ACTUALIZACION NORMA NCH

2369 DISEÑO SISMICO

CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES

Pedro Hidalgo O.Instituto de la Construcción

Revisor Sísmico WorleyParsons, IEC

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES ORIGEN, OBJETIVOS, PLAZOS

Por encargo y financiamiento del MINVU, el Instituto de la Construcción ha organizado el proceso de revisión.

Este proceso se extiende entre diciembre 2014 y diciembre 2016, a través de reuniones cada 14 días. El avance actual es de 45%.

El objetivo es redactar un borrador para ser entregado al INN para su discusión pública, aprobación y oficialización.

Es imprescindible la redacción de un Comentario aclarador, que explicite el espíritu detrás de las disposiciones de la norma.

Se estima que la versión revisada no estará disponible antes de 2018. La realidad chilena no permite un proceso de renovación más rápido, (comunidad pequeña y medios limitados). Plazos de renovación menores a 15 años conducirían a documentos que no se transformarían en un estándar nacional.

 

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES ASPECTOS GENERALES

El número de asistentes durante 2015 ha variado entre 25 y 30.

Los asistentes representan el espíritu y la práctica de la mayoría de los diseñadores.

Es de gran relevancia y proyección que este proceso de actualización reúna a usuarios y académicos en torno a una discusión concreta.

Se estima que hasta ahora, se ha invertido un total aproximado de 2000 horas de especialista, probablemente una de las mayores inversiones no instrumentales en Ingeniería Sismorresistente realizada en los últimos años en Chile.

Status legal de la norma. Existe preocupación por la suspensión de la oficialización de las normas a partir de 2010. El MINVU se ha comprometido con la oficialización de este documento.

 

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES ASPECTOS GENERALES Existe preocupación por los aspectos legales, de seguros y por la responsabilidad

de los profesionales que apliquen la norma. Ello se traducirá en textos cuidados, menos comprometedores, más filtrados y defensivos.

Alcance: de la fábrica de mermeladas de 100 cajas diarias a la nave de molienda de 100 KPTD. La norma de 2003 recogió la práctica de los grandes proyectos mineros e industriales. Al pasar los años, el alcance se ha extendido a industrias de menor tamaño, proyectos de energía, obras portuarias, etc. El alcance se ha ampliado para generar un documento aplicable a proyectos de orígenes, montos de inversión y expectativas de desempeño que son muy diversos.

Uso de la norma en el extranjero. La norma NCh 2369 ha pasado de ser un documento de uso local con ingenieros formados de una cierta manera, que podían interpretar el texto desde su experiencia, a ser aplicada por un número creciente de extranjeros, lo que ha llevado a lecturas e interpretaciones inesperadas. Se hace necesario que el nuevo texto sea más puro, menos local y con mayor vínculo con la normativa internacional. La normativa extranjera es de clara vocación no industrial, sino habitacional.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES ORGANIZACIÓN DEL PROCESO

TAREAS DEL COMITÉ CENTRAL

Capítulo 1: Alcance y campo de aplicación. Proposición encargada a Sergio Contreras.

Capítulo 4: Disposiciones de aplicación general. Proposiciones encargadas a Jorge Lindenberg.

Capítulo 5: Análisis sísmico. Proposiciones encargadas a un subcomité coordinado por Alberto Saez.

Capítulo 6: Deformaciones sísmicas. Proposiciones encargadas a un subcomité coordinado por Alberto Saez.

Capítulo 7: Elementos secundarios y equipos montados sobre estructuras. Proposiciones encargadas a un subcomité coordinado por Ángela Bahamondes.

Anexo: Disposiciones para uso de disposiciones sísmicas tipo ASCE-7 en el diseño de proyectos chilenos. Proposición encargada a Carlos Peña. 

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES ORGANIZACIÓN DEL PROCESO

SUBCOMITÉS CAPÍTULOS EXISTENTES 

Estructuras de Acero, Capítulo 8: Coordinador Ramón Montecinos. Hormigón Armado Tradicional, Capítulo 9: Coordinador Augusto Holmberg. Hormigón Prefabricado, Capítulo 9: Coordinador David Campusano. Fundaciones, Capítulo 10: Coordinador Ramón Verdugo. Estanques y Recipientes de Proceso, Párrafo 11.8: Coordinador José Solorza.

SUBCOMITÉS NUEVOS CAPÍTULOS

Obras Marítimas: Coordinador José Manuel González. Estructuras Mixtas y Estanterías de Almacenamiento: Coordinador Rodrigo Concha.

Centrales de Generación de Energía y Equipos Eléctricos: Coordinador Ernesto Cruz.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO 4 DISPOSICIONES DE APLICACIÓN GENERAL

Objetivos de desempeño de la norma:• Evitar el colapso para sismos más severos que el sismo de diseño. Debe

precisarse el sismo más severo. • Evitar o reducir a un tiempo mínimo la paralización de la operación. Debe

precisarse este objetivo y asociarlo a una demanda sísmica.• Las estructuras deben tener amplias reservas de energía antes de fallar. Otro

objetivo que requiere precisión. Combinaciones de cargas.• Se decidió usar las combinaciones de la norma NCh 3171, con algunas

modificaciones explícitas.• Se analizaron las combinaciones de cargas de ASCE 7.• Se normaliza el factor de mayoración del sismo en combinaciones LRFD.• Se introduce el sismo vertical en todas las combinaciones sísmicas.• Se dan reglas para combinar las tres componentes del sismo.• Se recomiendan combinaciones sismo-nieve, cuando esta última no tiene carácter

de eventual.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO 5 ANÁLISIS SÍSMICO

Espectro de diseño. Existe consenso entre los asistentes respecto a un hecho experimental: las estructuras diseñadas en el marco de la norma NCh 2369, leída y aplicada canónicamente, han mostrado un buen comportamiento durante los sismos severos recientes, con niveles de daño controlados y reparables. Esto ha conducido a no cambiar los niveles de diseño establecidos en la versión actual, lo que incluye espectros de diseño, factores R y razones de amortiguamiento ξ.

En general, se ha hecho un esfuerzo por precisar las disposiciones de análisis, y

eliminar interpretaciones, a veces erróneas, por parte del usuario de la norma.

Se precisa la masa sísmica que se debe considerar para sismos horizontal y vertical.

Espectro de demanda elástica. Dado que la norma de demanda sísmica no estará terminada antes de la entrada en vigencia de este proyecto, se ha decidido usar provisoriamente la demanda elástica de la norma NCh 2745. Este espectro es necesario para la obtención de espectros artificiales usados en los análisis tiempo-historia.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO 5 ANÁLISIS SÍSMICO

Uso de análisis (espectros) especiales. Se ha precisado la forma de obtener espectros de diseño a partir de los espectros obtenidos de estudios de riesgo sísmico. Se considera que la norma NCh 2369 entrega espectros de diseño que son consistentes con la demanda elástica representada por el espectro de la norma NCh 2745.

Se actualizan las disposiciones para el uso de sistemas con aislación basal y con

disipación de energía.• En estructuras con aislación basal, se usa la norma NCh 2745 como referencia,

con las modificaciones necesarias para las estructuras industriales.• En las estructuras con disipación de energía, dado que la norma correspondiente

no estará lista antes del término de este proyecto, se redactarán disposiciones transitorias, con referencia a una norma internacional si es necesario.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO 6 DEFORMACIONES SÍSMICAS

  Se modifica el espectro para el cálculo de las deformaciones sísmicas. Dado que

la norma de demanda sísmica no estará terminada antes de la entrada en vigencia de este proyecto, se ha decidido usar la demanda elástica de la norma NCh 2745 para evaluar las deformaciones sísmicas.

Se está evaluando la expresión para la separación entre estructuras.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO 7 ELEMENTOS SECUNDARIOS Y EQUIPOS MONTADOS SOBRE ESTRUCTURAS

  En proceso de revisión.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO 8 DISPOSICIONES ESPECIALES PARA ESTRUCTURAS DE ACERO

Relevancia de este capítulo para el diseño de estructuras metálicas en Chile. 

Este capítulo presenta una adaptación de las disposiciones de AISC 341 Seismic Provisions a la práctica chilena, que diseña con mayores niveles de resistencia y menores requisitos de ductilidad, en comparación con la norma norteamericana.

También incluye una serie de disposiciones que son típicas de la práctica chilena: uso de sillas en las bases de columnas, uso de los pernos de anclaje como elementos fusible para disipar la energía del sismo, incremento de la demanda de resistencia cuando no se puede proveer ductilidad, relajar los requerimientos de ductilidad cuando se dispone de sobrerresistencia sísmica, etc.

En pórticos arriostrados, se elimina la limitación del F.U. de 80% en diagonales sísmicas. También se produce un acercamiento con la redacción de AISC 341, para diagonales tipo Chevron.

En el diseño de conexiones de diagonales, no resuelto aun, se está discutiendo el introducir los factores de AISC 341 orientados a garantizar que la falla no se producirá en la conexión.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO 9 DISPOSICIONES ESPECIALES PARA ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN

  Pendiente. Sin antecedentes.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO 10 DISPOSICIONES SOBRE FUNDACIONES

  Modelación del terreno de fundación mediante resortes equivalentes. Requisito de área comprimida bajo la fundación: 80% para el R de diseño, sin

restricción para R = 1. Masa sísmica de fundaciones siempre se debe incorporar en el caso de mats. ¿Se debe considerar la inercia de los edificios enterrados? Mejorar la definición del nivel basal.

La verificación de la capacidad de soporte del suelo para cargas sísmicas debe considerar el efecto de una carga inclinada más un momento volcante.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO 10 DISPOSICIONES SOBRE FUNDACIONES

  Temas pendientes:

Coeficientes de balasto

Métodos de análisis de fundaciones rígidas

Métodos de análisis de fundaciones flexibles

Muros de contención

Muros TEM (Tierra Estabilizada Mecánicamente)

Empuje pasivo de suelos

Empuje sísmico para condición de reposo

Fundaciones profundas

Diseño de cáncamos

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES PÁRRAFO 11.8 ESTANQUES Y RECIPIENTES DE PROCESO

  Alcance:• Estanques cilíndricos verticales con fondo apoyado en fundación a nivel de suelo.• Estanques elevados.• Recipientes de proceso:

a) Recipientes de proceso verticalesb) Recipientes de proceso y estanques horizontales

• Silos.• Estanques subterráneos.• Chimeneas.

Normas aplicables. Parámetros sísmicos de diseño. Dispositivos de anclaje. Porcentajes de eficiencia. Disposiciones particulares de diseño.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO NUEVO DISPOSICIONES PARA OBRAS MARÍTIMAS

  Definición de parámetros sísmicos de muelles transparentes, con pilotes de acero,

para distintas tipologías de estructuras:

R = Factor de Modificación de Respuesta

ξ = Razón de Amortiguamiento, considerando efecto agua y suelo (uso de datos de mediciones realizadas)

Disposiciones para mecanismos de ductilidad y falla de muelles con vigas de hormigón o vigas de acero.

Cálculo de deformaciones sísmicas y sus límites para la continuidad operacional de las instalaciones.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO NUEVO DISPOSICIONES PARA OBRAS MARÍTIMAS

  Reducciones de sobrecarga de uso con sismo según tipo de estructura del muelle.

Modelación interacción pilote-suelo y aumentos permitidos para razones de amortiguamiento, (análisis especiales).

Aislación sísmica de muelles con equipos-grúas, cabezos de muelles graneleros, muelles con grúas Gantry. Mayor seguridad y garantía de continuidad de operación de equipos, posibilidad de modificar clasificación sísmica para equipos.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO NUEVO DISPOSICIONES PARA ESTRUCTURAS MIXTAS Y ESTANTERÍAS

  Pendiente. Sin antecedentes.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO NUEVO DISPOSICIONES PARA CENTRALES DE GENERACIÓN DE ENERGÍA Y EQUIPOS ELÉCTRICOS

Este capítulo puede eventualmente convertirse en una norma independiente. No obstante, el camino lógico es que nazca como un capítulo de la norma NCh 2369.

Bases de diseño para obtener un adecuado comportamiento sísmico de sistemas y equipos eléctricos y mecánicos asociados a la generación, transmisión y distribución de energía eléctrica. No incluye las torres de transmisión ni las estructuras altas en patios de subestaciones. (¿Torres de comunicaciones y antenas?).

Disposiciones deben ser compatibles con reglamentos y especificaciones

existentes.

Definición de criterios de desempeño, que incluya no solo la parte estructural sino también la funcionalidad del sistema eléctrico, asociado a diferentes niveles de solicitación sísmica.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO NUEVO DISPOSICIONES PARA CENTRALES DE GENERACIÓN DE ENERGÍA Y EQUIPOS ELÉCTRICOS – MATRIZ DE DESEMPEÑO

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES CAPÍTULO NUEVO DISPOSICIONES PARA CENTRALES DE GENERACIÓN DE ENERGÍA Y EQUIPOS ELÉCTRICOS

  Uso y modificaciones de combinaciones de cargas del capítulo 4. Clasificación de sistemas, equipos y estructuras. Definición de categorías de

desempeño.

Métodos de análisis sísmico para equipos y estructuras. Definición de parámetros sísmicos de diseño.

Disposiciones de serviciabilidad para equipos particulares, para asegurar funcionalidad eléctrica.

Requisitos adicionales: análisis especiales de sistemas complejos, uso de modelos especiales.

ACTUALIZACION NORMA NCh 2369 DISEÑO SISMICO CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES ANEXO DISPOSICIONES SÍSMICAS TIPO ASCE-7 EN EL DISEÑO DE PROYECTOS CHILENOS

  Planteamiento del problema: redacción de criterios de diseño con uso de ASCE 7,

lo cual es usual en los proyectos realizados por empresas extranjeras. Se ha intentado agregar disposiciones de NCh 2369 a las de ASCE 7. El resultado

no ha sido satisfactorio porque las filosofías de diseño sísmico de ambos documentos son diferentes.

Si el diseño sísmico debe cumplir con los mínimos establecidos en NCh 2369, es más lógico subir las demandas de resistencia, (espectro de diseño), de ASCE 7 de modo que estén por sobre lo exigido por NCh 2369. La comparación de demanda de resistencia debe hacerse a nivel de esfuerzo de corte basal. Con ello se pueden usar las disposiciones de ASCE 7 sin problemas.

Para una demanda de resistencia igual o mayor que la establecida en NCh 2369, y si el revisor sísmico así lo decide, se pueden relajar los requisitos de ductilidad establecidos para estructuras de acero en AISC 341, y para hormigón armado en ACI 318, (capítulo 14 ó 18), usando en su lugar NCh 2369, capítulos 8 y 9.

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  MUCHAS GRACIAS