Análisis de juntas tipo bridas apernadas para estructuras de telecomunicaciones de tipo monopolo usando el método de elementos finitos
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Date
2023-03
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Maestría en Ingeniería Civil con Mención en Estructuras Metálicas
Abstract
Monopole structures are used as telecommunication towers, especially in urban areas
where zoning is difficult. The load hypothesis that predominates their design is wind,
since most of the collapses are due to this effect. The most critical part that is more
prone to failure in the towers is the bolted flange joint, which requires a special focus
in the design to guarantee its resistance and performance over time. In the present
investigation, a finite element model was obtained that approximated the actual
structural behavior of bolted flange joints. The finite element models were developed
in a specialized software and monotonic lateral load tests were performed for their
validation. The results obtained by measuring loads and displacements in the tests were
compared with those obtained in the finite element model, showing non-significant
variations in the points of interest of the bolted flange. The finite element model was
useful for predicting the structural behavior of the flanges, making the design process
more dynamic.
Description
Las estructuras tipo monopolo son utilizadas como torres de telecomunicaciones
especialmente en áreas urbanas donde la zonificación es difícil. La hipótesis de carga
que predomina su diseño es la de viento, ya que la mayoría de los colapsos se deben a
este efecto. La parte más critica que es más propensa a fallar en las torres es la junta
de brida apernada por lo que requiere un enfoque especial en el diseño que garantice
su resistencia y desempeño a lo largo del tiempo. En la presente investigación se
obtuvo un modelo de elementos finitos que se aproximó al comportamiento estructural
real de las juntas de brida apernada. Los modelos de elementos finitos se desarrollaron
en un software especializado y para su validación se efectuaron ensayos de carga
lateral monotónica. Los resultados obtenidos mediante las medidos correspondientes
a cargas y desplazamientos en los ensayos se compararon con los obtenidos en el
modelo de elementos finitos, evidenciando variaciones no significativas en los puntos de interés de la brida apernada. El modelo de elementos finitos planteado fue útil para predecir el comportamiento estructural de las bridas dinamizando el proceso de diseño.
Keywords
BRIDA APERNADA, CARGA LATERAL, DEFORMACIÓN, ELEMENTOS FINITOS, MONOPOLO, TORRE DE TELECOMUNICACIONES