Download reseña del curso: “nuevos criterios de diseño”

SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERIA GEOTECNICA
RESEÑA DEL CURSO: “NUEVOS CRITERIOS DE DISEÑO”
MANUAL DE LA COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD – DISEÑO POR
SISMO - VERSIÓN 2015
El pasado 1º de octubre del 2015, en el Colegio de Ingenieros Civiles de México
(CICM), se llevó a cabo el curso: Nuevos Criterios de Diseño del Manual de Obras
Civiles (MDOC)de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) – Diseño por Sismo –
Versión 2015, con el siguiente contenido:
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Introducción
Nueva Filosofía para el Cálculo de Espectros
Tuberías
Muros de Retención
Interacción Suelo- Estructura
La Introducción estuvo a cargo del Dr. Ulises Mena Hernández, quien hizo una
remembranza del contenido de las ediciones previas del Manual de CFE (1993 y
2008), de las razones que dieron origen a la edición 2015 y los cambios que ésta
contiene. Entre los cuales destacan: una nueva zonificación sísmica de la República
Mexicana, la ordenas espectrales se representan en función del amortiguamiento y
del periodo estructural, [a(Te, )], los espectros de respuesta en roca obtenidos con
el programa PRODISIS están asociados a periodos de retorno, se incluyen valores de
amortiguamiento que dependen del sistema estructural empleado y factores
reductores para el método simplificado (Q’ y R), entre otros.
El Dr. Luis Eduardo Pérez Rocha habló sobre la nueva filosofía para el cálculo de
espectros de diseño sísmico. Citó que el MDOC 1993 consideraba espectros
regionales, el MDOC 2008 espectros de sitio y en la nueva edición MDOC 2015 se
consideran espectros de aceleración constante, espectros regionales y espectros
específicos de sitio.
El Dr. Pérez Rocha detalló que los espectros de diseño por tipo de terreno se
construirán a partir de la aceleración máxima en roca o terreno rocoso (parámetro
directamente asociado al peligro sísmico), que se afectará con factores para tomar
en cuenta las condiciones del terreno.
Los espectros de diseño con efectos de sitio se construirán a partir de espectros de
peligro uniforme en roca y de propiedades dinámicas del suelo modelado como un
medio estratificado. Los efectos de sitio se tomarán en cuenta en forma explícita con
criterios que permitan considerar las amplificaciones dinámicas del terreno en
forma rigurosa.
Se considerarán tres niveles de importancia estructural: convencional (B),
importante (A) y muy importante (A+). En las estructuras del Grupo A se distinguen
las que pertenecen o se relacionan con el sector energético o industrial. En las
estructuras del grupo B se hace una división relacionada con el tamaño de la
construcción.
El nivel de seguridad implícito en los espectros de diseño dependerá de la
importancia de la estructura, y se especificará mediante una combinación de
espectros deterministas (para diferentes fuentes sísmicas) y probabilistas (para
diferentes periodos de retorno)
Se deberá confirmar para las estructuras del grupo A+ y A1, que todos los sistemas
de generación de temblores en la localidad estén considerados en las intensidades
sísmicas que caracterizan a los espectros de diseño (PRODISIS). Se deberá verificar
que todas las fuentes estén incluidas en el programa PRODISIS. De no ser así, habrá
que considerar un espectro determinista por cada fuente no incluida.
El Módulo de Tuberías estuvo a cargo del M.I. Nicolas Melchor García quien
mencionó que los criterios de diseño por sismo que presenta el MDOC 2008 para las
estructuras tipo tuberías, no se encuentran actualizados en su totalidad. Por ello
para tuberías enteradas, se propone la aplicación de métodos de análisis basados en
el nivel de deformaciones del terreno, es decir se considera la interacción sueloducto.
Las tuberías de acuerdo a su importancia y a sus requerimientos funcionales se han
clasificado en tres grupos:
Grupo A. Clase 1. Grado de seguridad alto. Su falla produce pérdida de vidas
humanas y/o económicas. Su función y operación es esencial durante y después del
sismo. Ejemplo: tuberías de suministro de gas a plantas de generación, líneas
principales de conducción de agua y redes contra incendio.
Grupo B, Clase 1 (B1). Mediana importancia. Su falla produce pérdida de vidas
humanas y/o económicas, su interrupción no provoca gran impacto social o
económico. Ejemplo: redes de distribución de agua potable, ductos con aceite y
tuberías de gas cuyas instalaciones son importantes en el sector energético
Grupo B, Clase 2 (B2). Baja importancia, su funcionamiento puede ser interrumpido
sin que se tengan perdidas socio económicas y pueden ser sustituidas en un tiempo
corto.
En el MDOC 2015 se incluye una metodología que permite clasificar las tuberías para
determinar el tipo de análisis a emplear, acorde a los requerimientos funcionales
antes, durante y después del sismo, como se muestra enseguida.
Metodología Propuesta para el Ánalisis Sísmico de Tuberías, en MDOC2015
Ing. Gualberto Hernández Juárez presentó los criterios de diseño para el análisis
sísmico de muros de retención de acuerdo a los diferentes tipos de falla y al
comportamiento de las estructuras.
Los análisis de la respuesta dinámica en muros de retención en el MDOC 2015 se
clasificó en dos grupos: Muros con desplazamiento activo y Muros con
desplazamiento restringido.
Un muro se considera con desplazamiento activo cuando el giro o corrimiento en su
base permite que se desarrollen esfuerzos cortantes en un plano potencial de falla.
Para estos casos, el análisis consiste en definir un estado de equilibrio límite, donde
intervienen las fuerzas de inercia generadas por una cuña deslizante del relleno
sobre el muro.
En el muro con desplazamiento restringido se considera que el muro es
infinitamente rígido, el terreno de desplante permite rotaciones en el muro, y se
desprecia la interacción del terreno de desplante con el relleno.
Para concluir el curso, el Dr. Javier Avilés presentó los criterios del MDOC para
Interacción Suelo-Estructura, quien mencionó que en el diseño sísmico de
estructuras de edificios ubicadas en terrenos de mediana y baja rigidez se deben
tener en cuenta los efectos de la interacción entre el suelo y la estructura
(interacción suelo–estructura) siguiendo las recomendaciones del MDOC y se
emplearán cuando en un modelo usado para el análisis sísmico de la respuesta de
una estructura no se consideran los efectos de la flexibilidad de la cimentación. Por
otra parte, los efectos de la interacción inercial se incorporarán en la determinación
de las fuerzas sísmicas y los desplazamientos de diseño de la estructura. Estos
efectos corresponden al alargamiento del periodo fundamental de vibración, la
modificación del amortiguamiento asociado y la reducción de la ductilidad de la
estructura, con respecto a los valores que se tendrían suponiendo que la estructura
se apoya rígidamente en su base.
Finalmente, mediante el empleo de una hoja de cálculo, en Excel, el Dr. Avilés
mostró mediante ejemplos prácticos los efectos que la interacción suelo estructura
tiene sobre los espectros de diseño sísmico.