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ESPECIFICACIONES TECNICAS PARTICULARES

ESTRUCTURAS METÁLICAS.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARTICULARES

1. ALCANCE Estas especificaciones servirán como referencia para la fabricación de estructuras

metálicas para la ST Jacó y Coyol. Todas las estructuras serán de acero estructural

galvanizado. El ICE suministrará los requerimientos de diseño y cantidades requeridas de

estructuras. El Contratista efectuará el diseño, presentará memorias de cálculo,

elaborará planos detallados de montaje y fabricación, todo de acuerdo con lo

especificado en estos términos de referencia, y suministrará los materiales nuevos

necesarios para construir las estructuras de acero para la subestación.

2. NORMAS A UTILIZAR

ASTM American Society for Testing and Materials

ASA American Standards Association

ANSI American National Standards Institute

ASCE American Society of Civil Engineers

Cuando se hace referencia a una norma, se entiende que se trata de la última revisión que

rija al formalizarse el pedido.

El ICE se reserva el derecho de aceptar materiales de calidad igual o similar a los

especificados, fabricados de acuerdo con otras normas internacionales de reconocida

autoridad, siempre y cuando a su juicio, no sean menos estrictas que las mencionadas y

que se adjunte a la oferta copia de ellas para su estudio y aprobación, en idiomas

español o inglés.

3. ESPECIFICACIONES APLICABLES

Las siguientes especificaciones y cualesquiera otras que se indiquen en estos Términos de

referencia y que no se indiquen en este artículo, en su última revisión, o equivalentes

aprobadas por el ICE, deberán ser usadas por el fabricante y forman parte de estos

Términos de referencia:

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ASTM A 6 Requisitos generales para perfiles de acero.

ASTM A 36 Acero estructural.

ASTM A 123 Recubrimiento de zinc (Galvanizado en caliente) para productos fabricados

con acero prensado o forjado.

ASTM A 143 Práctica recomendada para un seguro resguardo contra la fragilidad de

productos de acero estructural galvanizados y sumergidos en caliente.

ASTM A 153 Cubrimiento de zinc para hierro y acero sumergido en caliente.

ASTM A 239 Práctica recomendada para prueba de la capa de zinc en galvanizado de

perfiles de acero.

ASTM A 242 Acero estructural de alta resistencia y de aleación pobre.

ASTM A 307 Acero de bajo contenido de carbón para usar en pernos de roscado

estándar.

ASTM A 325 Especificaciones para pernos de alta resistencia para usaren juntas de acero

estructural.

ASTM A 394 Galvanizado de pernos y tuercas de acero.

ASTM A 441 Acero estructural de alta resistencia y aleación pobre de manganeso y

vanadio.

ASTM A 572 (Grado 50 y 42) Acero de calidad estructural de alta Resistencia y aleación

pobre de columbio y vanadio.

ASTM A 490 M 92 a Especificaciones para pernos de alta resistencia para usar en juntas

de acero estructural (métrico)

ANSI B-182-2 Dimensiones de tuercas, tornillos y arandelas

4. MATERIALES

El material a utilizar debe ser nuevo, libre de defectos y de primera calidad. Este se

fabricará conforme con las más modernas prácticas de manufactura.

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4.1. Perfiles de acero

Los perfiles de acero a usarse en todas las estructuras para las subestaciones serán de grado

estructural, laminados en caliente, de acuerdo con las últimas revisiones de las

especificaciones ASTM A6, ASTM A 36, ASTM A 242 y A 572. Sin embargo, el ICE se reserva el

derecho de aceptar aceros que cumplan especificaciones de otra procedencia a las citadas,

pero con características similares o equivalentes. En cualquier caso, los aceros utilizados en

los perfiles deberán tener, como mínimo, las siguientes características:

TIPO DE ACERO FY (MPa) Fu (MPa)

ASTM A-36 o equivalente 245 (mínimo) 402-550

ASTM A-242 o equivalente 343 (mínimo) 481 (mínimo)

Elongación mínima en 50 mm: 23%

Elongación mínima en 200 mm: 20%

Cuando el tipo de acero a utilizar sea ASTM A 572, para el diseño se considerará que la

resistencia a la fluencia del grado 50 es de Fy = 343 MPa, para espesores de 19 mm o

menores.

Los perfiles estructurales y láminas para placas serán fabricados por el proceso de presión,

sea laminado o forjado.

El uso de perfiles fabricados mediante cualquier procedimiento distinto al laminado en

caliente, será considerado como oferta alterna

4.2. Tornillos, tuercas y arandelas

Deberán suministrarse todos los tornillos, tuercas y arandelas necesarios para el montaje de

todas las estructuras para subestaciones y además, una cantidad adicional de cada clase de

esos accesorios, equivalente al 5% de la cantidad necesaria para el montaje.

Los tornillos, tuercas y arandelas serán de acero galvanizado. Las dimensiones y las roscas de

los tornillos antes de galvanizar serán manufacturadas de acuerdo con la norma ANSI B-182-

2, última revisión.

La resistencia última a la tracción y al cortante de los pernos debe ser estar de acuerdo a la

Tabla #3 y #4 respectivamente de la norma ASTM A-394-92 a.

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El acero para la fabricación de los tornillos, tuercas y arandelas para las estructuras de

subestaciones deberá cumplir con las normas ASTM A 325 y A 490. Los tornillos tendrán un

diámetro uniforme y sus cabezas serán hexagonales, de acuerdo con las normas ANSI. Los

agujeros para los pernos no deberán ser mayores que el diámetro nominal del perno más 1,6

mm. Cada tornillo deberá suministrarse con tuerca, arandela plana y arandela de presión

(arandela de seguridad).

Las tuercas serán hexagonales y maquinadas, aunque la cara de contacto no sea maquinada.

El ICE se reserva el derecho de aceptar tornillos y tuercas fabricados bajo otras normas, pero

éstas deberán ser equivalentes o similares a las citadas anteriormente y aceptadas a juicio

exclusivo del ICE.

Las tolerancias, espesores, composición metalúrgica o química, así como su fabricación,

estarán regidas por las normas ASTM A 36 en su última revisión.

4.3. Diseño

El Contratista considerará para el análisis y diseño de los elementos la condición de carga más

crítica, tomando en consideración tanto la condición normal como las diferentes condiciones

anormales.

Adicionalmente, debe considerarse en el diseño de las columnas una presión de viento

perpendicular a la cara frontal de las mismas, calculada con la siguiente fórmula:

P = 0,61 * V² * G * Ca, aplicada sobre la cara frontal de la torre.

Dónde:

P = Presión expresada en Pa.

G = factor de ráfaga = 1,6

Ca = coeficiente de arrastre = 3,2

V = Velocidad del viento para diseño = 27,78 m/s (100 km/h)

En las vigas deberán dejarse gazas o sistemas de sujeción adecuados para los cables indicados

en los planos.

Las uniones entre columnas y vigas deberán ser diseñadas de forma tal que permitan la

adición de nuevos marcos, en caso de ampliaciones de la subestación.

Todas las columnas y vigas serán diseñadas para las condiciones más críticas indicadas,

deberán considerarse también las condiciones de tensado y ruptura de conductores o hilo

guarda, que introduzcan desbalances en las estructuras.

El diseño se hará de acuerdo al criterio técnico moderno, tendiendo a lograr estructuras de

soporte livianas, seguras y económicas, fáciles de instalar y conservar.

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El espesor mínimo de los perfiles deberá estar de acuerdo a lo siguiente:

- Miembros principales de columnas y vigas: 6 mm

- Placas: 5 mm

- Otros miembros: 4 mm

La razón de esbeltez (L/r) de los miembros sujetos a esfuerzos de compresión no deberá

exceder los siguientes valores:

- Miembros principales: L / r ≤ 120

- Otros miembros sujetos a esfuerzos calculados: L / r ≤ 200

- Miembros secundarios con esfuerzos nominales: L / r ≤ 250

Los miembros sujetos a compresión serán diseñados de acuerdo a las fórmulas indicadas en

el "Guide for Design of Steel Transmission Towers, ASCE-Manuals and Reports on Engineering

Practice-Nº 52", u otro equivalente aceptable a juicio del ICE.

La condición normal se carga se refiere a la condición de operación de la subestación. Para el

caso de condición anormal, se refiere a la condición de desbalance sobre viga o columna

provocado por ruptura de cables o durante la fase de tensado. El Contratista deberá

considerar todas las posibles condiciones y combinaciones aquí señaladas.

Las columnas y vigas serán diseñadas usando los siguientes factores de seguridad, para las

piezas sometidas a compresión:

-Para condición de carga normal 1,67

-Para condición de carga anormal 1,30

Para las piezas sometidas a tracción se usarán los siguientes factores de seguridad:

-Para condición de carga normal 1,67

-Para condición de carga anormal 1,30

Los diseños serán tales que respeten las dimensiones acotadas. Todas las vigas y columnas

serán del tipo de celosía, con piezas de longitud no mayor de 7 m para evitar problemas con

el transporte.

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4.4. Certificados de calidad

El Contratista deberá suministrar al ICE los certificados de calidad del material a usarse en las

estructuras (perfiles, tornillos, tuercas, etc.), emitidos por el fabricante del acero. Deberán

presentarse resultados de pruebas físicas y químicas del acero estructural y de la tornillería.

4.5. Marcado

Todas las piezas deberán marcarse con un código que debe estamparse antes del

galvanizado. El código indicará el tipo de estructura a que pertenece y el número de la pieza

correspondiente.

Las piezas de cada estructura tendrán una numeración corrida, en orden ascendente,

empezando en la parte superior y terminando en la parte inferior de la estructura. Los

números deberán coincidir con los indicados en los planos. El fabricante deberá proponer al

ICE el sistema a utilizar en esta numeración y podrá usarlo una vez que el ICE lo haya

aprobado.

4.6. Galvanización

Antes de proceder con el galvanizado, debe verificarse que las piezas salgan del taller de

fabricación completamente libre de herrumbre, escamas, polvo, aceite, grasa u otras

sustancias extrañas, antes de proceder con el galvanizado.

Todos los elementos componentes de las estructuras, incluyendo pernos, tuercas y arandelas

deberán ser galvanizados mediante el proceso de inmersión en caliente. Esta galvanización se

aplicará después de la fabricación de las piezas, de acuerdo con las últimas revisiones de las

normas ASTM A123 y A153.

El peso promedio mínimo de la capa de zinc en gramos por metro cuadrado de los

especímenes probados no debe ser menor de 610 g/m² y para una pieza individual no debe

ser menor de 550 g/m². Para pernos, tuercas y arandelas el promedio no debe ser menor a

380 g/m² para elementos individuales.

Después de la inmersión en el zinc derretido, las piezas no deben ser sometidas a ningún

proceso de corte, soldadura o taladro que cause discontinuidades en la capa de galvanizado.

Las piezas galvanizadas por este proceso deberán tener un recubrimiento continuo, adhesivo

y uniforme. Las superficies deben estar libres de impurezas y acumulaciones de zinc. Para

evitar heridas en las personas encargadas del manipuleo, debe eliminarse toda rebaba

producto del galvanizado.

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Con el fin de que el material no se vuelva frágil deberá evitarse el uso excesivo de

desoxidante, o la aplicación de temperaturas excesivamente altas. Se deberán tomar en

cuenta las disposiciones de la Norma ASTM A-143, última revisión.

El acero galvanizado deberá estar libre de defectos tales como puntos descubiertos, zinc mal

ligado al acero, desigualdad de la capa de galvanizado, burbujas o cualquier otra imperfección

que pudiera perjudicar la calidad requerida.

La capa de zinc deberá ser tal que los perfiles puedan resistir satisfactoriamente sin falla seis

(6) inmersiones, de un minuto cada una, en una solución normal de sulfato de cobre y los

pernos, tuercas, arandelas, separadores y espesores deberán resistir cuatro (4) inmersiones

similares, con el propósito de obtener los mismos resultados. Según la Norma A-239 de la

ASTM, última revisión.

4.7. Embalaje, manipuleo y almacenamiento

Las estructuras para subestaciones deberán enviarse en bultos con la identificación

necesaria que permita distinguirlas fácilmente. Se embarcarán totalmente desarmadas,

en bultos con embalajes de exportación apropiados para soportar las maniobras y el

transporte marítimo. Los amarres deben permitir el izaje de los bultos en los puntos de

amarre.

En estos sitios de amarre deberán colocarse calzas con piezas de madera de modo que

faciliten el manipuleo y almacenamiento de los bultos. Además, en dichos sitios de amarre

deberán usarse cintas de acero inoxidable (zunchos), o alguna otra cinta de amarre

igualmente resistente que evite la corrosión, con el propósito de garantizar un embalaje

capaz de soportar el transporte y manipuleo así como evitar una posible corrosión de las

piezas de las estructuras.

Todas las placas metálicas y los angulares pequeños de las estructuras deberán venir en cajas

resistentes de madera totalmente cerrada y amarrada con cinta metálica de acero inoxidable

(zuncho), o alguna otra cinta equivalente, capaz de soportar el transporte y manipuleo tanto

marítimo como terrestre. En el fondo de cada caja, en los sitios de amarre por fuera, deberán

colocarse calzas con piezas de madera para facilitar el manipuleo y almacenamiento de dichas

cajas.

Los pernos, tuercas, arandelas planas, arandelas de presión, separadores y espesores deberán

enviarse empaquetados convenientemente, primero en bolsas de plástico resistentes con

agujeros para evitar la concentración de humedad, y luego dentro de sacos de polipropileno,

en cajas fuertes de madera completamente cerradas y amarradas con cinta metálica de acero

inoxidable o con alguna otra cinta equivalente. Además, los pernos y las tuercas deberán

venir con un baño de grasa especial para ayudar aún más a la protección de ese material

contra la corrosión. No deben empaquetarse en una misma caja tuercas para diferentes

diámetros de pernos, ni pernos de distintos diámetros y longitudes.

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Deberá tenerse cuidado durante el manipuleo para no dañar el galvanizado. Las piezas no

deberán golpearse, arrastrase ni rasparse. No se utilizarán eslingas de acero desnudo bajo

ningún concepto con los atados de perfiles.

El almacenamiento debe hacerse con los perfiles dispuestos de tal modo que no acumulen

agua de lluvia. Si el material se va a apilar, debe colocarse entre cada pieza algún material

que actúe como separador que permita el drenado del agua. Para este efecto puede utilizarse

cuerda de nylon. La distancia máxima entre separadores será de 1,5 m. Durante el

almacenamiento o embarque, los elementos no descansarán sobre el suelo y estarán

adecuadamente protegidos contra la corrosión. Durante el almacenamiento es

imprescindible que cada partida tenga su identificación correcta y completa, de lo contrario el

lote será considerado como material de rechazo.

El embalaje puede realizarse en paquetes de un mismo elemento, siempre y cuando todo el

grupo forme parte del mismo componente de la estructura. Todo el material será embalado

de tal forma que se eviten daños y distorsión de las piezas durante el transporte. El peso

bruto máximo de los bultos a ser embarcados en forma individual será de 200 kg.

A los bultos de más de 50 kg se les colocarán piezas de madera transversales en su cara

inferior para permitir la colocación de eslingas, contribuir a la rigidez de los paquetes y evitar

el contacto directo con el piso o los paquetes apilados.

Para el embalaje se adaptarán los bultos de la siguiente forma:

i. Atados:

Se utilizarán para perfiles de longitudes superiores a un metro (1,0 m). Todos los elementos

en el atado serán iguales. Todos los perfiles quedarán con su arista central hacia arriba. Se

atarán los extremos con alambre galvanizado de diámetro 3,5 mm pasados por los agujeros, y

se zuncharán cada 1,50 metros como máximo con una cinta de acero inoxidable de 1,2 mm x

32 mm, con algún elemento protector interpuesto en los puntos de cambio de dirección.

Entre los perfiles se interpondrán separadores especiales o trozos de cordón o de manguera

plástica de robustez suficiente como para no ser cortados por los vértices de los perfiles; la

separación máxima de los separadores será de 1,50 m. Cada atado estará construido por al

menos 2 pilas de perfiles de igual altura, y dentro de lo posible todos los atados tendrán un

ancho aproximadamente uniforme (40 a 50 cm), para facilitar la estiba. Los tacos inferiores

estarán sujetos de tal forma que solo haya madera en el plano inferior de apoyo.

ii. Cajones:

Serán usados para perfiles cortos, chapas y accesorios varios. Se sugiere un tamaño de 1,30 x

0,65 x 0,55 metros.

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iii. Cajas:

Serán usadas para pernos, arandelas, etc. Se sugiere un tamaño de 0,58 x 0,35 x 0,24 metros.

En caso de bulones de diferentes medidas en la misma caja, los mismos serán embalados

separadamente, en sacos con indicación del contenido. Los bulones se enviarán armados con

su correspondiente tuerca y arandela.

iv. Plataformas:

Se utilizarán plataformas de madera sobre la que se colocarán de 6 a 18 cajas sujetas con

zunchos (para las medidas de cajas sugeridas). Estas plataformas de madera deberán usarse

cuando se prevea hacer transbordos de cualquier tipo durante el transporte. A los cajones se

les colocarán zunchos de 2,5 mm de espesor y a las cajas de 1,9 mm. Todos los elementos de

embalaje se marcarán en forma indeleble con la siguiente información:

a.- Número de bulto

b.- Peso bruto

c.- Lugar de entrega del bulto

d.- Número y nombre de la Licitación

e.- Nombre del Contratista

f.- Tipo de estructura al que pertenece el contenido


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