DIAGRAMA — VISTA DE ELEVACIÓN POSTE METÁLICO GALVANIZADO
ESC. REFERENCIAL
Componente
Descripción técnica
Fuste del poste
Cuerpo principal tubular del poste, generalmente de sección circular o cónica. Puede ser de una pieza o tramos empatillados.
Empatillado
Unión telescópica entre tramos del poste mediante encaje macho-hembra soldado o con pernos pasantes.
Placa base
Plancha de acero soldada en la base del poste. Distribuye las cargas hacia los pernos de anclaje y la fundación.
Pernos de anclaje
Varillas roscadas embebidas en el hormigón de la fundación que fijan la placa base al dado de concreto.
Brazo (ménsula)
Perfil horizontal soldado al fuste para proyectar la cámara fuera del eje del poste, mejorando el ángulo de cobertura.
Canalización
Tubo corrugado o conduit metálico por donde pasa el cableado de alimentación y datos, protegido de la intemperie.
Galvanizado en caliente
Recubrimiento de zinc aplicado a alta temperatura (~450°C) que protege el acero de la corrosión. Espesor mínimo 85 µm.
Altura libre
Distancia vertical desde el nivel de piso terminado (NPT) hasta la punta del poste o la cámara.
02
Fundación y Hormigón
Zapata de hormigón armado H°A°
Bloque de hormigón reforzado con barras de acero que transmite las cargas del poste al terreno. Es el tipo de fundación estándar para postación metálica. Sus dimensiones (largo × ancho × profundidad) varían según la altura del poste y la capacidad del suelo.
Unidad de dimensión: metros (m). Ejemplo: 0.80 × 0.80 × 1.20 m
Dado de fundación
Nombre coloquial de la zapata. También llamado "bloque de anclaje". Es el cuerpo de hormigón donde se embeben los pernos de anclaje y que resiste los momentos volcantes generados por el viento sobre el poste.
Sinónimos: dado, macizo, bloque de hormigón
Resistencia a la compresión f'c
Capacidad del hormigón para soportar cargas de aplastamiento, medida a los 28 días de curado. Se expresa en kg/cm² o MPa. Un hormigón H-20 significa f'c = 200 kg/cm². A mayor altura de poste, se requiere mayor resistencia.
Unidad: kg/cm² o MPa — 1 MPa = 10.2 kg/cm²
Vibrado del hormigón
Proceso de compactación del hormigón fresco con un vibrador mecánico de aguja para eliminar burbujas de aire atrapadas y "cangrejeras" (cavidades internas). Es obligatorio para garantizar la resistencia especificada.
Herramienta: vibrador de inmersión (aguja vibratoria)
Curado del hormigón
Proceso de mantener el hormigón húmedo tras el vaciado para que reaccione correctamente el cemento (hidratación). Sin curado adecuado la resistencia puede bajar hasta un 40%. El mínimo es 7 días con agua o membrana de curado.
Mínimo recomendado: 7 días húmedo antes de carga
Recubrimiento de armadura
Espesor mínimo de hormigón entre la superficie exterior y la barra de acero interior. Protege el acero de la corrosión y el fuego. Para fundaciones expuestas a suelo, el mínimo es 5 cm según NCh 170.
Valor mínimo: 50 mm (5 cm) para elementos en contacto con suelo
Hormigón de limpieza
Capa delgada de hormigón pobre (H-10) de 5–8 cm que se vierte en el fondo de la excavación antes de armar el canastillo. Su función es dar una superficie nivelada, limpia y seca para trabajar, sin contaminar la armadura con tierra.
Espesor: 5 a 8 cm — resistencia H-10 (sin requisito estructural)
Cangrejera
Cavidad o vacío interno en el hormigón ya fraguado, causado por mala compactación, exceso de agua o áridos de gran tamaño. Debilita gravemente la fundación y puede causar falla del poste. Se evita con vibrado correcto.
Defecto a evitar — requiere demolición y rehacer la fundación
03
Armadura — El Canastillo
DIAGRAMA — CANASTILLO DE ARMADURA (SECCIÓN TRANSVERSAL)
NOMENCLATURA DE BARRAS
Término
Definición
Canastillo
Armado de barras de acero (jaula) que se introduce en la excavación antes de vaciar el hormigón. Da resistencia a tracción y momento a la fundación.
Barra longitudinal
Varilla de acero vertical que recorre toda la altura de la fundación. Resiste los esfuerzos de tracción causados por el momento volcante del viento.
Estribo (zuncho)
Aro o grapa horizontal de acero que mantiene las barras longitudinales en su posición y resiste los esfuerzos de corte. Se colocan a intervalos regulares (ej: cada 20 cm).
∅ (diámetro)
Símbolo de diámetro de la barra. "∅12mm" significa barra de 12 milímetros de diámetro. A mayor diámetro, más resistencia y más peso.
Separación (paso)
Distancia entre estribos consecutivos, expresada como "c/20cm" (cada 20 cm). Menor separación = mayor resistencia al corte.
Dobladuras y ganchos
Curvaturas en los extremos de las barras para anclarlas mecánicamente en el hormigón. Las barras no terminan rectas sino con un gancho a 90° o 180°.
Acero A44-28H
Designación chilena del acero de construcción. f'y = 4.400 kg/cm² de límite elástico. Es el estándar para enfierradura estructural según NCh 204.
04
Mecánica de Suelos
Calicata exploratoria
Excavación manual o mecánica de pequeñas dimensiones (aprox. 1×1m) hasta 2–3 m de profundidad para examinar directamente el perfil estratigráfico del suelo, identificar los tipos de material, su compacidad, humedad y posición del nivel freático.
Mínimo recomendado: 1 calicata por punto de poste de altura ≥ 9m
Ensayo SPT Standard Penetration Test
Prueba de penetración estándar que mide la resistencia del suelo golpeando un muestreador con un martinete de 63.5 kg caído desde 76 cm. El resultado N-SPT indica cuántos golpes se necesitan para penetrar 30 cm. A mayor N, suelo más compacto.
Carga máxima por unidad de área que puede soportar el suelo sin sufrir falla ni asentamientos excesivos. Se expresa en kN/m² o kg/cm². Para suelos aluviales de la R.M., valores típicos son 100–150 kN/m². Si la fundación supera este valor, el suelo cede.
Unidad: kN/m² o kg/cm² — 1 kg/cm² = 98.1 kN/m²
Estratigrafía del suelo
Descripción y clasificación de las capas (estratos) de suelo en profundidad, identificando el tipo de material en cada nivel (relleno, arcilla, arena, grava, roca). Es fundamental para determinar dónde apoyar la fundación de forma segura.
Se determina mediante calicatas, sondajes o ensayos SPT
Nivel freático NF
Profundidad a la que se encuentra el agua subterránea. Si el NF está por encima del fondo de la fundación, complica la excavación (se inunda), puede reducir la capacidad portante del suelo y requiere agotamiento con bomba antes de hormigonar.
En R.M. sector Las Vizcachas: NF estimado > 5 m (no condiciona)
Suelo cohesivo vs. granular
Los suelos cohesivos (arcillas) tienen cohesión que los mantiene unidos pero pueden presentar asentamientos diferidos. Los suelos granulares (arenas y gravas) drenan rápido, tienen buena capacidad portante y son ideales para fundaciones de postes.
Sector R.M.: gravas aluviales densas en profundidad = condición favorable
Ángulo de fricción interna φ
Parámetro que expresa la resistencia al deslizamiento entre partículas de suelo. Un suelo con φ=35° es más "trabajado" y resistente que uno con φ=20°. Las gravas del sector tienen φ≈28–35°, lo que garantiza buena resistencia al volcamiento de la fundación.
Material depositado por acción humana (escombros, tierra movida en obras, basura compactada). Es heterogéneo, de comportamiento impredecible y baja capacidad portante. En zonas urbanas es común en el primer metro. La fundación debe pasarlo y apoyar en suelo natural.
Acción recomendada: excavar más allá del relleno hasta suelo natural firme
05
Cargas, Fuerzas y Estabilidad
MOMENTO VOLCANTE
M = F × h
Fuerza de viento (F) multiplicada por la altura del poste (h). A mayor altura, mayor momento en la base.
PRESIÓN DE VIENTO
q = ½ ρ V²
ρ = densidad del aire, V = velocidad del viento. A 130 km/h en R.M. → q ≈ 1.3 kN/m²
FACTOR DE SEGURIDAD
FS = Mres / Mvolc
Cociente entre el momento resistente de la fundación y el volcante del viento. Mínimo FS ≥ 2.5
CAPACIDAD PORTANTE
qa ≥ P / A
La presión del peso total del poste sobre el área de fundación no debe superar la capacidad admisible del suelo.
Momento volcante Mv
Fuerza giratoria que el viento ejerce en la base del poste intentando tumbarlo. Crece con el cuadrado de la velocidad del viento y con la primera potencia de la altura. Es la carga de diseño crítica para fundaciones de postes altos.
Capacidad de la fundación (y el suelo sobre ella) para oponerse al volcamiento. Depende del peso propio del dado de hormigón, el peso del suelo sobre la fundación y la geometría de la zapata. Debe superar siempre al momento volcante.
Se verifica con factor de seguridad: Mr / Mv ≥ 2.5 (o 3.0 para poste de 12m)
Factor de seguridad al volcamiento FS
Relación entre la resistencia al volcamiento y la fuerza que intenta volcarlo. Un FS=2.5 significa que la fundación puede resistir 2.5 veces la carga máxima de diseño antes de fallar. Es obligatorio en toda fundación de postación.
Fuerza horizontal que ejerce el viento sobre la superficie proyectada del poste y la cámara. Calculada según NCh 432 considerando velocidad básica de diseño, factor de terreno, área expuesta y coeficiente de forma del elemento.
Vel. diseño R.M.: 130 km/h — Área cámara PTZ: ~0.4 m²
Torque de apriete
Fuerza de giro aplicada con llave dinamométrica a las tuercas de los pernos de anclaje para lograr la tensión de precarga correcta. Un apriete insuficiente puede aflojar el poste; uno excesivo puede partir el perno o el hormigón.
Fuerza vertical debida al peso del poste, la cámara y accesorios, que actúa hacia abajo sobre la fundación. Para postes metálicos de 6–12m es relativamente pequeña (200–600 kg) comparada con las cargas de viento, pero debe incluirse en el cálculo.
Unidad: kg o kN — 1 kN ≈ 102 kg
06
Normativa Aplicable
MARCO NORMATIVO CHILENO — PROYECTO POSTACIÓN METÁLICA
Norma
Nombre
Aplicación en este proyecto
NCh 170
Hormigón — Requisitos Generales
Dosificación, colocación, vibrado y curado del hormigón de la zapata de fundación.
NCh 204
Acero — Barras Laminadas en Caliente
Especificaciones del acero de refuerzo (fy = 4.400 kg/cm², designación A44-28H).
NCh 432
Cargas de Viento sobre Estructuras
Cálculo de presiones y fuerzas de viento sobre postes y cámaras (vel. diseño 130 km/h R.M.).
NCh 433
Diseño Sísmico de Edificios
Zonificación sísmica (Zona 2, A0=0.30g) y combinación de cargas para fundaciones.
ASTM A307
Pernos de Anclaje — Grado A
Especificación de los pernos de anclaje embebidos en la fundación de hormigón.
ASTM A563
Tuercas para Pernos de Alta Resistencia
Tuercas y arandelas para el sistema de anclaje placa base – perno – fundación.
ISO 1461
Galvanizado por Inmersión en Caliente
Recubrimiento de zinc del poste metálico: espesor mínimo 85 µm (micrones).
07
Términos del Proceso Constructivo
Replanteo
Acto de trasladar al terreno las coordenadas del proyecto, marcando físicamente el punto exacto donde irá la fundación de cada poste. Se realiza con GPS de precisión diferencial y/o estación total. Sin buen replanteo, el poste queda fuera de posición.
Herramienta: GPS RTK (precisión centimétrica) o estación total
Interferencias subterráneas
Redes de servicios (tuberías de agua, gas, ductos eléctricos, fibra óptica) que pueden estar enterradas en el punto de excavación. Deben identificarse ANTES de excavar mediante planos de las empresas de servicios y/o detección con georradar para evitar roturas graves y peligro de vida.
Solicitar a: ENEL, Aguas RM, Metrogas, Entel — antes de excavar
Plomado del poste
Verificación y ajuste de la verticalidad del poste una vez izado, antes de apretar definitivamente los pernos de anclaje. Se realiza con nivel láser rotativo o plomada. Un poste fuera de plomo genera esfuerzos adicionales en la fundación y da mal aspecto.
Tolerancia: desplome máximo 1/500 de la altura (por ejemplo: 12mm en un poste de 6m)
Izado del poste
Operación de levantar y posicionar verticalmente el poste sobre su fundación mediante camión con pluma (camión grúa) o grúa torre. Para postes de 9m y 12m es obligatorio el uso de maquinaria certificada con operador habilitado. Se debe contar con plan de izaje y revisión de eslingas.
Equipos: camión pluma (hasta 10m), grúa hidráulica (12m o más)
Llave dinamométrica
Herramienta de ajuste que indica el torque (fuerza de giro) aplicado a una tuerca, garantizando el apriete correcto. En instalación de postes es obligatoria para apretar los pernos de anclaje al valor especificado en el proyecto, evitando bajo o excesivo apriete.
Unidad de medida: N·m (Newton por metro)
Prueba funcional del sistema
Verificación final, luego de la instalación completa (poste, cámara, cableado, alimentación eléctrica), de que el sistema de videovigilancia opera correctamente: imagen, movimiento PTZ, conexión al VMS y grabación. Debe quedar registrada con acta de recepción firmada.
Documentos de entrega: acta de recepción + protocolos de prueba
⚠
ADVERTENCIA CRÍTICA — POSTE DE 12 METROS (P2_2): Al ser el elemento de mayor altura del proyecto, su instalación exige estudio geotécnico formal con calicata y ensayo SPT, cálculo estructural firmado por ingeniero civil con título habilitante, y plan de izaje certificado antes de cualquier trabajo en terreno. No proceder sin estos documentos. El incumplimiento puede resultar en colapso del poste y responsabilidad civil y penal.