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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL TRABAJO ESTRUCTURADO DE MANERA INDEPENDIENTE TEMA: “DISEÑO DE UNA TORRE DE TELECOMUNICACIONES AUTOSOPORTADA DE 42m DE ALTURA Y SU CHEQUEO EN EL RANGO INELÁSTICO DEL COMPORTAMIENTO (PROCEDIMIENTO ESTÁTICO NO LINEAL)”. AUTOR: Alexis Ramiro Díaz Salambay TUTOR: Patricio M. Vasco L., Ing. Civil Ambato – Ecuador I APROBACIÓN DEL TUTOR En calidad de tutor del trabajo de investigación sobre el tema: “DISEÑO DE UNA TORRE DE TELECOMUNICACIONES AUTOSOPORTADA DE 42M DE ALTURA Y SU CHEQUEO EN EL RANGO INELÁSTICO DEL COMPORTAMIENTO (PROCEDIMIENTO ESTÁTICO NO LINEAL)”, del estudiante Alexis Ramiro Díaz Salambay, de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, considero que dicho informe investigativo reúne los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la evaluación del jurado examinador designado por el H. Consejo. Ambato, 13 de abril del 2015. TUTOR Patricio M. Vasco L., Ing. Civil ii AUTORÍA DEL TRABAJO DE GRADO Los criterios emitidos en el trabajo de investigación: “DISEÑO DE UNA TORRE DE TELECOMUNICACIONES AUTOSOPORTADA DE 42m DE ALTURA Y SU CHEQUEO EN EL RANGO INELÁSTICO DEL COMPORTAMIENTO (PROCEDIMIENTO ESTÁTICO NO LINEAL)”, como también los contenidos, ideas, análisis, conclusiones y propuesta son de exclusiva responsabilidad de mi persona, como autor de este trabajo de grado. Ambato, 13 de abril del 2015 AUTOR Alexis Ramiro Díaz Salambay iii UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL Los miembros del tribunal Examinador aprueban el informe de Investigación sobre el tema: “DISEÑO DE UNA TORRE DE TELECOMUNICACIONES AUTOSOPORTADA DE 42m DE ALTURA Y SU CHEQUEO EN EL RANGO INELÁSTICO DEL COMPORTAMIENTO (PROCEDIMIENTO ESTÁTICO NO LINEAL)”, del estudiante: Alexis Ramiro Díaz Salambay, de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Ambato, 13 de abril del 2015 Para constancia firman: iv DEDICATORIA A mi musa de inspiración… A mi abuelita Nati, in memorian. A mis primeros maestros, mis padres: Paco y Vilma, que con su eterna paciencia y ejemplo han forjado en mí el ser que soy, su hijo. A mis niñas, María Belén, Karen, Marilyn, Dianella, las que siempre me roban una sonrisa aún cuando no la tengo. A mis casi hermanos: Wilson, Miguel. A toda la gran familia. Alexis. “Adonde quiera que vayas y con quién quiera te encuentres, allí hallaras a tu propio amor esperándote.” Louise Hay v AGRADECIMIENTO Al ser supremo, por la vida toda, por las bendiciones recibidas en el día a día. Mi agradecimiento imperecedero a cada uno de los profesores de la carrera de Ingeniería Civil, por compartir su sabiduría y conocimientos. Mi gratitud al Ing. Patricio Vasco, quien dirigió acertadamente este trabajo investigativo, compartió su tiempo, conocimiento y experiencia para llegar al término exitoso de esta investigación. También agradecer formalmente al Ing. Oswaldo Ortiz, por encaminar y guiarme en el desarrollo de esta tesis. A mis primos, Wiwi, Santi, Jesús. A cada uno de los amigos, y personas que de una u otra manera influyeron en las diferentes decisiones que han permitido estar en este lapso tan feliz de mi vida. En si a ustedes, a todos, Gracias Totales!. Alexis. vi ÍNDICE GENERAL DE CONTENIDOS Aprobación del tutor ............................................................................................... ii Autoría del trabajo de grado ................................................................................... iii Dedicatoria .............................................................................................................. v Agradecimiento ...................................................................................................... vi Índice general de contenidos ................................................................................. vii Índice de gráficos .................................................................................................... x Índice de tablas ....................................................................................................... xi Índice de figuras .................................................................................................... xv Resumen ejecutivo ................................................................................................ xx Introducción ......................................................................................................... xxi CAPÍTULO I ......................................................................................................... 1 EL PROBLEMA ................................................................................................. 1 Tema ..................................................................................................... 1 Planteamiento del problema.................................................................. 1 Justificación .......................................................................................... 5 Objetivos ............................................................................................... 7 CAPÍTULO II ....................................................................................................... 8 MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 8 Antecedentes investigativos .................................................................. 8 Fundamentación filosófica .................................................................. 12 Fundamentación legal ......................................................................... 13 vii Categorías fundamentales ................................................................... 14 Hipótesis ............................................................................................. 46 Señalamiento de las variables ............................................................. 46 CAPÍTULO III .................................................................................................... 47 METODOLOGÍA ............................................................................................. 47 Modalidad básica de la investigación ................................................. 47 Nivel o tipo de investigación .............................................................. 48 Población y muestra ............................................................................ 49 Operacionalización de variables ......................................................... 50 Plan de recolección de la información ................................................ 52 Plan de procesamiento de la información ........................................... 53 CAPÍTULO IV .................................................................................................... 54 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ................................. 54 Análisis de resultados de la encuesta .................................................. 54 Interpretación de resultados ................................................................ 65 Verificación de la hipótesis................................................................. 66 CAPITULO V ...................................................................................................... 67 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................ 67 Conclusiones ....................................................................................... 67 Recomendaciones ............................................................................... 68 viii CAPÍTULO VI .................................................................................................... 69 LA PROPUESTA .............................................................................................. 69 Datos informativos .............................................................................. 69 Antecedentes de la propuesta .............................................................. 70 Justificación ........................................................................................ 71 Objetivos ............................................................................................. 71 Análisis de factibilidad ....................................................................... 72 Fundamentación científico- técnica .................................................... 73 Modo operativo ................................................................................. 129 Administración.................................................................................. 318 Previsión de la evaluación ................................................................ 318 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... 319 ANEXOS ............................................................................................................ 322 Anexo 1.- Tabulación de espectro de diseño ................................................... 323 Anexo 2.- Catálogo de perfiles estructurales ................................................... 325 Anexo 3.- Encuesta .......................................................................................... 327 Anexo 4.-Diseño pernos de anclaje ................................................................. 328 Anexo 5.- Resultados, análisis de sección transversal con xtract.................... 329 Anexo 6.- Planos ............................................................................................. 330 ix ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico 1.- Opinión de encuestados, tipo de torre mas común en Ecuador ......... 55 Gráfico 2.- Opinión de encuestados, utilización de métodos de cálculo.............. 56 Gráfico 3.- Opinión de encuestados, utilización de software ............................... 57 Gráfico 4.-Opinión de encuestados, configuración geométrica de torre .............. 58 Gráfico 5.-Opinión de encuestados, Normativa para cuantificación cargas sísmicas ............................................................................................................................... 59 Gráfico 6.-Opinión de encuestados, normativa cuantificación de cargas eólicas 60 Gráfico 7.- Opinión de encuestados, grado incidencia en diseño final, cargas sísmicas y eólicas .................................................................................................. 61 Gráfico 8.-Conocimiento de encuestados acerca de AENL ................................. 62 Gráfico 9.- Conocimiento de encuestados acerca de influencia de no linealidades en materiales.......................................................................................................... 63 Gráfico 10.-Opinión de encuestados, Aplicación AENL ..................................... 64 Gráfico 11.-Espectro Elástico de diseño. [NEC]................................................ 166 Gráfico 12.-Espectro elástico de diseño, para modo de vibración diferente al fundamental ......................................................................................................... 171 Gráfico 13.- Espectro elástico de diseño ............................................................ 171 Gráfico 14.- Espectro elástico e inelástico de diseño según NEC ..................... 172 Gráfico 15.- Espectro Elástico e Inelástico de diseño para modo de vibración distinto al fundamental según NEC..................................................................... 172 Gráfico 16.- Curva Fuerza-Deformación para Elemento tipo L100x10……….268 Gráfico 17.-Curva Fuerza-Deformación Perfil Tipo L60x6 .............................. 269 Gráfico 18.- Curva Fuerza-Deformación Perfil Tipo L30x3……………………270 Gráfico 19.- Curva Fuerza-Deformación Perfil Tipo L65x6 ............................. 271 Gráfico 20.- Curva Fuerza-Deformación Perfil Tipo UVE 80x80x8 ................ 272 Gráfico 21.- Diagrama conceptual de la ingeniería basada en el desempeño, [SEAOC Visión 2000 Committee, 1995] ........................................................... 278 Gráfico 22.- Curva de capacidad de la estructura. ............................................. 294 Gráfico 23.- Espectros elásticos de diseño para diferentes periodos de retorno. 298 Gráfico 24.- Sectorización de curva de capacidad para torre en estudio ........... 306 x
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