AIS 180-13
AIS 180-13
In dice
fndice ....................................................................................................................................... ......................... 1
lntroducci6n .......................................... ............................................................................. ..............................6
Comunicaci6n de Ia Comisi6n Asesora Permanente para el
Regimen de Construcciones Sismo Resistentes ............................................................................... 7
Comite AIS 180 ................................................................................................................................................ 8
Capitulo 1 - GENERALIDADES ....................................................................................................................... 9
1.1 -
ESTRUCTURAS DIFERENTES DE EDIFICACIONES .. .. ...................................... ............................. ...... .................... 9
1.1.1 - Estructuras no cubiertas por las presentes recomendaciones ............. ........ .. .. .... ............. .. .. .. ...... . 10
1.1.2- Definiciones .. .... ................. ......................... .... .. .. .. ........ .............. .............. ................................ ... .... 10
1.2 - DISENO .... ........ ..................................... ............................... .......... .... ...... ... ........................... ............... .......... .. 12
1.3 - SELECCION DEL PROCEDIMIENTO DE ANALISIS .............................................................. .................................. 13
Capitulo 2 - DOCUMENTOS DE REFERENCIA ............................................................................ ................. 14
Capitulo 3- ESTRUCTURAS DIFERENTES DE EDIFICACIONES APOYADAS
SOBRE OTRAS ESTRUCTURAS ........................................................... ............................................ 16
3.1 - ESTRUCTURAS CUYA MASA ES MENOR DEL 25 POR CIENTO
DE LA MASA TOTAL DE LA EDIFICACION .. .... ............ .. ....................................... .... .. .. ......................... 16
3.2 - ESTRUCTURAS CUYA MASA ES MAYOR DEL 25 POR CIENTO
DE LA MASA TOTAL DE LA EDIFICACION .................................... .. ....... .. ................... ....... .. ... ............. . 16
3.2.1 - Caso 1 ...................................................... .... .. .. .................... .............. ......... ................ .. .... ............ ... 16
3.2.2 - Caso 2 .......... ..... .......... ...... .. ................. .. .. .... .. .. .............. ..... ....... ........ ..................... .... ........ ......... .... 17
3.3 - COMPONENTES ARQUITECTONICOS, MECANICOS 0 ELECTRICOS .................................................................. 17
Capitulo 4- REQUISITOS DE DISENO ESTRUCTURAL ................................................................................ 18
4.1 - PROCEDIMIENTO DE DISENO .................................................... ...................................... ........................... ...... 18
4 .1.1- Definicion del tipo de sistema estructural ...................................................................................... 18
a - Estructuras diferent es de edificaciones con un sistema estructural
asimilable al de edificaciones ................ .. .... ................................................................................. 18
b- Estructuras diferentes a edificaciones cuyo sistema estructural
no es asimilable al de edificaciones .. ........................ .......... ......... ............. ............ .......... .. .... .. ..... 18
c- Estructuras diferentes a edifica ciones con sistema estructural que
no esta definido ni en NSR-10 ni en AIS 180-13 ................. ................ .............. ......... .... ......... ...... 18
4 .1.2- Ajustes al espectro de disefio del Reglamento NSR-10 .............. ...... .............. .. .. ............ ....... .......... . 19
4 .1.3- Factor de importancia, I, y categoria de riesgo ....................................... ....................... .............. .... 19
4 .1.4 - Distribuci6n vertical de las fuerzas sfsmicas de disefio ............ .. ...................................................... 20
4.1.5- Estructuras diferentes de edificaciones que contengan
lfquidos, gases y s61idos granulares apoyada s en su base ........................................... ........ ............ 20
4.1.6- Limitaciones al uso de los documentos de referenda .. ....................................................... ............. 20
4.1.7- Reducci6n por efectos de int eracci6 n suelo-estructura ................................................... .... ...... ...... 20
4.1.8- Combinaci6n de los efectos gravitacionales con las fuerzas sfsmicas ............................ .. ................ 2 1
4.1.9- Uso de los factores de ausencia de redundancia y sobrerresistencia ........................................... ... 2 1
4.2 - ESTRUCTURAS RfGIDAS DIFERENTES DE EDIFICACIONES ...................... ......................................... .. ...... .. ........ 21
Tabla 4-1- COEFICIENTES PARA ESTRUCTURAS DIFERENTES
A EDIFICACIONES PERO SIMILARES A LAS DE EDIFICACIONES .................... .. ............. ........... 22
Tabla 4-2- COEFICIENTES PARA ESTRUCTURAS DIFERENTES
A EDIFICACIONES QUE NO SON SIMI LARES A LAS DE EDIFICACIONES ........ ......... ........ ......... 23
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4.3 - CARGAS ................................................ .... ........................................................................................................ 25
4.4 - PERIODO FUNDAMENTAL ................................................................................................................................ 25
4.5- LIMITE$ DE LA DERIVA ......................................................................................................................................25
4.6- REQUISITOS DE LOS MATERIALES ............................. ...... ................................................................................. 26
4.7- LfMITES DE LAS DEFLEXIONES Y SEPARACION ENTRE ESTRUCTURAS .............................................................. 26
4.8- ESPECTRO DE RESPUESTA PARTICULAR PARA EL SITIO .................................................................................... 26
4.9- ANCLAJES EN CONCRETO 0 MAMPOSTERfA .................................................................................................... 26
4.9.1- Anclajes en concreto .............................................. ......................................................................... 26
4.9.2 - Anclajes en mamposterfa ... ............................................................................................................. 26
4.9.3 - Calificaci6n sismica de los anclajes postinstalados en concreto o mamposterfa ........................... 27
Capitulo 5 - ESTRUCTURAS QUE NOS SON EDIFICACIONES PERO SON
ASIMILABLES ESTRUCTURALMENTE A ELLAS ................................................................................ 28
5.1- GENERALIDADES ...............................................................................................................................................28
5.2 - ANAQUELES PARA TUBERfAS ..................................................................... ...... ................................................ 28
5.2.1 - Bases para el disefio ........................................................................................................................ 28
5.3 - ANAQUELES DE ACERO PARA ALMACENAMIENTO .......................................................................................... 28
5.3.1- Requisitos generales ....................................................................................................................... 28
5.3.2 - Masa operativa ............................................................................................................................... 29
5.3.3 - Distribuci6n vertical de las fuerzas sfsmicas ................................................................................... 29
5.3.4- Desplazamientos sfsmicos ........................................................... ................................................... . 29
5.3.5- Procedimiento alternativo para anaqueles de acero para almacenamiento ........... ....................... 30
5.4 -INSTALACIONES DE GENERACION DE ELECTRICIDAD ....... .............................................................................. .. 30
5.4.1- Generalidades ............................ .............................................................................................. ....... 30
5.4.2 - Bases para el disefio ........................................................................................................................ 30
5.5- TORRES ESTRUCTURALES PARA TANQUES Y RECIPIENTES ........... ................ ... ........................................ ......... 30
5.5.1- Generalidades ......................................................... .... ....... .. .. .... ................................................... .. 30
5.6- MUELLES Y EMBARCADERO$ ............................................................................................................................ 31
5.6.1- Generalidades ............................................................ ........ ............................................................. 31
5.6.2 - Bases para el disefio ........................................................................................................................ 31
Capitulo 6 - REQUISITOS GENERALES PARA ESTRUCTURAS DIFERENTES DE EDIFICACIONES
Y QUE NO SON ASIMILABLES ESTRUCTURALMENTE A ELLAS .................................................... 32
6.1 - ESTRUCTURAS DE CONTENCION DE TIERRA ..................................................................................................... 32
6.2- TORRES Y CHIMENEAS ...................................................................................................................................... 33
6.3 - ESTRUCTURAS DE PARQUES DE DIVERSION ........................................................... .......................................... 34
6.4- ESTRUCTURAS HIDRAULICAS ESPECIALES .......... ...... .................. .............................. ........................................ 34
6.4.1- Bases para el disefio ........................................................................................................................ 34
6.5 - ESTRUCTURAS SECUNDARIAS DE CONTENCION ................................................................ .................. ............ 35
6.5.1 - Borde libre de Ia estructura secunda ria de contenci6n .................................................................. 35
6.6 - TORRES DE TELECOMUN ICACJON .................................................................................................................... 35
Capitulo 7- TANQUES Y RECIPIENTES ....................................................................................................... 36
7.1- GENERALIDADES ...............................................................................................................................................36
7.2 - BASES PARA EL DISENO .............................................................................. ...... ................................................ 36
Figura 7.2-1- Configuraciones tfpicas de tanques ..................................................................................... 37
7.3- RESISTENCIA Y DUCTILIDAD ...................................... .... ...... ............................................................................. 37
7.4- Fl.EXIBILIDAD DE LOS ADITAMENTOS DE TUBERfAS ......................................................................................... 38
Tabla 7.4-1- Desplaza mientos mfnimos de disefio para tuberfas acopladas ................... ......................... 39
Tabla 7.4-2- Relaci6n de anclaje, J ............................................. .............................................................. 40
7.5- ANCLAJE .................................................... .................. .. .................................................................................. 40
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7.6 - TANQUES PARA LfQU IDOS APOYADOS SOBRE El TERRENO ........ .. .......... ........ ................... .......... ................. .. 41
7.6.1 - Generalidades ......... ......................... ...................... ................ .......... ......... .......... ............................ 41
Figura 7.6.1-l(a) y (b)- Modelo dinamico de un tanque soportado
rfgidamente en el suelo .................. ............... ........ ........... ........ ....... .................. 44
Figura 7.6.1-l(c)- Modelo dinamico de un tanque soportado
rfgidamente en el suelo .................. ....................................................... ............ 45
Figura 7.6.1-2- Distri bu cio n de presiones hidrodinamicas en los
muros de los tanques .......................... .............................................................. 45
7.6.1.1- Distribucion de las fuerzas hidrodinamicas e inerciales ....... ...................................... .. .46
Figura 7.6.1.1-1- Transferencia del cortante tangencial a Ia base
de tanques circulares ........................................................................... ......... ..... 46
Figura 7.6.1.1-2- Distribuci on de fuerzas verticales: Tanques rectangulares ............... 46
Figura 7.6.1.1-3- Distribucion de fuerzas verticales: Tanqu es circulares .................... .47
Figura 7.6.1.1-4 - Distribucion de presiones hidrostaticas,
hidrodinamicas y fuerzas inerciales en los muros d e una
estructura rectangular que contenga lfquidos ................................................. .47
Figura 7.6.1.1-5- Distribucion de presiones hidrostaticas,
hidrodinamicas y fuerzas inerciales en los muros de
una estructura rectangular que contenga lfquidos .......................................... .48
7.6.1.2- Oleaje inducido por el sismo .... .......................... .. ........ .. ............ ................................... 48
Tabla 7.6-1- Borde libre mfnimo req uerido segun A. y F. en el sitio .... .. .. ...... .......... 49
7 .6.1.3 - Equipo y tu berfas ligadas ............................................................................................... 49
7 .6.1.4 - Elementos internos ......................... ........ .... ........................................... .. .. .. ............ ..... . 49
7.6.1.5 - Resistencia al deslizamiento .............................................................. ...... ...................... 49
7.6.1.6 - Transferencia del cortante loca l ........ .................................... .................. ...................... SO
7.6.1.7- Estabilizacion de Ia presion .................................................................... .......... ........ ...... 51
7.6.1.8 - Apoyo del cascaron ........................................................................................................ 51
7.6.1.9- Reparaci on, modificaciones y reconstruccion .............................................. .. ............... 51
7.7 - TANQUES Y RECIPIENTES PARA ALMACENAMIENTO Y TRATAMIENTO DE AGUA .............................. ............. 51
7.7.1- Acero soldado ........... .............. .. ,........................................................................................ ........ .. ... 52
7.7.2 - Acero pernado .................................. ................................................................, ................ ............ . 52
7.7.3 - Concreto reforzado y preesforzado ................................................................................................ 52
7.8- TANQUES Y RECIPIENTES PARA ALMACENAMIENTO DE LfQUIDOS PETROQU [M ICOS E INDUSTRIALES ......... 52
7.8.1- Acero soldado .... ..... ............................... ................................ .. ,......................................................52
7.8.2 - Acero pernado ............................... ,.. ................................. ............................................................. 53
7 .8.3 - Concreto reforza do y preesforzado .............................. .. ...... ...................................... .................... 53
7.9 - TANQUES APOYADOS SOBRE El TERRENO PARA ALMACENAMIENTO DE MATERIALES GRANULARES .......... 53
7.9.1 - Generalidades ............ ,............ ........... ............................ ...... .......... .............................................. ... 53
7 .9.2 - Determinacion de las fuerzas horizontales .................................. , .................................................. 53
7.9.3 - Distribucion de las fuerzas al cascaron y Ia cimentacion .. .......... ...... .. .... .................... .............. .. .... 53
7 .9.3.1 - Aum ento de Ia presion lateral ........................ ............................................................... 54
7 .9.3.2 - Masa efectiva ................................. .. ...... ........ ........................................................ ........ 54
7 .9.3.3 - Densidad efectiva ................................................................ .... ................... ................... 54
7 .9.3.4 - Deslizamiento horizontal .......... ....................... ...... .......... ........ .................................. ... . 54
7 .9.3.5 - Sistemas de anclaje combinadas .......................................................... ......................... 54
7.9.4 - Estructuras de acero soldadas ................ ............................ .... ........ .. .................................. .. .......... 54
7.9.5 - Estructuras de acero pernadas ....................................................................................................... 54
7.9.6- Estructu ras de concreto refo rzado ............ ...................................................... .. .... ......................... 55
7 .9.7 - Estructuras de concreto preesforzado .......................................................................... .... .............. 55
7.10- TANQUES Y RECIPIENTES ELEVADOS PARA LfQUIDOS Y MATERIALES GRANULARES ...... .. .. .. ........................ 55
7.10.1 -Generalidades ................ ............ .... ............. ...... ............................................ .... ....... ............ ,..... .... 55
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7.10.2 - Masa efectiva ...................... .. ...... .... .............. ... ............... .................. .. ...... .......... ..... ,.................. .. 55
7.10.3 - Efectos P-Delta .................................................................................. ...... ...................................... 56
7.10.4- Transferencia de las fuerzas horizonta les a Ia torre de apoyo ............................................... ...... 56
7.10.5- Evaluaci6n de estructuras susceptibles de fall a por pandeo ............... .. .......... ....... .... ...... ............ 57
7.10.6 - Estructuras de acero soldadas para almacenamiento de agua ............ ............................. ............ 57
7.10.7 - Tanques compuestos con pedestal de concreto ,................. ................................ ......................... 57
7.10.7.1 - Procedimientos de analisis ..................... ....................... ,..... .............................. .. ........ 57
7.10.7.2- Perfodo de Ia estructura ........................... ...... ....... ........................... ................... ,....... 58
7.11- CALDERAS Y RECIPIENTES A PRESION .. ............... .... .............. ............. ...... ....... ,............ ......... ......................... 58
7.11.1 - Generalidades ............ ....... ................... ................ ................................... ............... ............ .... ....... 58
7.11.2 - Calderas y recipientes a presion ASME .......... ...... ................ ......................................................... 58
7.11.3- Amarres de equipos y refractarios internos ........ .. .......... ...... ....................................................... 58
7.11.4- Acople dinamico del recipiente y Ia estructura de soporte ..................................................... ..... 59
7.11.5- Masa efectiva ....................................... ....................................................................................... .. 59
7.11.6- Otras calderas y recipientes a presion .......................................................................... ................ 59
Tabla 7.11-1- Resistencia maxima de los materia les ............................................ ...................... 59
7.11.7 - Apoyos y amarres para calderas y recipientes a presion ................................ .......... .................... 60
7.12 - TANQUES ESFERICOS PARA LfQUIDOS Y GASES ............................................ .. .......... .. ................................... 60
7.12.1- Generalidades ............. ................................................. .. .. .. ............... .... ..... .. ...... ........................... 60
7.12.2 - Tanques esfericos ASME ........ ......................... ................... .. ............ ......................... .................... 60
7.12.3- Amarres de equipos y refractarios internos ....... .................................................... .. .. .... .... .......... 6i ..
7.12.4- Masa efectiva ......................................................................................... ................................. ...... 61
7.12.5- Tanques esfericos apoyados sobre pastes y contravientos .. ........................................................ 61
7.12.6- Tanques esfericos sobre apoyos de faldon .......................... ........ .... .... ......................................... 62
7.13- TANQUES PARA GASES LICUADOS Y LfQUIDOS REFRIGERADOS .......................................... .. ............ ............ 62
7.13.1 - Generalidades .......................... .......................... .... .......... .. .. .... ..................... ...................... .......... 62
7.14- RECIPIENTES HORIZONTALES PARA LfQU IDOS 0 VAPOR APOYADOS SOBRE SILLAS .................. .. .. .. .. .... ....... 62
7 .14.1- Generalidades ............ .... .............. ........... ............................................... ....................................... 62
7.14.2- Masa efectiva ....... .. ........ ............ ............ ................................ .... ........ ........................................... 62
7 .14.3- Diseno del recipiente ................................ .. ...... ......................... .... .. .... ..................... .... .... ............ 62
REFERENCIAS ........................................................ ......................................................................................... 64
Apendice A - DETERMINACION DE LAS FUERZAS SISMICAS
DE DISENO DE ACUERDO CON ASCE 7-10 ........................................................................... 68
A.1- INTRODUCCION ....... .................................... .......................................................... ................................. .... ...... 68
A.2- MOVIMIENTOS SfSMICOS CORRESPONDIENTES AL MAXIMO SISMO CONSIDERADO (MCE) .......................... 69
Tabl a 11.4-1 de ASCE 7-10- Coeficiente de sitio F........................................................................................ 71
Tabla 11.4-2 de ASCE 7-10- Coeficiente de sitio Fv ........................................... ...... ....................... ...... ......... 71
A.3 - MOVIMIENTOS SfSMICOS DE DISENO ............................. ................................................................................. 72
Figura A.3-1 - Espectro de aceleraciones de disefio de ASCE 7-10 para 5% de amortiguamiento .... .. .......... 73
A.4- COEFICIENTE SfSMICO DE RESPUESTA ................................................................................... ........... .. .... .. ....... 73
A.5- DETERMINACION DEL PERfODO FUNDAMENTAL DE LA ESTRUCTURA SEGUN ASCE 7-10 .............................. 75
A.6 - DISTRIBUCI6N DE LA FUERZAS SfSMICA EN LA ALTURA DE LA ESTRUCTURA EN ASCE 7 10 ........................... 76
A.7- REQUISITOS DE DERIVA DE ASCE 7-10 ................ ............................................................................................. 76
Tabla 12.12-1 de ASCE 7-10 - DERIVA DE PISO PERMITIDA .. .. ........ ...... ......................... ........ ........................ 77
A.8- CONVERSION DE LAS ECUACIONES DEL AIS 180 AL FORMATO DE ASCE 7-10 ................ ........ ......................... 77
Apendice B - CONVERSION DE LAS FUERZAS SISMICAS DE DISENO DEL
REGLAMENTO COLOMBIANO NSR-10 AL FORMATO DE ASCE 7 10 .......................... .............. 79
B.1 - GENERALIDADES .......... ...... ...... .......................................................... .......... ............................ ........................ 79
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6.2 - COMPARACJON DE LOS ESPECTROS DE DISENO .. ..... .. ........ .......... ...................................................... ..... ........ 79
Fig. 6.2-1- Espectro de aceleraciones de diseno del documento ASCE 7-10 .......... ........ ......... ..................... 80
Fig. 6.2-2 -Espectro de aceleraciones de diseno del Reglamento NSR-10 .......................................... .. ......... 80
6.3- OBTENCION DE VALORES DE Ss YSt DE ASCE 7-10 DADO QUE SE TIENEN A. y Av DE NSR-10 .. ....... ............ 81
Apendice C - MOVIMIENTOS SJSMICOS DE DISENO EXPRESADOS EN
EL FORMATO DE ASCE 7-10 PARA COLOMBIA ............................................................................ 82
Mapa de valores de Ss para Colombia ...... ................................................ ... .................................................... 83
Mapa de valores de S 1 para Colombia ................................................ ........ .. .......... ............................ .......... ... 84
GLOSARIO ...................................................................................................................................................... 85
Glosario Espanol-lngles .... ................... ............ .... ......... ......... ...................... .. .... ............. .... ................. .... .. ...... . 85
English-Spanish Glossary .................... ............ .... .... ......... ............................................... .... ............. .... .... .. ...... . 92
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Introd ucci6n
El Reglamento NSR-1 0 emitido mediante el decreto 926 de 2010 al amparo de Ia Ley 400 de
1997, y modificado por los decretos 2525 de 2010, 092 de 2011 y 340 de 2012, es de
cumplimiento obligatorio para el diseiio de edificaciones en todo el territorio nacional. Es
importante recordar Ia definicion de edificacion de acuerdo con Ia Ley 400 de 1997:
Edificaci6n: Es una construcci6n cuyo uso principal es Ia habitaci6n u ocupaci6n por seres
humanos.
En el Articulo 3 de Ia Ley 400, se establece claramente que las disposiciones de Ia ley y sus
reglamentos no incluyen en su alcance el diseiio y construccion de estructuras especiales
como puentes, torres de transmision, torres y equipos industriales, muelles, estructuras
hidraulicas y todas aquellas estructuras cuyo comportamiento dinamico difiera del de
edificaciones convencionales. Es por esto que en el Apendice A-1 del Reglamento NSR-1 0 se
establecen unas recomendaciones basicas y de manera complementaria se indica que se
puede consultar el documento "Norma A/S-180 - Requisites de diseflo sismo resistente para
algunas estructuras diferentes a edificaciones", 2010, que corresponderia a Ia traduccion y
adaptacion del Capitulo 14 del documento NEHRP 2003. Sin embargo, practicamente de
manera simultanea con Ia emision del Reglamento NSR-10, se emite en el aiio 2010 el
documento ASCE 7/10 que puede considerarse una actualizacion del documento NERHP del
2003 y por lo tanto Ia Asociacion Colombiana de lngenierfa Sismica, AIS, decide detener Ia
publicaci6n original y acometer Ia traduccion y adaptacion de las partes correspondientes del
documento ASCE 07/10 para tener una referencia completamente al dfa con los avances
internacionales.
Aun tratandose de un documento de referencia, que no es de cumplimiento obligatorio a
diferencia del cuerpo principal del Reglamento NSR-10, teniendo en cuenta que cualquier
modificacion al Reglamento debe ser aprobada por Ia Comision Asesora Permanente para el
Regimen de Construcciones Sismo Resistentes, en Ia reunion del 19 de noviembre de 2012, Ia
Asociacion Colombiana de lngenierla Sismica presento a Ia Comision el documento basado en
Ia adaptaci6n al medio colombiano del ASCE 07/10 para aprobacion de Ia Comision. Como
consta en el documento anexo, Ia Comision aprobo de manera unanime que se hubiera
utilizado como base el documento ASCE 07/10 en Iugar del NEHRP 2003 referido
original mente en el Apendice A-1 del Reglamento NSR-1 0 y es asi como Ia Asociacion
Colombiana de lngenierla Sismica produjo el presente documento el cual se espera sea una
referencia valiosa para el diseiio y construccion de estructuras especiales de acuerdo con las
excepciones indicadas en el numeral 1.1 .1.
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Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio
Direcci6n del Sistema Habitacional
Republica de Colombia
COMISION ASESORA PERMANENTE PARA EL REGIMEN
DE CONSTRUCCIONES SISMO RESISTENTES
(Creada por Ia Ley 400 de 1997)
CAP-361-20 12
Bogota D.C., diciembre 20 de 2012
Senores
ASOCIACION COLOMBIANA DE INGENIERIA SISMICA
Carrera 19 A W 84-14 Of 502
Ciudad
REF: Documento AIS-180-1 3
Respetados Senores:
Tal como consta en el Acta N"108 de Ia reunion del 19 de noviembre de 2012. Ia Comisi6n
estudi6 el documento denominado AIS-180-13 y aprob6 de manera unanime que este
documento basado en Ia traducci6n del ASCE 7/10 en Iugar del documento NEHRP 2003, sea
Ia referenda que se menciona en el numeral A-1 .1.1 del Apendice A-1 - Recomendaciones
sismicas para algunas estructuras que se salen del alcance del reglamento, del
Reglamento Colombiano de Construcci6n Sismo Resistente NSR-10.
Cordialmente ,
Secre/aria de Ia Comrsi6n.
2i5 Asocoao6n Colombrana de lngemeria Sismrca
Carrera t9A W 84-14 Ofiona 502 • Bogota 0 C . COLOMBIA • Teletono 530-0826 • Fax 530--0827
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Asociaci6n Colombiana de lngenierla Sismica Comite AIS 180
Director del Comite:
Luis Enrique Garcia R.
Miembros del Comite:
Malena Am6rtegui R.
Luis Enrique Aycardi F.
Carlos Eduardo Bernal L.
Gabriel Andres Bernal G.
Roberto Caicedo D.
Omar Darfo Cardona A.
Eduardo Castell R.
Juan Francisco Correal
Luis Garza V.
Luis Eduardo Loverde L.
Mario Andres Salgado G.
Alberto Sarria M .
Jorge Segura F.
Gabriel Valencia C.
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AIS
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RECOMENDACIONES AIS 180-13
Capitulo 1
GENERALIDADES
La Ley 400 de 1997 (CRC, 1997) 1 establece los requisitos de sismo resistencia que deben tener
obligatoriamente las edificaciones construidas en el territorio de Ia Republica de Colombia. El presente
documento trata los requisitos de sismo resistencia de algunas de las estructuras que no estan
contempladas en el alcance de Ia Ley 400 de 1997, pero que no obstante requieren un diseno de sismo
resistencia par razones de protecci6n a Ia vida de las personas que trabajan en elias o par razones de
defensa del patrimonio invertido en elias.
Las presentes recomenda ciones son una adaptaci6n a las circunstancias colombianas de los
requisitos contenidos en el documento ASCE 7-10 (ASCE, 2010) para estructuras que no hacen parte de
edificaciones. Par lo tanto, no tiene f uerza de obligatoriedad legal bajo Ia Ley 400 de 1997 par estar
fuera de su alcance, pero se homologa a ella a traves de consideraciones de protecci6n de Ia vida y el
patrimonio am11ogas y concordantes. Para efectos de su aplicabilidad, debe ser adoptada como una
parte de Ia reglamentaci6n municipal, departamental o nacional que Ia exija aut6nomamente, o como
parte de los terminos de una rela ci6n contractual o extracontractual. Ademas, el Reglamento
Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes NSR-10 (MAVDT, 2010), adoptado par media del
Decreto 926 de 2010, Ia incluye como procedimiento apropiado de consulta en su Apendice A-1.
Las presentes recomendaciones tecnicas solo comprenden las estructuras que estan claramente
incluidas y reglamentadas en ella. Se excluyen explfcitamente los puentes, las obras portuarias, las
torres que hacen parte de sistemas de transmisi6n de energfa de alto voltaje, y otras. Dada su adopci6n
voluntaria por Ia entidad o persona que Ia exija, se descarga en ella Ia responsabilidad de su
aplicabilidad y por ende se Iibera a Ia Asociaci6n Co lombiana de lngenierfa Sismica - AIS de cualquier
responsabilidad en su aplicaci6n pues Ia Asociaci6n, a pesar de que ha tomado todas las medidas
apropiadas de rigor en Ia revision y aprobaci6n del presente documento por consenso dentro de sus
miembros, no puede asumir responsabilidad alguna por asuntos sobre los cua les no fue consultada
formalmente, par escrito y por media de un contrato suscrito para ese fin. Quien decida utilizar las
presentes recomendaciones, lo hace a su propio riesgo y bajo Ia premisa de que conoce sabre el tema y
tiene los conocimientos academicos y tecnicos correspondientes.
1.1- ESTRUCTURAS DIFERENTES DE EDIFICACIONES
Las estructuras diferentes a edificaciones incluyen estructuras auto portantes que resisten cargas
gravitacionales y deban resistir los efectos de los movimientos sfsmicos del terreno como se definen en
1.1.2. Se incluyen las estructuras diferentes de edificaciones apoyadas sabre el terreno o sabre otra
estructura, las cuales deben ademas resistir las fuerzas impuestas par su operaci6n y las fuerzas sfsmicas
minimas definidas en el presente documento. El diseno debe seguir los requisites apropiados del
Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes NSR-10 con las modificaciones que se
1
Las citas bibliograficas se presentan en Ia secci6n Referencias con Ia sigla de quien publico el documento, seguida
del af\o de publicaci6n.
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indican en el presente documento para los casas cubiertos par el. Para algunos casas particulares se
refiere al usuario a documentos de referencia citados explfcitamente en el presente documento, dando
los ajustes apropiados para hacerlos compatibles con el y con el Reglamento NSR-10. El disefio de Ia
cimentacion debe seguir lo requerido par el Reglamento NSR-10 con las modificaciones que se indican
en el presente documento para algunos casas particulares.
1.1.1 -
Estructuras no cubiertas por las presentes recomendaciones
Se excluyen del alcance del presente documento las siguientes estructuras:
•
•
•
Puentes, pasos elevados y subterraneos viales y otras obras de infraestructura vial.
Obras portuarias, excepto aquellas contempladas en el nume ral 5.6.2.
Las que no sean asimilables a las estructuras cubiertas en las Tablas 4-1 y 4-2 del presente
documento.
1.1.2 - Definiciones
Las siguientes definiciones corresponden a una traduccion de algunas de las correspondientes
contenidas en el Capitulo 11 del ASCE 7-10, limitandose a las que son relevantes para efectos del usa del
presente documento. Se indica entre parentesis el termino que se define en ingles y se presenta en letra
cursiva lo que se varia con respecto a Ia definicion original en el documento ASCE 7-10:
Anaqueles de almacenamiento (Storage racks) - lncluye anaqueles industriales para estibas,
anaqueles moviles y anaqueles para apilar con montacargas, ya sean de acero estructural o fabricados
con acero formado en frio o laminado en caliente. No incluye otros t ipos de anaquel tales como
anaqueles en los cuales el montacargas puede ingresar debajo o pasar a traves de el, anaqueles en
voladizo, anaqueles portatiles, o anaqueles construidos con materiales diferentes al acero.
Apoyo del equipo (Equipment support) -
Elementos estructurales, ensamblajes de elementos, o
elementos fabricados, incluyendo riostras, porticos, patas, arrastres, ajustadores, tirantes o sillas, que
transmiten fuerzas gravitacionales y operacionales entre el equipo y Ia estructura.
Categorfa de diseno sfsmico (Seismic design category) - Una clasificacion asignada a Ia
estructura con base en su categorfa de riesgo y Ia severidad de los movimientos sfsmicos de disefio en el
Iugar, como se definen en Ia Seccion 4.1.3 del presente documento.
Conexiones flexibles (Flexible connections) - Conexiones ent re componentes de equipos que
permiten movimientos traslacionales 0 rotacionales, 0 ambos, sin que se presenten problemas que
afecten su desempeno. lncluyen, par ejemplo, uniones universales, fuelles, juntas de expansion y
mangueras metalicas flexibles.
Edificaci6n (Building) - Cualquier estructura cuyo usa incluye ocupacion par seres humanos.
Estructura (Structure) - Aquella que se construye de acuerdo con los requisitos del Reglamento
NSR-10 para edificaciones o de acuerdo con el presente documento cuando no se trata de estructuras
de edificaciones.
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Estructura diferente a Ia de una edification (Nonbuilding structure) - Una estructura diferente a
Ia de una edificaci6n, cuya estructura corresponde a uno de los tipos de estructura cubiertos par el
presente documento y que cumple con las limitaciones dadas en el.
Estructura tipo pendulo invertido (Inverted pendulum-type structure) - Estructura en las cuales
mas del 50 par ciento de Ia masa de Ia estructura esta concentrada en su parte mas alta sabre una
estructura esbelta en voladizo en Ia cual Ia estabi lidad de Ia masa localizada arriba depende de Ia
restricci6n rotacional que provea allf Ia estructura esbelta en voladizo.
Estructuras diferentes de edificaciones cuyo sistema estructural es asimilable al de edificaciones
(Nonbuilding structures similar to buildings) - Una estructura diferente a una edificaci6n y que se
disef\a y construye de una manera asimilable a las estructuras de edificaciones, que va a comportarse al
ser sometida a movimientos sfsmicos fuertes de una forma similar a las estructuras de edificaciones, que
tiene un sistema estructural para cargas gravitacionales y que tiene un sistema resistente a fuerzas
slsmicas que esta dentro de los sistemas cubiertos par las Tab/as A.3-1 a A.3-4 del Reglamento NSR-10 o
dentro de Ia Tabla 4-1 del presente documento.
Fuerzas sismicas {Seismic forces) - Las fuerzas prescritas relacionadas con Ia respuesta de Ia
estructura a los movimientos slsmicos, para ser utilizadas en el disef\o de Ia estructura y sus
componentes.
Movimientos sismicos correspondientes al sismo max1mo considerado (MCE) [Maximum
considered earthquake (MCE) ground motion] -Los efectos slsmicos mas severos considerados por
estas recomendaciones tal como se definen a continuaci6n :
Aceleraci6n de respuesta del terreno ajustada por riesgo para el sismo max1mo
considerado (MCER) [Risk-targeted maximum considered earthquake (MCER) ground
motion response acceleration] - Los efectos slsmicos mas severos considerados par estas
recomendaciones determinados para Ia orie ntaci6n que lleve al mayor valor de respuesta
maxima a los movimientos slsmicos horizontales y ajustado por riesgo de colapso de Ia
estructura.
Media geometrica de Ia aceleraci6n pico del terreno para el sismo maximo considerado
(MCEc) [Maximum considered earthquake geometric mean (MCEc) peak ground
acceleration] - Los efectos sfsmicos mas severos considerados par estas recomendaciones para
Ia media geometrica para Ia aceleraci6n pica del terreno y sin ajustar por riesgo de colapso de Ia
estructura. La aceleraci6n pica del terr~no (MCEc) ajustada par los efectos de sitio (PGAM)
se utiliza en estas recomendaciones para Ia eva luaci6n del potencial de licuaci6n, potencial de
flujo lateral, asentam ientos inducidos por el sismo y otros aspectos de Indole geotecnica.
Movimientos sismicos de diseno (Design earthquake ground motion) -
Movimientos sfsmicos
que corresponden ados tercios {2/3) de los correspondientes al Maximo Sismo Considerado (MCER) .
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Reglamento NSR-10 (Colombian Seismic Code NSR-10) Reglamento Colombiano de
Construcciones Sismo Resistentes NSR-10 (MAVDT, 2010) expedido par media del Decreta 926 del19 de
marzo de 2010 par parte del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (hoy Ministerio de
Vivienda, Ciudad y Territorial, bajo las autori zadones concedidas par Ia Ley 400 de 1997 (CRC, 1997). El
Reglamento NSR-10 ha sido modificado posteriormente a su expedici6n par media de los Decretos 2525
del13 de julio de 2010 (MAVDT, 2010b), 0092 del17 de enero de 2011 (MAVDT, 2011) y 0340 del13 de
febrero de 2012 (MAVDT, 2012) .
Sismo caracterlstico (Charaterisitic earthquake) - Un sismo que se determina que puede ocurrir
en una falla activa con una magnitud igual al mejor estimative de Ia maxima magnitud que puede
generarse en Ia falla, sin ser menor que Ia maxima magnitud que haya ocurrido hist6ricamente en ella.
Sismo de diseno (Design earthquake) -
Efectos producidos par un sismo que son dos terdos
(2/3) de los efectos correspondientes producidos par el Maximo Sismo Considerado {MCER).
Sistema de resistencia sismica (Seismic force-resisting system) - Las partes del sistema
estructural que se consideran en el disefio como designadas para resistir las fuerzas sismicas prescritas.
Tanques y recipientes anclados mecanicamente (Mechanically anchored tanks and vessels) Tanques y recipientes que tienen anclajes mecanicos que les permiten resistir el momenta de vuelco.
Tanques y recipientes auto anclados (Self-anchored tanks) - Tanques y redpientes que son
estables bajo el momenta de vuelco de disefio sin que haya necesidad de colocar anclajes mecanicos
para resistir ellevantamiento.
Tipo de perfil de suelo (Site class) - Clasificad6n asignada al perfil de suelo de un sitio con base
en los tipos de suelo subyacentes y sus propiedades mecanicas como se definen en e/ Capftulo A.2 del
Reglamento NSR-10.
1.2- DISENO
En el disefio de estructuras diferentes de edificadones debe proveerse suficiente rigidez,
resistencia y ductilidad co nsistentes con lo requerido para edificaciones en el Reglamento NSR-10 con el
f in de resistir las fuerzas impuestas par Ia gravedad, su usa y los efectos causados par el viento, el sismo
y otros efectos ambientales . Los parametres de disefio para obtener Ia rigidez, resistencia y ductilidad
son los prescritos en el Reglamento NSR-10 y los documentos de referenda enumerados en el Capitulo
2.
Las fuerzas y otros efectos causados par el sismo de disefio se deben evaluar de acuerdo con lo
requerido par el Reglamento NSR-10. Con elfin de poder utilizar los requisites particulares dados en los
documentos de referenda, en los cuales los efectos sismicos se expresan de Ia forma como los define el
documento ASCE 7-10, debe utilizarse lo presentado en el Apendice B para convertir los valores de los
parametres de los requeridos par el Reglamento NSR-10 al formate utilizado en el documento ASCE
7-10.
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Los procedimientos de analisis y aplicaci6n de las fuerzas a Ia estructura, las resistencias de los
elementos estructurales y otros criterios de disef\o deben determinarse usando los requisitos del
Reglamento NSR-10. En los casos en los cuales el Reglamento NSR-10 no defina el procedimiento a
emplear, este debe ser el definido por el documento de referencia. Cuando el documento de referenda
defina el procedimiento de disef\o por medio del metodo de esfuerzos de trabajo, se deben emplear las
combinaciones de carga prescritas en Ia Secd6n B.2.3 del reglamento NSR-10.
1.3 - SELECCION DEL PROCEDIMIENTO DE ANALISIS
El procedimiento de analisis para estructuras diferentes de edificaciones cuyo sistema estructural
es asimilable al de edificaciones debe selecdonarse de acuerdo con Ia Secd6n A.3.4 del Reglamento
NSR-10. Las estructuras que no son asimilables a las de edificaciones deben analizarse utilizando el
metodo de Ia fuerza horizontal equiva lente del Capitulo A.4 del Reglamento NSR-10 o el metodo del
analisis dinamico presentado en el Capitulo A.S del Reglamento NSR-10, o el procedimiento de analisis
prescrito por el documento de referenda.
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Capitulo 2
DOCUMENTOS DE REFERENCIA
AIS 180-13 acepta el uso de los siguientes documentos de referenda con las salvedades y
limitaciones que se dan en las secciones correspondientes:
Oocumentos del American Concrete Institute - ACI
American Concrete Institute
38800 Country Club Drive
Farmington Hills, Ml 48331
USA
•
ACI 307 -Code Requirements for Reinforced Concrete Chimneys
• ACI 313 - Standard Practice for the Design and Construction of Concrete Silos and Stacking
Tubes for Storing Granular Materials
• ACI 318- Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary,
• ACI 350.3 -Standard Practice for the Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures
• ACI 355.2 - Qualification of Post-Installed Mechanical Anchors in Concrete and Commentary
• ACI 371R- Guide to the Analysis, Design, and Construction of Concrete-Pedestal Water Towers
Documentos del American Institute of Steel Construction - AISC
American Institute of Steel Construction
One East Wacker Drive, Suite 700
Chicago, IL 60601-1802
USA
•
Design Guide 7 - Industrial Buildings- Roofs to Anchor Rods
•
Design Guide 25- Frame Design Using Web-Tapered Members
Documento del American National Standards Institute - ANSI
American National Standards Institute
25 West 43rd Street, 4th Floor
New York, NY 10036
USA
•
ANSI/RMI MH 16.1 - Specification for the Design, Testing, and Utilization of Industria l Steel
Storage Racks
Documentos del American Petroleum Institute - API
American Petroleum Institute
1220 L Street
Washington, DC 20005-4070
USA
• API 12B - Bolted Tanks for Storage of Production Liquids, Specification 12B
• API 620- Design and Construction of Large, Welded, Low Pressure Storage Tanks
• API 650- Welded Steel Tanks for Oil Storage
• API 653 - Tank Inspection, Repair, Alteration, and Reconstruction
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Documentos de Ia American Society of Civil Engineers - ASCE
American Society of Civil Engineers
1801 Alexander Bell Drive
Reston, VA 20191-4400
USA
•
ASCE - Guidelines for Electrical Transmission Line Structura l Loading
•
ASCE- Design of Latticed Steel Transmission Structures
Documentos de Ia American Society of Mechanical Engineers- ASME
American Society of Mechanical Engineers
Three Park Avenue
New York, NY 10016-5900
USA
• ASME BPVC-01 - Boi ler and Pressure Vessel Code
• ASME - STS - 1 - 2011- Steel Stacks
Documentos del American Water Works Association- AWWA
American Water Works Association
6666 West Quincy Avenue
Denver, CO 80235
USA
•
AWWA D100 - Welded Steel Tanks for Water Storage
•
AWWA 0103 - Factory-Coated Bolted Steel Tanks for Water Storage
•
AWWA D110- Wire- and Strand-Wound Circular Prestressed Concrete Water Tanks
•
AWWA 0115- Tendon-Prestressed Concrete Water Tanks,
Documentos del Metal Building Manufacturers Association Metal Building Manufacturers Association
1300 Sumner Avenue
Cleveland, OH 44115-2851
USA
• Seismic Design Guide for Metal Building Systems
• Fire Resistance Design Guide for Metal Building Systems
MBMA
Documento del National Fire Protection Association - NFPA
National Fire Protection As sociation
1 Batterymarch Park
Quincy, MA 02269-9101
USA
•
NFPA 59A- Production, Storage, and Handling of Liquefied Nat ural Gas (LNG)
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Capitulo 3
ESTRUCTURAS DIFERENTES DE EDIFICACIONES
APOYADASSOBREOTRASESTRUCTURAS
Cuando una estructura diferente de edificaciones que este comprendida entre los tipos de
estructura presentados en Ia Tabla 4-2 este apoyada sabre otras estructuras y Ia estructura diferente de
edificaciones no hace parte del sistema principal de resistencia ante fuerzas slsmicas, se puede utilizar
uno de los dos metodos dados en 3.1 y 3.2.
3.1 -
ESTRUCTURAS CUYA MASA ES MENOR DEL 25 POR CIENTO DE LA MASA TOTAL DE LA
EDIFICACI6N
Para el caso en el cual Ia masa de Ia estructura diferente de edificaciones es menos del 25 par
ciento de Ia suma de Ia masa de Ia estructura diferente de edificaciones y Ia masa de Ia estructura que le
da apoyo, las fuerzas slsmicas de disef\o de Ia estructura diferente de edificaciones deben determinarse
de acuerdo con las prescripciones del Capitulo A.9 - Elementos no estructurales, del Reglamento
NSR-10. Los valores de RP y aP deben ser los indicados en el Capitulo A.9 de NSR-10. La estructura de
apoyo debe disef\arse de acuerdo con los requisitos del Capitulo A.3 del Reglamento NSR-10 6 de
acuerdo con los requisitos dados en el Capitulo 5 del presente documento. La masa de Ia estructura
diferente de edificaciones, MP, debe incluirse dentro de Ia masa total de Ia estructura, M .
3.2- ESTRUCTURAS CUYA MASA ES MAYOR DEL 25 POR CIENTO DE LA MASA TOTAL DE LA
EDIFICACI6N
Para el caso en el cual Ia masa de Ia estructura diferente de edificaciones es igual o mayor del 25
par ciento de Ia suma de Ia masa de Ia estructura diferente de edificaciones y Ia masa de Ia estructura
que le da apoyo, debe realizarse un analisis en el cual se combinen las propiedades estructurales de
ambas para determinar las fuerzas slsmicas de disef\o como se indica en 3.2.1 y 3.2.2.
3.2.1 -
Caso 1
Cuando el perfodo fundamental, T, de Ia estructura diferente de edificaciones analizada
independientemente como empotrada en su base es menor de 0.06 s, Ia estructura diferente de
edificaciones debe considerarse como un elemento rfgido. La estructura de apoyo debe disef\arse de
acuerdo con los requisitos del Capitulo A.3 del Reglamento NSR-10 6 de acuerdo con los requisitos
dados en el Capitulo 5 del presente documento y se permite que el valor de R 0 a utilizar para el sistema
que incluye las dos estructuras sea el correspondiente a Ia estructura de apoyo y Ia masa M
corresponda a las suma de Ia masa de las dos estructuras. La estructura diferente de edificaciones y sus
accesorios debe disef\arse par el procedimiento y fuerzas de disef\o definidas en el Capitulo A.9 del
Reglamento NSR-10 pero usando como valor de RP el valor de R 0 que le corresponda en Ia Tabla 4-2
del presente documento y el valor de aP debe tomarse como Ia unidad (1.0).
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3.2.2 - Caso 2
Cuando el perlodo fundamental, T, de Ia estructura diferente de edificaciones analizada
independientemente como empotrada en su base es mayor o igual a 0.06 s, Ia estructura diferente de
edificaciones debe considerarse como parte de Ia estructura de apoyo y debe disefiarse de acuerdo con
los requisites dados en el Capitu lo 5 del presente documento. Se permite que el valor de R 0 a utilizar
para el sistema que incluye las dos estructuras sea el menor entre el valor para Ia estructura de apoyo
segun el Capitulo A.3 del Reglamento NSR-10 y el de Ia estructura diferente de edificaciones segun el
Capitu lo 5 del presente documento. La estructura diferente de edificaciones y sus accesorios debe
disefiarse para las fuerzas de disef\o que se obtienen del anal isis que incluye las dos estructuras
3.3 - COMPONENTES ARQUITECTONICOS, MECANICOS 0 ELECTRICOS
Los elementos no estructurales arquitect6nicos, eh:ktricos o mecanicos apoyados sabre una
estructura diferente de edificaciones deben disefiarse de acuerdo con los requisites del Capitulo A.9 del
Reglamento NSR-10.
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Capitulo 4
REQUISITOS DE DISENO ESTRUCTURAL
4.1 - PROCEDIMIENTO DE DISENO
Las estructuras diferentes de edificaciones para las cuales exista un procedimiento de disefio
sismica en los documentos de referencia deben disefiarse utilizando el procedimiento del documento de
referencia correspondiente modificado segun se indica en el presente documento. Para los tipos de
estructuras diferentes de edificaciones para las cuales nose indique un documento de referencia, deben
disefiarse para las fuerzas sismicas que se prescriben en los Capitulos 5 y 6 del presente documento,
pero estas fuerzas no pueden ser menores que las que se obtendrfan par media del metoda de Ia fuerza
horizontal equivalente del Capitulo A.4 del Reglamento NSR-10 cumpliendo las siguientes adiciones y
modificaciones:
4.1.1 _Definicion del tipo de sistema estructural debe definirse como se indica a conti nuaci6n:
a.
El sistema estructural de resistencia sismica
Estructuras di(erentes de edificaciones con un sistema estructural asimilab/e a/ de
edi(icaciones - Para estructuras diferentes de edificaciones con un sistema estructural
asimilable al de edificaciones el sistema estructural de resistencia sismica debe
seleccionarse dentro uno de los sistemas presentados en las Tablas A.3-1 a A.3-4 del
Reglamento NSR-10 6 en Ia Tabla 4-1 del presente documento, cumpliendo las
limitaciones prescritas para el sistema, las limitaciones en altura para el sistema
estructural y Ia capacidad de disipaci6n de energia (DMI, DMO o DES) segun Ia zona de
amenaza sismica. Los valores de R 0 y n 0 indicados en Ia tabla correspondientes deben
utilizarse para determinar el corte basal de disefio, las fuerzas de disefio de los
elementos y las derivas de piso como se indica en el Reglamento NSR-10. Los requisites
de detallado deben ser los indicados en Ia tabla correspondiente.
b. Estructuras di(erentes a edi(icaciones cuyo sistema estructural no es asimilable a/ de
edi(icaciones - Para estructuras diferentes a ed ificaciones cuyo sistema estructural no
es asimilable al de edificaciones, el sistema estructural de resistencia sismica debe
seleccionarse en Ia Tabla 4-2 del presente documento, cumpli endo las limitaciones
prescritas allf para el sistema, las limitaciones en altura para el sistema estructura l y Ia
capacidad de disipaci6n de energia (DMI, DMO o DES) segun Ia zona de amenaza
sismica. Los valores de R 0 y n 0 indicados en Ia Tabla 4-2 deben utilizarse para
determinar el corte basal de disefio, las fuerzas de disefio de los elementos y las derivas
de piso. Los requisites de detallado deben ser los indicados en Ia Tabla 4-2.
c.
Estructuras diferentes a edi(icaciones con sistema estructural que no esta definido ni en
NSR-10 ni en A/5 180-13 - En los casas en los cuales ni en Ia Tabla 4-1 ni en Ia Tabla 4-2
exista un sistema estructura l de resistencia sismica que describa adecuadamente el
sistema estructural de Ia estructura diferente a edificaciones, Ia resistencia ante fuerzas
sismicas y los demas criterios de disefio se deben obtener del documento de referencia
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que sea aplicable al tipo de estructura diferente de edificaciones. Los requisitos de
disef\o y detallado deben ser los prescritos por el documento de referencia .
4.1.2 Ajustes al espectro de diseiio del Reglamento NSR-10 En el disef\o de estructuras
diferentes de edificaciones al amparo de Ia presentes recomendaciones cuyo valor del
coeficiente de reducci6n de resistencia R 0 se obtiene de Ia Tabla 4-2, se establece un valor
minimo para el valor del espectro de aceleraciones, s., calculado para el valor del perfodo
fundamental, T, de Ia estructura definido en Ia Secci6n A.4.2 del Reglamento NSR-10 los
cuales deben cumplirse segun se indique, asf:
(4.1-1)
b.
s. (T);::: 0.03R 0
(4.1-2)
(4.1-3)
d.
Para estructuras localizadas donde Aves mayor o igual a 0.35g en vez del limite de Ia
ecuaci6n (4.1-3) debe usarse el siguiente:
(4.1-4)
Sa (T) ;::: 1.45A)R0 •
e.
Para tanques y recipientes disef\ados de acuerdo con AWWA 0100, AWWA 0103, el
Apendice E de API 650, el Apendice L de API 620, torres y chimeneas disef\adas de
acuerdo con ACI 307, y torres de acero disenadas de acuerdo con ASME-STS-1:
i.
En vez del limite representado porIa ecuaci6n (4.1-2) debe usarse:
s. (T);::: 0.01R 0
ii.
(4.1-5)
Para tanques y recipientes disef\ados de acuerdo con AWWA 0100, AWWA
0103, el Apendice E de API 650, el Apendice L de API 620, torres y chimeneas
disef\adas de acuerdo con ACI 307, y torres de acero disenadas de acuerdo con
ASME-STS-1 localizadas donde Aves mayor o igual a 0.35g en vez del limite
representado porIa ecuaci6n (4.1-4) debe usarse el de Ia ecuaci6n (4 .1-3)
f.
Los valores mfnimos del espectro anteriores no ap lican para Ia evaluaci6n de los efectos
co nvectivos (causados por el oleaje inducido por el sismo) delliquido en tanques.
4.1.3 Factor de importancia, I, y categorla de riesgo- El factor de importancia I y Ia categorfa de
riesgo asociado aplicable para estructuras diferentes de edificaciones se sustenta con base en
el riesgo relacionado con el contenido y Ia funci6n de Ia estructura. El valor de I debe ser el
mayor valor determinado de:
a.
El documento de referencia aplicable dentro de los documentos enumerados en 2.
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b. El mayor valor que defina Ia Secci6n A.2.5 del Reglamento NSR-10 correspondiente a Ia
estructura.
c.
El valor que se especifique dentro del presente documento cuando se defina dentro de
el para Ia estructura a disefiar.
4.1.4 Distribution vertical de las fuerzas sfsmicas de diseno - La distribud6n en Ia altura de las
fuerzas sfsmicas de disefio de las estructuras diferentes de edificaciones cubiertas por Ia
presente Secci6n 4.1 deben establecerse asf:
a.
Utilizando los requisites del metodo de Ia fuerza horizontal equivalente del Capftulo A.4
del Reglamento NSR-10.
b. Utilizando los procedimientos del metodo del analisis dinamico del Capitulo A.S del
Reglamento NSR-10.
c.
De acuerdo con el procedimiento del documento de referenda apropiado para Ia
estructura espedfica diferente de edificaciones.
4.1.5 Estructuras diferentes de edificaciones que contengan Hquidos, gases y solidos granulares
apoyadas en su base - Para las estructuras diferentes de edificaciones que contengan
lfquidos, gases y s61idos granulares apoyadas en su base como se definen en Ia Secci6n 7.1, las
fuerzas mfnimas de disefio sfsmico no pueden ser menores que las que prescriba el
documento de referenda apropiado para ese tipo de estructuras.
4.1.6 Limitaciones al uso de los documentos de referenda - Cuando un documento de referenda
prescribe los procedimientos para el disefio sismo resistente de ese t ipo particular de
estructuras diferentes de edificaciones cubiertas por el alcance del presente documento, el
documento de referenda no debe utilizarse, al menos que se cumplan las siguientes
condiciones:
a.
Las aceleraciones sfsmicas del terrene y los coeficientes sfsmicos de disefio
corresponden a los utilizados ya sea en el Reglamento NSR-10 o en el documento ASCE
7-10.
b.
Los valores de las fuerzas horizontales totales y el memento de vuelco en Ia base a
utilizar en el disefio no son menores del 80 por ciento del corte basal de disefio y el
momenta de vuelco, ajustados por efectos de interacci6n suelo-estructura, que los que
se obtendrfan ya sea por medio del Reglamento NSR-10 o el documento ASCE 7-10.
4.1.7 Reduction por efectos de interaction suelo-estructura- Se permite redu cir el cortante en Ia
base por efectos de interacci6n suelo-estructura como se indica, ya sea, en Ia Secci6n 19.2.1
del documento ASCE 7-10 o en el Capftulo A.7 el Reglamento NSR-10, incluyendo su Apendice
A-2, pero en ningun caso pueden llevar a una re ducci6n mayor del 30 por ciento con respect o
al valor que se tendrfa sin tener en cuenta los efectos de interacci6n suelo-estructura .
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4.1.8 Combinaci6n de los efectos gravitacionales con las fuerzas sismicas A menos que se
indique algo diferente para un caso particular dentro del presente documento las
solicitaciones gravitacionales se deben combinar con las fuerzas sfsmicas de disef\o utilizando
las combinaciones de carga dadas en Ia Secci6n 8.2.4 del Reglamento NSR-10.
1
4.1.9 Uso de los factores de ausencia de redundancia y sobrerresistencia - Cuando el presente
documento requiera el uso del factor de ausencia de redundancia $r este debe
1
1
determinarse de acuerdo con los requ isites de Ia Secci6n A.3 .3.8 del Reglamento NSR-10.
Cuando el presente documento requiera el uso del factor de sobrerresistencia 0 0 este debe
1
1
determinarse de acuerdo con los requisites de Ia Secci6n A.3.3.9 del Reglamento NSR-10.
4.2 - ESTRUCTURAS RiGIDAS DIFERENTES DE EDIFICACIONES
Las estructuras diferentes de edificaciones que tengan un perfodo fundamental T menor de
0.06 S incluyendo sus anclajes deben disef\arse para el corte basal Vs indicado en Ia siguiente ecuaci6n :
1
1
1
1
(4.2-1)
Donde:
Aa
=
Coeficiente que representa Ia aceleraci6n horizontal pico efectiva, para disef\o dado en A.2.2
Fa
=
del Reglamento NSR-10.
Coeficiente de amplificaci6n que afecta Ia aceleraci6n en Ia zona de periodos cortos debida a
g
=
los efectos de sitio dado en Ia Secci6n A.2.4 del Reglamento NSR-10, adimensional.
Aceleraci6n debida a Ia gravedad (9.8 m/s2 ).
I
M
=
=
coeficiente de importancia definido en 4.1.3.
Masa operacional de Ia estructura diferente de edificaciones.
1
1
El corte basal v. debe distribuirse en Ia altura de acuerdo con lo indicado en el Capitulo A.4 del
Reglamento NSR-10.
En el disef\o de los elementos de esta estructura rigida diferente a edificaciones debe utilizarse un
coeficiente de modificaciones de respuesta igual a Ia unidad (R = 1.0) .
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Tabla 4-1 - COEFICIENTES PARA ESTRUCTURAS DIFERENTES A EDIFICACIONES
PERO SIMILARES A LAS DE EDIFICACIONES
Tipo de estructura diferente a
edificaciones
Requisitos de
detail ado
Maxima altura permitida h 0 (m)
Ro
no
para cada zona de amenaza sismica
4.0
2.0
Sin limite
lntermedla
Sin limite
Baja
Sin limite
5.0
2.0
50 m
Sin limite
Sin limite
3.0
2.0
10m
Sin limite
Sin limite
2.0
2.0
30m
Sin limite
Sin limite
1.5
1.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
7.0
3.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
7.0
3.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
4.5
3.0
12m
Sin limite
Sin limite
2.5
2.0
35m
Sin limite
Sin limite
1.5
1.0
Sin limite
Sin lim ite
Sin limite
4.5
3.0
Nose
permite
Sin limite
Sin limite
2.5
2.0
25m
Sin limite
Sin limite
0.8
1.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
2.5
2.0
Nose
permite
Nose
permite
Sin limite
2.0
2.0
30m
Sin limite
1.0
1.0
Sin lfmite
Sin limite
2.5
2.0
Nose
permite
Nose
permite
Nose
permi te
Nose
permite
Sin limite
0.8
1.0
10m
Sin limite
Alta
1. Anaqueles de acero para
almacenamlento
2. Sistema estructural combinado
a. Porticos de acero con diagonales
concentricas (DES}
b. Porticos de acero con diagonales
concentricas (DMI)
I. Permitiendo un aumento en Ia
altura maxima
Seccion S.3
Capitulo F.3 del Titulo
F de NSR-10
Capitulo F.3 del Titulo
F de NSR-10
Capitulo F.3 del Titulo
F de NSR-10
Capitulo F.2 del Titulo
ii. Sin limite en Ia altura maxima
F de NSR-10
3. Sistema estructural de portico reslstente a mementos
Capitulo F.3 del Titulo
a. Porticos de acero resistentes a
mementos con capacidad especial de
F de NSR-10
dislpacion de energia (DES)
b. Porticos de concreto resistentes a
Titulo C de NSR-10
mementos con capacidad especial de
incluyendo el Capitulo
disipacion de energia (DES)
C.21
Capitulo F.3 del Titulo
c. Porticos de acero resistentes a
F de NSR-10
mementos con capacidad moderada de
disipacion de energia (DMO)
Capitulo F.3 del Titulo
i. Permitiendo un aumento en Ia
altura maxima
F de NSR-10
Capitulo F.3 del Titulo
ii. Sin Ifmite en Ia altura maxima
F de NSR-10
d. Porticos de concreto resistentes a
Titulo C de NSR-10
incluyendo el Capitulo
mementos con capacidad moderada de
disipacion de energia (DMO}
C.21
Titulo C de NSR-10
i. Permitiendo un aumento en Ia
incluyendo el Capitulo
altu ra maxima
C.21
Titulo C de NSR-10
ii. Sin limite en Ia altura maxima
incluyendo el Capitulo
C.21
e. Porticos de acero resistentes a
Capitulo F.3 del Titulo
mementos con capacidad minima de
F de NSR-10
disipacion de energia (DMI)
Capitulo F.3 del Titulo
i. Permitiendo un aumento en Ia
F de NSR-10
altura maxima
Capitulo F.2 del Titulo
ii. Sin lfmite en Ia altura maxima
F de NSR-10
Titulo C de NSR-10
f. Porticos de concreto resistentes a
excluyendo el Capitulo
mementos con capacidad minima de
dislpacion de energia (DMI}
C.21
Titulo C de NSR-10
I. Permitiendo un aumento en Ia
excluyendo el Capitulo
altura maxima
C.21
Nose
permite
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Tabla 4-2- COEFICIENTES PARA ESTRUCTURAS DIFERENTES A EDI FICACIONES
QUE NO SON SIMI LARES A LAS DE EDIFICACION ES
Tipo de estructura diferente a
Requisites d e
edificacione s
det allado
1. Tanques elevados, recipientes, silos o tolvas
a. Sabre apoyos arriostrados simetricos
Secci6n 7.10
que no son simi lares a ed ificaciones
b. Sabre apoyos no arriost rados, o
Secci6n 7. 10
sabre apoyos arriostrados asimetricos
que no son similares a edificaciones
2. Recipientes horizontales de acero
Secci6n 7.14
sol dado apoyados sabre sillas
3. Tanques y recipient es apoyados sobre
t orres estructurales similares a
Secci6n 5.5
edificaciones
4. Tanques de fondo plano apoyados sabre el terreno:
a. De acero o de plastico reforzado con fibras:
Capitulo 7
i. Anclados mecanicamente
ii. Auto anclados
Capitulo 7
b. De concreto reforzado o preesforzado :
i. Con base reforzada no
Capit ulo 7
deslizante
ii. Anclados sabre base flexible
Capit ulo 7
iii. Base flexible no anclada ni
Capit ulo 7
restri ngida
c. Todos los otros casas
5. Silos de concreto construido en sitio con
Secci6n 6.2
paredes continuas hasta Ia cimentaci6n
6. Todas las estruct uras de mamposterfa
reforzada de bloque de perforaci6n vertical
Secci6n 4.1
que no son similares a edificaciones y que
se detail an como mamposterfa estructural
con disipacion moderada (OMO)
7. Todas las estructuras de mamposteria
reforzada de bloque de perforaci on vertical
Secci6n 4.1
que no son similares a edificaciones y que
se detallan como mamposteria estructural
con disipaci6n minima (OMI}
8. Todas las estructuras de mamposterfa no
seccion 4.1
reforzada que no son simi lares a
edificaciones
Secci6n 6.2 y ACI 307
9. Chimeneas y torres (stacks) de concreto
10. Estructuras de acero o concreto en
voladizo vertical con masa distribuida que
no estan cubiertas anteriormente tales
como torres, chimeneas, silos, recipientes
verticales con apoyos de fald6n o apoyados
sabre un solo pedestal :
a. De acero soldado
b. De acero soldado con deta llado
especial
c. Concreto re forzado o preesforzado
d. Concreto reforzado o preesforzado
con detal lado especial
M axima
altura
permitida
h 0 (m)
Ro
no
3.0
2.0
50 m
Sin limite
Sin limite
2.0
2.0
18m
Sin limite
Sin limit e
3.0
2.0
Sin limite
Sin limite
Sin limit e
p ara cada zona de amenaza sismica
Alta
lntermedia
Baja
Utilizar los valores apropiados del tipo de estructura para
sistema combinado o sistema de portico resistente a momentos
del Capitulo A.3 del Reglamento NSR-10 ode Ia Tabla 4-1.
3.0
2.0
Sin limite
2.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
Sin limite
2.5
Sin limite
2.0
2.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
3.0
2.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
1.5
1.5
Sin limite
Sin limite
Sin limite
1.5
1.5
Sin limite
Sin limite
Sin limite
3.0
1.75
Sin limite
Sin limite
Sin limite
2.5
2.0
15 m
Sin limit e
Sin limite
2.0
2.5
Nose
permite
50 m
Sin limit e
1.25
2.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
2.0
1.5
Sin limite
Sin limite
Sin limite
2.0
2.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
3.0
2.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
2.0
2.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
3.0
2.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
Seccion 6.2
Secci6n 7. 10
Secciones 7.10,
7.10.5(a) y (b)
Secci6n 7.10
Secci6n 7.10 y
Capit ulo C.2 1 del
Titu lo C de NSR-10
Continu a ...
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Tabla 4-2 (Continuaci6n) -
COEFICIENTES PARA ESTRUCTURAS DIFERENTES A EDIFICACION ES
QUE NO SON SIMILARES A LAS DE EDIFICACIONES
Requisitos de
Tipo de estructura diferente a
11. Torres en celosia (auto-portantes o con
tirantes), torres atirantadas y chimeneas
12. Torres de enfriamiento
a. En concreto o acero
b. En est ruct ura de madera
13. Torres de telecomunicaciones:
a. En ceiosia en acero
b. De poste
i. En acero
ii. En madera
iii. En concreto
c. En portico
i. En acero
ii. En madera
iii. En concreto
14. Est ruct ura de parques de diversion o de
monumentos
15. Estructuras tipo pendulo invertido
(excepto tanques elevados, recipientes,
silos y tolvas)
16. Avisos y vailas publicitarias
17. Todas las otras estructuras que no se
asemejen a edificaciones, auto-portantes y
tanques o recipientes, que no se hayan
cubierto anteriorment e o no esten
cubiertos en los documentos de referenda
altura
permitida
h 0 (m)
no
para cada zona de amenaza sismica
Alt a
lntermedia
Baj a
3.0
2.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
3.5
3.5
1.75
3.0
Sin limite
15m
Sin limite
Sin limite
Sin limite
Sin limite
3.0
1.5
Sin limite
Sin limit e
Sin limite
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
Sin limite
Sin limite
Sin limite
Sin limite
Sin limite
Sin limite
Sin limite
Sin limite
Sin limite
3.0
1.5
2.0
1.5
1.5
1.5
Sin limite
Sin limite
Sin limite
Sin limit e
Sin limite
Sin lim ite
Sin limite
Sin limite
Sin limite
Seccion 6.3
2.0
2.0
Sin limite
Sin limite
Sin limite
Seccion A.3.6.11 de
NSR-10
2.0
2.0
Sin limit e
Sin limite
Sin limite
3.0
1.75
Sin limite
Sin limite
Sin limite
1.25
2.0
15m
Sin limite
Sin limite
detallado
edificaciones
Maxima
Ro
Seccion 6.2
Seccion 6.6
l
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4.3- CARGAS
La masa efectiva, M, de Ia estructura diferente a edificaciones debe incluir Ia masa
correspondiente a Ia carga muerta y otras cargas (todas elias divididas por Ia aceleraci6n de Ia gravedad
g), como se define a continuaci6n:
M
=
Masa sismica efectiva Ia cual incluye Ia masa correspondiente a Ia carga muerta total por
encima de Ia base de Ia estructura y ademas Ia correspondiente a las siguientes cargas segun
sea el caso:
1. En areas utilizadas como deposito, debe incluirse como mfnimo el 25 por ciento de Ia
masa correspondiente a Ia carga viva del piso, excepto:
a. Cuando Ia masa de Ia carga viva de lo depositado corresponde a menos del 5 por
ciento de Ia masa sismica efectiva en un nivel de Ia estructura, no hay necesidad
de incluirla.
b. No hay necesidad de incluir Ia masa correspondiente a Ia carga viva en garajes
publicos ni en areas de parqueo al aire libre.
2. Cuando Ia Secci6n 4.2 .2 requiere que Ia ca rga de particiones se incl uya dentro de Ia carga
de disefi6 del piso, se debe incluir Ia masa correspondiente a su peso rea l o a una carga
2
mfnima de 0.48 kN/m , Ia que sea mayor.
3. La masa operativa de todos los equipos permanentes.
4. La masa correspondiente a Ia carga de nieve, hie lo y granizo.
5. La masa correspondiente a las cargas causadas por elementos de pa isajismo y otros
materiales de jardines en las cubiertas, o areas si milares.
6. En las estructuras diferentes a ed ificaciones, debe incluir, ademas, Ia masa de todo el
contenido de operaci6n normal en el caso de tanques, recipientes, si los, tolvas y el
contenido de las tuberfas.
4.4- PERIODO FUNDAMENTAL
El perfodo fundamental, T, de Ia estructura diferente de edificaciones debe determinarse usando
las propiedades estructurales y las caracterfsticas de deformaci6n de los elementos resistentes con base
en un ana lisis debidamente sustentado, como se indicae Ia Secci6n A.4.2.1 del Reglamento NSR-10.
4.5- LIMITES DE LA DERIVA
No hay necesidad de cumplir con los lfmites de deriva dados en el Capitulo A.6 del Reglamento
NSR-10 cuando por med io de un ana lisis debidamente sustentado se pruebe que los lfmites allf dados
pueden excederse sin que se afecte Ia estabilidad estructural, Ia de los elementos anclados a Ia
estru ctura, o Ia de los elementos que Ia interconectan con otras estructuras o edificaciones, tales como
pasarelas, esca leras, rampas o tuberfas. Los efectos P-Delta deben tenerse en cuenta cuando sean
crfticos para Ia estabilidad de Ia estructura, su operaci6n, o ambos.
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4.6 - REQUISITOS DE LOS MATERIALES
Los requisitos para los materiales estructurales del Reglamento NSR-10 son de obligatorio
cumplimiento para las estructuras diferentes de edificadones cubiertas por el presente documento, a
menos que en else exima algun requisito en particular.
4.7- LIMJTES DE LAS DEFLEXIONES Y SEPARACION ENTRE ESTRUCTURAS
Deben cumplirse los lfmites para las deflexiones horizontales y separaci6n entre edificaciones
dados en el Capitulo A.G del Reglamento NSR-10, a menos que se eximan explfdtamente dentro del
presente documento para un caso en particular.
4.8- ESPECTRO DE RESPUESTA PARTICULAR PARA EL SITIO
Cuando se requiera realizar un estudio particular de respuesta en el sitio porque asi lo exija el
Reglamento NSR-10 (vease Ia Secci6n A.2.10 del Reglamento NSR-10} o un documento de referenda de
los indicados en el Capitulo 2, este debe realizarse de acuerdo con lo prescrito en Ia Secd6n A.2.10 del
Reglamento NSR-10.
Cuando el documento de referenda exija un perfodo de recurrencia para el sismo de diseno
diferente del prescrito por el Reglamento NSR-10 o el documento ASCE 7-10, como es el caso de las
estructuras de soporte de tanques para gas natural licuado (LNG} segun el documento NFPA 59A, se
debe utilizar el perfodo de recurrenda exigido por el documento de referenda.
4.9 - ANCLAJES EN CONCRETO 0 MAMPOSTERIA
4.9.1 - Anclajes en concreto
Los anclajes en concreto utilizados en estructuras diferentes de edificadones deben disenarse e
insta larse de acuerdo con lo exigido por el Apendice D de Ia version de 2011 del Reglamento ACI 318.
(Nota: El Titulo C del Reg/omenta NSR-10 fue actualizado a/ ACI 318-11, Referencia (Act, 2011}, excepto
en el Apendice C-0. Por lo tanto el Apendice C-D del Titulo C del Reg/omenta NSR-10 se encuentra
desactualizado con respecto a Ia version del Apendice D del ACI 318-11. Una parte importante de Ia
actualizacion fue Ia inclusion de anclajes adheridos y otras modificaciones a Ia forma de calcular las
resistencias de los anclajes preinstalados y postinstalados diferentes de adheridos.)
4.9.2 - Anclajes en mamposteria
Los anclajes a las estructuras de mamposterfa deben regirse por lo indicado en el documento
"Building Code Requirements and Specification for Masonry Structures-- Building Code Requirements for
Masonry Structures (ACI 530-08/ASCE 5-08/TMS 402-08) -- Specifications for Masonry Structures (ACI
530.1-08/ASCE 6-08/TMS 602-08} and Companion Commentaries, MSJC - Masonry Standards Joint
Committee Act/ASCE/TMS, American Concrete Institute - Act, American Society of Civil Engineers ASCE, The Masonry Society - TMS, 2008, Farmington Hills, Ml, USA.", Referenda (ACI, 2008b}. Los
anclajes en mamposterfa deben disenarse de tal manera que su Resistencia a tracci6n o a cortante este
dominada por Ia resistencia correspondiente del elemento ductil de acero.
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4.9.3 -
Calificaci6n sismica de los anclajes postinstalados en concreto o mamposterla
Los anclajes postinstalados en concreto deben cumplir una precalificaci6n para aplicaciones
slsm icas de acuerdo con los requisites que se dan en el documento ACI 355 .2 "Qualification of PostInstalled Mechanical Anchors in Concrete and Commentary" Referenda (ACI, 2007).
Los anclajes postinstalados en mamposteria deben cumplir una precalificaci6n para aplicaciones
slsm icas expedida por una instituci6n debidamente reconocida a nivel mundial.
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AIS 180-13
Capitulo 5
ESTRUCTURAS QUE NO SON EDIFICACIONES PERO
SON ASIMILABLES ESTRUCTURALMENTE A ELLAS
5.1 - GENERALIDADES
Las estructuras diferentes a edificaciones tal como se definen en Ia Seccion 1.1 deben diseiiarse de
acuerdo con lo prescrito en el presente Capitulo 5 y de acuerdo con las modificaciones que prescriban
los documentos de referenda. Esta categorfa de estructuras que no son edificaciones pero son
asimilables estructuralmente a elias debe diseiiarse de acuerdo con las prescripciones del Reglamento
NSR-10 y las partes aplicables del Capitulo 4 del presente documento.
Las combinaciones de carga de los efectos slsmicos, E , deben realizarse de acuerdo con los
requisites del Titulo B del Reglamento NSR-10 y las siguientes Secciones del Capitulo A.3 del Reglamento
NSR-10:
• A.3 .3.3 par efectos de irregularidades ($a y $p ),
•
A.3.3.8 par ausencia de redundancia ( $r) y
•
A.3.3.9 par efectos del coeficiente de sobrerresistencia ( n 0 ).
5.2- ANAQUELES PARA TUBERJAS
5.2.1 - Bases para el diseiio
Ademas de los requisites de Ia Secci6n 5.1, los anaqueles para tube rfas apoyados en Ia base de Ia
estructura deben diseiiarse utilizando los requisites del Metoda de Ia Fuerza Horizontal Equivalente del
Capitulo A.4 de Reglamento NSR-10 o los requisites del Metoda del Analisis Dinamico del Capitulo A.5
de Reglamento NSR-10.
Los desplazamientos horizontales del anaquel de tuberfas y Ia posibilidad de interacci6n nociva par
golpeteo con el sistema de tuberlas deben tenerse en cuenta utilizando los desplazamientos
horizontales calculados de acuerdo con lo prescrito en Ia Secci6n A.6.2 del reglamento NSR-10.
5.3 - ANAQUELES DE ACERO PARA ALMACENAMIENTO
Los anaqueles de acero para almacenamiento apoyados al nivel de l terrene o par debajo de el,
deben diseiiarse de acuerdo con los requisites de Ia presente Secci6n 5.3, o par el procedimiento
alterno de Ia Secci6n 5.3.5.
5.3.1- Requisitos generales
Los valores de R 0 y n 0 deben ser los indicados en el Aparte 1 de Ia Tabla 4-1. El factor de
importancia I para anaqueles de acero para almacenamiento en edificaciones con acceso al publico
como par ejemplo almacenes de descuento tipo bodega, debe tomarse igual a 1.5 (I= 1.5).
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5.3.2 -
Masa operativa
Los anaqueles de acero para almacenamiento deben diseiiarse para Ia situaci6n que domine de
los siguientes valores de Ia masa operativa M :
1.
La masa del anaquel mas Ia masa correspondiente al material almacenado en cada nivel
del anaquel tomada a 2/3 de Ia capacidad de almacenamiento de cada nivel.
2.
La masa del anaquel mas una masa correspondiente al material almacenado en el nivel
mas alto del anaquel igual a Ia de Ia capacidad total de almacenamiento de ese nivel.
En el diseiio debe considerarse Ia altura real del centro de masa del material almacenado al
calcular las fuerzas sfsmicas correspondientes a cada nivel.
5.3.3 -
Distribuci6n vertical de las fuerzas sismicas
En el diseiio de los anaqueles de acero para almacenamiento las fuerzas sfsmicas de diseiio
horizontales deben calcularse por medio del metodo de Ia fuerza horizontal equivalente del Capitulo A.4
del Reglamento NSR-10 de acuerdo con lo siguiente:
1.
El cortante sfsmico en Ia base, Vs, de Ia Secci6n A.4.3 del Reglamento NSR-10 debe
calcularse para los dos casos de Ia masa del anaquel, M, contemplados en Ia Secci6n
5.3.2.
5.3.4 -
2.
La base de Ia estructura debe ser el piso donde se encuentre apoyado el anaquel.
3.
Cada uno de los diferentes niveles del anaquel debe tratarse como un piso de Ia
estructura para efectos de apli car el metodo de Ia fuerza horizonta l equivalente.
4.
Se permite tomar el exponente k como Ia unidad (k = 1.0).
Desplazamientos sismicos
Los anaq ueles de acero para almacenamiento deben instalarse con las holguras y separaciones
necesarias para evitar Ia interacci6n nociva del anaq uel con los elementos y componentes adyacentes o
ad heridos a el.
El desplazamiento horizontal total permisible no debe exceder el 5 por ciento de Ia altura sobre Ia
base, hx, en cualquier nivel del mismo.
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5.3.5 -
Procedimiento alternative para anaqueles de acero para almacenamiento
Como alternativa a lo requerido en Ia presente Secci6n 5.3, se permite disef\ar los anaqueles de
acero para almacenamiento de acuerdo con el documento de referen da ANSI/RMI MH 16.1 con las
modificaciones contenidas en las secciones 15.5.3.1 a 15.5.3.3 del documento ASCE 7-10.
5.4- INSTALACJONES DE GENERACION DE ELECTRICIDAD
5.4.1 - Generalidades
Las instalaciones de generaci6n de energia son plantas que generan electricidad por media de
turbinas a vapor, turbinas de combustion, generadores diesel, o maquinaria similar.
5.4.2 -
Bases para el diseiio
Ademas de los requisitos de Ia Secci6n 5.1, las instalaciones de generaci6n de electricidad deben
disef\arse cumpliendo con los requisitos del presente documento y los factores y coeficientes
contenidos en el Capitulo 4.
5.5 -TORRES ESTRUCTURALES PARA TANQUES Y RECJPIENTES
5.5.1 - Generalidades
Ademas de los requisitos dados en Ia Secci6n 5.1, las torres estructurales que soportan tanques y
recipientes deben disef\arse de acuerdo con los req uisitos del Capitulo 3
Ademas deben cumplirse los siguientes requisitos adicionales :
1.
La distribuci6n del cortante sfsmico en Ia base del tanque a los elementos estructurales de
apoyo debe tener en cuenta Ia rigidez relativa del tanq ue y los elementos estructurales
que lo resisten.
2.
La distribuci6n de las reacciones verticales del tanque o recipiente a Ia estructura de
soporte debe tener en cuenta Ia ri gidez relativa del tanque con respecto a los elementos
estructurales de soporte. Cuando el tanque o recipiente esta soportado por un
emparrillado de vigas, las reacciones verticales calculadas deben incrementarse al menos
un 20 por ciento para t ener en cuenta las variaciones debidas a un apoyo no uniforme. Las
vigas del emparrillado y los anclajes del recipiente deben disef\arse para este va lor de
disef\o incrementado.
3.
Los desplazamientos sfsm icos del tanque o recipiente deben tener en cuenta las
deformaciones de Ia estructura de apoyo para determinar los efectos P-Delta o en Ia
determinacion de las holguras para impedir golpeteo nocivo del tanque soportad o por Ia
estructura .
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5.6 -
MUELLES Y EMBARCADEROS
5.6.1 -
Generalidades
Los muelles y embarcaderos son estructuras loca lizadas en Ia ribera de un cuerpo de agua que se
proyectan dentro de cuerpo de agua o son paralelas a Ia ribera.
5.6.2- Bases para el diseiio
Ademas de los requisites de Ia Secci6n 5.1 los muel les y embarcaderos a los cuales tiene acceso el
publico en general, tales como terminales de barcos crucero o embarcaderos con comercio, almacenes,
oficinas o restaurantes, deben disenarse para los requisites del presente documento. Los mue lles y
embarcaderos sin acceso al publico en general estan fuera del alcance de Ia presente secci6n.
El diseno debe tener en cuenta el pote ncial de licuaci6n del suelo y efectos de colapso producido
po r desplazamiento latera l del suelo y ademas los efectos de las operaciones marftimas de atraque de
navfos, corrientes y alas. El detallado de los elementos estructurales debe tener en cuenta los efectos
del ambiente marino.
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Capitulo 6
REQUISITOS GENERALES PARA ESTRUCTURAS DIFERENTES DE EDIFICACIONES
Y QUE NO SON ASIMILABLES ESTRUCTURALMENTE A ELLAS
Las estructuras diferentes a edificaciones que no tienen un sistema definido de resistencia sismica
asimilable al de edificaciones deben disefiarse de acuerdo con los requisites del Reglamento NSR-10 y de
acuerdo con las prescripciones del presente Capitulo y de los documentos de referencia cuando asi se
indique aquf.
Las fuerzas y su distribuci6n a los elementos de Ia estructura no debe ser menos exigente que las
que se obtendrfan al aplicar el Reglamento NSR-10 directamente.
Las combinaciones de carga de los efectos sismicos, E, deben reali zarse de acuerdo con los
requisites del Titulo B del Reglamento NSR-10 y las siguientes Secciones del Capitulo A.3 del Reglamento
NSR-10:
•
A.3.3 .3 por efectos de irregularidades (~a y ~P) y
•
A.3.3 .9 por efectos del coeficiente de sobrerresistencia ( Q 0 ).
•
Para las estructuras cubiertas por el presente Capitulo, el factor de ausencia de
redundancia prescrito en A.3.3.8 del Reglamento NSR-10 debe tomarse como Ia unidad
( ~r = 1.0) ·
6.1 - ESTRUCTURAS DE CONTENCION DE TIERRA
La presente Secci6n hace referenda a todas las estructuras de contenci6n de tierra localizadas en
zonas de amenaza sismica alta, segun el Reglamento NSR-10 o las que se le haya asignado una capacidad
de disipaci6n de energfa especial (DES) segun el mismo Reglamento NSR-10.
Los empujes horizontales debidos a los efectos sfsmicos deben determinarse de acuerdo con lo
prescrito en el Capitulo H.6 del Reglamento NSR-10.
El coeficiente de importancia, I, a utilizar estara dictado por Ia proximidad de Ia estructura de
contenci6n de tierra a otras estructuras o edificaciones. Si Ia falla del sistema de contenci6n de tierra
puede afectar Ia estructura o edificaci6n adyacente, el coeficiente de importancia, I, no puede ser
menor que el de Ia estructura o edificaci6n adyacente.
Se permite disefiar los muros de contenci6n como muros con capacidad de fluen cia o sin
capacidad de fluencia. Los muros en voladizo de concreto reforzado o mamposterfa reforzada deben
suponerse como muros con capacidad de fluencia y deben disefiarse de acuerdo con los Tftulos C, D y H
del Reglamento NSR-10.
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6.2 -TORRES Y CHIMENEAS
Las torres y las chimeneas pueden ser revestidas o no revestidas y deben construirse de concreto,
acero o mamposterfa estructural. Las torres de acero, torres de concreto, chimeneas de ace ro,
chimeneas de concreto, y sus revestimientos deben disefiarse para que sean capaces de resistir las
fuerzas sismicas determinadas por media de un analisis debidamente sustentado y con base a las
prescripciones particulares de los documentos de referenda apropiados como se indica en esta Seccion.
Debe disponerse una separacion minima entre Ia chimenea y el revestimiento igual a Ia diferencia en
deriva calculada.
La torres y las chimeneas de mamposterfa estructura l y las de acero deben disefiarse de acuerdo
con los requisites planteados en el titulo A de NSR-10 para Ia evaluacion de las acciones sismicas yen los
titulos D y F para el disefio de los elementos. Por su parte, las chimeneas y torres de concret o deben
disefiarse de acuerdo con los requisites del documento ACI 307 Ref. (ACI, 2008c) con las siguientes
excepciones:
1.
El corte basal sismica debe determinarse de acuerdo con Ia Seccion 4.1 del presente
documento.
2.
Los parametros de disefio sismo resistente son los dados en Ia Tabla 4-2 - 9. Chimeneas y
torres de concreto.
3.
Se permite utilizar el metoda del analisis dinamico como se prescribe en el Capitulo A.S
del Reglamento NSR-10.
4.
Para chimeneas y to rres de concreto localizadas en zonas de amenaza sismica intermedia
yalta deben cumplirse los requisites adicionales de detallado a lo indicado en ACI 307 que
se indican en los numerales 5 a 9 siguientes:
5.
Los empalmes de las barras verticales deben escalonarse de tal manera que en ni nguna
seccion horizontal se esten empa lmando mas del 50 por ciento de las barras verticales y
nunca se empa lmen dos barras vertica les adyacentes . La distancia vertical medida centro
a centro del empa lme entre empalmes de barras verticales adyacentes no debe ser menor
que Ia longitud de desarrollo multiplicada por los factores apropiados del Capitulo C.12 del
Titulo C del Reglamento NSR-10.
)
3
r
6. Cualquier seccion horizontal de Ia ch imenea o torre donde se presente una reduccion del
area mayor del 10 por ciento debido a huecos, vados o aperturas, debe disefiarse para Ia
fuerza vertica l, cortante y momenta requeridos multiplicados por un fa ctor de
1
1
sobrerresistencia igual a 1.5 (
~
n 0 = 1.5). La region donde debe aplicarse este factor de
sobrerresistencia debe extenderse verticalmente por encima y por debajo de Ia abertura
una distancia igual a Ia mitad de Ia dimension horizontal de Ia abertura mas ancha que se
presente en Ia region.
7.
En las regiones alrededor de huecos, vados y aperturas donde se coloca el refuerzo que
substituye el refuerzo interrumpido, este refuerzo debe rodearse con estribos que
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cumplan Ia Seccion C.7.10.5 del Reglamento NSR-10. Este refuerzo debe colocarse en
regiones horizontales y verticales adyacentes al hueco, vacfo o apertura por una distancia
medida a partir del borde de Ia apertura igual o mayor ados veces el espesor de Ia pared y
mantenerse en Ia direccion del refuerzo longitudinal por una distancia medida a partir de
Ia esquina del hueco igual a dos veces el espesor de Ia pared, pero no menos de Ia
longitud de desarrollo de Ia barra longitudinal.
8.
Cuando Ia existencia de una zapata o losa de cimentacion impida que el refuerzo
longitudinal pueda extenderse Ia distancia requerida por 7 dentro del elemento de
cimentacion, este refuerzo longitudinal debe extenderse y desarrollarse dentro del
elemento de cimentacion.
9.
La cuantia del refuerzo longitudinal que se coloque del refuerzo requerido en 7 y 8, debe
cumplir lo requerido en Ia Seccion C.10.9 del Reglamento NSR-10.
6.3 - ESTRUCTURAS DE PARQUES DE DIVERSION
Las estructuras de parques de diversion son estructuras de indole permanente cuyo uso principal
es Ia congregacion de personas con fines de diversion. Estas estructuras deben disenarse para las
fuerzas sismicas indicadas en el presente documento y los parametros de diseno sismo resistente son
los dados en Ia Tabla 4-2 - 14. Estructura de parques de diversion ode monumentos.
6.4 - ESTRUCTURAS HIDRAULICAS ESPECIALES
Las estructuras hidraulicas especiales son estructuras que se colocan dentro de estructuras
disenadas para contener lfquidos. Dentro de elias se cuentan las paredes de separacion, las paredes de
dispersores, agitadores y otras estructuras similares.
Estas estructuras estan expuestas a los liquidos en sus paredes y superficies con Ia presion que
corresponda a Ia cabeza hidraulica de Ia profundidad del nivel bajo condiciones de operacion normal.
Estas estructuras estan expuestas a presiones hidrodinamicas diferenciales en sus superficies durante un
sismo.
6.4.1 - Bases para el diseiio
Las estructuras hidraulicas especiales deben disenarse para los movimientos fuera de fase del
fluido. Las fuerzas desiguales causadas por el movimiento del fluido deben aplicarse simultaneamente
en caras opuestas del elemento.
Las estructuras que se puedan ver sometidas a presiones hidrodinamicas inducidas por el sismo
deben disenarse para los efectos inductivos (accion como de cuerpo rfgido del fluido) y efectos
convectivos (accion causada por el oleaje inducido por el sismo) ademas de las fuerzas inerciales propias
de Ia estructura.
La altura de Ia ola debe ser calculada y comparada con Ia holgura prevista como borde libre del
liquido.
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Los elementos interiores tales como deflectores y apoyos de Ia cubierta deben tambien disenarse
para los efectos de las fuerzas desiguales y los efectos convectivos.
6.5 -
ESTRUCTURAS SECUNDARIAS DE CONTENCI6N
Las estructuras secundarias de contencion tales como diques de aislamiento y muros, deben
cumplir los requisites del presente documento y de los documentos de referencia para el diseno de
tanques y recipientes.
Las estructuras secundarias de contencion deben disenarse de tal manera que sean capaces de
resistir los efectos de los movimientos sismicos de diseno para dos situaciones: (a) cuando esten
desocupadas y (b) cuando esten llenas a su capacidad total, incluyendo todos los efectos hidrodinamicos
determinados para las aceleraciones prescritas en el Capitulo A.2 del Reglamento NSR-10.
Cuando el estudio de amenaza sismica indique Ia posibilidad de ocurrencia de replicas sismicas de
Ia misma magnitud de Richter del evento de diseno, el diseno debe realizarse para los efectos de un
sismo de diseno igual a 1.5 veces el determinado de acuerdo con los requisites del Capitulo A.2 del
Reglamento NSR-10, incluyendo todos los efectos hidrodinamicos.
6.5.1 -
Borde libre de Ia estructura secundaria de contenci6n
El oleaje del liquido contenido dentro de Ia estructura secundaria de contencion debe tenerse en
cuenta en Ia definicion de su altura . El borde libre minima, <>s, debe calcularse de acuerdo con lo
requerido en Ia Ecuacion 7.6-10, dada en Ia Seccion 7.6.1.2, calculado para un amortiguamiento de 0.5
par ciento del critico (~ = 0.005). En Ia Ecuacion 7.6-10 para diques secundarios de contencion
circulares, D debe tomarse como el diametro del dique y para diques secundarios de contencion
rectangulares, D debe tomarse como Ia dimension en planta en Ia direccion bajo estudio .
Cuando se realice un estudio global de manejo de riesgos (Risk Management Plan - RMP)
asociadas con Ia fuga de materiales toxicos, altamente toxicos o explosivos se permiten reducciones del
factor de importancia y se permite disenar Ia estructura primaria de contencion sin tener que cumplir
los requisites de borde libre anteriores. Para efectos del alcance de un estudio de riesgos de esta
naturaleza, debe consultarse Ia Seccion 1.5.3 del documento ASCE 7-10.
6 .6 -TORRES DE TELECOMUNICACJ6N
Las torres de telecomunicaciones auto-portantes o atirantadas deben disenarse para que puedan
resistir las fuerzas sismicas horizontales determinadas par media de un estudio debidamente
documentado que consulte los documentos de referenda .
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Capitulo 7
TANQUES Y RECIPIENTES
7.1- GENERALIDADES
El presente Capitulo cubre todos los tanques, redpientes, silos, depositos y redpientes utilizados
para lfquidos, gases y s61idos granulares apoyados en su base que para efectos del presente documento
se denominan genericamente como tanques y recipientes. Los tanques y recipientes cubiertos pueden
ser de concreto reforzado, concreto preesforzado, acero, aluminio y materiales plasticos reforzados con
fibras. Los tanques que esten apoyados en los pisos superiores de edificaciones deben diseiiarse de
acuerdo con el Capitulo 3.
7.2- BASES PARA EL DISENO
Los tanques y recipientes que contienen lfquidos, gases y materiales s61idos granulares deben
diseiiarse de acuerdo con el presente documento y los documentos de referenda enumerados en el
Capitulo 2. La sismo resistenda de estas estructuras debe determinarse utilizando procedimientos de
analisis y diseiio debidamente sustentados y que cumplan lo requerido en el presente documento yen
los documentos de referenda del Capitulo 2.
Ademas deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:
1.
El amortiguamiento para las componentes de fuerza convectivas (causadas por el oleaje) debe
ser de 0.5 por ciento del crftico (l; = 0.005).
2.
Las componentes de fuerza impulsivas y convectivas deben combinarse utilizando el metoda de
Ia raiz cuadrada de Ia suma de los cuadrados cuando se utilicen componentes modales
diferentes. Si existe Ia posibilidad de que ocurra acoplamiento modal se debe utilizar el metoda
de Ia combinaci6n cuadratica completa.
3.
La componente sismica vertical debe tenerse en cuenta de acuerdo con lo prescrito en los
documentos de referenda. Aunque el documento de referen da permita optativamente tener o
no tener en cuenta los efectos sismicos verticales, para efectos del cumplimiento de los
requisitos del presente documento, los efectos sismicos verticales deben ser tenidos en cuenta
obligatoriamente. Cuando el documento de referenda no contiene requisitos para tener en
cuenta los efectos sismicos verticales, las fuerzas de diseiio debidas a estos efectos vertica les
deben tenerse en cuenta de Ia siguiente manera:
a.
Fuerzas hidrodin6micas verticales y horizonta/es en las paredes de tongues - El incremento
de las presiones hidrostaticas causado por Ia exdtaci6n sismica vertical del lfquido
contenido se debe tener en cuenta como un aumento del peso unitario del lfquido, YL,
igual a O.SA 8 F8 'YL.
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b.
Fuerzas anulares hidrodin6micas en las paredes de tongues cilfndricos - La fuerza anular
por altura unitaria, N h, a una altura y de Ia base en Ia pared de un tanque cilfndrico, en
N/m, causada por Ia excitacion sismica vertical del lfquido contenido debe calcularse de
acuerdo con Ia siguiente ecuaci6n:
(7.2-1)
Donde:
D 1 = Diametro interno del tanque en m.
HL =
Altura delliquido dentro del tanque en m.
y
Altura medida desde Ia base del tanque del nivel bajo investigaci6n, en m.
=
IlL =
yL
c.
3
Masa unitaria delliquido contenido en kg/m •
= Peso unitario delliquido contenido, en N/m3 ( 'YL = J..lLg ).
Fuerzas inerciales vertica/es sobre las paredes de tongues circulares v rectangulares - La
fuerzas inerciales verticales asociadas con Ia aceleracion vertical de Ia estruct ura debe
tomarse como 0.5A3 F3 gM.
L
r
I+-------r1
SECCION TRANSVERSAL
Franja de ancho
'unitario
...
1
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PLANTA DE TAN QUE
RECTANGULAR
PLANTA DE TANQUE
CIRCULAR
Figura 7.2-1 - Configuraciones tipicas de tanques (Adaptada de Ia Fig. R2.1 de ACI350.3-6)
7.3- RESISTENCIA Y DUCTILIDAD
Los miembros estructurales que sean parte del sistema de resist encia sismica deben diseiia rse
para que provea n lo siguiente:
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a.
La conexiones a los miembros del sistema de resistencia sismica, excluyendo anclajes
(tornillos y barras) embebidos en el concreto deben disef\arse para que resistan 0 0 veces
Ia fuerza de disef\o de Ia conexi6n. Para anclajes embebidos en el concreto (tornillos y
barras) el disef\o del anclaje en el concreto debe cumplir los requisitos de Ia Secci6n 7.5.
Adicionalmente, las conexiones del anclaje al tanque o recipiente deben disef\arse para que
sean capaces de desarrollar Ia menor entre Ia resistencia del anclaje en tracci6n tal como se
determina en el documento de referenda u
n0 veces Ia fuerza de disef\o de Ia conexi6n.
Los requisitos de sobrerresistencia de Ia Secci6n A.3.3.9 del Reglamento NSR-10 y los valores
de n 0 de Ia Tabla 4-2 no aplican al disef\o de muros, incluyendo muros interiores, de
tanques y recipientes.
b.
Las perforaciones, aberturas y huecos en elementos de cascarones deben disef\arse de tal
manera que se mantenga Ia resistencia y estabilidad del cascar6n y garanticen Ia capacidad
de resistir los esfuerzos de membrana de tracci6n y com presion en el cascar6n.
c.
Las torres de apoyo de tanques y recipientes con arriostramientos irregulares, paneles no
arriostrados, arriostramientos asimetricos, o masas concentradas deben disef\arse de
acuerdo con los requisitos para estructuras irregulares de Ia Secci6n A.3.3 del Reglamento
NSR-10. Las torres de apoyo que utilicen arriostramientos excentricos deben cumplir con los
requisitos al respecto del Reglamento NSR-10.
Las torres de apoyo que utilicen
arriostramientos que solo trabajan en tracci6n deben disef\arse de tal manera que Ia secci6n
total del elemento en tracci6n sea capaz de fluir cuando se presenten condiciones de
sobrecarga .
d.
En las torres de apoyo de tanques y recipientes donde los puntales de compresi6n deban
resistir las reacciones de arriostramientos en tracci6n, los puntales de compresi6n deben
resistir Ia men or de Ia fuerza total de tracci6n, A 5 Fy, u
n 0 veces Ia tracci6n calculada en el
arriostramiento.
e.
La rigidez relativa del recipiente con respecto al sistema de apoyo (cimentaci6n, torre de
apoyo, fald6n, etc.) debe tenerse en cuenta al determinar las fuerzas en el recipiente, los
elementos de resistencia y las conexiones.
f.
En las estructuras de concreto que contienen lfquidos, Ia ductilidad del sistema y Ia
capacidad de disipaci6n de energfa bajo cargas no mayoradas no puede obtenerse por
media de deformaciones inelasticas de tal magnitud que pongan en entredicho Ia
funcionalidad de Ia estructura. La degradaci6n de rigidez o Ia disipaci6n de energfa debe
obtenerse por media de micro-fisuraci6n limitada o por media de un sistema de resistencia
sismica que disipe energfa sin que se presente daf\o en Ia estructura de contenci6n.
7.4- FLEXIBILIDAD DE LOS ADITAMENTOS DE TUBERlAS
El disef\o de sistema de tuberfas conectadas a tanques y recipientes debe tener en cuenta el
posible movimiento de los puntas de conexi6n durante un sismo y proveer suficiente flexibilidad para
evitar fugas del material contenido debido a fallas del sistema de tuberfas. El sistema de tuberfas y sus
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apoyos deben disefiarse para que no impartan fuerzas sign ificativas al cascar6n del tanque o recipi ente.
Se permite el uso de aditamentos m eca nicos que proveen f lexibilidad tales como fuelles, juntas de
expansion y otros aditamentos flexibles siempre y cuando se disefien para los desplazamientos sfsmicos
esperados y cumpl an con las presiones de operaci6n.
A menos que se calculen por medio de un estudio debidamente soportado y documentado, deben
utilizarse los desplaza mientos mfnimos presentados en Ia Tabla 7.4-1. Para puntos de anclaje localizados
por encima del nivel de apoyo o de cimentaci6n, los desplazamientos de Ia Tabla 7.4-1 deben
aumentarse para tener en cuenta Ia deriva del tanque o recipiente con respecto a Ia base de apoyo . El
sistema de tuberfas y sus conexiones al tanque deben disefiarse para que sean capaces de resistir los
desplazamientos dados en Ia Tabla 7.4-1 multiplicados por R 0 sin que se presente ruptura aunque se
permiten deformaciones permanentes y comportamiento inelastico en los apoyos de Ia tuberfa y en el
cascar6n del tanque. Para puntos de anclaje loca lizados por encima del nivel de apoyo o de cimentaci6n,
los desplazamientos de Ia Tabla 7.4-1 deben aumentarse para tener en cuenta Ia deriva propia del
tanque o recipiente mismo. Los valores dados en Ia Tabla 7.4-1 no incluyen los desplazamientos
relativos entre Ia cimentaci6n y los puntos de anclaje de Ia tuberfa debidos a movimientos de Ia
cimentaci6n (por ejemplo, asentamientos diferenciales o desplazamientos sfsmicos). Los efectos de los
desplazamientos de Ia cimentaci6n debe incluirse dentro del disefio de las tuberfas incluyendo Ia
determinacion de las fuerzas aplicadas al tanqu e o recipiente y Ia capacidad de desplazamiento total de
los aditamentos mecanicos incluidos para dar flexibilidad .
Tabla 7.4-1
Desplazamientos minimos de diseno para tuberias acopladas
Desplazamiento
(mm)
Condici6n
Tanques y recipientes mecanicamente anclados
Desplazamiento vertical ascendente con relad6n al soporte o dmentaci6n
Desplazamiento vertical descendente con relad6n al soporte o dmentaci6n
Rango de desplazamiento (radial y tangendal) con relad6n al soporte o cimentad6n
Tanques y redpientes auto-anclados (al nivel del t erreno)
Desplazamiento vertical ascendente con relad6n al soporte o dmentad6n
Si esta disenado de acuerdo con las variadones dadas aca a uno de los documento de
referenda
Relad6n de anclaje menor a o igual a 0.785 (no indica levantamiento)
Relad6n de anclaje mayor a 0.785 (indica levantamiento)
Siesta disenado para las fuerzas sfsmicas del Reglamento NSR-10 y no esta cubierto
por uno de los documentos de referenda
Para tanques y recipientes con diametro menor de 12 m
Para tanques y recipientes con un diametro igual o mayor a 12m
Desplazamiento vertical descendente con relad6n al soporte o dmentaci6n
Para tanques con una dmentad6n tipo pared-anillo y losa
Para tanques con una cimentaci6n de berma
Rango de desplazamiento horizontal (radial y tangendal) con relad6n al soporte o
25
100
dmentad6n
50
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25
13
13
200
300
13
25
:I
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La relaci6n de anclaje, J, para tanques auto-anclados debe cumplir con los crit erios dados en Ia
Tabla 7.4-2 y se define como:
(7.4-1)
Donde:
(7.4-2)
rna
= Diametro del tanque en m.
= Aceleraci6n debida a Ia gravedad (9.8 m/s2 ) .
= Masa maxima del contenido del tanque que se considera contrarresta el momenta de vuelco
mr
=
del cascar6n del tanque distribuida en kg/ m de circunferencia del cascar6n. Usualmente
consiste en Ia masa del Hquido existente en un tronco de anillo de lfquido cuyo tamaiio esta
definido porIa resistencia a Ia flexion del fondo del tanque o su platina anular, distribuida en
el perfmetro del cascar6n del tanque.
Masa correspondiente a toda Ia masa de Ia cubierta y demas masas que Ia afecten, distribuida
=
en kg/m de circunferencia del cascar6n del tanque. Solo cubre las masas correspondientes a
cargas permanentes. No incluye Ia masa correspondiente a Ia carga viva sobre Ia cubierta.
Momenta de vuelco aplicado sobre el fondo del cascar6n del tanque debido a las fuerzas
D
g
Mrw
sfsmicas de diseiio en N·m. se conoce tambien como el "momenta anular del muro (ringwall
moment)".
M5 =
Masa total del cascar6n del tanque en kg.
Tabla 7.4-2
Relacion de anclaje, J
Relaci6n de anclaje
J
J ~ 0.785
0.785 < J < 1.54
J ~ 1.54
Criteria
Sin levantam iento bajo el momenta de vuelco sfsm ico. El tanque esta auto
anclado
El tanque se levanta, pero es estable para las cargas de disefio considerando
que se han satisfecho los requisitos de compresi6n del cascar6n . El tanque esta
auto anclado.
El tanque noes estable y se debe anclar para las fuerzas de diseiio.
7.5- ANCLAJE
Se permite disenar los tanques y recipientes apoyados sobre el terreno sin anclajes cuando
cumplen los requi sitos de tanques no anclados de los documentos de referenda. Los tanques y
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recipientes apoyados por encima del nivel del terreno sabre torres de apoyo o sabre estructuras de
edificaciones deben anclarse a Ia estructura que les da apoyo.
Los siguientes requisites especiales de anclaje deben utilizarse al disef\ar los anclajes de tanques y
recipientes de acero localizados en zonas de amenaza sismica intermedia y alta segun el Reglamento
NSR-10. Los anclajes deben cumplir con lo requerido en Ia Secci6n 4.9 dado que el embebido del anclaje
en el concreto debe ser tal que se desarrolle Ia resistencia a Ia fluencia del acero del anclaje en tracci6n .
Se deben cumplir los requisites para disef\o de anclajes en tracci6n del Apendice 0 del Reglamento ACI
318-11 (vease Ia nota de Ia Secci6n 4.9.1}. Se deben cumplir los requisites de longitud de estirado dados
en Ia Secci6n 0.3.3.4 del Apendice 0 de ACI 318-11.
7.6- TANQUES PARA LiQUIDOS APOYADOS SOBRE El TERRENO
7.6.1 -
Generalidades
Los tanques que contengan lfquidos, apoyados sabre el terreno y de fonda plano, deben dise f\arse
para las fuerzas sismicas calculadas segun uno de los siguientes procedimientos:
a.
El corte basal y el momenta de vuelco se calculan suponiendo que el tanque y su contenido
son una sola masa rigida, de acuerdo con los requisites de Ia Secci6n 4.2.
b.
Los tanques y recipientes pertenecientes al Grupo de Uso IV, o con mas de 6 m de diametro
deben disef\arse teniendo en cuenta las presiones hidrodinamicas del liquido en Ia
determinacion de la s fuerzas equivalentes horizontales y su distribuci6n en Ia altura de
acuerdo con los documentos de referenda apropiados y siguiendo los requisites del Capitulo 7
del presente documento.
c.
Las fuerzas y deflexiones que requiere el Capitulo 4 del presente documento.
El disef\o de tanques para lfquidos debe tener en cuenta los efectos impulsivos y convectivos y sus
efectos y consecuencias sabre el tanque, su cimentaci6n y los elementos anclados y adheridos al
tanque. La componente impulsiva corresponde a Ia respuesta de alta frecuencia amplificada del techo y
el cascar6n del tanque y del contenido que se mueve conjuntamente con el tanque. La componente
convectiva corresponde a Ia respuesta amplificada de baja frecuencia del contenido del tanque en su
modo fundamental del oleaje inducido por el sismo. El amortiguamiento para Ia componente convectiva
debe ser de 0 .5 por ciento del critico ( ~ = 0.005) a me nos que se requiera alga diferente en el
documento de referenda. Aplican las siguientes definiciones:
HL
=
=
=
L
=
Mco
=
D
g
Oiametro interno del tanque o recipiente, en m .
2
Aceleraci6n debida a Ia gravedad (9 .8 m/s }.
Altura de disef\o de Ia superficie del liquido contenido en el interior del tanque o recipiente,
en m.
Longitud interior del tanque rectangular, paralela a Ia direcci6n de las fuerzas sfsmicas bajo
estudio, en m.
Masa dellfquido que se activa en el oleaje inducido por el sismo, en kg.
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M;m
=
Masa de Ia componente impulsiva . Corresponde a Ia masa dellfquido contenido, del techo con
sus equipos, del cascaron del tanque, su fonda y sus elementos internos, en kg.
Nh =
Fuerza anular hidrodinamica par unidad de altura en Ia pared de un tanque o recipiente
cilindrico, en N/m.
=
Tim =
Teo
Perfodo natural del primer modo (convectivo) del oleaje inducido por el sismo, ens.
Perfodo fundamental de Ia estructura del tanqu e y Ia componente impulsiva del contenido, en
s.
= Corte basal debido a Ia componente convectiva causada par Ia masa del oleaje, en N.
vim = Corte basal debido a Ia componente impulsiva debido a Ia masa del tanque y su contenido, en
vco
y
=
N.
Altura medida desde Ia base del tanque hasta el nivel bajo estudio, en m.
YL
=
Peso unitario del Hquido contenido, en N/m . Corresponde a YL = J.lLg .
f..lL
=
Masa unitaria dellfquido contenido, en kg/m .
3
3
El cortante sfsm ico basal corresponde a Ia combinacion de las componentes impulsivas y
convectivas:
(7.6-1)
Don de:
(7.6-2)
(7.6-3)
Saim
= Aceleracion espectral como fraccion de Ia gravedad de las componentes impulsivas para un
perfodo Tim y para un amortiguamiento de 5 por ciento del crftico(~ = 0.050) .
(7.6-4)
(7.6-5)
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(7.6-6)
Notas sabre Saim :
a. Cuando en el documento de referenda usado Ia aceleracion espectral para el cascaron del
tanque y Ia componente impulsiva del lfquido es independiente de Tim, entonces
Saim = 2.5A 3 F 3 1 .
b. Los valores dados por las ecuaciones 7.6-5 y 7.6-6 no deben ser menores que los va lo res
mfnimos requeridos en Ia Seccion 4.1.2.
c. Para tanques en el Grupo de Uso IV, el valor del coeficiente de importancia, I , utilizado en
Ia determinacion del borde libre debe tomarse igual a Ia unidad {I= 1.0).
d. Para tanques en los Grupos de Uso I, II y III, el valor de TL utilizado en Ia determinacion
del borde libre puede tomarse como 4 s. Para tanques en los Grupos de Uso I, II y III, el
valor del coeficiente de importancia, I , utilizado en Ia determinacion del borde libre debe
ser el dado en Ia Seccion A.2.5 del Reglamento NSR-10.
e. Se permite combinar las fuerzas sfsmicas correspondientes a los efectos impulsivos y
convectivos utilizando el metoda de Ia rafz cuadrada de Ia suma de los cuadrados en Iugar
de Ia suma directa implfcita en las consideraciones dadas en Ia presente seccion 7.6.
Saeo
= Aceleracion espectral como fraccion de Ia gravedad de las componentes convectivas para un
perfodo del oleaje inducido por el sismo Teo y para un amortiguamiento de 0.5 por ciento del
crftico(~ = 0.005).
(7.6-7)
(7.6-8)
Notas sabre saeo. Cuando Teo > 4 s I se permite que Saeo se determine por media de un
estudio particular de sitio reali zado siguiendo los requisitos de Ia Seccion A.2.10 del
Reglamento NSR-10 con elfin de determinar las ordenadas espectrales en Ia zona de perfodos
largos t eniendo en cuenta la s siguientes alternativas que se presentan en las Subsecciones a. a
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c. en Ia determinacion de los valores de aceleracion en roca A 3 y Av substitutivos y las
ordenadas espectrales correspondientes al 0.5 par ciento del amortiguamiento crftico
(~ = 0.005) corregidas al cuantil de media mas una desviacion estandar, pero en ningun caso
el valor a emplear puede ser menor que el que se obtiene utilizando los valores dados en el
Capitulo A.2 del Reglamento NSR-10:
a.
Utilizando ecuaciones de atenuacion que sean apropiadas para perfodos largos y que
cubran adecuadamente, en su informacion primaria, perfodos de vibracion dentro del
rango de Teo .
b. Simulaciones utilizando movimientos sfsmicos artificiales que tengan en cuenta el tipo de
ruptura de Ia falla geologica y el mecanismo de propagacion de las ondas sfsmicas.
c. Analisis utilizando registros acelerograficos representatives con un contenido alto de ondas
de perfodo largo mayores que Teo .
El perfodo Teo se determina por medio de Ia siguiente ecuacion:
Teo= 21t
D
(36
)
3.68gtanh · ~HL
Superficie del fluido
en reposo
(7.6-9)
Superficie del fluido en
movimiento
I
,
\
WL
I
I
I
~-
...
-
1
-I
'
dmax
,I
'I_/'\-\'if',
,vv tc'"'·\
i
11
~/
I
I
I
'
I,
w:\
he
(J_~
ih.
I
// //
(a) Movimiento del fluido
dentro del tanque
////
//
//-
(b) Modelo dinamico
Figura 7.6.1-l(a) y (b)- Modelo dimimico de un tanque soportado rlgidamente
en el suelo (Adaptada de Ia Fig. R9.1 de ACI 350.3-6)
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0.5Pi
p.
0.5Pi
he
' • • ... ---r.
·l h·
I
•
I
.
// ' / /
//
\
I
/ / //
•
/
?
I
II
....
,
(c)
I
I
'-
~
/
M . + M = P. h . + P.c h
I
C
I
I
C
Equilibria Dinamico de Fuerzas Horizontales
Figura 7.6.1-1(c)- Modelo dinamico de un tanque soportado rigidamente
en el suelo (Adaptada de Ia Fig. R9.1 de ACI350.3-6)
Y, Fuerza impulsiva
+ Y, Convect iva
.
\
, ...-•: -
I
.....
; ' /...
41 /
'I
I -
Direccion del
sismo
~- ..:- -.: ~ ~- -,
I .
-
.J f
' ·\
\
/
.
'
./
Mitad de
salida
\ '.
I
\
---~\·, '
Y, Fuerza impulsiva
+ y, Convectiva
\
'
r
'.
\ .--· - I
J
; \
1
\\ I
\--
· ' "'
\ \
~ // I ~·
oi I
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1,
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I
1
L,
I
•
I
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v:~·,'):_>- _....;;·-<: \ _,-Mitad de entrada
·--<. ---l-::-- ~-...l..__ J .· ·
TANQUE CIRCULAR
I
___..,..
del
---Direccion
- ;- ·· SISmo
..
~~ --
. B
~
·- ---
,----.. .
Mitad de
salida
I
Mitad de entrada
TANQUE RECTANGULAR
Figura 7.6.1-2- Distribuci6n de presiones hidrodinamicas en los muros de los tanques
(Adaptada de Ia Fig. R5.2.1 de ACI350.3-6)
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7 .6.1.1 - Distribuci6n de las fuerzas hidrodinamicas e inerciales
A menos que se indique otra cosa en los documentos de referenda enumerados en el Capitulo 2,
se permite utilizar los metodos incluidos en el documento ACI 350.3 en Ia determinacion de Ia
distribuci6n vertical y horizontal de las fuerzas hidrodinamicas y de inercia en las paredes de tanques
circulares y rectangulares.
Distribuci6n del
cortante basal
Direcci6n del
s ismo
Figura 7.6.1.1-1- Transferencia del cortante tangencial a Ia base de tanques circulares
(Adaptada de Ia Fig. R5.2.2 de ACI 350.3-6)
Fuerza
Convectiva
Fuerza
lmpulsiva
Fuerza lnercial
del muro
Distribution Exacta
= Aproximacion lineal
TANQUES RECTANGULARES
Figura 7 .6.1.1-2 - Distribuci6n de fuerzas verticales: Tanques rectangulares
(Adaptada de Ia Fig. R5.3.l(a) de ACI 350.3-6)
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PJ2
-1--
-! h1
-1-"'---*-- r - - -
y
w
_L _L___
Fuerza
Convectiva
Fuerza
lmpulsiva
Fuerza lnercial
del muro
= Distribuci6n Exacta
= Aproximaci6n lineal
TANQUES CIRCULARES
Figura 7 .6.1.1-3 - Distribuci6n de fuerzas verticales: Tanques circulares
(Adaptada de Ia Fig. R5.3.1(a) de ACI 350.3-6}
qhv unitario en Ia altura y: = yt! HL-y)
Phv = Fuerza resultante en Ia altura y: =Bqhv
Pwv=Fuerza resultante en Ia altura y
pwy UNITARIO=Pwy/B
FUERZA LATERAL RESULTANTE (TLF): Ph= Y2 YL HL2 B
PRESION HIDROSTATICA, qhv
FUERZA LATERAL RESULTANTE : P'w
FUERZA UNITARIA INERCIAL DEL
MURO, Pwv
Figura 7 .6.1.1-4 - Distribuci6n de presiones hidrostaticas, hidrodinamicas y fuerzas
inerciales en los muros de una estructura rectangular que contenga lfquidos.
(Nota: Para tanques circulares, Ia distribuci6n vertical de las fuerzas impulsivas y convectivas es identica a Ia
presentada para tanques rectangulares, mientras que Ia distribution horizontal varfa a lo largo de Ia circunferencia)
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P;y = Fuerza resultante en Ia altura y
Pcv = Fuerza resultante en Ia altura y
P;y unitario=P;y!B
Pcy unitario=Pc/B
FUERZA LATERAL RESULTANTE : Pi
FUERZA LATERAL RESULTANTE: Pc
PRESION IMPULSIVA, P;y
PRESION CONVECTIVA, Pcv
Figura 7.6.1.1-5- Distribuci6n de presiones hidrostaticas, hidrodinamicas y fuerzas
inerciales en los muros de una estructura rectangular que contenga Hquidos.
(Nota: Para tanques circulares, Ia distribuci6n vertical de las fuerzas impulsivas y convectivas es identica a Ia
presentada para tanques rectangulares, mientras que Ia distribuci6n horizontal varia a lo largo de Ia circunferencia)
7 .6.1.2 - 0/eaje inducido pore/ sismo
El oleaje inducido par el sismo en el lfquido contenido debe ser tenido en cuenta en el diseno de
tanques y recipientes siguiendo los siguientes principios :
a.
La altura de Ia ala inducida par el sismo, 15 5 , debe calcularse utilizando Ia siguiente ecuaci6n:
(7.6-10)
Donde para ta nques cilfndricos D; debe ser el diametro interno del tanque y para tanques
rectangulares corresponde a Ia dimension longitudinal interna en planta del tanque en Ia
direcci6n bajo estudio.
b.
Los efectos del oleaje inducido par el sismo deben tenerse en cuenta en el diseno par media
de uno de los siguientes procedimientos:
1.
Disponer un borde libre mfnimo de acuerdo con el indicado en Ia Tabla 7.6-1.
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Tabla 7.6-1
Borde libre minimo requerido segun A 3 y F3 en el sitio
Grupo de Uso
Valor de A a
c.
I y II
ill
IV
A a < 0.067/ Fa
No hay
No hay
OS
0.067/ Fa ~ A. < 0.132/ Fa
No hay
No hay
s.
0.132/Fa ~ A8 < 0.2/Fa
No hay
0.785
o.
Aa > 0.2/Fa
No hay
0.7o5
o.
2.
El techo y su estructura de soporte se disef\an para contener ellfquido cuando ocurre
oleaje inducido por el sismo .
3.
Para tanques y recipientes abiertos arriba y sin techo se utiliza una estructura
secundaria de contencion dellfquido alrededor del perfmetro del tanque.
Si el oleaje inducido por el sismo esta restringido debido a una borde libre menor que Ia altura
de Ia ola calculada por medio de Ia Ecuacion 7.6-10, el techo y su estructura de soporte deben
disef\arse para una presion hidrostatica con una cabeza hidraulica igual a Ia altura de Ia ola
menos el borde libre. Ademas, en el disef\o del tanque se debe toma r Ia porcion confinada de
Ia masa convectiva causada por el oleaje inducido por el sismo como una masa impulsiva
adicional.
7 .6.1.3 - Equipo y tuberias /igadas
Los equipos, tuberfas, pasarelas u otros elementos ligados a Ia estructura deben disef\arse para
tener en cuenta los desplazamientos impuestos por las fuerzas sfsmicas. Para tuberfas ligadas vease Ia
seccion 7.4.
7.6.1.4- Elementos internos
Los elementos y accesorios internes del tanque que esten ligados al cascaron primario del lfquido
o de resistencia a Ia presion o que proveen apoyo estructura l de elementos princi pales (por ejemplo
co lumnas que sostiene Ia estructura del techo) deben disef\arse para las fuerzas horizontales debidas al
oleaje del lfquido y a las fuerzas inercia les determinadas por medio de un procedimiento de ana lisis
debidamente sustentado.
7.6.1.5- Resistencia a/ des/izamiento
La transferencia de Ia fuerza horizontal total entre el tanque o recipiente y el suelo subyacente
debe tomar en consideraci6n lo siguiente :
a.
Para tanques de acero de fondo plano no anclados, se permite resistir Ia fuerza sismica
cortante horizontal total por medio de fricci6n entre el fondo del tanque y Ia cimentacion o el
suelo subyacente. Los tanques no anclados deben disef\arse para el caso en el cual el
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deslizamiento ocurra cuando el tanque esta lleno con el producto almacenado. El corte basal
sismica en Ia base calculado, V.~, no debe exceder:
(7.6-11)
Donde M debe determinarse utilizando Ia masa sismica efectiva del tanque, techo, y
contenido. Se pueden utilizar valores menores del coeficiente de fricci6n si el disef\o del fonda
del tanque contra Ia cimentad6n no justifica el valor dado (por ejemplo debido a una
membrana de impermeabilidad debajo del tanque con un coeficiente de fricd6n menor,
fondos lisos, etc.). Alternativamente, se permite determinar el coeficiente de fricci6n por
media de ensayos experimentales debidamente realizados e instrumentados.
b. No se requiere ningun anclaje adicional para efectos horizontales de tanques de acero
anclados disef\ados de acuerdo con los documentos de referenda.
c.
El comportamiento del sistema de transferenda de cortante para tanques con configuradones
especiales (por ejemplo fondos en fo~ma de paleta, de corona, o tanques sabre emparrillados)
puede ser diferente a lo previsto aquf y se sa len del alcance del presente documento.
7.6.1.6- Transferencia del cortante local
Debe tenerse en cuenta en el disef\o Ia transferenda local del cortante desde el techo al muro y
del muro del tanque a Ia base. Para tanques y recipientes cilfndricos, el cortante maximo tangencial por
unidad de longitud en Ia base debe calcularse por media de:
2Vs
1tD
(7.6-12)
Vmax = -
a.
El cortante tangencial en tanques de acero de fonda plano debe transferirse a traves de Ia
conexi6n soldada al fonda del tanque. Este mecanisme de transferencia se considera
aceptable para tanques disef\ados de acuerdo con el documento de referenda cuando
A. < 0.4/ Fa.
b.
Para tanques de concreto con base deslizante cuando el cortante horizontal es resistido por
fricci6n entre Ia pared del tanque y Ia base, el coefidente de fricci6n no debe exceder tan 30° .
c.
Los tanques de concreto con base empotrada o articulada transfieren el corte basal sfsmico a
Ia cimentaci6n por media de componentes de cortante tangencial (efecto de membrana) y
cortante radial. Para tanques de concreto anclados de base flexible Ia mayorfa del corte ba sa l
es resistido como cortante tangendal (efecto de membrana) a traves de los anclajes con un
efecto muy menor de flexion vertical en el muro. La conexi6n entre el muro y Ia losa de fonda
debe disef\arse para que resista el maximo cortante tangendal.
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7.6.1.7- Estabilizaci6n de Ia presion
En los tanques de acero Ia presion interna de los productos almacenados rigidizan el delgado
cascar6n dlindrico en aquellos lugares donde hay esfuerzos de membrana de compresi6n. Si el
documento de referenda acepta que este efecto rigidizante sea tenido en cuenta en Ia resistencia de los
esfuerzos de compresi6n induddos por el sismo, se permite tenerlo en cuenta.
7.6.1.8- Apoyo del cascar6n
Los tanques de acero apoyados sabre losas o anillos de muros de concreto deben tener una
superficie de apoyo uniforme y continua. Un apoyo anular continuo se puede obtener por media de uno
de los siguientes metodos:
a.
Por media de acunado y mortero de nivelad6n entre las superficies.
b.
Usando tableros de fibra u otro tipo de relleno apropiado.
c.
Usando platinas anulares soldadas continuamente colocadas directamente sabre Ia
cimentaci6 n.
d.
Usando cunas individuales separadas, sin mortero estructural, siempre y cuando se tengan en
cuenta los esfuerzos de aplastamiento locales sabre el acero del tanque y el concreto de Ia
cimentad6n con el fin de evitar Ia falla local por pandeo del acero o el descascaramiento del
concreto.
Los tanques anclados deben se r acunados y tener mortero de nivelad6n. Debe tenerse en cuenta
el pandeo local del cascar6n de acero para las fuerzas de compresi6n causadas por las cargas de
operaci6n y las fuerzas sfsmicas de vue lco.
7.6.1.9- Reparaci6n, modificaciones y reconstrucci6n
Las reparaciones y modificaciones, y Ia reconstrucd6n de tanques (demolid6n y reensamblaje) de
tanques y redpientes deben hacerse siguiendo los estandares normal es de Ia industria y los requisitos
de l presente documento. Para tanques de acero soldados para liquidos, debe consu ltarse el docum ento
API 653 y los documentos de referend a del Capitulo 2. Tanques que se trasladen deben revaluarse para
las fuerzas sfsmicas del nuevo Iugar y los requisitos para construcciones nuevas de acuerdo con los
documentos de referenda apropiados y el presente documento.
7.7- TANQUES Y RECIPIENTES PARA ALMACENAMIENTO Y TRATAMIENTO DE AGUA
Los tanques y redpientes para almacenamiento y tratamiento de agua deben cumplir los
requisitos siguientes de acuerdo con su material estructural.
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7.7.1- Acero soldado
Los tanques y recipientes de acero soldado para almacenamiento de agua deben disef\arse de
acuerdo con los requisites sismicos del documento AWWA 0100 teniendo en cuenta las excepciones
dadas en 4.1.2.e del presente documento.
7. 7.2 -
Acero pernado
Los tanques y recipientes de acero pernado para almacenamiento de agua deben disef\arse de
acuerdo con los requisites sismicos del documento AWWA 0103, teniendo en cuenta las excepciones
dadas en Ia Seccion 4.1.2.e del presente documento.
7. 7.3 -
Concreto reforzado y preesforzado
Los tanques de concreto reforzado y preesforzado deben disenarse de acuerdo con los requisites
sismicos de AWWA 0110, AWWA 0115 o ACI 350.3, excepto que el coeficiente de importancia, I, debe
determinarse de acuerdo con Ia Seccion 4.1.1 del presente documento, el coeficiente de modificacion
de respuesta, R 0 , debe ser el dado en Ia Tabla 4-2, y las fuerzas sismicas de disef\o por el metoda de
resistencia deben determinarse de acuerdo con los requisites de ACI 350.3 con las siguientes
excepciones:
a.
La variable Cc de Ia seccion 9.4.2 de ACI 350.3 debe remplazarse par Saco segun se indica en Ia
Seccion 7.6.1 del presente documento.
b.
La variable C 1 de Ia seccion 9.4.3 de ACI 350.3 debe calcularse acuerdo con Ia Subseccion 3 de
7.2 del presente documento. Los valores de las variables I, R; y b tal como se definen en ACI
350.3 debe tomar el valor de Ia unidad (1.0) en Ia evaluacion de los efectos sismicos verticales.
7.8 - TANQUES Y RECIPIENTES PARA ALMACENAMIENTO DE LIQUIDOS PETROQUJMICOS E
INDUSTRIALES
Los tanques y recipientes para almacenamiento de liquidos petroquimicos e industriales deben
cumplir los siguientes requisitos.
7.8.1- Acero soldado
Los tanques y recipientes de acero soldado para almacenamiento de lfquidos petroqufmicos e
industriales con una presion interna menor o igual a 17.2 kPa (manometro) [Nota - El documento ASCE
7-10 indica una presion de 2.5 psig que se define como Iibras por pulgada cuadrada al manometro
(pounds per square inch gauge) lo cual equivale a 17.2 kPa.] deben disenarse de acuerdo con los
requisitos del documento API 650. Los tanques y recipientes de acero soldado para almacenamiento de
lfquidos petroqufmicos e industriales con una presion interna mayor a 17.2 kPa (manometro) y menor o
igual a 104.4 kPa (manometro) [15 psig] deben disef\arse de acuerdo con los requisites sfsmicos del
documento API 620.
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7 .8.2 -
Acero pernado
Esta Seccion hace referencia a tanques de acero pernados usados para el almacenamiento de
lfquidos en produccion y de uso temporal. El documento API 126 cubre los requisitos de los materiales,
diseno y montaje de tanques cilfndricos de acero pernado que no estaran enterrados en capacidades
3
que van desde 100 hasta 10,000 barriles (16 hasta 1600 m ) para servicio temporal en produccion. Estas
estructuras no requieren diseno sfsmico. Si se desea disenarlas para efectos sfsmicos, se permite ajustar
las fuerzas de diseno para tener en cuenta su vida de servicio corta.
7.8.3- Concreto reforzado y preesforzado
Los tanques de concreto para el almacenamiento de petroqufmicos y lfquidos industriales deben
disenarse para las fuerzas sfsmicas indicadas en Ia Seccion 7.7.3.
7.9- TANQUES APOYADOS SOBRE EL TERRENO PARA ALMACENAMIENTO DE MATERIALES
GRANULARES
La presente seccion hace referenda al diseno de tanques apoyados sabre el terreno utilizados
para el almacenamiento de materiales granulares.
7.9.1- Generalidades
El comportamiento intergranular del material almacenado debe tenerse en cuenta en Ia
determinacion de Ia masa efectiva y las trayectorias de las cargas, incluyendo los siguientes aspectos:
a.
Aumento de Ia presion lateral (y el esfuerzo anular resultante) debido a Ia disminucion de Ia
friccion intergranular del material durante Ia vibracion causada por el sismo.
b.
Aumento de los esfuerzos anulares generados por Ia variacion de temperatura en el cascaron
despues de que material ha sido compactado.
c.
La friccion intergranular, Ia cual puede transferir esfuerzos cortantes causados por el sismo
hasta Ia cimentacion.
7.9.2- Determinacion de las fuerzas horizontales
Las fuerzas horizontales al nivel del terreno en tanques y recipientes en los cuales se almacenan
materiales granulares deben determinarse con base en los requisitos y aceleraciones para estructuras
de perfodo corto (asociadas con A. y F.).
7 .9.3 -
Distribution de las fuerzas al cascaron y Ia cimentacion
Las fuerzas sfsmicas deben aplicarse al cascaron y a Ia cimentacion del tanque o recipiente como
se indica a continuacion:
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7.9.3.1- Aumento de Ia presion lateral
El aumento ca usa do par las fuerzas sfsmicas a Ia presion horizontal estatica de disefio debida a
efectos gravitacionales debe tenerse en cuenta en el disefio, pero no debe utilizarse para efectos de
estabilizaci6n de Ia resistencia axial al pandeo del cascar6n del tanque.
7 .9.3.2 - Masa efectiva
Una parte de Ia masa del material granular almacenado actua con el cascar6n para efectos
inerciales (masa efectiva). La masa efectiva esta relacionada con las cara cterfsticas ffsicas del material, Ia
relaci6n altura/diametro ( H/ D) del tanque, y Ia int ensidad del evento sfsmico. La masa efectiva debe
utilizarse para determinar el corte basal y los efectos de vuelco que deben ser resistidos par el tanque.
7 .9.3.3 - Densidad ejectiva
El factor de densidad efectiva, el cual define Ia porci6n de Ia masa total del material almacenado
que produce fuerzas inerciales debido a Ia aceleraci6n causada par el sismo, debe determinarse de
acuerdo con lo indicado en el documento ACI 313.
7 .9.3.4 - Deslizamiento horizontal
En los tanques de almacenamiento de materiales granulares que tienen un fonda de acero y que
estan apoyados sabre Ia cimentaci6n de tal manera que Ia fricci 6n en Ia superficie de contacto resista las
fuerzas sfsmicas horizontales, nose requieren anclajes adicionales para prevenir el deslizamiento. En los
tanques sin fonda de acero donde el material almacenado est a en contacto directo co n Ia cimentaci6n,
deben clocarse anclajes adicionales que eviten el deslizamiento del tanque.
7 .9.3.5 - Sistemas de anc/aje combinadas
Si se disponen sistemas de anclaje diferentes para prevenir el deslizamiento con un sistema y el
vue lco con otro sistema, debe tenerse en cuenta Ia rigidez relativa de los sistemas para efectos de
determinar Ia distribuci6n de las fuerzas.
7 .9.4 - Estructuras de acero soldadas
Las estructuras de acero soldado para almacenar materiales granulares deben disefiarse siguiendo
los requisitos sfsmicos del presente documento. Los esfuerzos admisibles de los componentes y
materiales deben cumplir con lo requerido par el documento AWWA 0100, con Ia excepci6n de los
esfuerzos admisibles para efectos de membrana tangenciales y materiales deben cumplir los requisitos
del documento API 650.
7 .9.5 - Estructuras de acero pernadas
Las estructuras de acero pernadas para almacenar materiales granulares deben disefiarse
siguiendo los requisitos sfsmicos del presente documento. Los esfuerzos admisibles de los componentes
y materiales deben cumpli r con lo requerido par el documento AWWA 0103.
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7.9.6- Estructuras de concreto reforzado
Las estructuras de concreto reforzado para almacenar materiales granulares deben disenarse
siguiendo los requisites sismicos del presente documento y los del documento ACI 313.
7.9.7- Estructuras de concreto preesforzado
Las estructuras de concreto preesforzado para almacenar materiales granulares deben disenarse
siguiendo los requisites sismicos del presente documento y los del documento ACI 313.
7.10- TANQUES Y RECIPIENTES ELEVADOS PARA LfQUIDOS Y MATERIALES GRANULARES
7.10.1-Generalidades
Esta Seccion aplica a tanques, recipientes, depositos y tolvas localizados por encima del nivel del
terreno, en las cuales Ia torre de soporte es una parte integral de Ia estructura o donde Ia funcion
principal de Ia torre es dar apoyo al tanque o recipiente. Los tanques y recipientes que estan apoyados
dentro de una estructura o edificaci6n que cumple ademas otras funciones dentro de las cuales el dar
apoyo al tanque o recipiente es una funcion secundaria o complementaria, deben disenarse como
equipos mecanicos de acuerdo con los requisitos del Capitulo A.9 del Reglamento NSR-10.
Los tanques elevados deben disenarse para las fuerzas y desplazamientos requeridos por los
documentos de referenda apropiados ode acuerdo con el Capitulo 4 del presente documento.
7.10.2- Masa efectiva
En el diseno de Ia torre de apoyo o pedestal, los anclajes y Ia cimentacion para el momento de
vuelco causado por el sismo se debe suponer que el material almacenado es una masa rfgida que actLJa
en su centro de gravedad volumetrico. Los efectos de interaccion fluido-estructura pueden tenerse en
cuenta en Ia determinacion de las fuerzas, perfodo de vibracion efectivo y centroides de las masas del
sistema si se cumplen las siguientes condiciones:
a.
El perfodo del oleaje inducido por el sismo, Teo , es mayor que T, donde T corresponde al
perfodo natural del conjunto compuesto por el tanque, el lfquido contenido (masa rigida) y Ia
estructura de apoyo.
b.
El mecanisme de oleaje inducido por el sismo (porcentaj e correspondiente a Ia masa
convectiva y su centroide) se determina para Ia configuracion especifica del recipiente
utilizando procedimientos detallados de analisis de interaccion fluido-estructura 0 por medio
de ensayos.
Se pueden incluir los efectos de interaccion suelo-estructura en Ia determinacion del periodo T
siempre y cuando se cumplan los requisites del Capitulo A.7 del Reglamento NSR-10.
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7.10.3- Efectos P-Delta
El calculo de los desplazamientos horizontales del tanque elevado debe tener en cuenta lo
siguiente:
a.
Los desplazamientos horizontales de disef\o correspondientes a las deflexiones horizontales
del centro de gravedad de Ia masa almacenada deben corresponder a los valores obtenidos al
aplicar las fuerzas slsmicas de disef\o sin que hayan sido divididas por el coeficiente de
modificaci6n de resistencia R 0 .
b. La base del tanque debe considerarse empotrada para efectos traslacionales horizontales y
efectos rotacional es con respecto a un eje vertical.
c.
Deben tenerse en cuenta las deflexiones horizontales debidas a efectos de flexion y
deformaciones axiales de los elementos estructurales. Para tanques de pedestal con una
relaci6n altura-diametro menor de 5, deben tenerse en cuenta las deformaciones debidas a
esfuerzos cortantes del pedestal.
d.
Deben tenerse en cuenta en el analisis los efectos causados por Ia carga muerta
correspondiente a plataformas y equipos instalados en el techo del tanque.
e.
Si el tanque se construye cumpliendo las tolerancias correspondientes a verticalidad exigidas
por los documentos de referenda, no hay necesidad de tener en cuenta los desplomes
iniciales en el analisis de efectos P-delta.
7 .10.4 - Transferencia de las fuerzas horizontales a Ia torre de apoyo
Para estructuras de apoyo del tipo compuesto por pastes y contravientos deben cumplirse los
siguientes requisitos:
a.
Los contravientos deben instalarse de tal manera que provean resistencia uniforme a las
fuerzas horizontales por procedimientos ta les como pretensado o tensionado con el fin de
que todos los contravientos tengan Ia misma deflexi6n en el centro causada por su peso
propio.
b.
Debe tenerse en cuenta Ia fuerza adicional en el contraviento causada por Ia excentricidad
entre Ia conexi6n entre el paste y el tanque con respecto a Ia linea de acci6n del contraviento.
c.
Debe tenerse en cuenta Ia excentricidad entre Ia linea de acci6n del puntal de compresi6n
(elemento del sistema de resistencia sismica que resiste en compresi6n Ia componente
horizontal de Ia tracci6n en el contraviento) y el elemento de conexi6n a Ia estructura.
d.
La conexi6n del paste con Ia cimentaci6n debe disef\arse para que pueda resistir las
componentes verticales y horizontales que se presentan al fluir en tracci6n el contraviento
suponiendo que Ia direcci6n de las fuerzas slsm icas es Ia que produciria los maximos esfuerzos
cortantes horizontales en Ia conexi6n entre el paste y Ia cimentaci6n. Cuando varios
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contravientos estan conectados en el mismo sitio, el anclaje debe disenarse para las fuerzas
de tracci6n concurrentes provenientes de todos los contravientos conectados all f.
7.10.5 - Evaluaci6n de estructuras susceptibles de falla por pandeo
Las estructuras de cascar6n que resisten fuerzas significativas pueden presentar falla par pandeo
local o general del pedestal o fald6n debido a los efectos sfsmicos. Este tipo de estructuras incluyen
tanques de agua con un solo pedestal, y torres y recipientes de proceso aisladas apoyadas sabre un
fald6n. Cuando el diseno estructural indica que Ia posibilidad de pandeo del apoyo es el modo
prevaleciente de falla y todas las estructuras del Grupe de Usa IV, deben disenarse para que cumplan
los requisites siguientes:
a.
Debe comprobarse que Ia falla par pandeo no ocurre para las fuerzas sfsmicas de diseno
evaluadas con los parametres R 0 e I iguales a Ia unidad (1.0). Se permite utilizar los
procedimientos de interacci6n suelo-estructura y fluido-estructura en el analisis de Ia
respuesta de Ia estructura ante las fuerzas sfsmicas. No hay necesidad de incluir Ia
componente vertical de los movimientos sfsmicos de diseno ni tener en cuenta los efectos
ortogonales de las componentes horizontales sfsmicas de diseno.
b. La resistencia de Ia estructura se define como Ia resistencia Ia resistencia crftica al pandeo del
elemento con un factor de seguridad igual a Ia unidad (1.0).
7 .10.6 -
Estructuras de acero soldadas para almacenamiento de agua
La s estructuras elevadas de acero soldado para almacenamiento de agua deben disenarse y
detallarse de acuerdo con los requisites del documento AWWA 0100 cumpliendo los lfmites de altura
dados en Ia Tabla 4-2 del presente documento.
7.10.7- Tanques compuestos con pedestal de concreto
Los tanques elevados compuestos con pedestal de concreto para almacenamiento de agua deben
disenarse y detallarse de acuerdo con los requisites del documento ACI 371R con las siguientes
modificaciones a los requisites de ese documento:
a.
La variable C 3 de ACI 371R debe substituirse par A 3 F3 1 segun las define el Reglamento
NSR-10 o el presente documento.
b.
La variable Cv de ACI 371R debe substituirse par AvFvl segun las define el Reglamento
NSR-10 o el presente documento.
7.10.7.1- Procedimientos de ancilisis
Se permite utilizar el metoda de Ia fuerza horizontal equivalente del Capitulo A.4 del Reglamento
NSR-10 en todos los tanques de pedestal de concreto y debe basarse en un modelo de base empotrada
de un solo grado de libertad. Toda Ia masa, incluyendo ellfquido co ntenido debe considerarse una masa
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rfgida, a menos que el mecanisme del oleaje inducido por el sismo (porcentaje de masa convectiva y
centroide) se determine para Ia configuracion espedfica del recipiente por procedimientos de
interaccion fluido-estructura o por medio de ensayos. Se permite incluir los efectos de interaccion sueloestructura. Se permiten analisis mas rigurosos cuando esten debidamente soportados.
7.10.7.2- Periodo de Ia estructura
El perfodo fundamental de vibraci6n de Ia estructura debe determinase utilizando secciones no
fisuradas y las propiedades de rigidez adecuadas de los elementos que resisten las fuerzas sismicas por
medio de un analisis debidamente soportado. El periodo de vibracion fundamental utilizado para
calcular las fuerzas sismicas no debe ser mayor de 2.5 s.
7.11 - CALDERAS Y RECIPIENTES A PRESION
7.11.1- Generalidades
Las fijaciones al recipiente de presion, a los apoyos y al sistema de resistencia sismica en calderas y
recipientes a presion deben disenarse para que sean capaces de cumplir los requisites de resistencia y
desplazamientos dados en el Capitulo 3 o en el Capitulo 4 de este documento y los requisites adicionales
dados en Ia presente Seccion.
Las ca lderas y recipientes a presion comprendidos dentro de los Grupos de Uso III y IV deben
disenarse para cumplir los requisites de resistencia y desplazamientos dados en el Capitulo 3 o en el
Capitulo 4 de este documento y los requisites adicionales dados en Ia presente Seccion.
7.11.2- Calderas y recipientes a presion ASME
Las calderas y recipientes a presion disenados construidos de acuerdo con los requisites del
documento ASME BPVC se consideran que cumplen los requisites de Ia presente Seccion siempre y
cuando se cumplan los requisites de resistencia y desplazamiento de los Capitulos 3 o 4 del presente
documento debidamente escalades para el metodo de diseno por esfue rzos admisibles o esfuerzos de
trabajo (veanse las Secciones A.3.1.8, A.3.6.12, A.3 .7.1, A.9.4.7 y 8.2 .3 del Reglamento NSR-10).
7.11.3- Amarres de equipos y refractarios internos
Las fijaciones y amarres al recipiente de presion de equipos y componentes tales como
refractarios, ciclones, bandejas, etc., deben disenarse para que resistan las fuerzas sismicas prescritas
por el presente documento para evitar dano o ruptura del recipi ente de presion. Alternativamente, se
permite disenar el elemento ligado de tal manera que fa lle con anterioridad y asi evitar el dano del
recipiente de presion, siempre y cuando las consecuencias de Ia falla del elemento ligado no expongan
al recipiente de presion por otras ra zones. Para calderas y recipientes que contengan liquidos, debe
considerarse el efecto del oleaje inducido por el sismo en los equipos internes de tal manera que no
pongan en peligro Ia integridad del recipiente de presion .
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7.11.4 - Acople dinamico del recipiente y Ia estructura de so porte
Cuando Ia masa del recipiente o recipientes operatives es mayor que el 25 par ciento de Ia masa
total de Ia estructura combinada incluyendo Ia estructura de soporte, el disefio debe tener en cuenta Ia
posibilidad de acople dinamico entre Ia caldera y Ia estructura de soporte. El acople dinamico con otras
estructuras adyacentes conectadas debe tambien tenerse en cuenta si las estructuras estan conectadas
par media de elementos que puedan transferir fuerzas entre elias.
7.11.5- Masa efectiva
En Ia determinacion de Ia masa efectiva del material almacenado deben tenerse en cuenta los
efectos de interaccion fluido-estructura siempre y cuando exista una superficie del lfquido para que el
efecto de oleaje inducido par el sismo ocurra y el va lor del perfodo Teo es mayor que
3T. Deben
tenerse en cuenta las variaciones en Ia densidad del material almacenado debido a variaciones en Ia
presion y Ia temperatura interna .
7.11.6- Otras calderas y recipientes a presion
Las calderas y recipientes que pertenezcan al Grupo de Usa IV pero que no se construyen de
acuerdo con los requisites del documento ASME BPVC, deben cumplir lo siguientes requisites:
a.
Las fuerzas sfsmicas combinadas con las cargas de servicio y los efectos ambientales
apropiados no de ben exceder las resistencias de los materiales dad as en Ia Tabla 7.11-1.
b.
Deben considerarse alternativas para mitigar el impacto de los efectos de fuerzas sfsmicas en
Ia caldera o recipiente operado de ta l manera que se reduzca Ia ductilidad del material, como
ocurre en materiales trabajando a t emperaturas bajas.
Tabla 7.11-1
Resistencia maxima de los materiales
Maxima
resistencia de
materiales
roscados a
1.33 b
1.2 c
Maxima
resistencia de los
materiales del
recipiente
90%d
70% d
Noes aplicable
25% e
20%e
Minima relaci6n
Material
Fu / Fy
Ductiles (acero, aluminio, cobre, y otros)
Semiductiles
No ductiles (hierro colado, ceramicos,
fibra de vidrio y otros)
Notas:
a - Conexiones roscadas al recipiente o al sistema de apoyo.
b -Minima elongaci6n igual al 20% de Ia especificada porIa norma ASTM correspondiente.
c -Basada en Ia minima resistencia a Ia fluencia especificada para el material.
d - Minima elongaci6n igual ailS% de Ia especificada porIa norma ASTM correspondiente.
e - Basada en Ia minima resistencia a Ia tracci6n especificada para el material.
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7.11.7- Apoyos y amarres para calderas y recipientes a presion
Los amarres al recipiente de presion y los apoyos de calderas y recipientes a presion deben
cumplir los siguientes requisitos:
a.
Los amarres y apoyos que transfieren fuerzas sismicas deben fabricarse con materiales
ductiles apropiados para el uso y las condiciones ambientales particulares.
b.
Los anclajes se debe disenar de acuerdo con Ia Seccion 4.9 con los anclajes embebidos e el
concreto disefiados para que desarrollen Ia resistencia del acero del anclaje en traccion . La
resistencia del acero de anclaje en traccion debe determinarse de acuerdo con Ia Ecuacion D-2
del Apendice D del Reglamento ACI 318-11 (Puede emplearse tambien Ia Ecuacion D-3 del
Apendice D del Reglamento ACI 318-08 o Ia Ecuacion C-D-3 del Apendice C-D Reglamento NSR10). El anclaje debe tener una longitud de estirado de al menos ocho diametros de anclaje
(vease Ia definicion de longitud de estirado en las definiciones del Apendice D de ACI 318-11) .
El factor de sobrerresistencia, 0 0 , no debe utilizarse para disefiar los anclajes de tanques y
recipientes horizonta les y verticales.
c.
Los apoyos de recipientes deben disefiarse teniendo en cuenta el efecto en el recipiente y sus
apoyos de reacciones no uniformes debido a variaciones en Ia rigidez relativa de los
elementos que dan apoyo, detalles de diferente tipo, acunado no uniforme o apoyos
irregulares. La distribucion de las fuerzas horizontales debe hacerse teniendo en cuenta Ia
distribucion relativa de los elementos de apoyo, el comportamiento de los detalles de
conexion y Ia distribucion del cortante sismica dentro del recipiente.
Los requisitos del Capitu lo 5 y de Ia Seccion 7.10.5 deben tenerse en cuenta para efectos de lo
requerido por Ia presente seccion.
7.12- TANQUES ESFERICOS PARA LfQUIDOS Y GASES
7.12.1- Generalidades
Los amarres al recipiente de pres1on o de almacenamiento de liqu idos, a los apoyos y a los
anclajes del sistema de resistencia ante fuerzas sfsmicas para tanques esfericos para liquidos o gases
deben disenarse de tal manera que cumplan los requisitos de resistencia y desplazamiento del Capitulo
3 o del Capitu lo 4 del presente documento y los requisitos adicionales de Ia presente Seccion . Los
elementos que conforman los tanques esfericos propiamente dichos, que esten dentro de los Grupos de
Uso III y IV, deben disefiarse para cumplir los requisitos de resistencia y desplazamiento del Capitulo 3
o del Capitulo 4 del presente documento.
7.12.2- Tanques esfericos ASME
Los tanques esfericos disefiados y construidos de acuerdo con los requisitos de Ia Seccion VIII del
documento ASME BPVC pueden considerarse que cumplen con los requisitos de Ia presente Seccion,
siempre y cuando cumplan los requisitos de resistencia y desplazamiento del Capitu lo 3 o del Capitulo 4
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del presente documento debidamente escalados para efectos de diseno por el metodo de esfuerzos de
trabajo (veanse las Secciones A.3.1.8, A.3.6.12, A.3.7.1, A.9.4.7 y B.2.3 del Reglamento NSR-10).
7.12.3- Amarres de equipos y refractarios internos
Las fijaciones y amarres al recipiente de presion de equipos y componentes tales como
refracta rios, ciclones, bandejas, etc., deben disefia rse para que resistan las fuerzas sfsmicas prescritas
por el presente documento para evitar dano o ruptura del recipiente de presion. Alternativamente, se
permite disefiar el elemento ligado de tal manera que falle con anterioridad y asf evitar el dafio del
recipiente de presion, siempre y cuando las consecuencias de Ia fall a del elemento ligado no expongan
al recipiente de presion por otras ra zones. Para tanques esfericos que contengan lfqu idos, debe
considerarse el efecto del oleaje inducido por el sismo en los equipos internos de tal manera que no
pongan en peligro Ia integridad del recipiente de presion.
7.12.4- Masa efectiva
En Ia determinacion de Ia masa efectiva del material almacenado deben tenerse en cuenta los
efectos de interaccion fluido-estructura siempre y cuando exista una superficie del lfquido para que el
efecto del oleaje inducido por el sismo ocurra y el valor del perfodo Tc es mayor que
3T . Deben
tenerse en cuenta las variaciones en Ia densidad del material almacenado debido a variaciones en Ia
presion y Ia temperatura interna.
7.12.5- Tanques estericos apoyados sobre postes y contravientos
Para tanques esfericos con apoyos del t ipo compuesto por postes y co ntravientos deben
cumplirse los siguientes requisitos:
a.
Deben cumpl irse los requisitos de Ia Seccion 7.10.4.
b. La rigid izacion y su correspondiente reduccion en Ia deriva horizontal que ocurre cuando se
tensionan los contravientos debe tenerse en cuenta al ca lcular el perfodo nat ural de vibracion.
c.
Debe tenerse en cuenta Ia esbeltez y Ia posibilidad de pandeo loca l de los postes.
d.
Debe tenerse en cuenta Ia posibilidad de pandeo local del casaron de Ia esfera en el Iugar de
amarre de los postes a Ia esfera.
e.
En tanques esfericos para almacenamiento de lfquidos, las conexiones de los contravientos
deben disefiarse y construirse de tal manera que puedan desarrollar Ia resistencia mfnima a Ia
fluencia correspondiente al mate rial del contraviento segun Ia norma tecnica del material.
Para recipientes esfericos que contendran unicamente gases,
las conexiones de los
contravientos deben disena rse y construirse para que resistan 0 0 veces Ia maxima fu erza de
disefio del contraviento. Se prohfbe Ia conexion directa de los contravientos al tanqu e o
contenedor esferi co para lfquidos o para gases.
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7.12.6 - Tanques esfericos sobre apoyos de fald6n
Para tanques esfericos con apoyo de faldon debe cumplirse los siguientes requisitos:
a.
Oeben cumplirse los requisitos de Ia Seccion 7.10.5.
b.
Debe investigarse Ia posibilidad de falla local par pandeo del fa ldon al verse solicitado par
esfuerzos de membrana de com presion causados par fuerzas axiales o par f lexion.
c.
Las aberturas y perforaciones al faldon de ventanas de inspeccion, tuberias, etc. Deben
disenarse y construirse para que se mantenga una resistencia del faldon equivalente a Ia
que tiene sin las aberturas o perforaciones.
7.13- TANQUES PARA GASES LICUADOS Y LIQUIDOS REFRIGERADOS
7.13.1- Generalidades
Los tanques e instalaciones para el almacenamiento de hidrocarburos licuados y liquidos
refrigerados deben cumplir los requisitos del presente documento. Los tanques de acero para
almacenamiento de hidrocarburos gaseosos licuados de baja presion (GPL, butano, etc.) deben
disenarse de acuerdo con Ia Seccion 7.8 y de acuerdo con el documento AP I 620.
7.14- RECIPIENTES HORIZONTALES PARA LfQUIDOS 0 VAPOR APOYADOS SOBRE SILLAS
7.14.1- Generalidades
Los recipientes horizontales apoyados sabre si llas deben disenarse de acuerdo con los requisitos
de resistencia y desplazamientos del Capitulo 3 o del Capitu lo 4 del presente documento.
7 .14.2 - Masa efectiva
Deben tenerse en cuenta las variaciones en Ia densidad del material almacenado. En el diseno de
los apoyos, sillas, anclajes y cimentacion para los efectos del vuelco causado par las f ue rzas sismicas
debe suponerse que el material almacenado es una masa rigida que actua para efectos inerciales en el
ce ntro de gravedad del volumen.
7.14.3 - Disefio del recipiente
A menos que se realice un analisis mas riguroso, deben cumplirse lo siguientes requisitos minimos
en el diseno del recipiente:
a.
Para recipientes horizontales que t engan una relacion de longitud a diametro de 6 o mas se
permite suponer que el recipiente es una viga simplemente apoyada que tiene una luz igual a
Ia distancia entre las sillas para efectos de determinar el periodo de vibracion y el momenta
de f lexion global del recipiente.
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b.
Para recipientes horizontales que tengan una relacion de longitud a diametro menor de 6
deben tenerse en cuenta los efectos de deformaciones par cortante de vigas altas en Ia
determinacion del periodo de vibracion y Ia distribucion de esfuerzos .
c.
Deben tenerse en cuenta los efectos de flexion y pandeo local del recipiente debidos a las
fuerzas sfsmicas en Ia vecindad de las sillas de apoyo. El efecto estabilizante de Ia presion
interna en Ia evaluacion de Ia susceptibilidad a pandeo local del cascaron del recipie nte no
debe ser tenido en cuenta .
d.
Si el recipiente combina el almacenamiento de gases y lfquidos, el recipiente y sus apoyos
debe disef\arse para los dos casas de Ia presion del gas existiendo y no existiendo para tener
en cuenta Ia eventualidad de ruptura de tuberias que dejan escapar el gas.
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REFERENCIAS
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Storing Granular Materials (ACI 313-97), American Concrete Institute, Farmington Hills, Ml,
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Commentary, American Concrete Institute, Farmington Hills, Ml, USA.
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ACI (2007), Qualification of Post-Installed Mechanical Anchors in Concrete (Act 355.2-07} and
Commentary, American Concrete Institute, Farmington Hills, Ml, USA.
ACI (2008), Building Code Requirements for Structural Concrete (ACt 318-08) and Commentary (ACI 318R08}, American Concrete Institute, Farmington Hills, Ml, USA.
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Requirements for Masonry Structures (ACI 530-08/ASCE 5-08/TMS 402-08} --Specifications for
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MSJC - Masonry Standards Joint Committee ACI/ASCE/TMS, American Concrete Institute ACI, American Society of Civil Engineers - ASCE, The Masonry Society - TMS, 2008,
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Apendice A
DETERMINACI6N DE LAS FUERZAS SISMICAS DE DISENO
DE ACUERDO CON ASCE 7-10
A.l -
INTRODUCCION
El documento ASCE 7 es producido por Ia Sociedad Americana de lngenieros Civiles (American
Society of Civil Engineers- ASCE) e historicamente proviene del documento ANSI A.58.1 2 (ANSI 1982), el
cual se publico por ultima vez por parte de ANSI en 1982. A partir de 1988 Ia ASCE tomo el documento y
lo denomino ASCE 7-88 (ASCE, 1988). Los requisitos de disefio sismo resistente de esta primera version
del ASCE 7 estaban basados en los requisitos correspondientes del Uniform Building Code de 1985
(ICBO, 1985). A partir de Ia siguiente version, ASCE 7-93 (ASCE, 1993), los requisitos sismicos se basaron
en el documento NEHRP (FEMA, 1991). El documento NEHRP corresponde a Ia continuacion del ATC-3
(ATC, 1978) desarrollado por el Applied Technology Council sabre el cua l se baso Ia Norma Sismica
Colombiana de 1984 y que fue traducido al espafiol par Ia Asociacion Colombiana de lngenieria Sismica y
publicado en 1979 (AIS, 1979). El programa NEHRP (National Earthquake Hazard Reduction Program) es
auspiciado por el Building Seismic Safety Council - BSSC bajo el patrocinio de Ia Federal Emergency
Management Agency- FEMA, de los Estados Unidos.
A partir de Ia publicacion del ASCE 7-02 (ASCE, 2002), el enfoque en Ia definicion de los
movimientos sismicos de disefio cambia con respecto las versiones anteriores. Se abandona Ia definicion
basada en una probabilidad de solo 10% de ser excedidos en SO afios (perfodo media de retorno de 475
afios) para Ia aceleracion pica efectiva (APE) a partir de Ia cual se determina un espectro de disefio. Se
introduce, entonces, un nuevo enfoque cuyo objetivo es proveer un margen de seguridad uniforme al
colapso de las estructuras debido a los movimientos sismicos de disefio. Este nuevo enfoque se basa en
definir Ia amenaza sismica en funcion del Maximo Sismo Considerado (MCE, por su sigla en ingiE§s) . El
documento ASCE 7-05 (ASCE, 2005) se expide bajo este mismo enfoque . Posteriormente se toma Ia
decision de que en adelante el documento NEHRP adoptaria por referenda el documento ASCE 7-05
como Ia base para realizar sus actualizaciones. Es por esto que el NEHRP 2009 (FEMA, 2009) contie ne las
modificaciones a hacer al documento ASCE 7-05, las cuales fueron adoptadas directamente en el
documento para convertirlo en el ASCE 7-10 (ASCE, 2010).
Lo que se presenta en este Apemdice hace referencia directa al ASCE 7-10 y debe tenerse en
cuenta que hay variaciones importantes con respecto a lo que contenia tanto el ASCE 7 de 2002 como el
de 2005, al punta de tener variaciones importantes en los mapas de amenaza sismica de los Estados
Unidos, los cuales fueron elaborados por el USGS en 2008 especialmente para ser incluidos en Ia version
de 2010 de ASCE 7.
Estas modificaciones incluyen: (1) el uso de movimientos sismicos de disefio ajustados por riesgo
de co lapso de las estructuras, (2) el uso del maximo direccional de los movimientos prescritos, y (3) el
uso del cuantil del 84% en Ia definicion de los movimientos sismicos de disefio en lugares localizados en
Ia cercania de fallas geologicas activas conocidas. Las razones y soporte teknico de estos tres cambios
estan presentados en el Comentario al Capitulo 21 del NEHRP 2009 (FEMA, 2009).
2
La version de 1982 del documento ANSI AS8.1 sirvi6 de base para los requisites del Titulo B de C6digo
Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes expedido par media del Decreta 1400 de 1984.
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A.2 -
MOVIMIENTOS SiSMJCOS CORRESPONDIENTES AL MAXIMO SJSMO CONSJDERADO
(MCE}
La primera consideraci6n importante es que los movimientos sismicos se definen como ordenadas
de un espectro de aceleraciones, a diferencia del procedimiento anterior en el cua l se definian como
movimientos del terrene en el basamento rocoso que luego se convertian en ordenadas espectra les,
como todavia lo hace el Reglamento Colombia no NSR-10.
Para efectos de determinar los efectos de los movimientos sismicos segun ASCE 7-10 deben
consultarse las definiciones dadas en Ia Secci6n 1.1.2 del presente documento, las cuales provienen
directamente del documento ASCE 7-10.
La determinacion de Ia aceleraci6n de respuesta del terrene ajustada por riesgo para el sismo
maximo cons iderado (MCER) Ia rea liz6 el USGS (USGS, 2008 y 2008b) para el territorio de Estados
Unidos combinando dos metodologias, una probabi lista y una determinista.
En Ia eva luaci6n probabilista se realiz6 un estudio de amenaza sismica que tuvo en cuenta Ia
neotect6nica regional, Ia geologia, Ia sismicidad, las tasas esperadas de recurrencia y magnitud maxima
esperada en las fa lias geo16gicas y zonas sismogenicas conocidas, las caracteristicas de atenuaci6n de los
movimientos del terrene, los efectos de campo cercano, si existian, en los movimientos y los efectos de
las condiciones locales del sitio cuando tengan efectos regionales identificables. Los resultados se
presentaron por medic de ordenadas espectrales de aceleraci6n horizontal para 5% de
amortiguamiento con una probabilidad de excedencia de 2% en cincuenta afios (periodo medic de
retorno de 2475 afios). Los resultados, ademas, se ajustaron a una probabilidad de tener un colapso
estructural con una probabilidad de 1% en cincuenta afios y se corrigieron por efectos de resp uesta
maxima de las componentes horizontales.
En Ia eva luaci6n determinista se ca lcu16 Ia respuesta espectra l en terminos de aceleraci6n
horizontal al nivel del cuantil de 84% (media mas una desviaci6n estandar) por efectos de Ia direcci6n
en planta que produce Ia maxima ordenada espectral para los sismos caracteristicos que producen las
fa llas conocidas que puedan afectar el Iugar. Se impuso un espectro de respuesta de aceleraciones
horizontales con 5% de amortiguamiento como limite inferior de los resultados dete rministas obtenidos.
La nota que acompafia los mapas contenidos en ASCE 7-10 y producidos por e l USGS indica
claramente las diferencias importantes con versiones anteriores. La traducci6n de Ia nota de los mapas
conten idos en las Figuras 22-1 a 22-6 d e ASCE 7-10 es Ia siguiente:
Discusi6n
Estos mapas fueron preparados por el United States Geological Survey (USGS) en colaboraci6n con el Building Seismic
Safety Council (BSSC), entidad financiada por el Federal Emergency Management Agency (FEMA), y Ia American
Society of Civil Engineers (ASCE). Las bases estan explicadas en los comentarios producidos por el BSSC y Ia ASCE, y en
las referencias.
Los valores para los niveles de movimiento del terreno presentados en estos mapas incorporan:
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•
•
Un ajuste de los movimientos sismicos de disefio por un riesgo de colapso de las estructuras expresado
como una probabilidad de 1% en 50 afios de que se produzca colapso estructural, con base en unas curvas
de fragilidad estructural genericas.
Un factor de 1.1 y 1.3 para periodos de 0.2 y 1 segundos, respectivamente para tener en cuenta el haber
cambiado de Ia media geometrica a Ia maxima respuesta independientemente de Ia direcci6n.
Limites superiores deterministicos aplicados en las fallas geol6gicas activas cercanas, los cuales se tomaron
como 1.8 veces Ia respuesta media estimada para el sismo caracteristico de Ia falla en cuesti6n (el valor de
1.8 representa el cuantil de 84% igual a Ia media mas una desviaci6n estandar), pero no menos de 1.5 g y
0.6 g para periodos de 0.2 y 1 segundos, respectivamente.
Como descripcion de Ia aceleracion de respuesta del terreno ajustada par riesgo para el sismo
maximo considerado (MCER) se tom6 el me nor valor entre el probabilista y el determinista para cada
ordenada espectral. Entonces, los movimientos sismicos producidos par el Maximo Sismo Considerado (
MCER) se definen directamente como las ordenadas de un espectro de aceleraciones horizontales con
5% de amortiguamiento . Esto se realiza par media de dos parametros:
S8
81
=
Valor del espectro de aceleraciones para el Maximo Sismo Considerado ( MCER ), con 5% de
=
amortiguamiento, en roca, para un perfodo de 0.2 segundos tal como se presenta en los
mapas de amenaza sismica desarrollados para este efecto.
Valor del espectro de aceleraciones para el Maximo Sismo Considerado ( MCER ), con 5% de
amortiguamiento, en roca, para un periodo de 1 segundo tal como se presenta en los mapas
de amenaza sismica desarrollados para este efecto.
S8
Es importante anotar que los estudios de amenaza sism ica realizados para obtener los va lores de
y 81 se realizan directamente para Ia ordenada espectral utilizando ecuaciones de atenuacion
apropiadas para el contexto tectonico e independientes para los dos parametros.
Para sitios donde el perfil de suelo subyacente es diferente de roca, las ordenadas espectrales
para el Maximo Sismo Considerado se definen de Ia siguiente manera:
(Ecua. 11.4-1 de ASCE 7-10)
(Ecua. 11.4-2 de ASCE 7-10)
Don de:
Fa
=
Coeficiente de sitio para para un perfodo de 0.2 segundos.
Fv
=
Coeficiente de sitio para un perfodo de 1 segundo.
SMS
=
Valor del espectro de aceleraciones horizontales para el Maximo Sismo Considerado ( MCER),
SMI
=
con 5% de amortiguamiento, ajustado par efectos de sitio, para un perfodo de 0.2 segundos.
Valor del espectro de aceleraciones horizo ntales para el Maximo Sismo Considerado ( MCER ),
con 5% de amortiguamiento, ajustado par efectos de sitio, para un perfodo de 1 segundo.
Los coeficientes de sitio F. y Fv se determinan en las Tablas 11.4-1 y 11.4-2 de ASCE 7-10 en
funcion del tipo de perfil de suelo subyacente y los valores de los parametros S8 y 8 1 . Los tipos de
perfil de suelo estan definidos en ASCE 7-io en su capitulo 20 {allf tienen Ia misma definicion de Ia
Seccion A.2.4 del Reglamento NSR-10). La definicion particular se realiza usando los 30m superiores del
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perfil y con base en Ia velocidad de Ia onda de cortante, el ensayo de penetraci6n estandar o el ensayo
de resistencia al corte no drenado. En resumen, los tipos de perfil de suelo son los siguientes (debe
consultarse el Capitulo 20 de ASCE 7-10 para las definiciones detalladas de cada tipo de perfil de suelo}:
Perfil Tipo A- Roca competente
Perfil Tipo B- Roca
Perfil Tipo C- Suelos muy duros o roca blanda
Perfil Tipo D - Suelos rfgidos
Perfil Tipo E- Mas de 3 m de arcillas blandas
Perfil Tipo F
Perfil Tipo F1 - Suelos vulnerables (licuables, dispersivos, etc.}
Perfil Tipo F2 - Turba y arcillas organicas
Perfil Tipo F3 - Arcillas de alta plasticidad IP mayor de 75
Perfil Tipo F4 - Gran espesor de arcillas de rigidez mediana a blanda
Tabla 11.4-1 de ASCE 7-10
Coeficiente de sitio Fa
Tipo de
Perfil
Valor obtenido de los mapas para el Maximo Sismo Considerado (MCER} para el
parametro espectral de aceleraciones de perfodo corto
s 8 ~ 1.25
Ss:::; 0.25
s 8 = o.5
s 8 = 0.75
s 8 = 1.0
A
B
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
c
1.2
1.2
1.1
1.0
1.0
D
E
F
1.6
1.4
1.2
1.1
1.0
2.5
1.7
1.2
0.9
0.9
Vease Ia Secci6n 11.4.7 de ASCE 7-10
Nota: se perm1te mterpolar lmea lmente para valores mtermed1os de Ss
Tabla 11.4-2 de ASCE 7-10
Coeficiente de sitio Fv
Tipo de
Perfil
Valor obtenido de los mapas para el Maximo Sismo Considerado (MCER} para el
parametro espectral de aceleraciones de un segundo
s 1 :::; 0.1
s 1 = 0.2
S1 = 0.3
s 1 = 0.4
St ~ 0.5
A
B
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
c
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
D
E
F
2.4
2.0
1.8
1.6
1.5
3.5
3.2
2.8
2.4
2.4
Vease Ia Secci6n 11.4.7 de ASCE 7-10
Nota: se permite interpolar linealmente para va lores 1ntermed1os deS,
Nota importante: La dos tablas anteriores contienen los mismos valores de los coeficientes para
cada uno de los tipos de perfil de suelo que los prese ntados en las Tablas A.2.4-3 y A.2.4-4 del
Reglamento NSR-10, Ia diferencia fundamental esta en las variables S5 y S1 y en los valores de
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estos parametros. En NSR-10 las variables son Aa y Av, y los rangos de valores son los
correspondientes a estas variables, como se explica en el Apendice B del presente documento.
A.3 -
MOVIMIENTOS SISMICOS DE DISENO
El Maximo Sismo Considerado se defini6 con base en el margen de seguridad al colapso de
estructuras nuevas. Este margen de seguridad se defini6 por media de estudios en un factor de 1.5. En
otras palabras, estos estudios indicaron que una estructura nueva resiste, en general, un sismo que
produce movimientos sfsmicos 1.5 veces mas fuertes que los de diseno. En consecuencia los
movimientos sfsmicos de diseno corresponden a una intensidad de movimiento equiparable a 1/1.5 (=
2/3) del que producirfa el Maximo Sismo Considerado.
La definicion del espectro de aceleraciones horizontales de diseno se realiza a traves de los
parametros siguientes:
(Ecua . 11.4-3 de ASCE 7-10)
(Ecua. 11.4-4 de ASCE 7-10)
Don de:
Sns =
Valor del espectro de aceleraciones horizontales de diseno con 5% de amortiguamiento para
S"'11 =
un perfodo de 0.2 segundos.
Valor del espectro de aceleraciones horizontales de diseno con 5% de amortiguamiento para
un perfodo de 1 segundo.
Con base en estos dos parametros el espectro de diseno de aceleraciones horizontales para un
amortiguamiento de 5% del crftico,
sa se define asf:
1
Para perfodos de vibraci6n menores de T0 Ia aceleraci6n espectral de diseno debe tomarse como:
(Ecua. 11.4-5 de ASCE 7-10)
Para perfodos de vibraci6n mayores o iguales a T0 y menores de T8 Ia aceleraci6n espectral de
diseno, Sa, debe tomarse igual Sns.
Para perfodos de vibraci6n mayores o iguales a T 8 y menores de TL Ia aceleraci6n espectral de
diseno,
sa debe tomarse como:
1
S =Sot
a
(Ecua. 11.4-6 de ASCE 7-10)
T
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Para perfodos de vibracion mayores o iguales a TL Ia aceleracion espectral de disefio, Sa, debe
tomarse como:
(Ecua. 11.4-7 de ASCE 7-10)
Don de:
Sa
= Aceleracion horizontal de disefio definida par media de un espectro de aceleraciones con
amortiguamiento de 5% del crftico, como fraccion de Ia aceleracion de Ia gravedad, g.
T
= Perfodo fundamental de Ia estructura, en segundos.
To
=
=
0.2 Sm
Sns
Sm
Sns
= Perfodo largo de transicion, en segundos, que se obtiene de Ia Figuras 22-12 a 22-16 de ASCE
7-10.
Aceleracion Espectral
de Respuesta Sa (g)
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
~------(----:-~-J-1
1
I
I
I
I
I
Sa=S 08 0.4+0.6T0
I
I
I
I
- Sm
T.s- -
Perfodo T (s)
Sos
Figura A.3-1 - Espectro de aceleraciones de diseiio de ASCE 7-10 para 5% de amortiguamiento
A.4- COEFICIENTE SISMICO DE RESPUESTA
El ASCE 7-10 en Ia aplicacion del metoda de Ia fuerza horizontal equivalente define cortante
sfsmico en Ia base, v (denominado Vs en el Reglamento NSR-10. Vease Ia nota al final de esta Seccion.),
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en cualquier direcci6n horizontal con base en el coeficiente sfsmico de respuesta, Cs , de Ia siguiente
manera:
(Ecua. 12.8-1 de ASCE 7-10)
Don de:
c. =
W
Coeficiente sfsmico de respuesta determinado de acuerdo con Ia Secci6n 12.8.1.1.
= Peso sfsm ico efectivo segun Ia Secci6n 12.7.2 de ASCE 7-10, donde indica que el peso sfsmico
efectivo de una estructura debe incluir Ia carga muerta total por encima de Ia base de Ia
estructura y ademas las siguientes cargas segun corresponda :
7. En areas utilizadas como deposito, debe incluirse como mfnimo el 25 por ciento de Ia
carga viva del piso, excepto:
a. Cuando Ia carga viva de lo depositado corresponde a menos del 5 por ciento del
peso sfsmico efectivo en un nivel de Ia estructura, no hay necesidad de incluirla .
b. No hay necesidad de incluir Ia carga viva en garajes publicos ni en areas de
parqueo al aire libre.
8. Cuando Ia Secci6n 4.2.2 requiere que Ia carga de particiones se incluya dentro de Ia carga
de disef\6 del piso, se debe incluir el peso real o una carga minima de 0.48 kN/m 2, Ia que
sea mayor.
9. El peso operativo de todos los equipos permanentes.
10. La carga de nieve.
11. Las cargas causadas por elementos de paisajismo y otros materiales de jardines en las
cubiertas, 0 areas similares.
El coeficiente sfsmico de respuesta se ca lcula por medio de:
(Ecua . 12.8-2 de ASCE 7-10)
Donde:
R
= Coeficiente de modificaci6n de respuesta segun Ia Tabla 12.2-1 de ASCE 7-10.
Factor de importancia segun Ia Secci6n 11.5.1 de ASCE 7-10.
El va lor de C, ca lcu lado de acuerdo con Ia ecuaci6n 12.8-2 de ASCE 7-10 no debe exceder:
(Ecua. 12.8-3 de ASCE 7-10)
(Ecua. 12.8-4 de ASCE 7-10)
El va lor de c. no debe ser menor de:
(Ecua . 12.8-5 de ASCE 7-10)
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Ademas, para estructuras localizadas donde S1 es mayor o igual a 0.6g, c. no debe ser menor de:
(Ecua. 12.8-6 de ASCE 7-10)
Nota importante:
El metoda de Ia fuerza horizontal equivalente dentro del documento ASCE 7-10 es totalmente analogo al mismo metoda dentro
del Reglamento NSR-10 pero existen diferencias de procedimiento que deben ser tenidas en cuenta al aplicarlo en el ambito de
uno u otro documento. Estas diferencias se resumen de Ia siguiente manera:
En el documento ASCE 7-10 se procede asf:
1.
Las fuerzas sfsmicas horizontales de diseno se expresan a traves del cortante sfsmico en Ia base, V , obtenido por media
de Ia ecuaci6n 12.8-1 (v =c. w) .
2.
El coeficiente sfsmico de respuesta, C, , implfcitamente corresponde al valor del espectro de aceleraciones horizontales de
diseno,
s., evaluado para el valor del perfodo de vibraci6n fundamental, T , multiplicado por el coeficiente de
importancia, I., y dividido por el coeficiente de modificaci6n de respuesta R . Por lo tanto puede decirse que
C, = [ s. (T)I. ]/R .
3.
El analisis de Ia estructura se realiza para unas fuerzas reducidas por el coeficiente de modificaci6n de respuesta R . Las
deflexiones horizontales que se obtienen de este analisis corresponden a Ia componente elastica 8,. del desplazamiento
total
~x .
Para obtener las deflexiones horizontales totales, incluyendo Ia componente elastica y Ia inelastica, se
multiplican los desplazamientos elasticos por un coeficiente de amplificaci6n de deflexiones, Cd, de tal manera que
8x = Cd8xe.
4.
La fuerzas de diseno son las obtenidas del analisis pues vienen ya reducidas por el coeficiente de modificaci6n de
respuesta R .
En el Reglamento NSR-10 se procede de Ia siguiente manera:
1.
Las fuerzas sfsmicas horizontales de diseno se expresan a traves del cortante sfsmico en Ia base, V,, obtenido por media
de Ia ecuaci6n A.4.3-1 (v. = s.gM) .
s. ,
2.
El Reglamento NSR-10 no utiliza un coeficiente sfsmico de respuesta sino directamente el espectro de aceleraciones,
3.
evaluado para el valor del perfodo de vibraci6n fundamental, T . El espectro incluye directamente el coeficiente de
importancia I .
El anal isis de Ia estructura se realiza para unas fuerzas sin reducci6n por el coeficiente de modificaci6n de respuesta R 0 .
Las deflexiones horizontales que se obtienen de este analisis corresponden al desplazamiento total 8, . Esto quiere decir
que en el Reglamento NSR-10 el coeficiente de amplificaci6n de deflexiones, Cd, tiene un valor igual al coeficiente de
modificaci6n de respuesta . Se puede decir que Cd I'Z R 0 dentro del ambito del Reglamento NSR-10.
4.
Las fuerzas obtenidas del anal isis deben dividirse por el coeficiente de reducci6n de respuesta R, el cual corresponde al
valor de R 0 modificado por los factores de irregularidad y ausencia de redundancia en Ia ecuaci6n A.3.3-1 del Reglamento
NSR-10 ( R = <!l.<!lp<!lrRo) .
A.S - DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL DE LA ESTRUCTURA SEGUN ASCE 7-10
El ASCE 7-10 en el metoda de Ia fuerza horizontal equivalente indica que el perfodo fundamental
de Ia estructura se debe obtener utilizando las propiedades mecanicas de Ia estructura y Ia masa de Ia
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misma. En Ia Secci6n 12.8.2 de ASCE 7-10 se establece un procedimiento de determinacion del perfodo
fundamental el cual corresponde al procedimiento presentado en Ia Secci6n A.4.2 del Reglamento NSR10.
A.6 - DISTRIBUCION DE LA FUERZAS SiSMICA EN LA ALTURA DE LA ESTRUCTURA EN ASCE
7-10
El ASCE 7-10 en el metoda de Ia fuerza horizontal equivalente distribuye las fuerzas sfsmicas en Ia
altura de Ia edificaci6n utilizando un procedimiento totalmente analogo al que tiene Ia Secci6n A.4.3 del
Reglamento NSR-10.
A.7- REQUISITOS DE DERIVA DE ASCE 7-10
El ASCE 7-10 establece que Ia deriva de piso de diseiio, d, se obtenga como Ia diferencia de las
deflexiones horizontales de Ia estructura en sus centres de masa en dos pisos consecutivos . Para
estructuras en las Categorfas de Diseiio Sfsmico C, D, E y F (Capacidad de disipaci6n de energfa
moderada [DMO] y especial [DES] del Reglamento NSR-10), se obtengan de las maximas deflexiones que
se obtienen en cualquiera de los bordes de Ia estructura.
La deflexi6n horizontal del nivel x ( ~x) utilizada para calcular Ia deriva de diseiio se obtiene por
medio de:
(Ecua. 12.8-15 de ASCE 7-10)
Donde :
Coeficiente de amplificaci6n de deflexiones segun Ia Tabla 12.2-1 de ASCE 7-10.
Cd
=
~xe
= Deflexi6n horizontal en el sitio determinado por Ia Secci6n 12.8.6 de ASCE 7-10 obtenida por
medio de un analisis elastica para las fuerzas sfsmicas correspondientes al corte basal V del
ecuaci6n 12.8-1 de ASCE 7-10 en las cuales el corte basal va dividido por R y multiplicado por
le .
Ie
=
Factor de importancia segun Ia Secci6n 11.5.1 de ASCE 7-10.
El procedimiento anteriormente descrito para ASCE 7-10, conduce a valores de las deflexiones
horizontales analogos a los que prescribe el Reglamento NSR-10. La unica diferencia es que en ASCE 710 el analisis de Ia estructura se hace para unas fuerzas horizontales que han sido divididas por el
coeficiente de modificaci6n de respuesta "R mientras que en el Reglamento NSR-10 el analisis se hace
para las fuerzas sin haber sido divididas por R. En el Reglamento NSR-10 no se prescribe un valor para
Cd (este parametro se utilizaba de igual forma en el C6digo Colombiano de 1984 y se suprimi6 su uso
en el Reglamento NSR-98, lo cual se mantiene igual en el Reglamento NSR-10). Dado lo anterior para
establecer un valor del coeficiente Cd en el ambito del reglamento NSR-10, este puede tomar un valor
igual al coeficiente de modificaci6n de respuesta Ro prescrito por el Reglamento NSR-10 ( Cd = R 0 ).
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3
El ASCE 7-10 establece los limites aceptables para Ia deriva en Ia Tabla 12.12-1, Ia cual se presenta
a continuaci6n:
Tabla 12.12-1 de ASCE 7-10a,b
DERIVA DE PISO PERMITIDA, ~a
Categorra de Riesgo (Grupo de Uso)
I y II
IV
III
Estructura
Estructuras, diferentes de muros de cortante de mamposterla, de
4 pisos o menos, con particiones y otros elementos no
estructurales que se diseiian para resistir las derivas indicadas.
Estructuras con muros de cortante de mamposterfa en voladizo
vertical.d
0.025h 8x
c
0.020hsx
0.015h8x
O.OlOhsx
0.010h 5x
O.OlOhsx
Otras estructuras con muros de cortante de mamposteria.
0.007hsx
0.007hsx
0.007hsx
Todas las demas estructuras.
0.020hsx
O.OlShsx
O.OlOhsx
Notas a Ia Tabla 12.12-1:
• - h u corresponde a Ia altura del piso debajo del nivel x
b- Para sistemas estructurales de resistencia sismica compuesto unicamente por porticos resistentes a mementos y que
pertenecen a las Categorias de Diseiio Sismica D, E y F (Corresponden a DES en el Reglamento NSR-10) Ia deriva de piso no
puede ex ceder ~a/ p donde p corresponde al factor de redundancia de Ia estructura segun Ia Secci6n 12.3.4.2.
c- No hay limite para Ia deriva de estructuras de un piso cuyas particiones interiores, cielo rase y sistema de fachadas se han
diseiiado para resistir las derivas.
d - Estructuras cuyo sistema estructural basico consiste en muros de cortante de mamposteria diseiiados como elementos
verticales en voladizo a partir de su cimentaci6n y que no ti enen transferencia de memento entre los muros a traves de vigas de
acople.
A.S - CONVERSION DE LAS ECUACIONES DEL AIS 180 Al FORMATO DE ASCE 7-10
A continuaci6n se presentan las ecuaciones del documento AIS 180 en el formato de ASCE 7-10.
ASCE 7-10
AIS 180-13
Referenda
Ecuaci6n o relaci6n
Referenda
Ecuaci6n o relaci6n
Ecuaci6n (4.1-1)
Sa (T) ~ O.llAaFaiRo
Ecuaci6n {15.4-1)
C 5 ~ 0.044S 0 sle
Ecuaci6n (4.1-2)
Sa (T) ~ 0.03R 0
Umite al valor de Ia
Ecuaci6n (15.4-1)
cs ~ 0.03
Ecuaci6n (4.1-3)
Sa (T) ~ 0.9AviR0
Ecuaci6n (12.8-6)
6 (15.4-4)
c.=m
Ecuaci6n (15.4-2)
c, =(.~sj
~
Ecuaci6n (4.1-4)
3
Sa (T) ~ 1.45Avffio
La maxima deriva permitida por el Reglamento NSR-10 es 0.010h 5x para todos los sistemas estructurales, excepto
para muros de mamposteria poco esbeltos con modo de falla prevaleciente a esfuerzos cortantes, para los cuales
Ia maxima deriva permitida es O.OOShsx .
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Ecuaci6n (4.1-5)
Umite al valor de Ia
Ecuaci6n (15.4-3 )
Ecuaci6n (4.2-1)
Ecuaci6n {15.4-5)
V = 0.30SDS Wle
Secci6n 3.a de 7.2
Secci6n 15.7.2.a.
0.2SDsYL
Ecuaci6n (7.2-1)
Ecuaci6n (15.7-1)
Secci6n 3.c de 7. 2
Secci6n 15.7.2.c.(3)
Ecuaci6n (7.4-1)
Ecuaci6n (15.7-2)
0.2SDs W
J=
Mnv
2
D (w 1 +w.}
Ecuaci6n (7 .4-2)
Ecuaci6n (15.7-3)
Ecuaci6n (7.6-1)
Ecuaci6n {15.7-4)
Ecuaci6n (7. 6-2)
Ecuaci6n (15.7-5)
Ecuaci6n (7.6-3)
Ecuaci6n {15.7-6)
Ecuaci6n (7.6-4)
Ecuaci6n (15 .7-7)
Ecuaci6n (7.6-5)
Ecuaci6n (15 .7-8)
s . = SDI
Ecuaci6n (7. 6-6)
Ecuaci6n {15 .7-9)
s . = SDITL
v = s.cle w
c
"'
••
1.5
c
Ti
T.2
I
Ecuaci6n (7.6-7)
Ecuaci6n (15 .7-10)
Ecuaci6n (7 .6-8)
Ecuaci6n (15.7-11)
Ecuaci6n (7 .6-9)
Ecuaci6n {15.7-12)
T = 21t
c
Ecuaci6n (7. 6-10)
Ecuaci6n (7.6-11)
Ecuaci6n (7.6-12)
Secci6n a. de 7.6.1.6
A 3 < 0.4/F.
Ecuaci6n (15.7-14)
V < Wtan30°
Ecuaci6n (15.7-15)
2V
v max = -1tD
Secci6n a. de
15.7.6.1.6
SDs < l.Og
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~ 3.68gtanh( 3 ·~H)
Ecuaci6n (15.7-13)
V, < Mg tan 30°
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D
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Apendice B
CONVERSION DE LAS FUERZAS SISMICAS DE DISENO DEL
REGLAMENTO COLOMBIANO NSR-10 AL FORMATO DE ASCE 7-10
8.1 - GENERALIDADES
La transportabilidad de preceptos de disefio que involucran riesgo a Ia vida es compleja y debe
llevarse a cabo con especial cuidado con el fin de no desatender u omitir asuntos que pueden llevar a
situaciones de vulnerabilidad de las personas o, secundariamente, al patrimonio las cuales puedan ser
diffcilmente identificables, ante una situaci6n de uniformidad de Ia amenaza que produce Ia
vulnerabilidad. Por esta raz6n el Comite AIS 180 ha estudiado cuidadosamente los documentos base
sobre los cuales se fundamentan las recomendaciones contenidas en el presente documento y con base
en esta preocupaci6n incluye en el presente Apendice los comentarios pertinentes respecto a Ia forma
como se homologan las recomendaciones contenidas en el con Ia forma como se han enfocado estos
asuntos en Colombia yen donde se desarrollaron los documentos de referen cia incluidos aqui.
No existe una correspondencia directa entre los movimientos sfsmicos de disefio prescritos dentro
del documento ASCE 7-10 y el Reglamento colombiano NSR-10. La raz6n para esta ausencia de
correspondencia esta fntimamente ligada con aspectos que son propios de situaciones tect6nicas
diferentes, actividad sismica propia y no necesariamente similar para cada caso, diferencias importantes
en Ia inversion en investigaci6n de asuntos de geoffsica, prioridades distintas en como se asignan los
recursos en investigaci6n en estos temas, y por ultimo asuntos de Indole socio-econ6mica que exigen
enfoques diferentes a los requisites que deban exigirse a las edificaciones y las estructuras que no lo
son . Por otro lado, los requisitos y normas de disefio sismo resistente evolucionan con el tiempo de
manera diferente aunque provengan de fuentes comunes.
Con base en lo anterior, el presente Apendice presenta una conversion de las fuerzas sfsmicas de
disefio contenidas en el Reglamento colombiano de disefio sismo resistente NSR-10 a las del documento
ASCE 7-10. Con el fin de poder identificar las variables que no son exactamente iguales,
independientemente cuando se utiliza Ia misma variable matem<Hica para identificarlas, se introduce un
asterisco (*) cuando Ia variable usada en el ASCE 7-10 no tiene estrictamente Ia misma acepcion en el
Reglamento NSR-10 colocando el asterisco a Ia variable del ASCE 7-10. Las notas incluidas explican Ia
raz6n para Ia diferencia que hace acreedora a Ia variable de ASCE 7-10 de Ia diferencia.
8.2 - COMPARACION DE LOS ESPECTROS DE DISENO
La comparacion puede iniciarse bajo el supuesto hipotetico de que los valores que se leerfan en
los dos espectros de disefio serfan iguales en las aceleraciones que se obtendrfan para el mismo period o
de vibracion. Baja esta premisa hipotetica que se retina en Ia medida que se avanza en Ia comparaci6n,
el primer paso es comparar Ia forma expresada en Ia Fig. A.3-1 el Apendice A del presente documento
con Ia mostrada en Ia Fig. A.2 .6-1 del Reglamento NSR-10.
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Aceleracu:in Espectra l
de Respuesta S3 1.9)
Sns·
--r-------""1\1
I
I
I
I
I
I
I
I
I
~ - -----(--- - ~- ~-)-Sa= Sns 0.4+0.6-
1
1
I
I
I
I
T0
I
I
I
I
I
r.o
Periodo T (s)
To = 0.2 Sm
Ts = Sm
Sns
Sus
Fig. 8.2-1 - Espectro de aceleraciones de diseno del documento ASCE 7-10
s,
(g)
S, = ~.5 .-\, F, I
Nota Es1e especuo esta c:eLn dO para un
coe:;c<e1te de amoTguatr..e1<0 de 5 por
c emo de ' criLco
/
S, = 2.5.-\,F,I(o.-t +0.6:)
0
I
I
1
I
/!
I
I
I
I
I
.
.
I
L :r,l a .~ a .s.s Clr.arr co j oo
,--..pala rroaos d'ere:'lle a
1
'u:Jda rr,..ria ' e-; cada 1
1
1
.-\, F,I
C'•rk co·• ~..~ c .;:,a . er. c::ama
I
I
I
I
To
r,
1 = 0.1 .-\, F,
0
A,F,
Ic = 0.-18 .-\, F,
A,F,
I
I
I
I
I
I
I (s)
Fig. 8.2-2 -Espectro de aceleraciones de diseno del Reglamento NSR-10
Lo primero que se debe anotar es que en forma y descripci6n los dos espectros son similares, lo
cual faci lita Ia comparaci6n. A continuaci6n se relacionan las diferencias:
1.
NSR-10 incluye el fact or de importancia I directamente en el espectro y ASCE 7-10 no.
2.
Fa y F" son igual es dadas las conversiones de las aceleraciones o sea que los valores que se
obtendrfan serfan los mismos.
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5.
El T0 es igual en ambos documentos dado que al remplazar las anteriores relaciones en Ia
.'
b.
SDJ
1.2AVFV
f ormu Iac1on de ASCE 7-10 se o t1ene que T0 = 0.2- = 0.2
8 08
2.SA.F.
cual hace totalmente equivalentes las dos normas para T0 .
A F
A F
0.096-v_v l':l 0.1-v_ v , lo
A.F.
A.F.
6. El Tc de NSR-10 es igual al Ts de ASCE 7-10.
7. En NSR-10 TL es funcion de Fv yen ASCE 7-10 viene de estudios tectonicos y sismologicos . Esto
hace que TL debe tener asterisco * en las variables de ASCE 7-1-0. Entonces, T~ :t: TL = 2.4Fv y
T~ se obtiene de los mapas 22-12 a 22-16 del ASCE 7-10.
8 .3 - OBTENCION DE VALORES DE 8 8 Y 81 DE ASCE 7-10 DADO QUE SE TIENEN A3 y A v DE
NSR-10
En el Apendice C del presente documento se presentan los resultados del estudio de amenaza
sismica realizado por el Co.m ite AIS 300 utilizando los parametros de amenaza usados por el USGS para
determinar los mapas de amenaza sismica contenidos en el documento ASCE 7-10, tal como se
describen en el Apendice A del presente documento.
No obstante lo anterior, si se desea hacer una conversion directa a partir de los valores de A 3 y
Av contenidos en los mapas de amenaza sismica del Reglamento NSR-10, se puede proceder como s~
explica a continuacion.
8 8 = 3.7SA.
(B.3-1)
8 1 = 1.8Av
(B.3-2)
En las conversiones anteriores ademas debe tenerse en cuenta los factores adicionales contenidos
en Ia nota de los mapas de las Figuras 22-1 a 22-6 de ASCE 7-10. Esto incrementarfa el valor de S 8
aproximadamente en valores que van desde 0.8 hasta 1.3 por cuenta del riesgo de colapso ajustado y de
1.1 para tener en cuenta el haber cambiado de Ia media geometrica a Ia maxima respuesta
independientemente de Ia direcci6n. 0 sea que Ia variaci6n iria desde 0.88 hasta 1.43 para las diferentes
regiones de los Estados Unidos. Para el caso del valor de S 1 aproximadamente varia en valores que van
desde 0.8 hasta 1.2 por cuenta del riesgo de colapso ajustado y de 1.3 para tener en cuenta el haber
cambiado de Ia media geometrica a Ia maxima respuesta independientemente de Ia direcci6n. 0 sea que
Ia variacion irfa desde 1.04 hasta 1.56 para las diferentes regiones de los Estados Unidos. Ademas para
ambos casas, cuando el sitio es cercano a una falla activa conocida pueden presentarse aumentos por
un factor adicional de 1.8. En el Apendice C se presenta Ia amenaza sism ica de Colombia teniendo en
cuenta los factores anteriores.
Una vez se dispone de los valores de S8 y S1 , se procede de acuerdo con lo indicado en el
Apendice A del presente documento para obtener los parametros correspondientes de acuerdo con el
ASCE 7-10.
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Apendice c
MOVIMIENTOS SfSMICOS DE DISENO EXPRESADOS
EN EL FORMATO DE ASCE 7-10 PARA COLOMBIA
El Comite AIS 300 de Ia Asociaci6n Colombiana de lngenieria Sismica elabor6 los mapas de amenaza
sismica para ser utilizados en el presente documento AIS 180-13, los cuales tienen las siguientes
caracteristicas:
1.
Los mapas se elaboraron utilizando una metodologia totalmente analoga a Ia que utiliz6 el
USGS para producir los mapas de amenaza sismica de los Estados Unidos que contiene el
documento ASCE 7-10, segun se explic6 en el Apendice A del presente documento.
2.
Las tasas de actividad en las fuentes sismogenicas colombianas es Ia misma que se utiliz6 en Ia
elaboraci6n de los mapas de amenaza sis mica que contiene el Reglamento colombiano NSR-10.
3.
El modelo geometrico utilizado asi como Ia base de datos de las diferentes fuentes
sismogenicas son los mismos que se utilizaron en Ia elaboraci6n de los mapas de amenaza
sismica que contiene el Reglamento colombiano NSR-10.
4-: Las ecuaciones de atenuaci6n espectral empleadas en el modelo probabilista de eva luaci6n de
Ia amenaza sismica provienen de Ia misma fuente que las empleadas en el estudio de amenaza
sismica que condujo a los mapas del Reglamento NSR-10
5.
Las correcciones par incertidumbre fueron las mismas que se utilizaron para elaborar los
mapas de amenaza sismica contenidos en el Reglamento NSR-10.
6.
Los valores de los parametres
S8 y S1 se obtuvieron de las curvas de recurrencia de
ordenadas espectrales para periodos cortos (0.2 s) y periodos intermedios (1.0 s) para una
probabilidad de excedencia de 2% en cincuenta af\os (periodo medic de retorno de 2475 af\os).
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79 'W
78'W
/6'W
75'W
74' W
73'1'1
72' W
70' W
69' W
66'W
Regi6n
I
67' W
66 I
61'W
66 w
82'\'-, - -
~ San Andres
CDy
~
Providcncia
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Ss
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
..
z
z
;.,
• San Jose del Guaviare
CD
BOW
79 ''11
76'W
n ·w
16'W
75'W
72'W
74 ' W
7 1'W
70'W
MAPA DE VALORES Ss
-83-
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69'VI
6B 'VI
AIS 180-13
80 w
1'9'W
78"'t,V
77'VV
76'\V
15'VV
;~·w
73''11
1o·w
i1'W
69 w
66W
82"W
~
CD
San Anares y
Provrdencra
Regr6n
S1
1
I
0 10
020
0 30
0 40
0 so
0 60
0 70
8
o eo
9
0 90
I 00
2
3
=
4
5
6
10
z
z
Puerto lnlflda
;.,
CD
· San Jose del Guavrare
Mrtu
8C W
79W
lS"'Ir"t/
77' W
16W
75'W
7~ ' W
7J'W
MAPA DE VALORES S1
- 84-
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Carrera 19A No. 84-14, Oficina 502 - Bogota, Colombia
e-mail : asosismica@gmail.com
Teh~fon o +57-1-530-0826 -
69W
ss·\'1
67W
66W
AIS 180-13
GLOSARIO
Glosario Espanol-lngh~s
Espafiol
Acartelado
Aceleraci6n de respuesta del terreno ajustada
por riesgo para el sismo maximo considerado
Ingles
Tapered
Risk-targeted maximum considered earthquake
{MCER) ground motion response acceleration
{MCER)
Acople dinamico del recipiente y Ia estructura de
so porte
Acuna do
Aditamentos de tuberfas
Ajustador
Alero
Amarrar (v.)
Amarres de equipos y refractarios internos
Anaquel
Anaquel m6vil
Anaqueles de acero para almacenamiento
Anaqueles de almacenamiento
Anaqueles para apilar con montacargas
Anaqueles para tuberfas
Anclado mecanicamente
Anclaje
Anclaje postinstalado
Apoyados sobre postes y contravientos
Apoyo
Apoyo de equipo
Apoyo de silla
Apoyo de silla
Apoyos arriostrados
Apoyos de fa ld6n
Apriete justo (de perno)
Arrastre
Arriostrado
Asimetrico
Atiesador
Auto anclado
Autoportante
Avellanado (hueco)
Aviso
Coupling of vessel and support structure
Shimming
Pip ing attachments
Snugger
Roof overhang
Attach (v.)
Attachments of internal equipment and
refractory
Rack
Movable shelf rack
Steel storage racks
Storage racks
Stacker racks
Pipe racks
Mechanically anchored
Anchor
Post-installed anchor
Post and rod supported
Support
Equipment support
Saddle
Saddle support
Braced legs
Skirt support
Snug tight
Lug
Braced
Asymmetric
Stiffener
Self-anchored
Freestanding
Countersink
Sign
.
'
-85-
2iS
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AIS 180-13
Bajante hidraulica, sumidero
Base antideslizante reforzada
Base flexible anclada
Base f lexible no anclada ni restringida
Borde libre
Caballete
Caldera
Calza
Capacidad de disipaci6n de energia- Minima
(DMI}, Modera da (DMO} y Especial (DES}
Gutter
Reinforced nonsliding base
Anchored flexible base
Unanchored and unconstrained flexible base
Freeboard
Ridge cap
Boiler
Shim
Seismic Design Categories A, B, C, D, E, and F
(Las Categorias de Diseiio Sismica A, 8, C, D, E y F del ASCE
7-10 corresponden en el Reg/omenta Calombiano NSR-10 a:
Categorias de diseiio sism ica A y 8 =Capacidad minima de
disipaci6n de energfa OM/; Categorfa de diseiio sfsmico C =
Capacidad moderada de disipaci6n de energfa DMO; y
Categorias de diseiio sismica D, £ y F = Capacidad especial
de disipaci6n de energia DES).
Cartel a
Cascar6n
Categoria de disefio sismica
Cercha
Cerramiento de fachada
Cimentaci6n
Cla raboya
Coeficiente de sobrerresistencia
Columna doble
Columna intermedia de fachada
Concreto preesforzado
Concreto reforzado
Conexiones flexibles
Construido en sitio
Contenci6n
Contenedor
Contraflecha
Corn isa
Correa
Correa de fachada
Chimenea de concreto
Cubierta a cuatro aguas
Cubierta en artesa
Culata
Cumbrera
Densidad efectiva
Deposito
Deriva
DES- Capacidad de Disipaci6n de Energia
.
(In Colombian Seismic Design Standard NSR-10 they are
referred as Energy Dissipation Capacities: Minimum (OM/),
Moderate (DMO) and Special (DES); with the fallowing
correspondence: Minimum Energy Dissipation Capacity
(OM/)= Seismic Design Categories A and 8; Moderate
Energy Dissipation Capacity {DMO) =Seismic Design
Category C; and Special Energy Dissipation Capacity {DES) =
Seismic Design Categories 0, E and F.)
Gusset plate
Shell
Seismic design category
Truss
Cladding
Foundation
Skylight
Overstrength factor
Sister column
Soldier column
Prestressed concrete
Reinforced concrete
Flexible connections
Cast-in-place
Containment
Container
Ca mber
Eave
Metal j oist, purl in
Girt
Concrete chimney
Hip roof
Troughed roof
Ga ble
Ridge
Effective density
Bin
Drift
Seismic Design Categories D, E and F (ASCE 7-10}
-86-
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Especial (NSR-10)
Descascarado
Desl izamiento lateral
Desplazamiento lateral del suelo debido a
licuaci6n
Dique
DMI- Capacidad de Disipaci6n de Energfa
Minima (NSR-10)
DMO- Capacidad de Disipaci6n de Energfa
Moderada (NSR-10)
Ductilidad
Edificaci6n
Efecto P-delta
Empalme
Embarcadero
Empozamiento
Espectro de respuesta particular para el sitio
Estabilizaci6n de Ia presion
Estiba
Estructura
Estructura autoportante
Estructura de contenci6n de tierra
Estructura de madera
Estructura dependiente
Estructura diferente de una edificaci6n
Estructura en voladizo con masa distribuida
Estructura sin revestir
Estructura tipo pendulo invertido
Estructuraci6n
Estructuras diferentes de edificaciones cuyo
sistema estructural noes asimilable al de
edificaciones
Estructuras diferentes de edificaciones cuyo
sistema estructural es asimilable al de
edificaciones
Estructuras hidraulicas
Estructuras secundarias de contenci6n
Fachada extrema
Factor de importancia
Fijaci6n (s.)
Flexibilidad
Fuelle
Fuerzas anulares
Fuerzas hidrodinamicas
Fuerzas horizontales
Chipped
Lateral sliding
Latera l spreading
Dike
Seismic Design Categories A and B (ASCE 7-10)
Seismic Design Category C (ASCE 7-10)
Ductility
Building
P-delta effect
Splice
Pier
Pending
Site-specific response spectra
Pressure stabi lity
Pallet
Structure
Self-supporting structure
Earth-retaining structures
Wood frame
Lean-to structure
Nonbuilding structure
Distributed mass cantilever structure
Bare frame
Inverted pendulum-type structure
Framing
Nonbuilding structures not sim ilar to buildings
Nonbuilding structures similar to buildings
Hydraulic structures
Secondary containment structures
Endwall
Importance factor
Attachment (n.)
Flexibility
Bellow
Hoop forces
Hydrodynamic forces
Lateral forces
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Fuerzas inerciales
Fuerzas sfsmicas
Gargola
lnstalaciones de generacion de electricidad
Jamba
Junta
Junta de expansion
Junta universal
Lengueta de prolongacion de soldadura
Mamposterfa reforzada de bloque de
perforacion vertical con capacidad moderada de
disipacion de energfa (DMO}
Mamposterfa reforzada de bloque de
perforacion vertical con capacidad mfnima de
disipacion de energfa (DMI}
Manguera metalica flexible
Masa efectiva
Materiales granulares
Media geometrica de Ia aceleracion pica del
terrene para el sismo maximo considerado
Inertial forces
Seismic forces
Pig spout
Electrical power generation facilities
Jamb
Joint
Expansion joint
Universal joint
Weld tab
Intermediate reinforced masonry
Ordinary reinforced masonry
Flexible metal hose
Effective mass
Granular materials
Maximum considered earthquake geometric
mean {MCEc ) peak ground acceleration
{MCEc )
Mensula
Momenta anular del muro
Monumentos
Movimientos sfsm icos correspondientes al sismo
maximo considerado (MCE}
Movimientos sfs micos de disefio
Muelle
Muesca
Muro de cortante
Nervadura
Oleaje inducido por el sismo
Pandeo
Parque de diversion
Pat a
Pedestal
Pendulo invertido
Perfodo dela estructura
Perfodo fund amental
Perna do
Pintura imprimante
Placa base
Placa de apoyo
Placa de cabeza
Plastico reforzado con fibra s
Bracket
Ringwall moment
Monuments
Maximum considered earthquake (MCE} ground
motion
Design earthquake ground motion
Wharf
Notch
Shear wall
Rib
Sloshing
Buckling
Amu sement park
Leg
Pier
Inverted pendulum
Structure period
Fundamental period
Bolted
Primer
Base plate
Bearing plate
Cap plate
Fiber-reinforced plastic
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Platina de union pernada
Polipasto
Portico
Portico resistente a momentos de acero
estructural con capacidad moderada de
disipacion de energia (DMO)
Portico resistente a momentos de acero
estructural con capacidad minima de disipacion
de energia (DMI)
Portico resistente a momentos de acero
estructural con capacidad especial de disipacion
de energia (DES)
Portico resistente a momentos de concreto
reforzado con capacidad moderada de disipacion
de energia (DMO)
Portico resistente a momentos de concreto
reforzado con capa cidad minima de disipacion
de energia (DMI)
Portico resistente a momentos de concreto
reforzado con capacidad especial de disipacion
de energia (DES)
Porticos de acero estructural con
diagonales concentricas y capacidad minima de
disipacion de energfa (DMI)
Porticos de acero estructural con
diagonales concentricas y capacidad especial de
disipacion de energia (DES)
Paste
Procedimientos de analisis
Punta I
Rebaba
Recipiente
Recipiente a presion
Recipiente elevado
Recipientes horizontales apoyados sabre sillas
para lfquidos o vapor
Recorte
Rehabilitacion
Resistencia
Resistencia al deslizam iento
Riostra
Sellante
Silo
Silo de concreto
Sill a
Bolted end plate
Hoist
Frame
Steel intermediate moment frame
Steel ordinary moment frame
Steel special moment frame
Intermediate reinforced concrete moment frame
Ordinary reinforced concrete moment frame
Special reinforced concrete moment frame
Steel ordinary concentrically braced frame
Steel special concentrically braced frame
Pole
Analysi s procedures
Strut
Burr
Vessel
Pressure vessel
Elevated vessel
Horizontal, saddle supported vessels for liquid or
vapor storage
Trim
Retrofit
Strength
Sliding resistance
Brace
Mastic
Silo
Concrete silo
Blimp
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AIS 180-13
Simetrico
Sismo caracterfstico
Sismo de diseno
Sistema de resistencia sismica
Sistema estructural combinado (NSR-10)
Sistema estructural de portico resistente a
mementos
Sistema estructural de portico resistente a
mementos (NSR-10)
Sistema estructural dua l (NSR-10)
Sistema Structural de muros de carga {NSR-10)
Sistemas de anclaje combinadas
Soldado
Soldadura de contacto continuo
Susceptible
Tableros de fibra
Tanque
Tanque de fonda plano apoyado sabre el terrene
Tanque eleva do
Tanques de acero-concreto compuesto con
pedesta l
Tanques esfericos para lfquidos y gases
Tanques para gases licuados y liquidos
refrigerados
Ta nques para liquidos apoyados sabre el t errene
Tanques y recipientes anclados mecanicamente
Tanques y recipientes anclados meca nica mente
Tanques y reci pientes auto anclados
Ta pajuntas
Templ ete
Tensor
Tipo de perfil de suelo
Tirante
To lva
Torre
Torre atirantada
Torre de apoyo
To rre de concreto
Torre de enfri amiento
Torre en celosia
Torre estructu ral con estructura asimilable a Ia
de edificaciones
Torres de t elecom unicaciones
Tra nsferencia de l cortante
Tuberfas ligadas
Symmetric
Characteristic earthquake
Design earthquake
Seismic force-resisting system
Building fram e system {ASCE 7-10)
Moment-resisting f rame system
Moment frame {ASCE 7-10)
Dual system (ASCE 7-10)
Bearing wall system {ASCE 7-10)
Combined anchorage systems
Welded
Butt-weld
Sensitive
Fiberboard
Tank
Flat-bottom ground-su pported ta nk
Elevated tank
Concrete pedestal (composite) tanks
Liquid and gas spheres
Refrigerated gas liquid sto ra ge tanks
Ground-supported storage ta nks for liqu ids
Mechanically anchored tanks and vessels
Mechanically anchored tanks and vessels
Self-anchored tanks
Flashing
Sag member
Tie
Site class
Hanger
Hopper
Stack
Guyed tower
Support tower
Concrete stack
Cooling tower
Trussed tower
Structural tower similar to buildings
Telecommunication towers
Shear transfer
Attached piping
- 90-
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AIS 180-13
Valla publicitaria
Vano
Viga carrilera
Viga de cubierta
Viga puente
Vigueta
Billboard
Bay
Crane runway beam
Rafter
Crane bridge
Joist
-91-
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English-Spanish Glossary
English
Amusement park
Ana lysis procedures
Anchor
Anchored flexible base
Asymmetric
Attach (v.)
Attached piping
Attachment (n.)
Attachments of internal equipment and
refractory
Bare frame
Base plate
Bay
Bearing plate
Bearing wall system (ASCE 7-10}
Bellow
Billboard
Bin
Blimp
Boiler
Bolted
Bolted end plate
Brace
Braced
Braced legs
Bracket
Buckling
Bui lding
Building frame system (ASCE 7-10}
Burr
Butt-we ld
Camber
Cap plate
Cast-in-place
Cladding
Combined anchorage systems
Concrete chimney
Concrete pedestal (composite) tanks
Concrete silo
Spanish
Parque de diversion
Procedimientos de analisis
Anclaje
Base flexible anclada
Asimetrico
Amarrar (v.)
Tuberias ligadas
Fijaci6n (s .}
Amarres de equipos y refractarios internos
Estructura sin revestir
Placa base
Vano
Placa de apoyo
Sistema Structural de muros de carga (NSR-10}
Fuelle
Valla publicitaria
Deposito
Sill a
Ca ldera
Pernado
Platina de union pernada
Riostra
Arriostrado
Apoyos arriostrados
Mensula
Pandeo
Edificaci6n
Sistema estructura l combinado (NSR-10}
Rebaba
Sold adura de contacto continuo
Contraflecha
Placa de cabeza
Construido en sitio
Cerramiento de fachada
Sistemas de anclaje combinadas
Chimenea de concreto
Tanques de acero-concreto compuesto co n
pedesta l
Silo de concreto
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Concrete stack
Container
Containment
Cooling tower
Countersink
Coupling of vesse l and support structure
Crane bridge
Crane runway beam
Characteristic earthquake
Chipped
Design earthquake
Design ea rthquake ground motio n
Dike
Distributed mass cantilever structu re
Drift
Dual system (ASCE 7-10)
Du ctility
Earth-retaining structures
Eave
Effective density
Effective mass
Electri ca l power ge neration facilities
Elevated tank
Elevated vessel
Endwall
Equipment su pport
Expansion joint
Fiberboard
Fiber-rei nforced plastic
Flashing
Flat-bottom ground-supported tank
Flexibility
Fl exible connections
Flexible met al hose
Foundation
Frame
Framing
Freeboard
Freestanding
Fundament al period
Gable
Girt
Granu lar materials
Ground-supported storage tanks for liquids
Torre de concreto
Contenedor
Contencion
Torre de enfriamiento
Avellanado (hueco)
Acople dinamico de l recipiente y Ia estruct ura de
soporte
Viga puente
Viga carrilera
Sismo caracterfstico
Descascara do
Sismo de disefio
Movimientos sfsmicos de disefio
Dique
Estructura en voladizo con masa distribuida
Deriva
Sistema estructural dual (NSR-10}
Ductilidad
Estructura de contencion de t ierra
Cornisa
Densidad efectiva
Masa efectiva
lnstalaciones de generacion de electricidad
Tanque elevado
Recipiente elevado
Fachada extrema
Apoyo de equipo
Junta de expansion
Tableros de fibra
Plastico reforzado con fibras
Tapaju ntas
Tanque de fo ndo plano apoyado sobre el terreno
Flexibilidad
Conexiones flexibles
Manguera metalica flexible
Cimentaci6n
Portico
Estructuracion
Borde libre
Autoportante
Pe rfodo fundam ental
Culata
Co rrea de fachada
Materiales granu lares
Tanques para lfquidos apoyados sobre el terreno
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AIS 180-13
Gusset plate
Gutter
Guyed tower
Hanger
Hip roof
Hoist
Hoop forces
Hopper
Horizontal, saddle supported vessels for liquid or
vapor storage
Hydraulic structures
Hydrodynamic forces
Importance factor
Inertial forces
Intermediate reinforced concrete moment frame
Intermediate reinforced masonry
Inverted pendulum
Inverted pendulum-type structure
Jamb
Joint
Joist
Lateral forces
Lateral sliding
Lateral spreading
Lean-to structure
Leg
Liquid and gas spheres
Lug
Mastic
Maximum considered earthquake (MCE) ground
motion
Maximum considered earthquake geometric
mean {MCEG) peak ground acceleration
Mechanically anchored
Mechanically anchored tanks and vessels
Mechanically anchored tanks and vessels
Metal joist, purlin
Moment frame (ASCE 7-10)
Carte Ia
Bajante hidraulica, sumidero
Torre atirantada
Tirante
Cubierta a cuatro aguas
Polipasto
Fuerzas anulares
Tolva
Recipientes horizontales apoyados sobre sillas
para lfquidos o vapor
Estructuras hidraulicas
Fuerzas hidrodinamicas
Factor de importancia
Fuerzas inerciales
Portico resistente a momentos de concreto
reforzado con capacidad moderada de disipacion
de energfa (DMO)
Mamposterfa reforzada de bloque de
perforacion vertical con capacidad moderada de
disipacion de energfa (DMO)
Pendulo invertido
Estructura tipo pendulo invertido
Jamba
Junta
Vigueta
Fuerzas horizontales
Deslizamiento lateral
Desplazamiento lateral del suelo debido a
licuacion
Estructura dependiente
Pat a
Tanques esfericos para lfquidos y gases
Arrastre
Sell ante
Movimientos sfsmicos correspondientes al sismo
maximo considerado (MCE)
Media geometrica de Ia aceleracion pico del
terreno para el sismo maximo considerado
{MCEG)
Anclado mecanicamente
Tanques y recipientes anclados mecanicamente
Tanques y recipientes anclados mecanicamente
Correa
Sistema estructural de portico resistente a
momentos (NSR-10)
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AIS 180-13
Moment-resisting frame system
Monuments
Movable shelf rack
Nonbuilding structure
Nonbuilding structures not similar to buildings
Non building structures similar to buildings
Notch
Ordinary reinforced concrete moment frame
Ordinary reinforced masonry
Overstrength factor
Pallet
P-delta effect
Pier
Pier
Pig spout
Pipe racks
Piping attachments
Pole
Ponding
Post and rod supported
Post-installed anchor
Pressure stability
Pressure vessel
Prestressed concrete
Primer
Rack
Rafter
Refrigerated gas liquid storage ta nks
Reinforced co ncret e
Reinforced nonsliding base
Retrofit
Rib
Ridge
Ridge cap
Ringwall moment
Sistema estructural de portico resistente a
momentos
Monumentos
Anaquel movil
Estructura diferente de una edificacion
Estructuras diferentes de edificaciones cuyo
sistema estructural noes asimi lable al de
edificaciones
Estructuras dife rentes de edificaciones cuyo
sist ema estructural es asimilable al de
edificaciones
Muesca
Portico resistente a momentos de concreto
reforzado con capacidad minima de disipacion
de energia (DMI)
Mamposteria reforzada de bloque de
perforaci6n vertical con capacidad minima de
disipacion de energia (DMI)
Coeficiente de sobrerresistencia
Estiba
Efecto P-delta
Embarcadero
Pedestal
Gargola
Anaqueles para tuberias
Aditamentos de tuberias
Paste
Empozamiento
Apoyados sabre pastes y contravientos
Anclaje postinstala do
Esta bilizacion de Ia presion
Recipiente a presion
Concreto preesforzado
Pintura imprimante
Anaquel
Viga de cubierta
Tanques para gases licuados y lfquidos
refrigerados
Concreto reforzad o
Base antideslizante reforzada
Rehabilitacion
Nervadura
Cumbrera
Caballete
Momenta anular del muro
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AIS 180-13
Aceleracion de respuesta del terreno ajustada
par riesgo para el sismo maximo considerado
Risk-targeted maximum considered earthquake
{MCER) ground motion response acceleration
{MCER)
Roof overhang
Saddle
Saddle support
Sag member
Secondary containment structures
Seismic Design Categories A and B {ASCE 7-10)
Seismic Design Categories A, B, C, D, E, and F
(In Colombian Seismic Design Standard NSR-10 they are
referred as Energy Dissipation Capacities: Minimum (DMI),
Moderate (DMO) and Special (DES); with the following
correspondence: Minimum Energy Dissipation Capacity
(OM/)= Seismic Design Categories A and B; Moderate
Energy Dissipation Capacity (DMO) = Seismic Design
Category C; and Special Energy Dissipation Capacity {DES}=
Seismic Design Categories 0, E and F.)
Seismic Design Categories D, E and F {ASCE 7-10)
Seismic design category
Seismic Design Category C {ASCE 7-10)
Seismic force- resisting system
Seismic forces
Self-anchored
Self-anchored tanks
Self-supporting structure
Sensitive
Shear transfer
Shear wall
Shell
Shim
Shimming
Sign
Silo
Sister column
Site class
Site-specific response spectra
Skirt support
Skylight
Sliding resistance
Sloshing
Snug tight
Snugger
Alero
Apoyo de silla
Apoyo de silla
Templete
Estructuras secundarias de contencion
DMI - Capacidad de Disipacion de Energla
Minima {NSR-10)
Capacidad de disipaci6n de energla- Minima
{DMI), Moderada {DMO) y Especial {DES)
(Las Categorfas de Diseiio Sismica A, B, C, D, E y F del ASCE
7-10 corresponden en e/ Reg/amento Co/ombiano NSR-10 a:
Categorias de diseiio sismica A y B = Capacidad minima de
disipaci6n de energia OM/; Categorfa de diseiio sismica C =
Capacidad moderada de disipaci6n de energia DMO; y
Categorias de diseiio sismica D, E y F = Capacidad especial
de disipaci6n de energia DES) .
DES- Capacidad de Disipacion de Energla
Especial {NSR-10)
Categorfa de diseno sismica
DMO- Capacidad de Disipacion de Energla
Moderada {NSR-10)
Sistema de resistencia sismica
Fuerzas sismicas
Auto anclado
Tanques y recipientes auto anclados
Estructura autoportante
Susceptible
Transferencia del corta nte
Muro de cortante
Cascaron
Calza
Acunado
Aviso
Silo
Columna doble
Tipo de perfil de suelo
Espectro de respuesta particular para el sitio
Apoyos de faldon
Claraboya
Resistencia al deslizamiento
Oleaje inducido par el sismo
Apriete justa {de perno)
Ajustador
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AIS 180-13
Soldier column
Special reinforced concrete moment frame
Splice
Stack
Stacker racks
Steel intermediate moment frame
Steel ordinary concentrically braced frame
Steel ordinary moment frame
Steel special concentrically braced frame
Steel special moment frame
Steel storage racks
Stiffener
Storage ra cks
Strength
Structural tower similar to buildings
Structure
Structure period
Strut
Support
Support tower
Symmetric
Tank
Tapered
Telecommuni cation towers
Tie
Trim
Troughed ro of
Truss
Trussed tower
Unanchored and unconstrained flexibl e base
Universa l joint
Vessel
Columna intermedia de fachada
Portico resistente a momentos de concreto
reforzado con capacidad especial de disipacion
de energfa (DES)
Empalme
Torre
Anaqueles para apilar con montacargas
Portico resistente a momentos de acero
estructural con capacidad moderada de
disipaci6n de energfa (DMO)
Porticos de acero estructural con
diagonales concentricas y capacidad minima de
disipaci6n de energfa (DMI)
Portico resistente a momentos de acero
estructural con capacidad mfnima de disipacion
de energfa (DMI)
Porticos de acero estructural con
diagonales concentricas y capacidad especial de
disipaci6n de energfa (DES)
Portico resistente a momentos de acero
estructural con capacidad especial de disipaci6n
de energfa (DES)
Anaqueles de acero para almacenamiento
Atiesador
Anaqueles de almacenamiento
Resistencia
Torre estructural con estructura asimilable a Ia
de edificaciones
Estructura
Perfodo dela estructura
Punta I
Apoyo
Torre de apoyo
Simetrico
Tanque
Acartelado
Torres de telecomunicaciones
Tensor
Recorte
Cubierta en artesa
Cercha
Torre en celosfa
Base flexible no anclada ni restringida
Junta universal
Recipiente
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AIS 180-13
Weld tab
We lded
Wharf
Wood frame
Lengi.ieta de prolongaci6n de soldadura
Sold ado
Muelle
Estructura de madera
-98-
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Asociacion Colombiana de lngenierla Sismica
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