BRPI0501862B1 - metallic vertical triangular tower - Google Patents

Abstract

"arranjos construtivos aplicados em estruturas verticais metálicas". mais particularmente do campo técnico de torres que são utilizadas para diversos fins, tais como telecomunicações, linhas de transmissão de energia e estruturas de emergência. a presente invenção compreende basicamente uma torre treliçada triangular formada por pentes com coluna circulares e diagonais planas que devido à configuração formam uma estrutura de melhor simetria dos esforços de arrasto e de mais baixo coeficiente de arrasto. cada seção é composta por três pentes fixados por meio de parafusos, sendo cada pente constituído por finas paredes, com espessura abaixo de 0,006m, sendo preferencialmente de 0,003m, de aço que permitem o transporte por apenas duas pessoas. ademais, a presente invenção apresenta um sistema anti-torção e estais que melhoram a fixação e a estabilidade de toda estrutura, permitindo que seja aplicada em linhas de transmissão com maior segurança."constructive arrangements applied to metallic vertical structures". more particularly from the technical field of towers that are used for various purposes such as telecommunications, power transmission lines and emergency structures. The present invention basically comprises a triangular lattice tower formed by circular and flat diagonal column combs which, due to their configuration, form a structure with the best symmetry of drag forces and the lowest drag coefficient. Each section is composed of three combs fixed by screws, each comb consisting of thin walls, with thickness below 0.006m, being preferably 0.003m, of steel that allow the transport by only two people. In addition, the present invention features an anti-torsion system and stays that improve the fixation and stability of the entire structure, allowing it to be applied to transmission lines with greater safety.

Description

“TORRE TRIANGULAR VERTICAL METÁLICA” [001] CAMPO TÉCNICO [002] A presente invenção se refere ao campo técnico de estruturas verticais metálicas, mais particularmente torres, que são utilizadas para atuar sob condições de cargas elevadas, tais como linhas de transmissão de energia e estruturas de emergência.METAL FIELD The present invention relates to the technical field of metal vertical structures, more particularly towers, which are used to operate under high load conditions such as power transmission lines and emergency structures.

[003] ESTADO DA TÉCNICA [004] A fabricação de estruturas verticais tais como torres, postes ou mastros utilizados na transmissão de energia elétrica, telecomunicações e outros fins envolve uma série de parâmetros, tais como a altura da estrutura, ventos máximo e operacional existentes na região em que se pretende instalá-la, área de exposição ao vento, peso e tipo dos equipamentos instalados na estrutura. [005] Para tanto, convencionalmente, utilizam-se estruturas feitas, por exemplo, de madeira, concreto alumínio ou aço. As estruturas verticais de aço, devido a vários motivos e vantagens tais como possibilitar maior resistência por meio de peças de menores dimensões e menor peso, têm sido largamente utilizadas pela indústria para prover soluções ao mercado. Todavia, o custo do aço, principalmente em épocas em que há escassez dessa matéria-prima acaba por elevar excessivamente o custo total da estrutura vertical e consequentemente da base de transmissão de energia ou de telecomunicações como um todo. Por outro lado, com o aumento da demanda há uma forte pressão do mercado em possuir estruturas mais resistentes, versáteis e, principalmente, de baixo custo. [006] Além disso, em situações emergenciais é de vital importância que as estruturas sejam de fácil montagem e transporte. Nessas situações as estruturas danificadas devem ser substituídas de maneira rápida minimizando a interrupção do serviço. [007] Diversas soluções são encontradas no estado da técnica para resolver esses problemas, sendo que uma alternativa que tem sido muito utilizada é o emprego de estruturas modulares. A Patente de Modelo de Utilidade n° MU7800045-9, por exemplo, apresenta uma torre modular e treliçada para telecomunicações. A torre revelada consiste de módulos constituídos por três ou mais faces tendo cada face uma coluna com vergalhões soldados. As faces são fixadas entre si por parafusos para formar os módulos. Cada módulo possui na parte superior e inferior quadros de fechamento, nos quais são fixadas as extremidades superiores e inferiores dos vergalhões, por meio dos quais os módulos são unidos. [008] Outra solução é descrita na Patente no. US 4,769,959 por meio de uma torre temporária e método para instalação da mesma para suprir necessidades emergenciais na restauração do fornecimento de energia quando uma torre permanente é danificada ou precisa de reparo. A torre descrita é composta por seções pré-fabricadas e uma seção de base. Esta seção de base permite o movimento de rotação em um ou mais dos três eixos. As demais seções são instaladas no topo da seção de base por meio de guindastes ou helicópteros. [009] Já o Pedido de Patente publicado sob o no. US2004/0211149 descreve uma torre de emergência de alumínio que é leve e não exige um longo tempo para ser montada ou reparada. Essa torre consiste de dois a dez módulos retangulares de seções quadradas, alinhados verticalmente com aberturas ovais para o posicionamento de acessórios, como isoladores e suportes para equipamentos de telecomunicações. [010] Outras configurações estruturais de torres autoportantes específicas para telecomunicações são observadas nos documentos de patente MU7801212 e MU5700295, as quais descrevem a possibilidade de utilização de materiais tubulares cilíndricos, perfis e chapas metálicas em suas estruturas. [011] Arranjos construtivos que buscam proporcionar estabilidade (anti-torção) a uma torre são previstas pelos documentos JP408004352 e FR2496151. O documento JP408004352A, apresenta uma estrutura anti- torção no encontro da estrutura vertical da torre com as vigas horizontais, sendo inseridas por dentro da estrutura. Estais anti-torção, fixados em extremidades de uma torre é apresentado pelo documento FR2496151A.[003] STATE OF THE ART [004] The manufacture of vertical structures such as towers, poles or masts used in the transmission of electricity, telecommunications and other purposes involves a number of parameters such as the height of the structure, existing maximum winds and operational in the region where it is intended to be installed, area of wind exposure, weight and type of equipment installed in the structure. For this purpose, conventionally, structures are used, for example made of wood, concrete, aluminum or steel. Vertical steel structures, due to various reasons and advantages such as enabling greater strength through smaller and lighter weight parts, have been widely used by industry to provide solutions to the market. However, the cost of steel, especially at times when this raw material is scarce ends up excessively increasing the total cost of the vertical structure and consequently of the power transmission or telecommunications base as a whole. On the other hand, with the increasing demand there is a strong market pressure to have more resistant, versatile and mainly low cost structures. Furthermore, in emergency situations it is vitally important that the structures be easy to assemble and transport. In these situations damaged structures should be replaced quickly minimizing service interruption. Several solutions are found in the state of the art to solve these problems, and an alternative that has been widely used is the use of modular structures. Utility Model Patent No. MU7800045-9, for example, discloses a modular, trussed telecommunication tower. The revealed tower consists of modules consisting of three or more faces each side having a column with welded rebar. The faces are fixed together by screws to form the modules. Each module has at the top and bottom closure frames to which the upper and lower ends of the rebar are fixed, whereby the modules are joined. Another solution is described in US Pat. US $ 4,769,959 by means of a temporary tower and method of installing it to meet emergency needs in restoring power supply when a permanent tower is damaged or needs repair. The described tower consists of prefabricated sections and a base section. This base section allows rotational movement on one or more of the three axes. The remaining sections are installed on top of the base section by means of cranes or helicopters. Already the Patent Application published under no. US2004 / 0211149 describes an aluminum emergency tower that is lightweight and does not require a long time to assemble or repair. This tower consists of two to ten rectangular square-section modules vertically aligned with oval openings for positioning accessories such as isolators and brackets for telecommunications equipment. [010] Other structural configurations of self-supporting telecommunication specific towers are noted in patent documents MU7801212 and MU5700295, which describe the possibility of using cylindrical tubular materials, profiles and sheet metal in their structures. [011] Constructive arrangements that seek to provide stability (anti-torsion) to a tower are provided by JP408004352 and FR2496151. JP408004352A discloses an anti-torsion structure at the junction of the vertical tower structure with the horizontal beams being inserted into the structure. Anti-torsion rods attached to the ends of a tower is disclosed by FR2496151A.

[012] PROBLEMA TÉCNICO [013] As soluções citadas nos documentos acima e outras existentes no estado da técnica, todavia, não resolvem de forma conveniente vários problemas existentes no campo técnico de estruturas verticais para telecomunicações, transmissão de energia e outros fins. [014] Por exemplo, a estrutura modular com três ou mais faces proposta no MU7800045-9 apesar de permitir o transporte e instalação fácil da torre, não se aplica para linhas de transmissão. Nas linhas de transmissão as torres de ancoragem são submetidas por esforços diferentes a que são submetidas às torres de telecomunicações, pois devem sustentar além do peso dos cabos de transmissão, os esforços assimétricos devido às trações dos cabos. Ademais, a utilização de vergalhões nas colunas não propicia eficiência na aplicação do aço na resistência à compressão, pois a carga crítica do perfil maciço é menor que de um tubo. Por exemplo, um de 25.10'3m de diâmetro possui momento de inércia de 19175.10'12m4 enquanto que um tubo de 3.10"3m de espessura com mesmo peso possui momento de inércia de 90694.10'12m4 bem como a utilização de colunas e diagonais em vergalhões, principalmente quando poligonais, não permite atingir o mais baixo coeficiente de arrasto. [015] Já o documento US 4,769,959 apresenta uma seção de base diferenciada a fim de distribuir esses esforços. O emprego de uma seção diferenciada dificulta e torna mais onerosa a fabricação da estrutura. Ademais, o transporte do conjunto dos módulos que formam cada uma das seções é mais complicado por serem seções espaciais pré-fabricadas. A estrutura requer ainda um sistema de travamento para o armazenamento, o transporte e a manipulação da seção de base. Além disso, a fim de obter estruturas leves, os componentes são preferencialmente fabricados com alumínio, o que torna a estrutura menos resistente e mais cara. [016] A estrutura apresentada no documento US2004/0211149 possui seção transversal quadrada, o que além de dificultar a montagem da torre, resulta num coeficiente de arrasto elevado. A torre necessita ser de alumínio a fim de diminuir o peso, entretanto o emprego do alumínio aumenta o custo da estrutura. [017] Apesar das torres autoportantes observadas nos documentos de patente MU7801212 e MU5700295 descreverem materiais tubulares cilíndricos, perfis e chapas metálicas em suas estruturas, por se tratarem de estruturas de aplicação específica para telecomunicações e sendo aoutoportantes, não possibilitam o melhor aproveitamento para o campo de aplicação em torres de transmissão de energia que necessita de uma configuração estrutural muito mais complexa e específica. Portanto, os documentos MU7801212 e MU5700295 não apresentam características que prevejam os esforços específicos à que uma torre de transmissão de energia elétrica se sujeita para manutenção de maior estabilidade, por exemplo, devido a casos de forte torção e de carregamentos assimétricos, que prevejam a utilização adicional de uma ancoragem através da aplicação de estais, sistema estrutural anti-torção, ou ainda utilização de braços triangulares para sustentação das cargas aplicadas aos isoladores. [018] Ademais, a concepção de estruturas tubulares genéricas previstas nos documentos MU7801212 e MU5700295, não permitem a melhor compreensão de como obter o efeito inusitado da utilização de estruturas que apliquem espessuras específicas de chapas de finas aço considerando a tensão de ruptura, aumento da tensão de escoamento com aumento na resistência à tração e à compressão, em particular cujas chapas finas de aço sejam de aço patinável. Ainda, no caso de seções tubulares, desconsideram também o efeito proporcionado pela relação entre a espessura das finas paredes de aço e o diâmetro, que também colabora na maior resistência mecânica estrutural do conjunto. [019] Apesar dos documentos JP408004352 e FR2496151 buscarem a estabilidade da torre, tais características isoladamente não permitem ou ensinam como prover uma torre que alcance características estruturais resultantes com o melhor aproveitamento da melhor rigidez estrutural do conjunto, pois não consideram a utilização dos estais e sistema anti-torção em contribuição com outras características estruturais da torre que propiciem menor coeficiente de arrasto. [020] Assim, conforme dito há uma necessidade muito grande de uma estrutura vertical que resolva os ditos problemas, em especial, uma estrutura para torres de transmissão de energia elétrica altamente resistente, mas que utilize pouco aço; bem como permita a desmontagem e o reaproveitamento para construção em outro lugar, sem que com isso haja acréscimos relevantes de custos na estrutura. [021] Assim, a estrutura de emergência deve apresentar versatilidade para que com poucas torres possam ser atendidas diversas contingências; e a estrutura também deve ser compatível com diferentes alturas. Além disso, a fundação e a ancoragem devem possuir facilidade de transporte e rápida montagem.[012] TECHNICAL PROBLEM [013] The solutions cited in the above and other prior art documents, however, do not adequately solve various existing problems in the technical field of vertical structures for telecommunications, power transmission and other purposes. [014] For example, the modular structure with three or more faces proposed in MU7800045-9, while allowing for easy transport and installation of the tower, does not apply to transmission lines. In the transmission lines the anchor towers are subjected to different efforts to which they are submitted to the telecommunication towers, because they must support, besides the weight of the transmission cables, the asymmetric forces due to the tensions of the cables. Moreover, the use of rebar in the columns does not provide efficiency in the application of steel in compressive strength, because the critical load of the solid profile is less than that of a pipe. For example, a 25.10'3m in diameter has a moment of inertia of 19175.10'12m4 while a 3.10 "3m thick tube of the same weight has a moment of inertia of 90694.10'12m4 as well as the use of rebar columns and diagonals, especially when polygonal, it does not allow to achieve the lowest drag coefficient. [015] US 4,769,959 presents a differentiated base section in order to distribute these efforts. The use of a differentiated section makes it difficult and costly to manufacture the structure. In addition, the transport of the assembly of the modules that make up each section is more complicated as they are prefabricated space sections The structure also requires a locking system for storing, transporting and manipulating the base section. In order to obtain lightweight structures, the components are preferably made of aluminum, which makes the structure less sturdy and more expensive. The breakthrough presented in US2004 / 0211149 has a square cross section which, in addition to making the tower difficult to assemble, results in a high drag coefficient. The tower needs to be aluminum in order to reduce weight, however the use of aluminum increases the cost of the structure. [017] Although the self-supporting towers observed in patent documents MU7801212 and MU5700295 describe cylindrical tubular materials, profiles and sheet metal in their structures, as they are telecommunication-specific application structures and are non-supporting, they do not allow the best use for the field. application in power transmission towers that require a much more complex and specific structural configuration. Therefore, documents MU7801212 and MU5700295 do not have features that foresee the specific efforts that a power transmission tower is subjected to for maintenance of greater stability, for example due to cases of strong twisting and asymmetric loading, which foresee use. additional anchorage through the use of stays, structural anti-torsion system, or the use of triangular arms to support the loads applied to the insulators. Furthermore, the design of generic tubular structures provided in documents MU7801212 and MU5700295 does not allow a better understanding of how to obtain the unusual effect of using structures that apply specific thicknesses of thin steel sheets considering the tensile strength, increase of yield stress with increased tensile and compressive strength, in particular whose thin steel plates are of slip steel. Also, in the case of tubular sections, they also disregard the effect provided by the relationship between the thickness of the thin steel walls and the diameter, which also contributes to the greater structural mechanical strength of the assembly. [019] Although documents JP408004352 and FR2496151 seek tower stability, such features alone do not allow or teach how to provide a tower that achieves resulting structural features to the best advantage of the overall structural rigidity of the assembly, as they do not consider the use of the stakes and anti-torsion system in contribution to other structural features of the tower that provide lower drag coefficient. [020] Thus, as stated, there is a great need for a vertical structure that solves said problems, in particular a structure for highly resistant but low-power transmission towers; as well as allow disassembly and reuse for construction elsewhere, without significant cost increases to the structure. [021] Thus, the emergency structure must be versatile so that with few towers several contingencies can be met; and the structure must also be compatible with different heights. In addition, the foundation and anchor must be easy to transport and quick to assemble.

[022] SOLUÇÃO TÉCNICA [023] O objetivo da presente invenção, deste modo, é prover uma estrutura vertical estaiada para transmissão de energia elétrica que seja altamente resistente e leve, devido a seu conjunto estrutural resultante da interligação entre pentes, braços, e sistema anti-torção. [024] Outro objetivo da presente invenção é prover uma estrutura para atuar sob condições de cargas elevadas, por exemplo para transmissão de energia elétrica, que seja de fácil e rápida montagem, por exemplo, montando-se a estrutura no chão para levantá-lo com um guincho, ou montando-o verticalmente em seções com guincho, ou mesmo em painéis com uma simples roldana. [025] Outro objetivo da presente invenção é prover uma estrutura para transmissão de energia elétrica de baixo coeficiente de arrasto, mas que resulte num bom aspecto estético. [026] Outro objetivo da presente invenção é prover uma estrutura para transmissão de energia elétrica de fácil transporte, armazenamento e com ancoragens a 120°. [027] Ademais, outro objetivo da presente invenção é resolver o problema de substituição de torres para transmissão de energia elétrica danificadas em situações de emergência, provendo uma solução que possibilite o uso de uma estrutura vertical de emergência de maneira rápida, com total segurança, podendo também ser utilizada como estrutura definitiva em muitos casos. [028] Para atingir os objetivos citados acima e outras finalidades, a presente invenção compreende basicamente uma torre triangular vertical metálica para atuar sob condições de cargas elevadas formada por estrutura triangular de pentes com coluna tubulares e diagonais planas que devido à configuração formam uma estrutura de melhor simetria dos esforços de arrasto e de mais baixo coeficiente de arrasto. Cada seção é composta por três pentes fixados por meio de parafusos, sendo cada pente constituído por finas paredes de aço, com espessura abaixo de 0,006m, sendo preferencialmente de 0,003m, que permitem o transporte por apenas duas pessoas. Ademais, a presente invenção apresenta um sistema anti-torção e estais que melhoram a fixação e a estabilidade de toda estrutura, permitindo que seja aplicada, por exemplo, em linhas de transmissão com maior segurança. [029] Adicionalmente, a secção transversal da torre triangular para transmissão de energia elétrica elimina esforços induzidos devido às diferenças construtivas, pois três pontos definem apenas um plano. Deste modo, é possível a determinação dos esforços axiais com acuidade, permitindo dimensionar flanges com tensões balanceadas por exemplo, por meio de modelos matemáticos desenvolvidos experimentalmente. Com as tensões na estrutura para transmissão de energia elétrica balanceadas abaixo do limite de fadiga para aumentar a vida útil. [030] Adicionalmente, o emprego do aço patinável propicia uma estrutura para atuar sob condições de cargas elevadas, por exemplo para transmissão de energia elétrica, com maior limite de escoamento e alta resistência à corrosão. Sem a utilização do aço patinável, não seria possível a utilização de colunas tubulares de menor espessura e maior diâmetro, de maior resistência mecânica, mais leves e que resultem na contribuição de um menor coeficiente de arrasto.[022] TECHNICAL SOLUTION [023] The object of the present invention, therefore, is to provide a highly resistant and lightweight cable-stayed vertical structure for power transmission due to its structural assembly resulting from the interconnection between combs, arms, and system anti-twist. [024] Another object of the present invention is to provide a structure for operating under high load conditions, for example for electrical power transmission, which is quick and easy to assemble, for example by mounting the structure on the floor to lift it. with a winch, or mounting it vertically on winch sections, or even panels with a single pulley. [025] Another object of the present invention is to provide a structure for low drag coefficient electric power transmission, but which results in a good aesthetic appearance. [026] Another object of the present invention is to provide a structure for transmission of electrical energy that is easily transported, stored and anchored at 120 °. [027] In addition, another object of the present invention is to solve the problem of replacing damaged power transmission towers in emergency situations by providing a solution that enables the use of an emergency vertical structure quickly, with total safety, It can also be used as a definitive structure in many cases. [028] In order to achieve the above objectives and other purposes, the present invention basically comprises a metallic vertical triangular tower for acting under high load conditions formed by triangular structure of tubular column combs and flat diagonals which due to the configuration form a structure of better symmetry of drag forces and lower drag coefficient. Each section consists of three combs fixed by screws, each comb consisting of thin steel walls, with thickness below 0.006m, being preferably 0.003m, which allow only two people to carry. In addition, the present invention features an anti-torsion system and splines which improve the fixation and stability of the entire structure, allowing it to be applied, for example, to safer transmission lines. In addition, the cross-section of the triangular tower for power transmission eliminates induced stresses due to constructive differences, as three points define only one plane. Thus, it is possible to determine the axial forces with accuracy, allowing to dimension flanges with balanced stresses for example, by means of experimentally developed mathematical models. With voltages in the power transmission structure balanced below the fatigue limit to extend service life. [030] In addition, the use of sliding steel provides a structure to operate under high load conditions, for example for power transmission, with higher yield strength and high corrosion resistance. Without the use of skidable steel, it would not be possible to use smaller tubular columns with larger diameter, higher mechanical resistance, lighter and which contribute to a lower drag coefficient.

[031] EFEITOS VANTAJOSOS [032] A estrutura revelada é composta por pentes de baixo peso devido às finas paredes de aço de alta tensão de escoamento empregadas, podendo ser carregado por apenas duas pessoas. Além disso, a torre com colunas circulares com diagonais planas tem melhor performance aerodinâmica. [033] Ademais, os pentes são idênticos, o que facilita a montagem e desmontagem da estrutura, e consequente melhor logística de transporte e armazenamento. O sistema anti-torção da presente invenção é simples e de fácil montagem, ideal para o emprego em estruturas de emergência e linhas de transmissão. [034] Por fim, a estrutura revelada é versátil e de acordo com a situação pode ser construída em diferentes arranjos como, por exemplo, torre de ancoragem e do tipo chainette, além de poder ser montada com diferentes alturas. [035] Deste modo, a presente invenção revela uma estrutura inovadora de alta resistência com arranjos leves, com boa performance aerodinâmica, de fácil montagem e desmontagem e com sistema anti-torção, permitindo a aplicação em diferentes arranjos e com diferentes alturas.[031] ADVANTABLE EFFECTS [032] The disclosed structure is composed of lightweight combs due to the thin high tensile steel flow walls employed and can be carried by only two people. In addition, the tower with flat diagonal circular columns has better aerodynamic performance. [033] In addition, the combs are identical, which facilitates assembly and disassembly of the structure, and consequently better transport and storage logistics. The anti-twist system of the present invention is simple and easy to assemble, ideal for use in emergency structures and transmission lines. Finally, the disclosed structure is versatile and according to the situation can be constructed in different arrangements such as anchor tower and chainette type, and can be mounted at different heights. [035] Thus, the present invention reveals an innovative high-strength structure with lightweight arrangements, good aerodynamic performance, easy assembly and disassembly and anti-torsion system, allowing application in different arrangements and at different heights.

[036] BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [037] Para facilitar o entendimento e execução da presente invenção, apresentam-se as seguintes figuras a título ilustrativo e não restritivo da forma final do invento. [038] A Figura 1 representa a vista frontal de um pente. [039] A Figura 2 representa a vista da secção transversal de um módulo. [040] A Figura 3 representa a vísta em perspectiva expandida de um módulo, [041] A Figura 4 representa a vista frontal de uma estrutura vertical metálica estalada para transmissão de energia elétrica aplicada a torre de suspensão de linha de transmissão. [042] A Figura 5 representa a vista superior dos braços inferiores. [043] A Figura 6 representa a vista superior do sistema anti-torção. [044] A Figura 7 representa a montagem tipo chainette. [045] A Figura 8 representa a montagem tipo mastro para ancoragem das fases.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES To facilitate understanding and implementation of the present invention, the following figures are given by way of illustration and not limitation of the final form of the invention. [1] Figure 1 represents the front view of a comb. Figure 2 represents the cross-sectional view of a module. [040] Figure 3 represents the expanded perspective view of a module, [041] Figure 4 represents the front view of a cracked metal vertical frame for power transmission applied to the transmission line suspension tower. Figure 5 represents the upper view of the lower arms. [043] Figure 6 represents the top view of the anti-twisting system. [044] Figure 7 represents the chainette type assembly. [045] Figure 8 depicts the mast-type assembly for phase anchoring.

[046] MELHOR MODO DE EXECUÇÃO [047] O melhor modo de execução da presente invenção compreende basicamente uma torre triangular para atuar sob condições de cargas elevadas, tal como para transmissão de energia elétrica, formada por pentes com coluna em tubo e diagonais em cantoneiras ambos de paredes finas que formam uma estrutura leve e de baixo coeficiente de arrasto. Cada seção é composta por três pentes fixados por meio de parafusos. Ademais, a presente invenção apresenta um sistema anti-torção e estais que melhoram a fixação e a estabilidade de toda estrutura paraj rans missão de energia elétrica. Todas as colunas, diagonais e sistema anti-torção são constituídas em chapa fina de aço de alta resistência mecânica, tensão de ruptura preferenciaimente superior a 500M Pa, sendo empregado preferencialmente aço patinável com alta resistência a corrosão com proteção adicional de galvanização a quente, [048] MODOS DE EXECUÇÃO [049] De acordo com as referidas ilustrações a presente invenção se constitui de uma torre triangular (1), para atuar sob condições de cargas elevadas tal como para transmissão de energia elétrica, cujo conjunto estrutural resultante é compreendido por componentes interligados, como pentes, braços (2), sistema anti-torção (3), estais anti-torção (4), estais simples (5), base (6) e ancoragem (7), conforme visto na estrutura vertical metálica estaiada para transmissão de energia elétrica aplicada a uma torre de suspensão de linha de transmissão ilustrada na Figura 4. [050] A estrutura para transmissão de energia elétrica com estais (4) e (5), base (6) e ancoragem (7) pode suportar esforços distribuídos dos cabos e ainda permite alternativamente desvios de direção de linha de transmissão. [051] Como representado na Figura 5, os braços apresentam perfil triangular, sendo formados por barras (8) tubulares de finas paredes de aço com espessura abaixo de 0,006m, sendo preferencialmente de 0,003m, fixadas por treliças (9) e parafusos. E na extremidade dos braços são posicionadas cantoneiras para fixação dos isoladores. [052] Conforme representado na Figura 6, o sistema anti-torção é formado por barras finas (10) de aço patinável na disposição de um triângulo externo a torre e estais anti-torção (4) fixados nas extremidades. Este sistema anti-torção torna a estrutura modular revelada mais resistente e estável, o que permite que seja empregada em linhas de transmissão com maior segurança. [053] O perfil da torre triangular (1) vertical metálica para atuar sob condições de cargas elevadas tal como para transmissão de energia elétrica, elimina esforços induzidos devido às diferenças de construtivas, pois três pontos definem apenas um plano, ao passo que o nivelamento das quatro colunas de uma torre quadrada é mais crítico. Sem as interferências dos esforços induzidos é possível a determinação dos esforços axiais com acuidade, permitindo dimensionar flanges com tensões balanceadas, por exemplo através de um modelo matemático desenvolvido experimentalmente. As tensões na estrutura são balanceadas abaixo do limite de fadiga para vida útil maior. [054] Ademais, torres com colunas circulares com diagonais planas formam uma estrutura de baixo coeficiente de arrasto e melhor simetria dos esforços de arrasto, o que foi possível verificar a partir de ensaios em túnel de vento. E o emprego do aço patinável com maior limite de escoamento e alta resistência à corrosão propicia uma estrutura mais resistente mecanicamente e de maior resistência à corrosão. [055] Para facilitar o transporte, os pentes consistem em uma coluna (11) tubular de finas paredes de aço, aletas sem furo (12) de finas paredes, nas quais são soldadas as diagonais em cantoneira (13) de finas paredes de aço, com espessura inferior a 0,006m, sendo preferencialmente de 0,003m, e aletas com furo (14) e (15). Cada pente é constituído por finas paredes de aço que permitem que seja carregada por apenas duas pessoas. Para a montagem da torre, três pentes são fixados com parafusos entre as aletas com furo (15) fixadas nas diagonais (13) de um pente e as aletas com furos (14) do pente adjacente. Esses módulos são colocados um sobre o outro com flanges de união. A quantidade de módulos a ser utilizados depende da altura desejada. [056] As Figuras 7 e 8 mostram outras montagens de acordo com as necessidades da linha de transmissão requeridas na contingência. As torres para transmissão de energia podem ser empregadas na montagem tipo chainette ou no mastro para ancoragem das fases. Em cada um dos empregos a estrutura é composta por dois ou mais módulos conforme descrito acima, ancoragem e braços com suportes para isoladores.BEST MODE FOR CARRYING OUT The best embodiment of the present invention basically comprises a triangular tower for operating under high load conditions, such as for power transmission, formed by tube column combs and corner diagonals. both thin-walled that form a lightweight structure and low drag coefficient. Each section consists of three combs fixed by screws. In addition, the present invention features an anti-twist and snap system that improves the fixation and stability of the entire structure for power transmission. All columns, diagonals and anti-torsion system are made of thin sheet steel of high mechanical strength, tensile strength preferably greater than 500M Pa, and preferably high corrosion resistance sliding steel with additional hot dip galvanizing protection, [ According to said illustrations the present invention is constituted of a triangular tower (1), to act under conditions of high loads such as for transmission of electric energy, whose resulting structural set is comprised of components. interlocks such as combs, arms (2), anti-torsion system (3), anti-torsion cracks (4), single cracks (5), base (6) and anchor (7), as seen in the vertical steel-framed structure for power transmission applied to a transmission line suspension tower illustrated in Figure 4. [050] (4) and (5), base (6) and anchor (7) can withstand distributed stresses of the cables and even alternatively allow transmission line direction deviations. [051] As shown in Figure 5, the arms have triangular profile, being formed by thin steel-walled tubular bars (8) with thickness below 0.006m, being preferably 0.003m, fixed by trusses (9) and screws. And at the end of the arms are placed angles for fixing the insulators. [052] As shown in Figure 6, the anti-torsion system is formed by thin bars (10) of skidable steel in the arrangement of a triangle outside the tower and anti-torsion cracks (4) attached to the ends. This anti-torsion system makes the revealed modular structure sturdier and more stable, which allows it to be employed on safer transmission lines. [053] The metallic vertical triangular tower profile (1) for operating under high load conditions such as for power transmission eliminates induced stresses due to constructive differences as three points define only one plane while leveling of the four columns of a square tower is most critical. Without the interference of induced stresses it is possible to determine the axial stresses with acuity, allowing to dimension flanges with balanced stresses, for example through an experimentally developed mathematical model. Stresses in the frame are balanced below the fatigue limit for longer service life. [054] In addition, towers with circular columns with flat diagonals form a low drag coefficient structure and better drag effort symmetry, which was possible to verify from wind tunnel tests. And the use of the high yield strength and high corrosion resistance slippable steel provides a more mechanically resistant and corrosion resistant structure. [055] For ease of transport, the combs consist of a thin steel-walled tubular column (11), thin-walled non-bore fins (12), on which the thin-walled steel corner diagonals (13) are welded , with a thickness of less than 0.006m, preferably 0.003m, and fins with hole (14) and (15). Each comb is made up of thin steel walls that allow it to be carried by only two people. For tower mounting, three combs are fastened with screws between the hole vanes (15) fixed to the diagonals (13) of a comb and the hole vanes (14) of the adjacent comb. These modules are placed on top of each other with union flanges. The number of modules to be used depends on the desired height. [056] Figures 7 and 8 show other assemblies according to the transmission line requirements required in the contingency. Power transmission towers can be used in the chainette mount or phase anchor mast. In each of the jobs the frame is made up of two or more modules as described above, anchor and arms with isolator brackets.

[057] APLICAÇÃO INDUSTRIAL [058] A estrutura revelada na presente invenção, portanto, tem ampla aplicação industrial em estruturas verticais metálicas estaiadas para transmissão de energia elétrica, tais como em linhas de transmissão de energia, bem como na substituição de estruturas danificadas de maneira rápida, minimizando a interrupção da transmissão.[057] INDUSTRIAL APPLICATION [058] The structure disclosed in the present invention, therefore, has wide industrial application in vertical metallic cable-stayed structures for power transmission, such as in power transmission lines, as well as in the replacement of damaged structures. fast, minimizing transmission interruption.

Claims (3)

01. Uma torre triangular vertical metálica para atuar sob condições de cargas elevadas, caracterizada por ser um conjunto estrutural interligado de estrutura triangular de pentes e sistema anti-torção (3); sendo a dita estrutura triangular de pentes constituída por colunas (11) tubulares de finas paredes de aço patinável e diagonais em cantoneira (13), cujas paredes de aço patinável possuem espessura inferior a 0,006m, sendo preferencialmente de 0,003m; e sendo o dito sistema anti-torção (3) formado por barras finas (10) de aço patinável, com espessura inferior a 0,006m, sendo preferencialmente de 0,003m, na disposição de um triângulo externo a torre com estais anti-torção (4) fixados nas extremidades.01. A metallic vertical triangular tower for operation under high load conditions, characterized by being an interconnected structural set of triangular comb structure and anti-torsion system (3); said triangular comb structure consisting of tubular columns (11) of thin skidable steel walls and angle diagonals (13), whose skidable steel walls have a thickness of less than 0.006m, preferably 0.003m; and said anti-torsion system (3) consisting of thin sliding bars (10) of slippable steel, less than 0.006m thick, preferably 0.003m, in the arrangement of an outer triangle the tower with anti-torsion stays (4). ) fixed at the ends. 02. A torre triangular vertical metálica para atuar sob condições de cargas elevadas, de acordo com a reivindicação 01, caracterizada por adicionalmente compreender um braço (2) formado por perfil triangular formados por barras (8) tubulares de finas paredes de aço patinável, com espessura inferior a 0,006m, sendo preferencialmente de 0,003m, interligadas por treliças (9).The metal vertical triangular tower for operating under high load conditions according to claim 01, characterized in that it further comprises an arm (2) formed by triangular profiles formed by tubular bars (8) of thin wall of sliding steel with thickness less than 0.006m, preferably 0.003m, interconnected by trusses (9). 03. A torre triangular vertical metálica para atuar sob condições de cargas elevadas, de acordo com a reivindicação 01 ou 02, caracterizado por arranjo formado por três pentes fixados com parafusos entre as aletas com furo (15) fixadas nas diagonais (13) de um pente e as aletas com furos (14) do pente adjacente; o dito conjunto de pentes constituindo uma torre de módulos sobrepostos por meio dos flanges de união.The metal vertical triangular tower for operating under high load conditions according to claim 01 or 02, characterized by an arrangement formed by three combs fixed with screws between the bore fins (15) fixed to the diagonals (13) of a comb and the finned holes (14) of the adjacent comb; said set of combs constituting a tower of modules overlapped by the connecting flanges.