Informe sobre la aplicacion de un SPaT en el puente Akashi Kaikyo (Japon) para la catedra Sistemas Puesta a Tierra de la Universidad Fermin Toro. Docente: Ing. Juan Molina

1. UNIVERSIDAD FERMÍN TORO
FACULTAD DE INGENIERÍA
CABUDARE – ESTADO LARA
DISEÑO DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
PARA EL PUENTE COLGANTE DE AKASHI KAIKYO
Integrantes:
Bárbara Márquez C.I. 15.444.859
Claudia Zammarrelli C.I. 17.034.432
Henry Salazar C.I. 16.531.977
Jhonatan Rodríguez C.I. 17.307.775
Yalbert Palacios C.I. 16.329.693
Cátedra: Sistemas Puesta a Tierra
Docente: Ing. Juan Molina
Sección: SAIA
Barquisimeto, Febrero de 2011

2. DISEÑO DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
PARA EL PUENTE COLGANTE DE AKASHI KAIKYO
EL PUENTE AKASHI KAIKYO.-
Ubicación: Japón
Localidad: conecta Kobe (Isla de
Honsu) con Iwaya (Isla de Awaji).
Coordenadas: 34°36′59″N
135°01′13″E
Fecha: 1.888 – 1.998
Longitud: 9.311 mts
Altura: 282,80 mts
Material: Acero
El puente de Akashi-Kaikyo, que une la ciudad de Kobe (Isla de
Honsu) con la ciudad de Iwaya (Isla de Awaji), es el puente colgante más
largo, alto y costoso del mundo. Este enorme puente, sostenido por cables,
mide 3.911 mts y consta de 3 palmos (el palmo central es de 1.990 mts). Fue
construido a prueba de vientos y resistente a terremotos, soportando vientos
de hasta 80 mts/seg y terremotos que alcanzan 8,5 en la escala de Richter.
El majestuoso puente japonés se yergue contra todo pronóstico en
uno de los lugares más difíciles para su construcción, debido a que se
encuentra situado en medio de una importante zona de los tifones y
terremotos. Además, atraviesa una de las rutas comerciales más concurridas
y por lo tanto, más peligrosas del mundo debido a su tránsito naval. Por
todas estas razones, era un puente que nadie pensaba que se pudiera
construir, sin embargo la ingeniería nos demuestra una vez más que no hay
nada imposible.

3. HISTORIA DEL PUENTE AKASHI KAIKYO.-
Antes que el puente fuera inaugurado el 5 de abril de 1998, las dos
zonas estaban comunicadas con ferris a través del estrecho de Akashi. Esta
vía fluvial, muy peligrosa, azotada a menudo por fuertes tormentas, fue el
escenario de un terrible accidente en 1955, en que dos ferrys se hundieron
en medio de una terrorífica tormenta, provocando la muerte de 168 niños.
Por lo tanto, el pueblo japonés, conmocionado por la tragedia, exigió al
gobierno el desarrollo de un proyecto para construir un puente colgante que
uniera los dos lados del estrecho.
El plan original proyectaba un puente mixto de ferrocarril y carretera,
pero cuando la construcción empezó en abril de 1988, la misma fue
restringida solo a la carretera, construyendo seis carriles. La construcción no
comenzaría hasta mayo de 1988, y el puente fue abierto al tráfico el 5 de
abril de 1998.
Cuando se empezó a construir el puente, este mediría 3.910 mts, pero
cuando ya estaban construidas las torres e instalados los cables principales,
sucedió el Gran Terremoto de Hanshin (1995), que separó ambas torres casi
un metro. Tras estudiar el problema, se continuó la construcción con ligeras
modificaciones en el proyecto, continuando con lo que ya estaba construido y
quedando la longitud final en los 3.911 mts actuales.

4. CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE AKASHI KAIKYO.-
Para enfrentarse a semejante desafío, el gobierno japonés creó la
autoridad del puente Honshū Shikoku, su misión consistió en construir lo
imposible, hicieron falta 30 años de investigaciones de nuevas tecnologías
antes de empezar a construir el puente. En Mayo de 1988 se iniciaron las
obras y los constructores se enfrentaron al proyecto más atrevido de su
carrera, tenían por delante 10 años de retos desconocidos, contratiempos y
desastres naturales. La construcción del puente en suspensión más grande
del mundo representaba una labor monumental, hicieron falta más de dos
millones de obreros, miles de millones de euros, 181 toneladas de acero y
1,4 millones de metros cúbicos de hormigón. Sus cimientos son del tamaño
de un edificio de 20 pisos, sus torres son casi tan altas como la Torre Eiffel
de París y sus cables podrían dar la vuelta al mundo siete veces.
En Mayo de 1988, el primer problema al que se enfrentaron los
ingenieros japoneses fue donde colocar los enormes cimientos donde
reposaría el puente. El lugar ideal para su construcción estaba en medio de
un canal marítimo muy concurrido, y los cimientos supondrían un obstáculo
importante para las innumerables embarcaciones que lo surcaban todos los
días. El canal media casi 1,5 kilómetros de ancho, y para evitarlo con
seguridad tuvieron que separarse casi dos kilómetros, lo que convirtió a
Akashi en el puente en suspensión más largo del mundo, pero había que
resolver otro problema aún mayor. Normalmente los cimientos de los puentes
se colocan en medio del agua, se rellenan de hormigón secciones cilíndricas

5. y se hunden por su propio peso, se repite el proceso y se levantan los
cimientos desde las orillas en distintas fases, pero los estrechos de Akashi
tienen 110 metros de profundidad y son muchos más hondos que la mayoría
de los cimientos donde se construyen puentes, es más, las rápidas corrientes
impiden que se empleen las técnicas normales de construcción porque el
agua lo arrastra todo, así que a los diseñadores del puente se les ocurrió una
solución novedosa, arriesgada y no comprobada a esa escala. Propusieron
fabricar dos enormes moldes de acero en diques secos, uno para cada una
de las cimentaciones del puente, una vez fabricadas se remolcan hacia el
mar y se hunden con precisión en el punto exacto, hasta entonces nadie
había intentado hacer nada igual a una escala similar.
En Marzo de 1989, los gigantescos moldes de acero para los
cimientos del puente ya estaban acabados, sus anillos huecos de dos capas
de acero median 70 metros de alto y 80 metros de ancho. Bajo la supervisión
de la guardia costera, las barcazas remolcaron los inmensos rascacielos
flotantes a través de la concurrida ruta de navegación y sobre aguas
turbulentas; posteriormente se emplearon 32 bombas de agua para llenar de
agua a cada uno de los gigantescos moldes. Para completar los cimientos,
tenían que rellenarlos de hormigón pero existía un problema, los cimientos
estaban llenos de agua y si se vierte hormigón ordinario se disuelve como
una aspirina, para resolver ese problema los ingenieros tuvieron que hacer
algo que nunca se había hecho antes, crear un súper-hormigón que se
endureciese con el agua. El hormigón desarrollado fue insertado en
sustitución al agua de mar presente en los cimientos.
En los 200 años de vida estimados en el puente, deberá de
enfrentarse a grandes terremotos con regularidad, además los constructores
sabían que los cimientos de hormigón podían agrietarse y hundirse durante
un terremoto porque no son lo suficientemente flexibles. El plan de los

6. ingenieros era fabricar un acero resistente a temblores de hasta una
marcación de 8,5 en la escala de Richter. Cada torre del puente de 283
metros estaba formada por cinco secciones de 170 toneladas encajadas
cada una encima de la otra, por más de 700 mil tornillos. Cada sección tenía
que ser perfectamente llana, cualquier irregularidad se iría magnificando a
medida que la torre ganase altura, si las torres se desviaban nada más un
par de centímetros al llegar a su máxima altura, el puente podría
derrumbarse. Por todo ello su construcción y ensamblaje requirió de una
precisión absoluta y detallada.
En noviembre de 1993, los ingenieros iniciaron la fase más crítica del
proyecto, la construcción del gigantesco cable principal de más de un metro
de ancho del que suspendería casi todo el peso del puente, para un total de
160 mil toneladas. Fueron necesarios 300 mil kilómetros de cables,
suficientes para rodear la tierra siete veces, además cada uno de los dos
cables principales estaba fabricado con 37 mil hebras de alambre. El peso de
unos cables tan grandes es uno de los elementos que limitan la longitud de
los puentes en suspensión, cuantos más largos son más pesan y al final el
puente se hunde por su propio peso.
Para cubrir el arco central de 2 kilómetros entre ambas torres, los
ingenieros tuvieron que desarrollar un cable de acero el doble de fuerte que

7. uno convencional, lo que hizo posible utilizar un sólo cable por cada lado en
vez de dos. Este cable súper fuerte sólo se fabrica en Japón, sus creadores
cambiaron la composición del acero añadiendo aleaciones de silicona,
logrando un cable que batía todos los récords mundiales de resistencia, de
tal modo que, un cable de 5 milímetros podía ser capaz de aguantar el peso
de tres coches familiares. De esta manera utilizaron 37 mil cables para
sujetar el puente.
Ahora bien, los ingenieros tenían que tender el enorme cable por
encima de la del estado canal de navegación y cubrir una longitud de más de
4 kilómetros de ancho. Para ello, antes tuvieron que tender una cuerda guía
sobre el estrecho de Akashi, sólo entonces podían llevar el cable hasta el
otro lado, pero los constructores del puente no podían cerrar una artería
marítima tan transitada, y se vieron obligados a seguir una ruta mucho más
peligrosa por vía aérea. Para ello utilizaron un helicóptero con una cuerda de
kevlar ultra fuerte y así guiarla sobre lo alto de las torres.
En Diciembre de 1994, después de seis años y medio de peripecias, el
puente en suspensión más grande del mundo se erigía a medio terminar en
pleno estrecho de Akashi. El siguiente paso de los ingenieros fue construir la
carretera de seis carriles de cuatro kilómetros de largo que cruzaría el
estrecho, era sin duda la parte más compleja y crítica del proyecto, y la más
expuesta a las imprevisibles fuerzas de la naturaleza. Para vencer las
fuerzas del viento a los ingenieros se les ocurrió una idea increíble, construir
la cubierta con miles de vigas de acero, colocándose en forma de parrilla
triangular, el cual es uno de los diseños más resistentes de la ingeniería.
Para incrementar su fuerza le añadieron un estabilizador vertical que recorre
el centro del puente, tiene una forma parecida a la aleta de un avión y cuelga
bajo la cubierta, cuando sopla el viento el estabilizador equilibra la presión
encima y debajo de la carretera y reduce las vibraciones. También instalaron

8. una maya de acero en el centro de la carretera y a lo largo de los lados,
permitiendo que el viento la atraviese, deteniéndose así la presión que se
acumula debajo.
En Enero de 1995, un terremoto hizo temblar la ciudad de Kobe, fue el
mayor terremoto registrado en Japón desde 1923 y marcó un catastrófico 7,2
en la escala Richter, destruyendo prácticamente toda la ciudad. El epicentro
del terremoto estaba a 20 kilómetros de la ciudad de Kobe y a tan sólo 4
kilómetros del puente de Akashi, con la carretera sin terminar, la estructura
era acusadamente vulnerable. Afortunadamente los ingenieros respiraron
aliviados al comprobar que el puente seguía de una pieza, las inspecciones
iniciales no revelaron ningún daño, sin embargo días posteriores realizando
un examen más detallado, encontraron que en el lecho marino se había
abierto una falla justo en medio de las dos torres del puente, esto produjo un
hecho alarmante, el anclaje y la torre de la costa de la isla de Awaji se habían
corrido más de un metro hacía un lado y lo que era más preocupante, el
terremoto había estirado más de un metro la longitud del puente,
convirtiéndose en un duro golpe para los diseñadores, ya que este
contratiempo pudo suponer un retraso importante en la construcción. Pero
los ingenieros tuvieron mucha suerte, irónicamente y a pesar de sus temores
el puente seguía en pie porque todavía no estaba acabado, ya que si hubiera

9. tenido la carretera instalada hubiera sufrido daños más graves. Las torres
habían sobrevivido gracias a su acero flexible y también a su diseño especial
a prueba de terremotos, dentro de cada una de las gigantescas torres de
acero hay 20 enormes estructuras que absorben los impactos y ayuda a las
torres a mantenerse firmes ante fuertes vientos y terremotos, se trata de
unos péndulos gigantes que pueden oscilar en cualquier dirección, si un
terremoto empuja el puente hacia un lado, los péndulos se mueven hacia el
lado opuesto, es el único puente del mundo que ha sobrevivido a un impacto
vertical tan grande durante su construcción.
Un mes después del terremoto, los ingenieros retomaron nuevamente
las obras, pero para ello, antes tuvieron que resolver un tema urgente,
modificar el diseño, alargando la longitud de las vigas y la distribución de los
cables de suspensión, aunque parezca increíble, la obra finalmente sólo se
retrasó un mes más de la predicción inicial. En Junio de 1995, comenzó la
finalización del puente con el montaje de la carretera, tardando más de 15
meses en colocarse sobre el estrecho pieza a pieza las 280 secciones de
vigas. El 18 de Septiembre de 1996, se encajó la última sección en su sitio.
El 5 de Abril de 1998 se inauguró oficialmente el puente,
convirtiéndose en un hito de la ingeniería civil, reduciendo el tiempo de
recorrido de 40 minutos en ferri a 5 minutos en coche. En la actualidad más
de 23 mil coches circulan a diario por él, pero aunque el puente está
diseñado para durar 200 años, su mantenimiento ocupa las 24 horas del día,

10. los 7 días a la semana. Desde el centro de control del puente se supervisan
todos los aspectos de su funcionamiento, el sistema de suspensión del que
cuelga todo el puente dispone de su propio sistema de aire acondicionado
para impedir que los cables se corroan, hay sensores de medición del viento
que registran la más mínima alteración en la cubierta del puente. En las
inmediaciones del puente se han construido dos parques, uno en Maiko, en
el que también hay un museo, y otro en Asagiri.
CALCULO DEL ÍNDICE DE RIESGO.-
Para realizar el cálculo del índice de riesgo, se toman en cuenta una
serie de factores relacionados con la estructura a evaluar. Este índice
permite determinar la importancia de la protección a instalar en dicha
edificación.
El cálculo del índice de riesgo viene dado por la siguiente expresión:
IR = A + B + C + D + E + F + G
A continuación se calculan los valores para cada variable:

11. Cálculo del Índice de Riesgo para la Variable A:
USO AL QUE SE DESTINA LA ESTRUCTURA VALOR DEL ÍNDICE A
Casas y otras construcciones de tamaño similar. 2
Casas y otras construcciones de tamaño similar
4
con antenas exteriores.
Industrias, talleres y laboratorios. 6
Edificios de oficina, hoteles, edificios de
7
apartamentos
Lugares de reunión, como iglesias,
auditorios, teatros, museos, salas de
exposición, tiendas por departamentos, 8
oficinas de correos, estaciones, aeropuertos
y estadios.
Escuelas, hospitales, guarderías infantiles y
10
ancianatos.
Cálculo del Índice de Riesgo para la Variable B:
TIPO DE CONSTRUCCIÓN VALOR DEL ÍNDICE B
Estructura de acero con techo no metálico. 1
Concreto forzado con techo no metálico 2
Ladrillo, concreto liso o albañilería, con techo no
4
metálico de material incombustible.
Estructura de acero o concreto armado con techo
5
metálico.
Estructura de madera o con revestimiento de
madera con techo no metálico de material 7
incombustible.

12. Ladrillo, concreto liso, albañilería, estructura de
8
madera con techo metálico.
Cualquier construcción con techo de material
10
combustible.
Cálculo del Índice de Riesgo para la Variable C:
CONTENIDO O TIPO DEL INMUEBLE VALOR DEL ÍNDICE B
Inmuebles residenciales oficinas, industrias y
talleres con contenido de poco valor, no 2
vulnerable al fuego.
Construcciones industriales o agrícolas que
5
contienen material vulnerable al fuego.
Plantas y subestaciones eléctricas y de gas,
centrales telefónicas y estaciones de radio y 6
televisión.
Plantas industriales importantes,
monumentos y edificios históricos, museos,
8
galerías de arte y construcciones que
contengan objetos de especial valor.
Escuelas, hospitales, guarderías y lugares de
10
reunión.
Cálculo del Índice de Riesgo para la Variable D:
GRADO DE AISLAMIENTO VALOR DEL ÍNDICE D
Inmuebles localizados en un área de inmuebles
o árboles de la misma altura, en una gran ciudad 2
o bosque.

13. Inmuebles localizados en un área con pocos
5
inmuebles de la misma altura.
Inmueble completamente aislado que excede
al menos dos veces la altura de las 10
estructuras o árboles vecinos.
Cálculo del Índice de Riesgo para la Variable E:
TIPO DE TERRENO VALOR DEL ÍNDICE E
Llanura a cualquier altura sobre el nivel del
2
mar.
Zona de colinas. 6
Zona montañosa entre 300 y 1000 m. 8
Zona montañosa por encima de 1000 m. 10
Cálculo del Índice de Riesgo para la Variable F:
ALTURA DE LA ESTRUCTURA VALOR DEL ÍNDICE F
Hasta 9 m. 2
de 9 m a 15 m. 4
de 15 m a 18 m. 5
de 18 m a 24 m. 8
de 24 m a 30 m. 11
de 30 m a 38 m. 16
de 38 m a 46 m. 22
de 46 m a 53 m. 30

14. Cálculo del Índice de Riesgo para la Variable F:
NRO. DE DÍAS DE TORMENTAS POR AÑO VALOR DEL ÍNDICE G
Hasta 3. 2
de 3 a 6. 5
de 6 a 9. 8
de 9 a 12. 11
de 12 a 15. 14
de 15 a 18. 17
de 18 a 21. 20
más de 21. 21
Una vez establecidos los valores para cada variable, de acuerdo a la
edificación seleccionada, se aplica la suma de los mismos:
IR = A + B + C + D + E + F + G
IR = 8 + 1 + 8 + 10 + 2 + 30 + 21 = 80
Finalmente, el resultado obtenido se evalúa de acuerdo al siguiente
rango:
0 - 30: Sistema de protección opcional.
31- 60: Se recomienda una protección.
Más de 60: La protección es indispensable.
Por lo tanto, se puede concluir que para el caso del Puente Colgante
de Akashi-Kaikyo, se hace indispensable la instalación de sistemas de
protección contra descargas atmosféricas, puesto que el índice de riesgo
obtenido fue de 80.

15. DISEÑO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA (SPAT).-
Materiales y Elementos de Puesta a Tierra:
Tomas de tierra:
Las tomas de tierra están formadas por los siguientes elementos:
a. Electrodos:
Los electrodos son elementos metálicos que permanecen en contacto directo
con el terreno. Los electrodos estarán construidos con materiales inalterables
a la humedad y a la acción química del terreno. Por ello, se suelen usar
materiales tales como el cobre, el acero galvanizado y el hierro zincado.
Según su estructura, los electrodos pueden ser:
 Placas: serán placas de cobre o hierro zincado, de al menos 4 mm de
grosor, y una superficie útil nunca inferior a 0.5 m2. Se colocarán
enterradas en posición vertical, de modo que su arista superior quede,
como mínimo, a 50 cm bajo la superficie del terreno. En caso de ser
necesarias varias placas, están se colocarán separadas una distancia
de 3 m.
 Picas: pueden estar formadas por tubos de acero zincado de 60 mm
de diámetro mínimo, o de cobre de 14 mm de diámetro, y con unas
longitudes nunca inferiores a los 2 m. En el caso de ser necesarias
varias picas, la distancia entre ellas será, al menos, igual a la longitud
(usadas en Tomas de Tierra con Cimentaciones de Hormigón Armado)
 Conductores enterrados: se usarán cables de cobre desnudo de al
menos 35 mm2 de sección, o cables de acero galvanizado de un
mínimo de 2.5 mm de diámetro. Estos electrodos deberán enterrarse
horizontalmente a una profundidad no inferior a los 50 cm.

16.  Mallas metálicas: formadas por electrodos simples del mismo tipo
unidos entre sí y situados bajo tierra.
 Tomas de Tierra con Cimentaciones de Hormigón Armado.
En todos los casos, la sección del electrodo debe ser tal que ofrezca
menor resistencia que la del conductor de las líneas principales de tierra.
Puesto que la resistencia del electrodo depende de su forma, de sus
dimensiones y de la resistividad del terreno, podemos usar como una primera
aproximación los valores de las siguientes tablas:
Naturaleza del terreno Resistividad Media, r a
(W x m)
Terrenos cultivables fértiles y 50
terraplenes húmedos
Terrenos cultivables poco fértiles y 500
terraplenes
Suelos pedregosos desnudos y 3000
arenas secas
Tipo de Electrodo Resistencia de Tierra (W)
Placa vertical R = 0.8 x r a /P
Pica vertical R= 2 x r a /L
Conductor enterrado horizontalmente R=2 x r a / L
r a = resistividad media del terreno (W x m)
P = perímetro de la placa
L = longitud de la pica o cable (m)

17. Como la tierra no tiene la misma resistividad en todos los puntos,
pueden existir distintos potenciales entre dos placas de metal enterradas. Por
eso en un sistema de protección formado por múltiples placas, conectadas
entre sí mediante una malla, se pueden originar campos electromagnéticos
generados por la corriente de descargas a través del pararrayos y los
electrodos de la toma de tierra. Será necesario hacer uso de protecciones
secundarias para intentar reducir efectos campos eléctricos y magnéticos
que afectarán negativamente a los aparatos electrónicos que se encuentren
en el puente o las torres.
b. Anillos de enlace con tierra
El anillo de enlace con tierra está formado por un conjunto de conductores
que unen entre sí los electrodos, así como con los puntos de puesta a tierra.
Suelen ser de cobre de al menos 35 mm2 de sección.
c. Punto de puesta a tierra
Un punto de puesta a tierra es un punto, generalmente situado dentro de una
cámara, que sirve de unión entre el anillo de enlace y las líneas principales
de tierra.
d. Líneas principales de tierra
Son los conductores que unen al pararrayos con los puntos de puesta a
tierra. Por seguridad, deberá haber al menos dos trayectorias (conductores) a
tierra por cada pararrayos para asegurarnos una buena conexión. Así mismo,
se deben conectar a los puntos de toma de tierra todas las tuberías metálicas
de agua y gas, así como canalones y cubiertas metálicas que pudieran ser
alcanzadas por un rayo. Para reducir los efectos inducidos, estos
conductores estarán separados un mínimo de 30 m, y cualquier parte
metálica del puente no conductora de corriente estará a un mínimo de 1,8 m.

18. Esquema de la Conexión de Puesta a Tierra:
Barra MGB:
La barra de aterramiento es el área donde terminan todas las
conexiones a tierra provenientes de los equipos, guías, etc. Físicamente es
una barra de cobre con huecos que tengan una configuración que permita
soportar conexiones del tipo doble ojo.
En interiores, esta barra debe estar ubicada en un lugar de fácil
acceso para los conductores y desde donde pueda conectarse a un punto del
anillo externo con conductor N± 2 AWG o mayor.

19. En exteriores, es necesaria una barra de aterramiento colocada en el
punto donde las guías entren al shelter, edificio, área, etc. Esta barra debe
ubicarse lo más cerca posible a la ventana de acceso de manera que permita
la conexión de las líneas de transmisión que se encuentren en la parte
superior de la misma.
Esta barra estará conectada a un punto de tierra del anillo exterior con
un conductor N± 2 AWG o mayor de cobre que posea una chaqueta de color
verde, además de ir por una tubería PVC, con pintura de revestimiento color
verde.
Cada conexión a la barra de tierra debe estar cubierta en los puntos
de contacto con grasa antioxidante y no se debe colocar más de un conector
en cada hueco de la barra.
En caso de que no exista espacio disponible en la existente, se debe
colocar otra barra la cual debe estar eléctricamente conectada al anillo
exterior y a la barra principal mediante un conductor de cobre calibre N± 2
AWG o mayor.
Esta barra debe estar aislada mediante accesorios que no permitan
que exista continuidad eléctrica entre ella y su soporte. Las medidas de la
barra externa y su distancia de los soportes deben ser las que se muestran a
continuación:
El largo de la barra varía en función del número de conexiones que se
estiman realizar y posibles expansiones, por lo general, las barras instaladas
en exteriores tienen una longitud de 20 lo que permite un total de 14
conexiones (doble ojo); este tamaño puede variar dependiendo del tamaño

20. del shelter y la cantidad de equipos que van a alojar. Las barras expuestas a
la intemperie, al igual que las conexiones a las mismas, deben ser protegidas
contra la corrosión cubriéndolas con grasa, evitando así que los agentes
corrosivos la afecten.
Las barras en exteriores deben estar ubicadas en función a los
siguientes criterios:
 En caso de utilizar bases tubulares siempre debe existir una barra de tierra
ubicada en la parte inferior del mismo.
 En caso de utilizar torres, deben existir barras de tierra ubicadas según:
 Siempre debe existir una barra de tierra en la parte superior de la torre
ubicada a 3 metros del tope.
 Siempre debe existir una barra de tierra al final del recorrido vertical
ubicada a 1 metro de la transición del recorrido horizontal.
 Para torres comprendidas entre los 40 y 90 metros debe existir una
barra de tierra adicional ubicada en el medio del recorrido vertical.
 Para torres mayores a 90 metros deben existir 2 barras de tierra
adicionales ubicadas de manera tal que exista una separación
equidistante entre las 4 barras existentes.
 Siempre debe existir una barra de tierra ubicada en la ventana de
acceso de la caseta.
 Cuando existan recorridos horizontales mayores a 45 metros deben
existir barras de tierra adicionales ubicadas aproximadamente cada 25
metros.

21. A continuación se muestra una figura de la barra MGB:
Sistema de Protección contra Descargas Atmosféricas:
Las consideraciones de puesta a tierra para protección de las
estaciones radio eléctricas son extremadamente importantes.
Deben colocarse puntas de pararrayos en la parte más alta de las
columnas y/o soportes, las mismas serán de un material adecuado que
permitan atraer al rayo sin que este cause algún daño físico a los equipos
que se encuentren en la estructura.

22. Las puntas de pararrayos deben tener por lo menos 45,72 cm (18 in.)
de separación vertical de las columnas o equipos a ser protegidos ubicados
en torres o puntos más altos de la estructura que las soporten.
Se colocará un conductor de pararrayos de cobre calibre N± 2 AWG o
mayor que esté conectado directamente al anillo de aterramiento de la torre
mediante una soldadura exotérmica (Cadweld). El trayecto de este conductor
será lo más recto posible, evitando cualquier curvatura indeseada que
provoque que el sistema no sea efectivo.
De acuerdo con el estándar NFPA 780 (estándar para la instalación de
sistemas de protección contra rayos), existen dos clases de materiales: los
materiales Clase I, los cuales se utilizan para la protección de estructuras
que no exceden de 23 m de altura, y los materiales Clase II, utilizados para
aquellas estructuras que si exceden dicha altura. Por esa razón, para el caso
del Puente Akashi-Kaikyo, se utilizarán materiales Clase II.
Clase I Clase II
Terminales 9,5 Cobre, 12,7 Aluminio 12,7 Cobre
Aéreas
Conductor 278 g/m Cu, 141 g/m Al 558 g/m Cu, 283 g/m Al
Principal
Calibre 29 mm2 Cu, 50 mm2 Al 58 mm2 Cu, 97 mm2 Al
Tamaño Mínimo 17 AWG Cu, 14 AWG Al 15 AWG Cu, 13 AWG Al
del Alambre
Los tamaños de los conductores a utilizar son: 29 ó 32 hilos calibre 17
(65,6 cm) de cobre para conductores de uniones, 28 hilos calibre 14 o más
grueso de cobre para conductores principales.

23. Al respecto de la trayectoria, la NOM dice que cualquier parte metálica
no conductora de corriente a una distancia menor de 1,8 m del cable de los
pararrayos debe tener puentes de unión a éste para igualar potenciales y
prevenir arqueos.
Por otra parte, este sistema contempla la utilización de electrodos
gruesos por lo menos 20 cm de diámetros, instalados en el fondo del mar
alrededor del puente. Deben ser por lo menos dos varillas espaciadas a mas
de 3 metros, por tratarse de un suelo arenoso. Deben ser de cobre para
evitar la corrosión.
Los cables serán guiados desde el pararrayo hasta los electrodos, a
través de un tubo de conducción unido a la misma estructura externa del
puente y luego, cuando llegan al final se envían al fondo del mar mediante la
utilización de pesas acondicionadas para proteger el cable y no corroerlo,
estas pueden ser fabricadas de hormigón (material de la estructura interna
del puente).
El sistema de pararrayos utilizado es la Jaula de Faraday, consiste en
la recepción del rayo a través de un conjunto de puntas captadoras
desplegadas a los largo del puente unidas entre sí por un cable conductor,
formando una malla, y derivada a tierra mediante una red de bajantes
conductores.
El sistema proveerá:
 Múltiples puntas captadoras.
 Red de unión de las diversas puntas.
 Una bajante conductora por punta captadora.
 Una toma de tierra por bajante.

24. CONCLUSIONES
La realización del presente estudio permite la aplicación de todos los
conocimientos adquiridos a lo largo de la asignatura a un lugar real tal como
lo es el Puente Akashi Kaikyo. En este estudio se evaluaron todas las
consideraciones necesarias empezando por la historia de la construcción del
mismo, de manera que sepamos a que nos enfrentamos al diseñar un
sistema puesta a tierra para dicho puente.
El cálculo del índice de riesgo nos dio como resultado que el puente
necesita obligatoriamente un sistema que permita enfrentarse ante las
descargas atmosféricas, de manera que su funcionamiento no se vea
afectado. Por tal motivo se determinó los materiales necesarios y el sistema
en sí que debe instalarse en el puente para que las descargas atmosféricas
sean recibidas adecuadamente y el puente no sufra ningún tipo de daño ni
ninguno de los usuarios que transitan a diario por él.
Estudios de este tipo nos acercan cada día más a la realidad laboral a
la que nos enfrentaremos al ejercer nuestra profesión, por cuanto cualquier
edificación necesita de estos estudios para así lograr el funcionamiento
óptimo y sin mayores riesgos.

25. BIBLIOGRAFÍA
Puente de Akashi Kaikyo, colosal puente colgante del Japón.
Disponible en: http://www.puentemania.com/archives/3499
[Consulta: 2011, 27 de Enero].
La construcción del Puente de Akashi Kaikyo.
Disponible en: http://www.fierasdelaingenieria.com/la-construccion-del-
puente-de-akashi-kaikyo/
[Consulta: 2011, 27 de Enero].