no fueran tan difíciles de entender?... Quizás con un pequeño esfuerzo más... No puede ser que yo sea el único que no las entiende...

Bien, lo que me ha pasado a mi es que: qué es "Io"...o "Wm"...(¿?). Pues me he puesto a cruzar todas vuestras tablas y veo que:

"Io" es Momento de Inercia

"Wm" es Modulo Resistente Mínimo

Y "A" es, como tú dices, área de la sección (eso era lo único que tenía claro HI).

Pero si me aclaráis un poco más creo que ya lo tengo solucionado... ¿qué es "σ" (celda B35 de la tabla de EA2RL)?, veo que está relacionada con el peso del sistema, pero no acabo de verlo, es algo así como que relaciona el "Peso Total", con el "Módulo Mínimo Resistente" y el "Momento Flector Total"... Con este dato creo que ya puedo terminar de trabajar en esto (al menos para lo que me hace falta).

Enio: Si, ya las había visto, pero como la instalación no se parece a la mía, ni a lo que yo quería sacar exactamente, pues seguía igual, y como con las tablas, si vas teniendo dudas y no entiendes algunas partes, pues al final no entiendo todo el desarrollo, y lo dicho, como lo que yo pretendo montar es una torre autosoportada pues no podía decir "sustituyo valores por los míos y ya está", en todo caso ahora que ya empiezo a asimilar las tablas de Excel le volveré a echar un vistazo que seguro que lo veo de otra manera.

Eduardo: Gracias por el ofrecimiento, en cualquier caso hay dos "problemas", por así decirlo, uno que por razones de mi trabajo tengo relación profesional con talleres de construcción mecánica, y ya sabes que no "todo" está disponible en todos los casos (plazos, cantidad mínima, transporte, precio...), con lo cual hasta que no sepa exactamente de lo que voy a poder disponer (puede variar el material, las dimensiones, etc), no te voy a hacer perder el tiempo calculando algo que luego no va a ser, y segundo, los cálculos quiero ponerlos en la memoria que voy a presentar, con lo cual se supone que tengo que desarrollar yo todo el tema (o "medianamente" como dije antes), de cualquier manera si me decís esa "σ" que es, ya creo que puedo tirar para adelante con esto.

Bueno, siento la extensión, pero son tres respuestas en una, y de verdad que os agradezco el "cable" que me estáis tirando.

EDITO: Por fin...

Barras traccionadas

Si una barra está sometida a un esfuerzo axial N de tracción, no presenta fenómenos de deformación transversal (pandeo) y el estudio de las tensiones axiales es simple y preciso. La tensión es el resultado de sumar las tensiones producidas por los esfuerzos axiales N y los esfuerzos de flexión M.

σt = σa + σf (en realidad σt = σa ± σf)

donde

σt es la tensión máxima a tracción
σa es la tensión a tracción (N/A), carga axial dividida por el área de la sección transversal de la barra
σf es la tensión a flexión (M/W), momento flector dividido por el módulo resistente de la sección transversal de la barra



Llevaba todo la tarde con esto...

Salu2 de EA5DIC Juan

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EA2AQH
Mensajes: 719
#271839  - 20 marzo, 2015 11:01 

Hola Juan.

Voy a intentar responderte la pregunta que haces sobre qué es "σ". No tengo la tabla a la que haces referencia pero por los datos que indicas parece que se trata de la tensión que recibe el mástil. Si es así, se mide en kg/cm2 y la tensión máxima admisible del acero A-42 es de 1.730 kg/cm2 (valor al que se ha aplicado el 50% de margen de seguridad mínimo requerido).

73 de Eduardo - EA2AQH

¡¡¡ No olvides visitar mi blog: www.ea2aqh.es !!!

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