Las torres de transmisión de energía eléctrica diseñadas en celosía son un importante componente de infraestructura para el suministro de electricidad en Colombia y en el mundo. Estas estructuras están diseñadas para soportar los estándares de carga impuestos por la normativa aplicable y requeridos por la demanda de servicio. Debido a la importancia de estos elementos es imprescindible que su diseño y modelación sea el más adecuado. Actualmente, el diseño de líneas de transmisión eléctrica requiere el uso de estructuras livianas para reducir el peso total de la línea y aumentar la competitividad en el mercado. Sin embargo, aunque se sigue persiguiendo el objetivo de reducir el peso de las estructuras, como es el caso de las Convocatorias realizadas por la Unidad de Planeación Minero Energética -UPME, no se debe pasar por alto la confiabilidad del sistema de transmisión, especialmente cuando se trata de redes troncales, donde se incrementan algunos factores de confiabilidad y la optimización se ve comprometida.Tabla de contenido Resumen .......................................................................................................................... xiv Abstract ............................................................................................................................ xvi Capítulo 1: Introducción ...................................................................................................... 1 1.1 Planteamiento del problema 3 1.2 Justificación 8 1.3 Objetivos 9 Objetivo General .................................................................................................................... 9 Objetivos Específicos ............................................................................................................ 9 1.4 Presentación del documento 9 Capítulo 2: Antecedentes y Estado del Arte ....................................................................... 12 2.1 Antecedentes 13 2.2 Estado del arte 17 Capítulo 3: MARCO DE REFERENCIA ........................................................................... 23 3.1 Marco conceptual 23 Definiciones principales ...................................................................................................... 23 3.2 Marco teórico 30 Generalidades de las torres de transmisión ..................................................................... 30 Composición geométrica de una torre de transmisión de energía eléctrica ............. 34 Cargas y factores de sobrecarga ........................................................................................ 36 3.3 Marco legal 45 Normas aplicables al diseño de torres de transmisión en Colombia .......................... 45 Capítulo 4: Metodología de diseño .................................................................................... 46 ii 4.1 Desarrollo de objetivos 46 4.2 Materiales y perfiles utilizados en Colombia para las torres de transmisión. 49 4.3 Especificaciones para el diseño de torres de transmisión según la norma ASCE/SEI 10-15 52 Introducción ........................................................................................................................... 52 Relaciones de esbeltez ......................................................................................................... 53 Propiedades de la sección ................................................................................................... 53 Diseño a compresión de ángulos de alas iguales ........................................................... 55 Diseño a tracción de ángulos de alas iguales .................................................................. 60 Diseño de conexiones .......................................................................................................... 61 4.4 Diseño de una familia de torres en suspensión tipo Danubio en PLS-TOWER mediante la herramienta Gestor de Familia. 64 Datos de entrada en el diseño (Arboles de carga y distancias eléctricas) ................. 65 Definición de la geometría de la torre .............................................................................. 66 Modelo de cálculo de la torre (PLS – TOWER) ............................................................ 74 Pasos para modelar las torres en el programa PLS-TOWER ...................................... 78 Familia de torres mediante el gestor de familias de PLS-TOWER ......................... 125 Capítulo 5: RESULTADOS ..............................................................................................135 5.1 Resumen de resultados del análisis en PLS-TOWER 135 5.2 Dimensionamiento de elementos en PLS-TOWER 139 5.3 Verificación manual de la capacidad admisible de elementos en PLS-TOWER 144 5.4 Verificación de deflexiones 147 Capítulo 6: Conclusiones y Recomendaciones ..................................................................153Electric power transmission towers will work in latticework and are an important component of infrastructure for the supply of electricity in Colombia and in the world. These structures are designed to support the tax load standards by the applicable regulations and required by the service demand. Due to the importance of these elements, it is essential that their design and modeling be the most appropriate. Currently, the design of electrical transmission lines requires the use of lightweight structures to reduce the total weight of the line and increase competitiveness in the market. However, although the objective of reducing the weight of the structures continues to be pursued, as is the case of the calls made by the Mining and Energy Planning Unit -UPME, the reliability of the transmission system should not be overlooked, especially when these are backbone networks, where some reliability factors are increased and optimization is compromised.Maestría