ANEXOA E N D E S A - C H I L E ETG - 1.015ESPECIFICACIONES
TCNICAS GENERALES DISEO SSMICO (Mayo 1987) ENDESA ETG -
1.015ESPECIFICACIONES TCNICAS GENERALESDISEO SSMICO I N D I C E
CLUSULAMATERIA PAGINA01. DISPOSICIONES DE APLICABILIDAD
GENERAL......................................................401.01
OBJETO Y CAMPO DE
APLICACIN.......................................................................401.02CATEGORAS
SSMICAS..........................................................................................401.03
INTENSIDAD SSMICA DE
DISEO........................................................................501.04
ESPECTROS DE RESPUESTA
LINEAL....................................................................601.05AMORTIGUAMIENTO................................................................................................701.06
PROCEDIMIENTOS DE
ANLISIS..........................................................................701.06.01
General............................................................................................................................................701.06.02
Mtodo
esttico................................................................................................................................801.06.03Mtodo
dinmico..........................................................................................................................1101.07
MEMORIA DE
CALCULO.......................................................................................1302.ESPECIFICACIONES
SSMICAS PARA EQUIPOS ELCTRICOS Y
MECNICOS...1502.01ALCANCE.................................................................................................................1502.02
INTENSIDAD SSMICA DE
DISEO........................................................................1602.03CATEGORAS
SSMICAS........................................................................................1602.03.01
Categora
A....................................................................................................................................1602.03.02
Categora
B....................................................................................................................................1702.03.03
Categora
C...................................................................................................................................1702.04
MTODOS DE
ANLISIS.......................................................................................1802.04.01
General..........................................................................................................................................1802.04.02
Acciones simultneas con el
sismo.................................................................................................1802.05
EQUIPOS
ROBUSTOS...........................................................................................1802.05.01
General..........................................................................................................................................1802.05.02
Equipos robustos fundados en terreno
firme..................................................................................1902.05.03
Equipos robustos fundados en aluvial o suelos
blandos.................................................................2002.05.04
Equipos robustos montados en
edificios........................................................................................2002.06
DISPOSICIONES ESPECIALES PARA ALGUNOS EQUIPOS DE
CENTRALES2102.06.01 Calderas de
vapor..........................................................................................................................2102.06.02
Tuberas y
ductos...........................................................................................................................2202.06.03
Estanques y
depsitos....................................................................................................................2302.06.04
Compuertas....................................................................................................................................2302.06.05
Puentes-gra..................................................................................................................................2402.07EQUIPOS
DE SUBESTACIONES
ELCTRICAS...................................................2502.07.01
Acciones ssmicas de
diseo...........................................................................................................2502.07.02
Espectros de respuesta
suavizados.................................................................................................25ENDESA02.07.03
PROCEDIMIENTO DE VERIFICACIN Y
CALIFICACIN.......................................................2602.07.04
Caractersticas de los
materiales...................................................................................................2602.07.05
Equipos rgidos. Anlisis
esttico..................................................................................................2702.07.06
Mtodo esttico sin verificacin de la frecuencia
fundamental......................................................2802.07.07
Mtodos de calificacin ssmica para equipos a los cuales no es
aplicable el anlisis esttico.....2902.07.08 Pruebas ssmicas en mesa
vibratoria.............................................................................................3002.07.09
Pruebas alternativas en mesa
vibratoria........................................................................................3702.07.10
Pruebas mnimas de resistencia
horizontal....................................................................................3802.07.11
Pruebas ssmicas de rels, instrumentos y dispositivos de
control.................................................3902.07.12
Anlisis dinmico modal
espectral.................................................................................................3902.07.13
Acciones simultneas con el
sismo.................................................................................................4002.07.14
Esfuerzos de acoplamiento
mecnico.............................................................................................4102.08
ANCLAJES Y
SOPORTES.....................................................................................4102.09TENSIONES
ADMISIBLES......................................................................................4203DISEO
SSMICO DE OBRAS
CIVILES.......................................................................4203.01ALCANCE.................................................................................................................4203.02INTENSIDAD
SSMICA DE
DISEO.......................................................................4303.03CATEGORAS
SSMICAS........................................................................................4303.04
ESPECTROS DE
DISEO.....................................................................................4603.05
PROCEDIMIENTOS DE
ANLISIS........................................................................4803.06
SISTEMAS SECUNDARIOS EMPLAZADOS SOBRE UNA ESTRUCTURA........4903.07
SUELOS SUSCEPTIBLES DE
LICUACION...........................................................4903.08BARRERAS
Y PRESAS DE HORMIGN DE POCA
ALTURA..............................5003.09 PRESAS DE TIERRA Y
ENROCAMIENTO...........................................................5203.09.01
General..........................................................................................................................................5203.09.02
Procedimiento de
anlisis..............................................................................................................5303.10MUROS
DE
SOSTENIMIENTO...............................................................................5303.10.01
Generalidades................................................................................................................................5303.10.02
Muros deformables. Frmulas para el
empuje...............................................................................5503.10.03
Muros
indeformables.....................................................................................................................5603.10.04
Lnea de accin del
empuje............................................................................................................5703.10.05
Coeficientes ssmicos kh y
kv.........................................................................................................5703.11OBRAS
SUBTERRNEAS......................................................................................5803.12TUBERAS
EXTERIORES.......................................................................................5903.13TORRES
DE
TOMA.................................................................................................6003.14
CHIMENEAS.............................................................................................................6103.14.01
General..........................................................................................................................................6203.14.02
Anlisis modal
espectral................................................................................................................6203.14.03
Mtodo esttico de
anlisis............................................................................................................6303.15SILOS,
TOLVAS Y
BUZONES.................................................................................6403.15.01
Eleccin del procedimiento de
anlisis..........................................................................................6403.15.02
Mtodo
esttico..............................................................................................................................6503.15.03
Mtodo
dinmico...........................................................................................................................6503.15.04
Instalaciones y
equipos..................................................................................................................6503.15.05
Estructuras de hormign
armado...................................................................................................6603.16TORRES
DE
ENFRIAMIENTO................................................................................6603.17ESTANQUES
CILNDRICOS DE GRAN CAPACIDAD FUNDADOS DIRECTAMENTE SOBRE EL
TERRENO..........................................................6703.18ESTANQUES
ELEVADOS.......................................................................................6903.19PUENTES.................................................................................................................70ENDESA03.19.01
Alcance..........................................................................................................................................7003.19.02
Mtodos de
anlisis........................................................................................................................7103.19.03
Coeficientes de modificacin de la
respuesta.................................................................................7203.19.04
Holguras y
traslapos......................................................................................................................7203.19.05
Acciones ssmicas
verticales..........................................................................................................7203.19.06
Estribos..........................................................................................................................................7303.20EDIFICIOS................................................................................................................7303.20.01
General..........................................................................................................................................73
03.20.02 Casas de
Mquinas.......................................................................................................................7303.20.03
Estructuras soportantes de
calderas..............................................................................................7301.
DISPOSICIONES DE APLICABILIDAD
GENERAL......................................................8202.
ACCIONES SSMICAS DE
DISEO.............................................................................8603.
ACCIONES SIMULTANEAS CON EL
SISMO...............................................................8604.
ANCLAJES Y
SOPORTES............................................................................................8605.
EQUIPOS RGIDOS.ANLISIS
ESTTICO................................................................8706.
MTODO ESTTICO SIN VERIFICACIN DE LA FRECUENCIA FUNDAMENTAL...88
07.ANLISIS DINMICO MODAL
ESPECTRAL.........................................................8908.
ESFUERZOS DE ACOPLAMIENTO
MECNICO.........................................................9009.
TENSIONES
ADMISIBLES...........................................................................................9010.
PRUEBAS
SSMICAS...................................................................................................9111.
PRUEBAS DE OSCILACIN
LIBRE.............................................................................9412.
CALIFICACIN DEL
LABORATORIO..........................................................................95CONTRATO
DCT-01.12 ABRIL 2012ETG - 1.015ESPECIFICACIONES TCNICAS
GENERALESDISEO SSMICO 01.DISPOSICIONES DE APLICABILIDAD GENERAL
01.01 OBJETO Y CAMPO DE
APLICACINLapresenteEspecificacinestablecelas bases generales
quesedebern cumplir para el diseo ssmico de edificios, obras
civiles, equipos mecnicos, equipos elctricos y sus respectivas
estructuras soportantes, anclajes, conexiones y cimentaciones.
Fija, adems, cuando corresponde, las pruebas, ensayos y
procedimientos de calificacin a que deben ser sometidos los equipos
mencionados para verificar que cumplen las condiciones de
resistencia, operatividad y otras que se establecen en estas
especificaciones. Las condiciones ssmicas particulares vlidas para
obras o equipos
determinadossernmateriadeEspecificacionesTcnicasParticularescuyas
prescripciones prevalecern sobre las de la presente Especificacin.
Esta ltima regir en todo lo que no se oponga a las Especificaciones
Tcnicas Particulares aplicables a la obra o equipo de que se trate.
EstaEspecificacinnoes aplicablealas obras quepor suenvergadura
econmica, suparticularidadopor lamagnituddelosriesgosinvolucrados,
requieran de estudios especiales para evaluar los parmetros de
diseo ssmico o para analizar su respuesta, como ser, por ejemplo,
centrales nucleoelctricas y los equipos destinados a ellas, grandes
muros de presa, especialmente si su falla puede poner en peligro
asentamientos humanos situados aguas abajo. 01.02CATEGORAS
SSMICASPara los efectos de su diseo ssmico, las obras y equipos se
clasificarn en las categoras que se describen a
continuacin:CategoraAEquipos y obras cuya operatividad sea
especialmente importante durante e inmediatamente despus de un
sismo o que en caso de falla podran poner en peligro de muerte a
gran nmero de personas o causaran prdidas econmicas,
directasoindirectas, excepcionalmentealtasencomparacin con el costo
de aumentar su seguridad (p.ej., equipo de generacin).Equipos y
obras cuya falla, mal funcionamiento o necesidad de reparacin sean
a su vez causa cierta de la falla, mal funcionamiento o falta de
operatividad de otros equipos u obras ya incluidos en la categora
A. Elementos cuyo funcionamiento durante la emergencia subsiguiente
a un sismo sea indispensable en las tareas de salvamento, rescate y
auxilio o de reposicin del servicio (p.ej., sistemas de extincin de
incendios, bateras estacionarias, CONTRATO DCT-01.12 ABRIL
2012grupos electrgenos de emergencia,puentes de acceso sin ruta
alternativa, bodegas derepuestos especialmente necesarios en caso
deemergencia ssmica). Finalmente,
tambinpertenecenaestacategoraloslocalesque alojanequipomuy
costosoenrelacinconlaestructura(p.ej., casas de mquinas de
centrales hidroelctricas). Categora BEquipos necesarios para la
operacin normal y continuada del conjunto al cual pertenecen, pero
cuya falla, mal funcionamiento o necesidad de reparacin no afecte
al funcionamiento de equipos que deben permanecer operativos
duranteunsismooenlaemergenciasubsiguiente(p.ej., rejashidrulicas,
desconectadores de 1 a 23 kV). Las fallas, mal funcionamiento o
necesidad de reparacin como consecuencia de movimientos ssmicos, de
equipos de la categora B pueden tolerarse cuando impliquen
interrupciones transitorias del suministro de energa que puedan ser
suplidas haciendo uso de la redundancia del sistema interconectado
de transmisin y distribucin. El requisito de diseo ssmico para los
equipos de esta categora es que no colapsen y que se los
ancleadecuadamente de acuerdo con lo dispuesto en laclusula02.08,
demodoqueenningunaformasufallapuedaafectar a equipos de la categora
A. Pertenecen tambin a la categora B las construcciones cuya falla
ocasionara prdidas de magnitud intermedia; edificios destinados a
viviendas o a oficinas, pero en donde no es usual la aglomeracin de
personas; bodegas permanentes para almacenar materiales o equipos,
con excepcin de materiales o repuestos esenciales en caso de
emergencia ssmica; construcciones cuya falla sea causa cierta de la
falla o de la falta de operatividad de obras o equipos ya
clasificados en la categora B, pero que no afecte a los de la
categora A.Puentes permanentes en ruta no esenciales.Categora
CEquipos cuya falla no acarrea mal funcionamiento de equipos de las
categoras A o B y que, adems, no son indispensables para el
funcionamiento continuado del conjunto operativo o funcional al
cual pertenecen. Como requisito de diseo ssmico bastar anclarlos
adecuadamente segn lo dispuesto en la clusula 02.08 para excluir la
posibilidad de dao a equipos de las categoras A o B. Construcciones
aisladas o provisionales, no destinadas a viviendas y no
clasificables en las categoras A o B (como puentes provisionales,
bodegas de materiales enfaenasdeconstruccin, etc.)
ycuyafallanopuedacausar daos o mal funcionamiento en obras o
equipos de las categoras A o B.01.03 INTENSIDAD SSMICA DE DISEOPara
fines de diseo, la intensidad ssmica en el lugar de emplazamiento
de una obra se caracterizar mediante los parmetros a, v, d que
representan, CONTRATO DCT-01.12 ABRIL 2012respectivamente, los
mximos de los valores absolutos dela aceleracin, de la velocidad y
del desplazamiento horizontal en la superficie del terreno. Los
valores de a, v y d sern establecidos en las Especificaciones
Tcnicas Particulares delaobradequesetrate,
atendiendoalaclasificacinen categoras ssmicasaque se refiere la
clusula 01.02. Cuando se trate de obras para las cuales no se haya
emitido una Especificacin Tcnica Particular de diseo ssmico, as
como tambin en el
casodeequiposestandarizadosquepuedenserinstaladosenlugarescon
diferentes condiciones ssmicas, elanlisis se basar en los parmetros
del movimiento horizontal del terreno que se dan a
continuacin:Categora ssmica a v (cm/s) d (cm) g A 0,50 5025 B 0,40
4020 C 0,30 3015 01.04 ESPECTROS DE RESPUESTA LINEALEngeneral,
lassolicitaciones ssmicasserndeterminadaspor mediodel clculo, a
partir de espectros de respuesta suavizados para sistemas de un
grado de libertad, linealmente elsticos con amortiguamiento viscoso
proporcional a la velocidad relativa. Dichos espectros sern
definidos en las respectivas Especificaciones Tcnicas
Particularesjuntoconlos parmetros de intensidad ssmica. Las
excepciones a esta regla son las que se indican a continuacin: a)
Equiposestandarizados paralos cualesexista una expectativa
razonable deque puedanserdestinadosalugares cuyas intensidades
ssmicasde diseo no puedan precisarse de antemano.b) Obras paralas
cuales nosehayaemitidounaEspecificacin Tcnica Particular de diseo
ssmico. En estos dos casos, las solicitaciones ssmicas se
determinarn a partir de los espectros de respuesta lineal de la
Figura 1.
Losespectrosdelafiguramencionadasonvlidosparaobrasoequipos
comprendidos enalgunadelas dos excepciones recinanotadas yque,
adems, pertenezcan a la categora ssmica A.Si se trata de obras o
equipos delascategorasBoC, lasordenadasdelascurvasdelaFigura1se
multiplicarn, respectivamente, por 0,8 y por 0,6. Para valores del
amortiguamientonograficados enlafigura, lasordenadas espectralesse
podrn obtener por interpolacin lineal entre las curvas.CONTRATO
DCT-01.12 ABRIL 2012 En todo caso, la categora ssmica y el valor
del amortiguamiento empleados enladeterminacindelas ordenadas
espectrales deberncontar conla aprobacin del Inspector Jefe.
01.05AMORTIGUAMIENTOPara la evaluacin de la respuesta ssmica de
sistemas lineales o que razonablemente se puedan analizar como si
lo fueran, se podrn emplear en losclculosvaloresdeamortiguamiento,
expresadocomoporcentajedel amortiguamientocrtico, nomayores
quelosquesedanenlaTabla1.1 (pg.15), sin necesidad de mayor
justificacin. Se admitirn valores mayores quelos
delatablamencionada, siemprequese les justifiquemediante pruebas o
ensayos en los cuales se hayan alcanzado niveles de esfuerzos y de
deformaciones compatibles con la aplicacin que se har en los
clculos de los resultados de tales pruebas o ensayos. Esta
justificacin ser especialmenteexigiblecuandoel
sistema(estructuraoequipo) sometidoa estudio est dotado de
elementos especialmente destinados a disipar energa;
laspropiedadesdisipativassupuestasenlosclculosdeberntener ental
caso un fundamento experimental. Los valores mximos del
amortiguamiento que se podrn emplear, sin necesidad de mayor
justificacin, en el anlisis ssmico de equipos elctricos que
contengan elementos frgiles, como bushings y aisladores de
porcelana, sern los que se especifican en la clusula 02.07.12.
01.06PROCEDIMIENTOS DE ANLISIS01.06.01
GeneralLosprocedimientosespecificadosenlasclusulas01.06.02y01.06.03son
aplicables cuando los efectos principales de la accin ssmica sean
debidos a las fuerzas de inercia desarrolladas en la obra,
estructura o equipo analizado, como consecuencia
directadelmovimiento vibratorio del terreno. Dichos procedimientos
no se aplicarn cuando los efectos de las fuerzas de inercia sean
despreciables, como es elcaso, por ejemplo, de algunas obras
subterrneas (tuberas enterradas, revestimientos de tneles y
cavernas, etc.). Los procedimientos de las clusulas 01.06.02 y
01.06.03, con las modificaciones y complementaciones necesarias
cuando se trata de estructuras expuestas a efectos hidrodinmicos
causados por la accin ssmica (depsitos delquidos con superficie
libre, compuertas, barreras, murosdepresa, etc.)
ocuandolosefectosdeinteraccindel sueloyla estructura introduzcan
alteraciones significativas en la respuesta ssmica (chimeneas,
torresdeenfriamiento, etc.), constituyenel mnimoexigibleen cuantoal
anlisisssmicodeequiposmecnicos, equiposelctricos, obras
civilesnosubterrneas, edificiosyestructurasexterioresengeneral.
Otros mtodos o procedimientos de anlisis ssmico sern aceptables
siempre que cumplan con las Especificaciones Tcnicas Particulares
que corresponda.CONTRATO DCT-01.12 ABRIL 2012 Las clusulas 01.06.02
y 01.06.03 se refieren, respectivamente, a un mtodo esttico y a un
mtodo dinmico de anlisis. En general, y de preferencia, se emplear
el mtodo esttico.
ParalasobraspertenecientesalascategorasssmicasAoB, el mtodo dinmico
ser obligatorio slo cuando la distribucin irregular de las masas o
de las rigideces o alguna particularidad especial hagan necesario
su empleo. Cuando talsea elcaso as lo expresar la Especificacin
Tcnica Particular correspondiente. El mtodo dinmico no ser exigible
en el caso de obras o equipos clasificados en la categora ssmica C.
Paralosequiposmecnicosyelctricos, ladelimitacindeloscamposde
aplicacindelosmtodosestticosydinmicosehaceenel Captulo02 (clusula
02.04). 01.06.02 Mtodo estticoEn elmtodo esttico, los efectos de
las acciones ssmicas se asimilarn a fuerzas constantes
(independientes del tiempo), proporcionales a los pesos de las
diversas partes del sistemaanalizado y aplicadas en los respectivos
centros degravedad. Las componentes horizontales deesas fuerzasse
supondrnactuandotodasenunmismosentido, enladireccinhorizontal
paralacual seestefectuandoel anlisis; lascomponentesverticalesse
supondrn dirigidas todas hacia arriba o todas hacia abajo, segn
cual de las dos situaciones resulte ms desfavorable para el
elemento sometido a examen. El anlisis deberrepetirseinvirtiendoel
sentidodelas fuerzas horizontales, para cubrir los casos ms
desfavorables a diversos elementos de la obra o sus anclajes. Por
lo generalbastar efectuar el anlisis para cada una de dos
direcciones horizontales mutuamente ortogonales o aproximadamente
ortogonales, consideradas separada e independientemente. Sin
embargo, cuando a juicio del Inspector Jefe las peculiaridades del
sistemalohagan necesario, se efectuar tambinel anlisissegn
otrasdireccioneshorizontalesqueasu criterio sean potencialmente
crticas. ANIVEL BASALSellamarnivel basal al delplano horizontal
enel cual est aplicadala accin ssmica. Cuando el sistema en estudio
est emplazado directamente en el terreno, el nivel basal ser el del
plano horizontal en el cual se equilibran mutuamente las
resultantes horizontales de las fuerzas de inercia y de las
reacciones del suelo de fundacin. Corrientemente,
elnivelbasalcorresponder alsello de fundacin; las excepciones a
esta regla debern justificarse atendiendo a condiciones
particulares de confinamiento lateral de la cimentacin.CONTRATO
DCT-01.12 ABRIL 2012 Cuando se trata de equipos emplazados en
edificios, el nivel basal ser el del piso en el cual estn anclados.
B COEFICIENTE SSMICOLa fuerza de corte basalde diseo, o sea la
resultante H de las fuerzas horizontales de diseo ssmico aplicadas
por encima del nivel basal, estar dada por la expresin.H = C W (1)
donde C es un nmero adimensional, llamado coeficiente ssmico de
diseo (para las acciones horizontales) y W es, en lneas generales,
la suma de los pesos situados por encima del nivel basal,
incluyendo los elementos adheridosrgidamenteal sistemayel total
opartedelasobrecargao contenido.Las precisiones necesarias para
definir ms estrictamente W as comoel
procedimientoquedebeseguirseparadeterminar el coeficiente ssmico se
dan en los lugares adecuados de los captulos 02 y 03. En el caso ms
general, el coeficiente ssmico C ser funcin del perodo fundamental
del sistemayloscoeficientesdeproporcionalidadentrelas
fuerzasssmicashorizontalesylospesosdelasrespectivas partesno sern
necesariamente los mismos para todas ellas. C DISTRIBUCIN VERTICAL
DE LAS FUERZAS SSMICASHORIZONTALESCuando setrate
deequiposmuyrobustos,razonablemente asimilables a cuerpos rgidos
(vaseclusula02.05.01) ycimentados oanclados de modoqueel
movimientoderotacindesubaseseadespreciable, se supondr que las
fuerzas ssmicas horizontales son las que corresponderan a un campo
uniforme de aceleraciones. La misma hiptesis se aceptar para las
obras civiles que cumplan razonablemente las condiciones
enunciadas, tales como muros gravitacionales de hormign de
pocaalturafundados sobre roca (muros de vertedero, p.ej.). En todos
estoscasoslafuerza ssmicahorizontalHPqueacta sobrelapartedel
sistema identificada mediante el subndice p estar dada por la
expresin H CWHWW P P P (2) donde C es el coeficiente ssmico de
diseo de la clusula 01.06.02. B y WP es el peso de la parte
considerada. Cuando se trate de equipos o estructuras muy robustos
pero que puedan tomar
movimientosderotacinsobresubaseconamplitudesdecierta consideracin,
se supondr que las fuerzas ssmicas horizontales que actan sobre las
diversas partes en que se haya dividido el sistema para su anlisis
son proporcionalesconjuntamentea lospesosy a las alturas de las
partes por sobre el nivel basal, de acuerdo con la siguiente
expresinCONTRATO DCT-01.12 ABRIL 2012
HphpWpHh Wii i (3)dondelasumatoriaseextiendeatodas las partes
consideradas ylos smbolos empleados tienen los significados que se
anotan a continuacin : H= fuerza cortante de diseo en el nivel
basal Hp = fuerza ssmica horizontal de diseo aplicada en el centro
de gravedad de la parte identificada con el subndice p hi = altura
del centro de gravedad de la parte identificada con el subndice i,
referida al nivel basal hP=altura del centro de gravedad de la
parte identificada con el subndice p Wi = peso de la parte
identificada con el subndice i WP= peso de la parte identificada
con el subndice p En edificios relativamente flexibles y en
estructuras que se puedan asimilar a edificios, se emplear la
distribucin vertical de la norma chilena NCH 433 Of. 72 (clusula
6.2.1), siempre que se satisfagan las condiciones que esa norma
establece para que el mtodo esttico sea aplicable. D FUERZAS
SSMICAS VERTICALESSimultneamente con las fuerzas horizontales se
considerarn fuerzas ssmicas verticales constantes, proporcionales a
los pesos de las diversas partes en que se haya subdividido el
sistema para su anlisis, aplicadas en los respectivos centros de
gravedad y dirigidas todas hacia arriba o todas hacia abajo con el
objeto de producir las combinaciones ms desfavorables para cada uno
de los elementos sometidos a examen. La fuerza ssmica vertical
VPque acta sobre la parte del sistema individualizada por el ndice
p estar dada por la expresin VP = CV WP(4) donde WP es el peso de
la parte considerada y CV es el coeficiente ssmico de diseo para
las acciones verticales (nmero adimensional independiente del ndice
p). El procedimiento que debe seguirse para determinar el
coeficiente ssmico CV se da en los lugares adecuados de los
captulos 02 y 03.
CONTRATO DCT-01.12 ABRIL 201201.06.03Mtodo dinmicoEnel
mtododinmico, laestructuraoequipomateriadel anlisisse
representarpor unmodelolineal deparmetros concentrados. Noes
posible dar directivas de validez general respecto del nmero de
grados de libertad que deba emplearse en la modelacin, pues ello
depender de la distribucindemasas,
rigidecesyamortiguamientosentrelaspartesdel sistema analizado. En
elcaso de edificios, se emplear por lo menos un grado de libertad
por piso: el correspondiente a la traslacin en la direccin
horizontal para la cual se est efectuando el anlisis. Con
excepciones obvias, tales como estructuras con simetra de revolucin
vertical, el mnimo exigible en cuanto a complejidad del anlisis es
que se le lleveacaboparalaexcitacinssmicaactuandoencadaunadedos
direccioneshorizontales, consideradasseparadaeindependientementey
que, para cada una de ellas se determinen por lo menos los tres
primeros modos naturales. En sistemas con distribuciones
irregulares de masas o de rigideces, ya sea en planta o en
elevacin, esta exigencia mnima puede ser claramente insuficiente;
en estos casos, la Especificacin Tcnica Particular
sealarcualesycuantosgradosdelibertaddebenconsiderarseenel anlisis y
el nmero de modos naturales que es preciso determinar.La
determinacin por el clculodelas frecuencias naturales y delos
vectores modalesquese emplearn enlaevaluacin dela respuestase podr
hacer suponiendo que no hay amortiguamiento. Para determinar el
aporte de cada modo natural a las solicitaciones (fuerzas internas,
momentos de flexin, etc.), se calcular el esfuerzo de corte basal
Hj contribuido por el modo de orden j mediante la ecuacin: HJ = CJ
MJ(5) dondeCJ es el coeficiente ssmico modal dediseo para el modoj,
determinadosegnseindicamsadelante, yeslamasadel oscilador modal
equivalente calculadamediantela frmula: ( )Mmmji ijii iji
_,
22 (6)en que ij es la amplitud del movimiento de la masa
micuando el sistema oscila libremente en el modo j, el ndice est
para individualizar las masas consideradas en el modelo y las
sumatorias abarcan a todas las masas. El coeficiente Cj se obtendr
de la ecuacin: CONTRATO DCT-01.12 ABRIL 2012 ( )CA TRjj(7)donde
A(Tj) es la ordenada del espectro de respuesta lineal evaluada para
el perodo y amortiguamiento correspondiente al modo y R es un
coeficiente de modificacin de la respuesta que cumple el triple
propsito de tomar en cuenta la ductilidad de la estructura,
considerar la posibilidad de ms de una lnea de resistencia e
incorporar en el anlisis la experiencia relativa al comportamiento
de estructuras similares a la analizada frente a sismos reales.
Para equipos elctricos con componentes frgiles se emplear R = 1; es
decir, las solicitaciones ssmicas de diseo sern las que
correspondan a la respuesta evaluada mediante el modelo lineal.
Para edificios, estructuras y obras civiles los valores de R se
especifican en el Captulo 03. En general, el amortiguamiento se
especificar como una fraccin del
amortiguamientocrticoparacadaunodelos modos considerados enel
anlisis, sin necesidad de introducirlo mediante parmetros
concentrados en el modelo matemtico del sistema. Para la eleccin de
la fraccin del
amortiguamientocrticoqueseemplearencadacasoserespetarnlas
indicacionesdela clusula01.05 ydela Tabla1.1. Estadisposicin noes
aplicableaequiposelctricosconcomponentesfrgilesni asistemasque
contengan elementos destinados especialmente a disipar energa
(amortiguadores); para dichos equipos y dichos sistemas, el
amortiguamiento deber incorporarse en elmodelo matemtico mediante
elementos discretos de comportamiento lineal cuya constante de
amortiguamiento deber elegirse deacuerdoconel nivel
deesfuerzosydeformaciones. Enel casodelos equipos elctricos con
elementos frgiles se respetarn las disposiciones de la
clusula02.07.12 relativas al amortiguamiento. Las solicitaciones
Sresultantes dela superposicin delas solicitaciones modales Sj se
obtendrn de la ecuacin:S S S jjrjjr + 1212121 r 3 (8) donde r
indica nmero de modos incluidos en el anlisis. Las solicitaciones
ssmicas resultantes ocasionadas por el movimiento horizontal del
terreno en la direccin para la cual se est efectuando el anlisis
dinmico se superpondrn con las debidas a las acciones ssmicas
verticales. En general, estas ltimas se podrn asimilar a fuerzas
estticas en la forma especificadaenlaclusula01.06.02D.
Hacenexcepcinaestareglalas estructuras que sean sensibles a los
movimientos vibratorios verticales, tales CONTRATO DCT-01.12 ABRIL
2012como grandes voladizos, vigas presforzadas, puentes con luces
importantes, etc., paralascuales convienehacer
unanlisisdinmicoenladireccin vertical. Los casos en que el anlisis
dinmico en la direccin vertical resulta obligatorio sern sealados
en las respectivas Especificaciones Tcnicas Particulares, las
cuales indicarn, adems, la forma de combinar las
solicitacionesresultantesdedichoanlisisconlasobtenidasenel anlisis
ssmico para el movimiento horizontal. 01.07MEMORIA DE CALCULOLas
bases generales de clculo adoptadas, el mtodo de anlisis seguido,
las combinaciones de cargas consideradas en el examen de los
elementos estructurales, incluidos sus anclajes y conexiones, y los
criterios de aceptacin o rechazo empleados sern expuestos de manera
clara y ordenada en una memoria de clculo. Las normas, cdigos,
reglamentos, especificaciones de calidad de materiales oequipos,
procedimientosdepruebasoensayosyotrosdocumentosque hayan servido de
base debern ser citados de manera precisa. Cuando la prueba de
conformidad con las normas o Especificaciones se base
entodooenparteenprocedimientos analticos, esos procedimientos se
presentarnenlamemoriadeclculo, pasopor paso, detal modoqueel
anlisis pueda ser verificado en cada una de sus etapas. La memoria
de clculo sealar el o los casos ms desfavorables
contempladosenlaverificacindelasexigenciasrelativasalaresistencia,
tensiones admisibles, deformaciones, desplazamientos, estanqueidad
y otros requerimientos funcionales, segn corresponda en cada caso.
La memoria de clculo deber incluir los siguientes antecedentes que
servirn debaseindispensableparalaformulacindel modelomatemticoquese
emplear en el anlisis: (a) Caractersticas geomtricas del sistema
analizado: dimensiones generales deloscomponentes principalesdel
sistema, incluyendoloselementos estructurales y sus relaciones de
incidencia; reas, mdulos resistentes y momentos de inercia de
secciones transversales; holguras y tolerancias, segn corresponda
en cada caso particular.(b) Condicionesdeborde:paraelsistema
comoconjuntoyen lasuniones entre los elementos que lo componen.(c)
Distribucindelasmasas: delas partes ycomponentes principales,
elementos adheridosrgidamentea laestructura,cargas permanentesy
contenido, segn corresponda en cada caso particular.(d)
Caractersticas mecnicas de los materiales:mdulos de elasticidad,
punto de fluencia de materiales dctiles, resistencia a la ruptura,
etc.CONTRATO DCT-01.12 ABRIL 2012 Cuandoserecurraal
mtododinmicodeanlisis, lamemoriadeclculo debercontener
unadescripcinclaraycompletadel modelomatemtico empleado, en la cual
se identifiquen los elementos portadores de los parmetros
concentrados (masas puntuales, cuerpos rgidos, resortes,
amortiguadores, etc.), su forma de acoplamiento y las condiciones
de borde externas. Deber contener, adems, una definicin de las
coordenadas locales y globales empleadas para describir la
configuracin delsistema. Se individualizarn las direcciones
horizontales segn las cuales se haya supuesto que est dirigida la
accin ssmica y se dar elnmero de modos calculados para cada una de
ellas. En la memoria de clculo no podrn faltar los siguientes
resultados: matrices demasas y derigideces, frecuencias yvectores
modales, masas delos osciladores modales equivalentes, coeficientes
de participacin de los modos. Constarn, adems, las solicitaciones
ssmicas en cada uno de los elementos sometidos a verificacin, para
cada modo y cada una de las direcciones de anlisis,
juntoconlassolicitacionesresultantesdelasuperposicinmodal
espectral(clusula 01.06.03). Se harn las verificaciones exigibles
para los estados de carga que incluyen la accin ssmica, declarando
explcitamente el resultado de ellas. Si
losclculoshansidoefectuadosmediantecomputadoraelectrnica, se deber
proporcionar una descripcin delprograma empleado (o acceso a la gua
o manual del usuario) con el detalle suficiente para verificar los
datos de entrada, interpretar los resultados y determinar si los
clculos cumplen con las presentes Especificaciones. En el listado
que se entregue debe quedar clara constancia del programa empleado,
la estructura sometida a anlisis, los datos de entrada, los
resultados finales, las unidades utilizadas para expresar las
magnitudes fsicas y la fecha de procesamiento. Finalmente, en la
memoria de clculodeber constardemaneraexpresa y destacada que se
han cumplido las prescripciones contenidas en la presente
Especificacin y en las Especificaciones Tcnicas Particulares que
corresponda aplicar. CONTRATO DCT-01.12 ABRIL 2012TABLA 1.1 VALORES
TPICOS DEL AMORTIGUAMIENTONIVEL DE ESFUERZOS TIPO Y CONDICIN DE LA
ESTRUCTURA %1.BAJO. Esfuerzosbien- Tuberas muy importantes por
debajodel lmite de- Estructura de acero con uniones soldadas
proporcionalidad( debajo o apernadas, sin deslizamiento en las
conexiones de 0.25 veces el puntode- Estructura de hormign
presforzado o de hormign fluencia) armado, sin agrietamiento0.5 -
1.02.MEDIO. Esfuerzos no - Tuberas muy importantes1 - 2superiores a
ms o menos- Estructuras de acero con uniones soldadas; hormignla
mitad del de fluenciapresforzado; hormign armado con slo ligeras
grietas 2 - 3- Hormign armado considerablemente agrietado3 - 5-
Estructuras de acero con uniones remachadas o apernadas 5 -
73.ALTO. Esfuerzosen la - Tuberas muy importantes2 - 3 fluencia o
justo por debajo- Estructuras de acero con uniones soldadas o de
hormi- de la fluencia gn presforzado sin prdida completa del
presfuerzo 5 - 7 - Estructuras de hormign armado; hormign
presforzado con prdida total del presfuerzo 7 - 10 - Acero con
uniones remachadas o apernadas10 - 154.SOBRE LIMITE DE FLUEN- -
Tuberas 5CIA Con deformaciones- Estructuras de acero soldado7 -
10permanentes mayores- Estructuras de hormign armado y hormign
presforzado10 - 15que la deformacin - Estructuras de acero
remachada o apernado20convencional de fluencia5 TODOS LOS NIVELES.
- Sobre roca. Vs > 1.800 m/seg. (*)2 - 5para movimiento de
cabe-- Sobre terreno firme. Vs >600 m/seg (*)5 - 7ceo de la
estructura como- Sobre terreno con Vs
