NORMAS ESTRUCTURALES PARA TORRES Y ESTRUCTURAS DE ACERO PARA ANTENAS

OBJETIVO

El objetivo de estas normas es proporcionar criterios

mínimos para la especificación y el diseño de

torres y estructuras de acero para antenas. No es

la intención de estas normas reemplazar los códigos

aplicables. La información contenida en estas norma

s se obtuvo de las fuentes a las cuales se hace

referencia en la presente y representa, a juicio de

l subcomité, las prácticas aceptadas por la industria

en relación con las normas mínimas para el dise

ño de estructuras de acero para antenas. Esta

información se presenta exclusivamente a título in

formativo. Aunque creemos que es correcta, no se

debería confiar en esta información para ninguna

aplicación específica sin un examen y verificación

profesional de su exactitud y aplicabilidad por parte de un ingeniero habilitado. En estas normas se

usan criterios de carga de viento que se basan en una probabilidad anual, y no pretenden abarcar

todas las condiciones ambientales que podrían existir en una ubicación particular.

Estas normas se aplican a torres y estructuras de

acero para antenas para todo tipo de servicios de

comunicaciones, tales como AM, CATV, FM, Microondas, Celular, TV, VHF, etc.

Estas normas pueden ser adaptadas para su uso a

nivel internacional; sin embargo, para ello se

deberá determinar la correcta velocidad básica del vi

ento (velocidad máxima del viento en una milla

o "fastest-mile") y la carga de hielo en el sitio

de emplazamiento en el país en cuestión en base a

datos meteorológicos.

En estas normas las unidades equivalentes del Sistem

a Internacional se presentan entre corchetes [ ].

En el Anexo G se incluyen los factores para convertir al SI.

Es responsabilidad del usuario obtener la información específica de cada sitio y los requisitos que

difieran de aquellos contenidos en estas normas.

El Anexo A incluye una lista de verificación que le

facilitará al usuario especificar los requisitos

para una estructura determinada al usar estas nor

mas. Se advierte al usuario que las condiciones

locales de viento y hielo, si son conocidas, reemplazan los valores mínimos indicados en la presente.

ALCANCE

Estas normas describen los requisitos para torres y estructuras de acero que soportan antenas.

1 MATERIAL

1.1 Norma

1.1.1 A excepción de lo establecido en 1.1.2, los mate

riales deben satisfacer una de las normas

siguientes.

1.1.1.1 El acero estructural, el acero colado, las pi

ezas forjadas y los bulones deben satisfacer

las especificaciones para materiales listadas en

la edición del 1º de junio de 1989 de la

publicación "

Specification for Structural Steel Buildings - Allowable Stress Design and

Plastic Design

" del American Institute of Steel Construction, a la cual de aquí en más se

hace referencia como especificación AISC.

📷

TIA/EIA-222-F

2

1.1.1.2 Los miembros estructurales de acero de consistencia liviana deben ser de calidad

estructural según lo definido en la edici

ón del 19 de agosto de 1986 de la publicación

"

Specification for th Design of Cold-Formed Steel Structural Members

" del American Iron

and Steel Institute, a la cual de aquí en más se hace referencia como especificación AISI.

1.1.1.3 Los materiales para las estructuras y componentes tubulares deben satisfacer la

sección 7.0 de la especificación ANSI/NEMA TT1-1983, "

Tapered Tubular Steel

Structures

".

1.1.2 Si se utilizan materiales diferentes a los esp

ecificados en la presente, el proveedor deberá

proporcionar datos certificados sobre las propiedades mecánicas y químicas.

1.1.3 Bulones y dispositivos fiadores de tuercas

(excluyendo los accesorios para las riendas).

1.1.3.1 Las conexiones antideslizantes y las conexi

ones sujetas a tracción en las cuales la

aplicación de cargas externas da como resu

ltado una acción de palanca producida por la

deformación de las partes conectadas se deben materializar con bulones de alta resistencia

ajustados con las mínimas tensiones para bulones especificadas en la edición del 13 de

noviembre de 1985 del documento "

Specification for Structural Joints Using ASTM A325

or A490 Bolts

" del AISC.

Excepción: Si se puede demostrar que la rigidez de las partes conectadas es suficiente para

reducir las fuerzas de palanca hasta hacerlas

insignificantes, las conexiones traccionadas se

pueden hacer con bulones de alta resistencia

ajustados hasta la condición de ajuste sin

huelgo según lo definido en la esp

ecificación AISC mencionada en 1.1.3.1.

(Nota: Las superficies de contacto de las

conexiones antideslizantes no se deben aceitar ni

pintar y, en el caso de materiales galvani

zados, las superficies de contacto se deben

preparar de acuerdo con la especificación AISC mencionada en 1.1.3.1.)

1.1.3.2 Las conexiones de tipo portante se puede

n hacer con bulones de alta resistencia

ajustados hasta la condición de ajuste sin

huelgo según lo definido en la especificación

AISC mencionada en 1.1.3.1.

1.1.3.3 Si se usan bulones de alta resistencia

ajustados de acuerdo con la especificación

AISC mencionada en 1.1.3.1 no se requiere un dispositivo fiador de tuerca.

1.1.3.4 Los bulones no abarcados por 1.1.3.3 requier

en un dispositivo fiador de tuerca.

1.1.3.5 Dentro del alcance de esta sección no se deben usar materiales diferentes al acero.

2 CARGAS

2.1 Definiciones

2.1.1 Carga muerta o carga permanente – Peso de la estructura, riendas y accesorios.

📷

TIA/EIA-222-F

3

2.1.2 Carga de hielo – Espesor radial de hiel

o aplicado uniformemente alrededor de las

superficies expuestas de la estructura, riendas y accesorios.

2.1.2.1 A menos que se especifique lo contrario,

un espesor de hielo radial especificado se

debe considerar como hielo macizo.

2.1.2.2 La densidad del hielo macizo se debe considerar como 56 lb/ft

3

[8,8 kN/m

3

].

2.1.2.3 La densidad de la cencellada se debe considerar como 30 lb/ft

3

[4,7 kN/m

3

].

2.1.3 Carga de viento – Carga de viento según los requisitos especificados en 2.3 (ver Anexo A).

2.1.3.1 Velocidad básica del viento – Velocidad máxi

ma del viento en una milla 33 ft [10 m]

sobre el nivel del terreno correspondiente a una

probabilidad anual de 0,02 (intervalo de

recurrencia de 50 años).

2.1.4 Accesorios – Elementos unidos a la estructura

tales como antenas, líneas de transmisión,

conductos, equipos de iluminación, escaleras, plat

aformas, carteles, dispositivos de protección,

etc.

2.1.4.1 Accesorio puntual – Accesorio cuya carga se puede suponer concentrada en un punto.

2.1.4.2 Accesorio lineal – Accesorio cuya carga

se puede suponer distribuida sobre una

sección de la estructura.

2.2 Nomenclatura para la Sección 2 - Cargas

A

A

Área proyectada de un accesorio lineal

A

C

Área proyectada de un accesorio puntual

A

E

Área proyectada efectiva de los componentes estructurales en una cara

A

F

Área proyectada de los componentes planos en una cara

A

G

Área bruta de una cara de la torre, determinada como si la cara fuera maciza

A

R

Área proyectada de los componentes estructurales circulares en una cara

C Coeficiente de velocidad para los coeficientes de fuerza de las estructuras tipo monoposte

C

A

Coeficiente de fuerza para accesorio lineal o puntual

C

D

Coeficiente de fuerza de tiro de las riendas

C

F

Coeficiente de fuerza de la estructura

C

L

Coeficiente de fuerza de levantamiento de las riendas

D Peso permanente de la estructura, riendas y accesorios

D

F

Factor de dirección del viento para componentes estructurales planos

D

P

Diámetro promedio o menor ancho promedio de una estructura tipo monoposte

D

R

Factor de dirección del viento para componentes estructurales circulares

F Fuerza horizontal aplicada a una sección de la estructura

F

C

Carga de viento de diseño sobre un accesorio puntual

F

D

Fuerza de tiro total sobre una rienda

F

L

Fuerza de levantamiento total sobre una rienda

📷

TIA/EIA-222-F

4

G

H

Factor de ráfaga para velocidad máxima del viento en una milla

I Peso de hielo

K

Z

Coeficiente de exposición

L

C

Longitud de la cuerda entre los extremos de una rienda

R

R

Factor de reducción para componentes estructurales circulares

V Velocidad básica del viento correspondiente a la ubicación de la estructura

W

I

Carga de viento de diseño sobre la estructura, accesorios, riendas, etc., con hielo radial

W

O

Carga de viento de diseño sobre la estructura, accesorios, riendas, etc., sin hielo radial

d Diámetro de los cables de las riendas

e Relación de solidez

h Altura total de la estructura

q

Z

Presión de velocidad

r Relación entre el diámetro de las esquinas y el diámetro de un círculo inscripto en una

estructura tipo monoposte

t Espesor de hielo radial

z Altura por encima del nivel del terreno hasta el punto medio de la sección, accesorio o guía

Q Ángulo dextrógiro formado por la cuerda que

une los extremos de una rienda y el vector

correspondiente a la dirección del viento

2.3 Norma

2.3.1 Cargas de viento y de hielo

2.3.1.1 La carga total de viento de diseño de

be incluir la sumatoria de las fuerzas

horizontales aplicadas a la estructura en la dirección del viento y la carga de viento de

diseño sobre riendas y accesorios puntuales.

2.3.1.2 Esta norma no establece específicamente un

requisito sobre el hielo. Dependiendo de

la altura, elevación y condiciones de exposici

ón de la torre, la carga de hielo puede

representar una carga significativa para la estr

uctura en la mayor parte del territorio de

Estados Unidos. Si la estructura está ubi

cada en un sitio donde se prevé acumulación de

hielo, al especificar los requisitos para la estr

uctura se debe considerar una carga de hielo.

(Ver Anexos A y H.)

2.3.2 La fuerza horizontal (F) aplicada a cada sección

(Nota: Se debe suponer que todos los accesorio

s, incluyendo las antenas, montajes y líneas,

permanecen intactos y unidos a la estructura i

ndependientemente de su capacidad de carga de

viento.)