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SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Todo lo relacionado con al analisis de estructuras y elementos finitos.

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SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor caboperez » Sab Jul 28, 2007 4:28 am

Buenos días:

Estoy trabajando en MEXICO con el sismo de la CFE y la ACI318.
Al combinar el sismo para armar el hormigón aplico un factor de 1.0 según ACI318-02.
Pero he recibido una indicación de que use un factor de combinación de 1.4 en vez de 1.0
¿Es esta la forma usual de combinar ACI318-02 y sismo CFE?

Según la propia ACI318 el factor 1.4 sólo es aplicable a sismos definidos desde un punto de vista de servicio, como ocurría en la normativa USA de los 80. A mi entender el sismo definido por la CFE es más un sismo de límite último que de servicio.

Agradecería una respuesta rápida.
Reciban un cordial saludo desde Madrid.
caboperez
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor mgf2004 » Dom Jul 29, 2007 2:14 am

Porque no SUBES AL FORO tus cargas primarias y
tus combinaciones para el diseño,
para checarlas o darte un comentario mas justo:

En forma global o general sí,
Los factores de carga de la C.F.E.
si son mayores al A.C.I. AMERICANO.
---------------------
saludos efectuosos
Última edición por mgf2004 el Mié Abr 23, 2008 7:15 pm, editado 1 vez en total
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor caboperez » Dom Jul 29, 2007 3:41 am

Digamos que estoy obligado por contrato por la CFE a usar el sismo de su manual y a emplear la ACI318 para el cálculo de estructuras de concreto.

Estoy calculando cimentaciones de grandes equipos industriales en Rosarito, Baja California.

Según ACI318-02, para armado:

U = 1.2D + 1.0E + 1.0L + 0.2S Eq. 9.5
U = 0.9D + 1.0E + 1.6H Eq. 9.6

Donde E es el sismo.
Adicionalmente la ACI dice:

(c) Where earthquake load E is based on service-level seismic forces, 1.4E shall be used in place of1.0E in Eq. (9-5) and (9-7).

El revisor que tengo opina entonces que todas las cargas sísmicas hay que multiplicarlas por 1.4 en las combinaciones de armado.

Pero en mi opinión el sismo de la CFE no es un sismo de servicio (service level) sino de estado límite último, dado que considera la deformación permanente, ductilidad en las estructuras. Por eso creo que no existe razón para mayorar esta carga.

POr otro lado, esto es lo malo de combinar normativa: es necesario tener criterio formado y no es lo común.

Un saludo
caboperez
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor Elijah » Dom Jul 29, 2007 7:13 am

caboperez escribió:Digamos que estoy obligado por contrato por la CFE a usar el sismo de su manual y a emplear la ACI318 para el cálculo de estructuras de concreto.

Estoy calculando cimentaciones de grandes equipos industriales en Rosarito, Baja California.

Según ACI318-02, para armado:

U = 1.2D + 1.0E + 1.0L + 0.2S Eq. 9.5
U = 0.9D + 1.0E + 1.6H Eq. 9.6

Donde E es el sismo.
Adicionalmente la ACI dice:

(c) Where earthquake load E is based on service-level seismic forces, 1.4E shall be used in place of1.0E in Eq. (9-5) and (9-7).

El revisor que tengo opina entonces que todas las cargas sísmicas hay que multiplicarlas por 1.4 en las combinaciones de armado.

Pero en mi opinión el sismo de la CFE no es un sismo de servicio (service level) sino de estado límite último, dado que considera la deformación permanente, ductilidad en las estructuras. Por eso creo que no existe razón para mayorar esta carga.

POr otro lado, esto es lo malo de combinar normativa: es necesario tener criterio formado y no es lo común.

Un saludo


Esto va como comentario, los amigos de México te indicarán que tipo de espectro es el que comentas y si es inelástico o elástico.
Los espectros de sismo digamos que su forma inicial son espectros elásticos, que para cálculo tienen que convertirse en inelásticos, esto se hace por la inclusión de factores de reducción sísmico que van de acuerdo al tipo de estructura a modelar y que tiene que ver a cómo disipa la energía sísmica cada sistema.
Para el cálculo de desplazamientos o giros, etc, los resultados del análisis en el rango inelástico se vuelven, multiplicados por el factor de reducción sísmica, en datos en el rango elástico.
Pero para el diseño de las secciones y para las combinaciones, se toman los datos inelásticos.
Elijah
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Notapor caboperez » Dom Jul 29, 2007 7:27 am

Efectivamente estamos usando un espectro con una reducción por ductilidad de 2. Por lo que claramente es un espectro de diseño en estado límite último y no de servicio.

Esta es la razón por la que entiendo que la acción sísmica ocasionada por este espectro no debe combinarse multiplicando por 1,4.

Bueno, un saludo.
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Notapor Elijah » Dom Jul 29, 2007 8:00 am

caboperez escribió:Efectivamente estamos usando un espectro con una reducción por ductilidad de 2. Por lo que claramente es un espectro de diseño en estado límite último y no de servicio.

Esta es la razón por la que entiendo que la acción sísmica ocasionada por este espectro no debe combinarse multiplicando por 1,4.

Bueno, un saludo.


Estuve leyendo el ACI 2002 en inglés ya que difiere del español, y estás en toda la razón, incluso en los comentarios se indica que este factor de 1.4 es para espectros de diseño donde no se consideraba los factores de reducción, pero que siguen en uso.
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Notapor mgf2004 » Dom Jul 29, 2007 7:23 pm

Si, es la termo-eléctrica de "Rosarito".

Ni modo, podras tener la razón, pero el dapartamento
técnico de la C.F.E., manda.

La C.F.E. utiliza factores de carga
sumamente exagerados.

Mi buen "cabo" ó Te alineas o tus cálculos son rechazados.

saludos afectuosos.
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Notapor caboperez » Lun Jul 30, 2007 1:23 am

Bueno, señores ya les contaré dónde acaba la cosa, pues según contrato hay que aplicar ACI318 y el sismo de la CFE, pero en ningún sitio se indica que deba multiplicarse por 1,4 el sismo.

Y de la lectura de la ACI parece claro que esto no es correcto.
Dado que es un llave en mano, esperamos poder pelearlo algo. Si querían que esto fuese así que lo hubieran puesto en las bases de diseño.

Un saludo, y bueno, veremos donde acabamos.
Si tuviésemos razón subiré al foro la nota técnica que hemos escrito al respecto.
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor Anasen » Lun Abr 06, 2009 12:05 pm

Estimados:

Estoy haciendo un proyecto en Peru y me encuentro en la misma duda, si usar el coeficiente de 1,0E o 1,4E que indica la norma del ACI 318S-08, que indica lo siguiente:

U = 1,2D + 1,0E+1,0L + 0,2S (9-5)
U = 0,9D + 1,0E + 1,6H (9-7)

EN LAS ECUACIONES (9-5) Y (9-7) SE PUEDE USAR 1,4E EN LUGAR DE 1,0E, CUANDO E, LOS EFECTOS DE CARGA POR SISMO SE BASEN EN LOS NIVELES DE SERVICIO DE LAS FUERZAS SISMICAS.

No se exactamente a que se refiere con niveles de servicio de las fuerzas sismicas.

Agradecere su ayuda y que me aclaren este punto o cual fue la solucion que aplicaron en su proyecto cabpérez.
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor HectorPerezB » Lun Abr 06, 2009 1:24 pm

Compañero Anasen,

1. Los espectros definidos por nuestras normas son basados en un sismo con una probabilidad de ocurrencia del 10% en 50 años y son espectros para ser usados en el diseño por LRFD o por resistencia última y por esta razón, E, en las ecuaciones (9-5) y (9-7) está multiplicada por 1.0.

2. Cuando queremos hacer diseño por ASD, tenemos que convertir el sismo a un "sismo de servicio" y por eso verás combinaciones de carga multiplicadas por 0.7E.

3. Cuando el ACI318 dice : usar un factor de 1.4 cuando las fuerzas sísmicas se basen en niveles de servicio osea 0.7E, lo que trata de hacer es volver las fuerzsas sísimicas en ASD nuevamente a un nivel de resistencia última o LRFD. Prueba haciendo la siguiente operación:

fuerzas a nivel de servicio x 1.4 = 0.7E x1.4 = 1.0E = fuerzas para resistencia última (LRFD)

Saludos,

Héctor Pérez
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor avv25 » Jue Abr 09, 2009 2:41 pm

caboperez: En los comentarios del ACI esta la respuesta a tu pregunta: +- dice lo siguiente: "R9.2.1(c) Model building codes and design load references have converted eartquake forces to stregth level, and reduced the earthquake load factor to 1(ASCE7-93, UBC97, etc..) The Code requieres use of the previous load factor for eartquake loads, aproximately 1.4, when service level eartquake forces from earlier editions of these reference are uded."

Es decir, vas a usar 1.4 cuando utilices fuerzas de sismo calculadas con espectros de las versiones referidas, antiguas, obsoletas... ya que por decirte algo, el ASCE anda en la version 2005 y no menciona para nada el 1.4.

Habra que poner a estudiar atus revisores.
Saludos
Cualquier duda: alejandro.vazquezvillalba@icafluor.com
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor memocg » Vie Jun 26, 2009 10:16 am

El manual de la CFE de México para diseño por sismo se publicó en 1993 y se debe usar junto con las normas técnicas complementarias para diseño de elementos de acero, concreto ,madera ó mampostería del Reglamento del Distrito Federal. No se debe combinar con el ACI ó AISC. En el reglamento del DF los factores de carga son de 1.4 para cargas permanentes y de 1.1 para accidentales.
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor FYU » Mar Sep 15, 2009 4:45 pm

avv25 escribió:caboperez: En los comentarios del ACI esta la respuesta a tu pregunta: +- dice lo siguiente: "R9.2.1(c) Model building codes and design load references have converted eartquake forces to stregth level, and reduced the earthquake load factor to 1(ASCE7-93, UBC97, etc..) The Code requieres use of the previous load factor for eartquake loads, aproximately 1.4, when service level eartquake forces from earlier editions of these reference are uded."

Es decir, vas a usar 1.4 cuando utilices fuerzas de sismo calculadas con espectros de las versiones referidas, antiguas, obsoletas... ya que por decirte algo, el ASCE anda en la version 2005 y no menciona para nada el 1.4.

Habra que poner a estudiar atus revisores.
Saludos
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CUIDADO CON ESTO !!!

TODO DEPENDE DE LA NATURALEZA DE LAS FUERZAS SISMICAS (COMO SE DIJO ANTERIORMENTE), ES DECIR, SI SON POR RESISTECIA ("ULTIMO") O POR SERVICIO ("ADMISIBLE").

EL FACTOR 1.4 NO LO DICE EXPLICITAMENTE EL ASCE 7, PERO LO PUEDES OBTENER AL ESTUDIAR LAS COMBINACIONES DE CARGA LRFD Y ASD.

POR EJEMPLO, SI TOMAMOS LAS SIGUIENTES COMBINACIONES:

LRFD 2.3.2 (Ecn. 7): 0.9D + 1.0E + 1.6H
ASD 2.4.1 (Ecn. 8): 0.6D + 0.7E + H

AHORA, SI NOS QUEDAMOS SOLO CON LAS FURZAS SISMICAS, TENEMOS:

LRFD: 1.0E
ASD: 0.7E

LUEGO, COMO LA NATURALEZA DE LAS FUERZAS SISMICAS EN EL ASCE 7 SON POR RESISTENCIA (Maximum Considered Earthquake (MCE) Ground Motion), ESTAS NO SE AMPLIFICAN EN LAS COMBINACIONES LRFD, PERO SI QUEREMOS DISEÑAR POR EL METODO ASD, LAS FUERZAS "ULTIMAS" (DE RESISTENCIA) LAS TENEMOS QUE LLEVAR A FUERZAS DE "SERVICIO".

POR LO TANTO, DIVIDIENDO:

1.0E / 0.7E = 1.4 (APROX.)

OBTENEMOS EL FACTOR 1.4 QUE "TRANSFORMA" LAS FUERZAS SISMICAS DE "SERVICIO" A FUERZAS SISMICAS POR "RESISTENCIA".

FINALMENTE, LO MISMO SE REPITE PARA LAS OTRAS COMBINACIONES.


RECOMENDACION:
PARA LAS COMBINACIONES SISMICAS, OCUPEN LAS QUE INDICAN SUS NORMAS, PORQUE EN ELLAS DEBEN ESTAR CONSIDERADAS LA NATURALEZA DE LAS FUERZAS SISMICAS Y LA PROBABILIDAD DE OCURRENCIA SIMULTANEA ENTRE LOS DISTINTOS ESTADOS DE CARGA CON EL SISMO, DE ACUERDO A LA EXPERIENCIA LOCAL.
POR OTRO LADO, SI NO TIENEN CLARO LA NATURALEZA DE LAS FUERZAS SISMICAS DE SUS NORMAS, PUEDEN HACER UN EJERCICIO SIMILAR AL ANTERIOR PARA BUSCAR UNA ORIENTACION AL RESPECTO.
PERO EN CUALQUIERA DE LOS CASOS, SIEMPRE ES MEJOR CONSULTAR A ALGUN INGENIERO SENIOR O A LA ENTIDAD LOCAL DE RELEVANCIA EN EL TEMA.
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor rodrigalf » Mié Sep 16, 2009 8:39 pm

Estimados:

Categóricamente y absolutamente nada tiene que ver el método de diseño LRFD o ASD. El factor de 1.4E corresponde a un nivel de movimiento sísmico para el diseño de estructuras.

Transcribo y comento la sección del ACI 318 - 08, R 9.2.1 (c). Los reglamentos modelos de construcción y otras publicaciones sobre cargas de diseño han adoptado las fuerzas sísmicas correspondientes al nivel de resistencia, redujeron el factor de carga por sismo a 1.0E

NIVEL DE RESISTENCIA. Nivel de movimiento sísmico (sismo de diseño) que tiene una probabilidad del 10% de ser excedido en un periodo de 50 años, o un periodo de retorno de 475 años.

El reglamento exige el uso del factor de carga antiguo para las cargas por sismo, aproximadamente 1.4E, cuando se usan las fuerzas sísmicas correspondientes a los niveles de servicio de las ediciones anteriores de estas referencias.

NIVEL DE SERVICIO. Nivel de movimiento sísmico (sismo de servicio) que tiene una probabilidad del 50% de ser excedido en un periodo de 50 años, o un periodo de retorno de 72 años.


CONCLUSIÓN: Para poder diseñar ante fuerzas sísmicas y utilizar el factor de carga 1.0E, se debe estar utilizando un espectro de diseño o espectro de sitio para un periodo de retorno de 475 años.

Saludos.

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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor FYU » Jue Sep 17, 2009 12:10 am

Bueno, parece que no se entendió lo que comenté.

A lo que me refería, con la naturaleza de las fuerzas sísmicas, era a la forma de especificar la acción sísmica, que puede ser, entre otras, "dando valores descriptivos del movimiento del suelo, tales como los máximos de la aceleración, velocidad y desplazamientos del suelo, tanto en dirección horizontal como vertical u otros similares". Lo anterior, "se debe basar en los resultados de estudios de peligro sísmico, en los cuales se consideren sismisidad regional y local, condiciones geológicas, geotécnicas y topográficas, y las consecuencias directas o indirectas de las fallas de las estructuras". Además, de considerar análisis especiales cuando se estime la existencia de efectos de campo cercano.

Por otra parte, "el factor de amplificación de las cargas sísmicas, se define en función de los métodos de análisis utilizados para distintos materiales". Así, el factor de 1.4 ó 1.0 puede tomar otros valores según las normas sísmicas locales. Esto ocurre, por ejemplo, en la norma sísmica industrial chilena, donde se considera una probabilidad de excedencia de un 10% en un periodo de 50 años, además de que los valores de amplificación de las fuerzas sísmicas son diferentes para el acero y el hormigón, para las combinaciones de carga para diseño por el método LRFD.
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor FYU » Lun Sep 21, 2009 3:10 pm

FYU escribió:Bueno, parece que no se entendió lo que comenté.

A lo que me refería, con la naturaleza de las fuerzas sísmicas, era a la forma de especificar la acción sísmica, que puede ser, entre otras, "dando valores descriptivos del movimiento del suelo, tales como los máximos de la aceleración, velocidad y desplazamientos del suelo, tanto en dirección horizontal como vertical u otros similares". Lo anterior, "se debe basar en los resultados de estudios de peligro sísmico, en los cuales se consideren sismisidad regional y local, condiciones geológicas, geotécnicas y topográficas, y las consecuencias directas o indirectas de las fallas de las estructuras". Además, de considerar análisis especiales cuando se estime la existencia de efectos de campo cercano.

Por otra parte, "el factor de amplificación de las cargas sísmicas, se define en función de los métodos de análisis utilizados para distintos materiales". Así, el factor de 1.4 ó 1.0 puede tomar otros valores según las normas sísmicas locales. Esto ocurre, por ejemplo, en la norma sísmica industrial chilena, donde se considera una probabilidad de excedencia de un 10% en un periodo de 50 años, además de que los valores de amplificación de las fuerzas sísmicas son diferentes para el acero y el hormigón, para las combinaciones de carga para diseño por el método LRFD.



A lo anterior, me faltó agregar que el factor de amplificación de las cargas sísmicas, en algunas normas, también está relacionado con los factores de reducción de la respuesta (R), por lo que insisto en que ocupen siempre sus normas locales para las cargas sísmicas y su combinación con otros estados de carga.

Ahora, como base a mi primer post (1.0E / 0.7E = 1.4), vean en el ASCE 7 el comentario al capítulo 11 y en particular la tabla C11-2. Ahí encontrarán el desarrollo completo (correcto, si les parece) de la explicación que yo dí en forma muy simplificada y parcial.
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor rodrigalf » Mié Sep 23, 2009 2:44 pm

caboperez escribió:Digamos que estoy obligado por contrato por la CFE a usar el sismo de su manual y a emplear la ACI318 para el cálculo de estructuras de concreto.

Estoy calculando cimentaciones de grandes equipos industriales en Rosarito, Baja California.

Según ACI318-02, para armado:

U = 1.2D + 1.0E + 1.0L + 0.2S Eq. 9.5
U = 0.9D + 1.0E + 1.6H Eq. 9.6

Donde E es el sismo.
Adicionalmente la ACI dice:

(c) Where earthquake load E is based on service-level seismic forces, 1.4E shall be used in place of1.0E in Eq. (9-5) and (9-7).

El revisor que tengo opina entonces que todas las cargas sísmicas hay que multiplicarlas por 1.4 en las combinaciones de armado.

Pero en mi opinión el sismo de la CFE no es un sismo de servicio (service level) sino de estado límite último, dado que considera la deformación permanente, ductilidad en las estructuras. Por eso creo que no existe razón para mayorar esta carga.

POr otro lado, esto es lo malo de combinar normativa: es necesario tener criterio formado y no es lo común.

Un saludo



NIVEL DE RESISTENCIA. Nivel de movimiento sísmico (sismo de diseño) que tiene una probabilidad del 10% de ser excedido en un periodo de 50 años, o un periodo de retorno de 475 años.

NIVEL DE SERVICIO. Nivel de movimiento sísmico (sismo de servicio) que tiene una probabilidad del 50% de ser excedido en un periodo de 50 años, o un periodo de retorno de 72 años.

Las especificaciones de diseño por sismo de la CFE corresponden al nivel de movimiento sísmico de servicio, ya que en ningún caso las ordenadas espectrales de aceleración sísmica fueron evaluadas para un periodo de retorno de 475 años o más.

En ninguna parte de los Manuales de diseño por Sismo CFE-93, CFE-81, y anteriores, aclaran para que periodo de retorno fueron evaluados los espectros de diseño. Pero en la publicación con motivo de: El Macrosismo de Manzanillo del 9 de Octubre de 1995, compilado por Arturo Tena Colunga, editado por: Universidad de Colima, Gobierno del Estado de Colima, y la Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica (SMIS), en la página 187 dan luz a esta interrogante. ... Debido a la gran sismicidad y a la ocrurrencia frecuente de grandes temblores en la costa mexicana del Pacífico, los periodos de retorno recomendables son del orden de 100 años.

Por lo que, al diseñar estructuras de concreto reforzado con el ACI 318 y la CFE-93, se debe usar el factor de carga 1.4 E y 1.43 E donde corresponda. Actualmente el ACI 318-08 especifica el factor 1.0 E, pero comenta la aplicación de factores mayores como 1.4 E para fuerzas sísmicas en niveles de servicio. El ACI 318 no define el sismo de servicio, pero con estos párrafos queda claro.

Saludos.

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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor ilustrador2003 » Mié Sep 23, 2009 3:42 pm

rodrigalf:
Felicidades por su excelente comentario.
saludos
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor FYU » Jue Oct 15, 2009 7:05 am

Según las normas sísmicas chilenas:

    sismo de servicio (excedencia 50% en 50 años) con período de retorno de 72 años

    sismo de diseño (excedencia 10% en 50 años) con período de retorno de 475 años ==> 1.4E

    sismo máximo creíble o máximo capaz (10% en 100 años) con período de retorno de aproximadamente 949 años ==> 1.0E

El ASCE 7 considera 2/3 del sismo máximo creíble (MCE) como sismo de diseño ==> 1.0E
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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor rodrigalf » Vie Dic 04, 2009 10:37 am

Con lo expresado líneas atrás, supongo quedo entendido todo y listo para aplicarlo. Aquí el punto es comprender la definición de: sismo de servicio y sismo de diseño.

Saludos.

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Re: SISMO CFE Y ACI 318. COMBINACIONES CONCRETO. MEXICO

Notapor rodrigalf » Lun Mar 15, 2010 11:32 am

FYU escribió:Según las normas sísmicas chilenas:

    sismo de servicio (excedencia 50% en 50 años) con período de retorno de 72 años

    sismo de diseño (excedencia 10% en 50 años) con período de retorno de 475 años ==> 1.4E

    sismo máximo creíble o máximo capaz (10% en 100 años) con período de retorno de aproximadamente 949 años ==> 1.0E

El ASCE 7 considera 2/3 del sismo máximo creíble (MCE) como sismo de diseño ==> 1.0E



Lo correcto es:

sismo de servicio (50% de probabilidad de excedencia para una vida útil de 50 años), período de retorno 72 años, ==> 1.4E

sismo de diseño (10% de probabilidad de excedencia para una vida útil de 50 años), período de retorno 475 años, ==> 1.0E

sismo máximo (10% de probabilidad de excedencia para una vida útil de 100 años), período de retorno 949 años, ==> 1.0E (se toma como base el sismo de diseño)

Saludos.

rodrigalf
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