Design and Evaluation of Centrifugally Reinforced Concrete Poles Under Extreme Wind Loads: A Dynamic Simulation-Based Approach According to CFE J6100-54 and ASCE Manual 74 Standards
Descripción del Articulo
The aim of this research was to comparatively evaluate the structural response of a 21 m centrifugally reinforced concrete (C.A.C.) pole subjected to wind loads, applying the methodologies of ASCE 74 and CFE J6100-54 standards. The pole was modeled in SAP2000 v22 using both static and time-history d...
| Autor: | |
|---|---|
| Formato: | artículo |
| Fecha de Publicación: | 2025 |
| Institución: | Universidad Nacional Autónoma de Tayacaja Daniel Hernández Morillo |
| Repositorio: | Revista de investigación científica y tecnológica Llamkasun |
| Lenguaje: | español |
| OAI Identifier: | oai:ojs2.llamkasun.unat.edu.pe:article/138 |
| Enlace del recurso: | https://llamkasun.unat.edu.pe/index.php/revista/article/view/138 |
| Nivel de acceso: | acceso abierto |
| Materia: | Poste tensión de C°A° Carga de viento Respuesta estructural CFE ASCE 74 Reinforced concrete tension pole Wind load Structural response |
| id |
REVLLAM_058a9ed1e3c38be490f6ac951b066106 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:ojs2.llamkasun.unat.edu.pe:article/138 |
| network_acronym_str |
REVLLAM |
| network_name_str |
Revista de investigación científica y tecnológica Llamkasun |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Design and Evaluation of Centrifugally Reinforced Concrete Poles Under Extreme Wind Loads: A Dynamic Simulation-Based Approach According to CFE J6100-54 and ASCE Manual 74 StandardsDiseño y Evaluación de Postes de Concreto Armado Centrifugado Bajo Cargas de Viento Extremo: Un Enfoque Basado en Simulación Dinámica Basado en las Normas CFE J6100-54 y ASCE Manual 74Cielo Marina, Pablo FranciscoPoste tensión de C°A°Carga de vientoRespuesta estructuralCFEASCE 74Reinforced concrete tension poleWind loadStructural responseCFEASCE 74The aim of this research was to comparatively evaluate the structural response of a 21 m centrifugally reinforced concrete (C.A.C.) pole subjected to wind loads, applying the methodologies of ASCE 74 and CFE J6100-54 standards. The pole was modeled in SAP2000 v22 using both static and time-history dynamic analyses, considering service, maintenance, failure, and extreme wind load scenarios. Wind data were generated using the NOWS simulator for velicities up to 27.78 m/s. Results show a maximum displacement of 0.28 m under CFE and 0.20 m under ASCE, while maximum bending moments reached 145.92 kN.m and 133.47 kN.m, respectively. Statistical validation using ANOVA revealed non-significant differences (Fcalc=2.17 < Fcrit=4.26; p=0.144 > 0.05), confirming the technical equivalence between the standards. It is concluded that ASCE 74 provides higher accuracy by incorporating gust response factors (GRF) up to 1.08, enhancing the design against transient loads. This research establishes a robust methodological framework to improve structural resilience and the safety of urban electrical infrastructure.El objetivo de esta investigación es evaluar comparativamente la respuesta estructural de un poste de concreto armado centrifugado (C.A.C.) de 21 m de altura sometido a cargas de viento, aplicando las metodologías de las normas ASCE 74 y CFE J6100-54. Se modeló el poste en SAP2000 v22 considerando análisis estático y dinámico tiempo-historia, integrando escenarios de carga de servicio, mantenimiento, falla y viento extremo. Los datos de viento se generaron mediante el simulador NOWS para velocidades de hasta 27.78 m/s. los resultados indican que el desplazamiento máximo fue de 0.28 m bajo CFE y 0.20 m bajo ASCE, mientras que los momentos máximos alcanzaron 145.92 kN.m y 133.47 kN.m, respectivamente. La validación estadística mediante ANOVA evidenció diferencias no significativas (Fcalc=2.17 < Fcrit =4.26; p=0.144 > 0.05), confirmando la equivalencia técnica entre normas. Se concluye que la ASCE 74 ofrece mayor precisión al incorporar factores de respuesta de ráfagas (GRF) de hasta 1.08, optimizando el diseño frente a cargas transitorias. La investigación propone un marco metodológico sólido para mejorar la resiliencia estructural y la seguridad de la infraestructura eléctrica urbana.Llamkasun2025-06-30info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionArtículo revisado por paresapplication/pdftext/htmlhttps://llamkasun.unat.edu.pe/index.php/revista/article/view/138Revista de Investigación Científica y Tecnológica Llamkasun; Vol. 6 No. 1 (2025): Llamkasun (January - June); 02-14Revista de Investigación Científica y Tecnológica Llamkasun; Vol. 6 Núm. 1 (2025): Llamkasun (Enero - Junio); 02-14Llamkasun; Vol. 6 N.º 1 (2025): Llamkasun (Enero - Junio); 02-142709-227510.47797/llamkasun.v6i1reponame:Revista de investigación científica y tecnológica Llamkasuninstname:Universidad Nacional Autónoma de Tayacaja Daniel Hernández Morilloinstacron:UNATspahttps://llamkasun.unat.edu.pe/index.php/revista/article/view/138/201https://llamkasun.unat.edu.pe/index.php/revista/article/view/138/217Derechos de autor 2025 Pablo Francisco Cielo Marinahttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessoai:ojs2.llamkasun.unat.edu.pe:article/1382025-11-07T21:26:38Z |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Design and Evaluation of Centrifugally Reinforced Concrete Poles Under Extreme Wind Loads: A Dynamic Simulation-Based Approach According to CFE J6100-54 and ASCE Manual 74 Standards Diseño y Evaluación de Postes de Concreto Armado Centrifugado Bajo Cargas de Viento Extremo: Un Enfoque Basado en Simulación Dinámica Basado en las Normas CFE J6100-54 y ASCE Manual 74 |
| title |
Design and Evaluation of Centrifugally Reinforced Concrete Poles Under Extreme Wind Loads: A Dynamic Simulation-Based Approach According to CFE J6100-54 and ASCE Manual 74 Standards |
| spellingShingle |
Design and Evaluation of Centrifugally Reinforced Concrete Poles Under Extreme Wind Loads: A Dynamic Simulation-Based Approach According to CFE J6100-54 and ASCE Manual 74 Standards Cielo Marina, Pablo Francisco Poste tensión de C°A° Carga de viento Respuesta estructural CFE ASCE 74 Reinforced concrete tension pole Wind load Structural response CFE ASCE 74 |
| title_short |
Design and Evaluation of Centrifugally Reinforced Concrete Poles Under Extreme Wind Loads: A Dynamic Simulation-Based Approach According to CFE J6100-54 and ASCE Manual 74 Standards |
| title_full |
Design and Evaluation of Centrifugally Reinforced Concrete Poles Under Extreme Wind Loads: A Dynamic Simulation-Based Approach According to CFE J6100-54 and ASCE Manual 74 Standards |
| title_fullStr |
Design and Evaluation of Centrifugally Reinforced Concrete Poles Under Extreme Wind Loads: A Dynamic Simulation-Based Approach According to CFE J6100-54 and ASCE Manual 74 Standards |
| title_full_unstemmed |
Design and Evaluation of Centrifugally Reinforced Concrete Poles Under Extreme Wind Loads: A Dynamic Simulation-Based Approach According to CFE J6100-54 and ASCE Manual 74 Standards |
| title_sort |
Design and Evaluation of Centrifugally Reinforced Concrete Poles Under Extreme Wind Loads: A Dynamic Simulation-Based Approach According to CFE J6100-54 and ASCE Manual 74 Standards |
| dc.creator.none.fl_str_mv |
Cielo Marina, Pablo Francisco |
| author |
Cielo Marina, Pablo Francisco |
| author_facet |
Cielo Marina, Pablo Francisco |
| author_role |
author |
| dc.subject.none.fl_str_mv |
Poste tensión de C°A° Carga de viento Respuesta estructural CFE ASCE 74 Reinforced concrete tension pole Wind load Structural response CFE ASCE 74 |
| topic |
Poste tensión de C°A° Carga de viento Respuesta estructural CFE ASCE 74 Reinforced concrete tension pole Wind load Structural response CFE ASCE 74 |
| description |
The aim of this research was to comparatively evaluate the structural response of a 21 m centrifugally reinforced concrete (C.A.C.) pole subjected to wind loads, applying the methodologies of ASCE 74 and CFE J6100-54 standards. The pole was modeled in SAP2000 v22 using both static and time-history dynamic analyses, considering service, maintenance, failure, and extreme wind load scenarios. Wind data were generated using the NOWS simulator for velicities up to 27.78 m/s. Results show a maximum displacement of 0.28 m under CFE and 0.20 m under ASCE, while maximum bending moments reached 145.92 kN.m and 133.47 kN.m, respectively. Statistical validation using ANOVA revealed non-significant differences (Fcalc=2.17 < Fcrit=4.26; p=0.144 > 0.05), confirming the technical equivalence between the standards. It is concluded that ASCE 74 provides higher accuracy by incorporating gust response factors (GRF) up to 1.08, enhancing the design against transient loads. This research establishes a robust methodological framework to improve structural resilience and the safety of urban electrical infrastructure. |
| publishDate |
2025 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2025-06-30 |
| dc.type.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Artículo revisado por pares |
| format |
article |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.none.fl_str_mv |
https://llamkasun.unat.edu.pe/index.php/revista/article/view/138 |
| url |
https://llamkasun.unat.edu.pe/index.php/revista/article/view/138 |
| dc.language.none.fl_str_mv |
spa |
| language |
spa |
| dc.relation.none.fl_str_mv |
https://llamkasun.unat.edu.pe/index.php/revista/article/view/138/201 https://llamkasun.unat.edu.pe/index.php/revista/article/view/138/217 |
| dc.rights.none.fl_str_mv |
Derechos de autor 2025 Pablo Francisco Cielo Marina https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 info:eu-repo/semantics/openAccess |
| rights_invalid_str_mv |
Derechos de autor 2025 Pablo Francisco Cielo Marina https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf text/html |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Llamkasun |
| publisher.none.fl_str_mv |
Llamkasun |
| dc.source.none.fl_str_mv |
Revista de Investigación Científica y Tecnológica Llamkasun; Vol. 6 No. 1 (2025): Llamkasun (January - June); 02-14 Revista de Investigación Científica y Tecnológica Llamkasun; Vol. 6 Núm. 1 (2025): Llamkasun (Enero - Junio); 02-14 Llamkasun; Vol. 6 N.º 1 (2025): Llamkasun (Enero - Junio); 02-14 2709-2275 10.47797/llamkasun.v6i1 reponame:Revista de investigación científica y tecnológica Llamkasun instname:Universidad Nacional Autónoma de Tayacaja Daniel Hernández Morillo instacron:UNAT |
| instname_str |
Universidad Nacional Autónoma de Tayacaja Daniel Hernández Morillo |
| instacron_str |
UNAT |
| institution |
UNAT |
| reponame_str |
Revista de investigación científica y tecnológica Llamkasun |
| collection |
Revista de investigación científica y tecnológica Llamkasun |
| repository.name.fl_str_mv |
|
| repository.mail.fl_str_mv |
|
| _version_ |
1851149600269795328 |
| score |
13.370365 |
Nota importante:
La información contenida en este registro es de entera responsabilidad de la institución que gestiona el repositorio institucional donde esta contenido este documento o set de datos. El CONCYTEC no se hace responsable por los contenidos (publicaciones y/o datos) accesibles a través del Repositorio Nacional Digital de Ciencia, Tecnología e Innovación de Acceso Abierto (ALICIA).
La información contenida en este registro es de entera responsabilidad de la institución que gestiona el repositorio institucional donde esta contenido este documento o set de datos. El CONCYTEC no se hace responsable por los contenidos (publicaciones y/o datos) accesibles a través del Repositorio Nacional Digital de Ciencia, Tecnología e Innovación de Acceso Abierto (ALICIA).