Combinacion de Cargas en las Normas Chilenas

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

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cristalarc
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#1

Sab May 31, 2014 9:32 pm

Saludos Amigos, tengo una duda con las combinaciones de cargas que presenta las normas chilenas para el diseno sismico y la verdad en estos documentos no encuentro la respuesta a este dato curioso. Copiara un mensaje que le he enviado a un amigo en chile.

he leido las normas chilenas y encontre un pequeño dato curioso con respecto a las combinaciones de carga. La norma sismorresistente Nch 433 dirige las combinaciones de carga la Nch3171, la cual estipula en las combinaciones de carga por sismo un factor de amplificacion 1.4E.

Ahora bien estas combinaciones estan basadas de las combinaciones de carga publicadas en la ASCE 7-05 capitulo 2 combinaciones basicas de diseño, las cuales tienen exactamente las mismas combinaciones con la diferencia que en las ASCE el factor de amplificacion del sismo es 1.0 E.

En el Capitulo 11 u 12 no estoy seguro en este momento de la norma ASCE hablan de un ¨factor de redundancia¨ el cual ¨amplifica las cargas sismicas inducidas a la estructura dependiendo de la redundancia que presente este¨ entendiendose como redundancia el hecho de que un sistema de porticos en una direccion analizada contenga mas porticos de lo minimo necesario para resistir las cargas sismicas (especificamente al fallar un portico en un nivel ese nivel no debe sufrir de una perdida mayor al 33% de resistencia original).
Ahora bien este factor en la ASCE es representado por P(bueno el simbolo griego de densidad que parece una P) y dice que puede tener un valor de 1.0 o 1.3 dependiendo de unas condiciones y se presenta una combinacion de cargas en la que la constante que acompana a la combinacion de sismo es esta P, es decir :
1.2D+PE+1.0L etc etc

En la fema 350 establecen que este valor varia entre 1.0 y 1.4 o 1.5si mal no recuerdo, claro este documento es mas viejo y supongo que modificaron ese tope a 1.3. Me parece una gran casualidad que los Chilenos tomen 1.4E y exista este valor de redundancia que ni en las COVENIN(norma venezolana) ni en las Nch he logrado ver.

Entonces me surge la duda, los chilenos adoptan 1.4E por este factor? En venezuela se aplica 1.0E siempre (por lo que me han dicho) y entonces me parece que pueda haber un posible error, aunque vale recalcar que la ASCE en el articulo de redundancia establece que ¨en calculos para diseño de cualquier tipo de elementos donde se tome en cuenta el factor de sobrerresistencia Omega (subindice o) el factor de redundancia sera 1.0¨ Tomando en cuenta que normalmente se toma en cuenta esta sobrerresistencia (sap2000 y etabs lo hacen automaticamente) la combinacion siempre seria 1.0E, sin embargo bueno hay que estar claro de las condiciones para que sea 1.0.

Bueno en conclusion seria si sabes si esta diferencia 1.0 y 1.4 E obligatorio en chile tendria que ver con redundancia y simplemente los chilenos emplean la mayor posible respuesta para salirse de dudas o por su alta sismicidad, me gustaria que alguien en el ambiente chileno certifique esta hipotesis.

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PROYECTOR
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#2

Dom Jun 01, 2014 1:09 pm

No estoy familiarizado con las normas Chilenas, pero si mi memoria no me falla, creo haber escuchado que la acción sísmica en estas normas está definida a nivel de servicio y seguramente es por ello que aparece este factor de mayoración de 1.4 en las combinaciones de diseño. Esperemos que algún compañero de chile corrija o corrobore lo anterior.

En la norma Venezolana y en la norma ASCE los espectros de diseño están definidos a nivel cedente y por esta razón el factor de mayoración en las combinaciones de diseño es igual a 1.

Con relación al factor de redundacia "Rho" que establece la norma ASCE. Si bien este factor no está contemplado en la norma Venezolana (covenin 1756-01), esto se compensa al especificar factores de reducción de respuesta más pequeños. Por ejemplo, para una estructura de acero con pórticos a momento y ND3 el factor de reducción de respuesta máximo para la norma covenin 1756-01 es R = 6, mientras que para la norma ASCE es R = 8. Considerando un factor de redundancia Rho = 1.3, tendríamos R = 8/1.3 = 6.15 lo que es aproximadamente igual al factor de reducción de respuesta de 6 definido en la norma covenin. Como puedes ver, no se trata de un error en nuestra norma, simplemente fue decisión del comité de normas no incluir este factor de redundancia ya que al considerar factores de reducción de respuesta más pequeños se está siempre del lado de la seguridad, aun cuando podría justificarse factores mayores en el caso de estructuras con mayor redundancia estructural. Lee la sección C-6.4 de los comentarios de la norma covenin 1756-01.

Con relación al factor de sobrerresistencia estructural, ten en cuenta que este factor solo se utiliza para diseñar elementos específicos de la estructura y en condiciones particulares. En general, podemos decir que se utilizar para diseñar aquellos elementos o conexiones que deben permanecer en régimen elástico durante la ocurrencia de un sismo.

Saludos,


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cristalarc
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#3

Dom Jun 01, 2014 1:48 pm

3. Design of nonstructural components.
4. Design of nonbuilding structures that are not
similar to buildings.
5. Design of collector elements, splices, and their
connections for which the seismic load effects
including overstrength factor of Section 12.4.3 are
used.
6. Design of members or connections where the
seismic load effects including overstrength factor
of Section 12.4.3 are required for design.
Estos son algunos de los casos para los cuales Rho puede valer 1.0

Tengo una duda con respecto a la amplificacion de cargas sismicas, me suena haber visto en internet o leido en uno de los documentos que he consultado que el factor de sobrerresistencia se encontraba como un amplificador del espectro de respuesta, lo he buscado pero no logro encontrarlo lo que si estoy seguro de haber visto en ASCE 7-10 es una combinacion de carga en funcion de la sobrerresistencia, alguna ves lo has visto como amplificador del espectro?

Porque si suponemos que en lineas generales omega o afecta a los elementos que teoricamente deben mantenerse en comportamiento eslastico, supongamos columnas y ariostramientos en un EBF, entonces como opera ETABS ? Reconoce estos elementos y aplica un caso de cargas con el factor de sobrerresistencia o simplemente amplifica la fuerza del sismo y actua con los mismos casos de carga que uno define? Y luego tenemos a Rho que de ser una estructura tipo B y C creo, vale 1.0 pero si no lo es a menos de que cumpla con los requisitos de resistencia 35% debera ser 1.3, este factor se lo aplica a los elementos que si se suponen que incurriran en rango inelastico nuevamente como un caso de cargas ? Si es asi entonces en los parametros de diseno donde te pide clasificacion de la estructura (creo que siempre es D por default) este parametro juega importancia en el diseno.

Por ultimo, si ETABS reconoce todos estos parametros y los aplica en funcion de combinaciones de carga, al deshabilitar que se generen los casos normativos automaticamente estariamos evitando que considere esto?

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#4

Dom Jun 01, 2014 2:07 pm

cristalarc escribió:3. Design of nonstructural components.
4. Design of nonbuilding structures that are not
similar to buildings.
5. Design of collector elements, splices, and their
connections for which the seismic load effects
including overstrength factor of Section 12.4.3 are
used.
6. Design of members or connections where the
seismic load effects including overstrength factor
of Section 12.4.3 are required for design.
Estos son algunos de los casos para los cuales Rho puede valer 1.0

Tengo una duda con respecto a la amplificacion de cargas sismicas, me suena haber visto en internet o leido en uno de los documentos que he consultado que el factor de sobrerresistencia se encontraba como un amplificador del espectro de respuesta, lo he buscado pero no logro encontrarlo lo que si estoy seguro de haber visto en ASCE 7-10 es una combinacion de carga en funcion de la sobrerresistencia, alguna ves lo has visto como amplificador del espectro?

Porque si suponemos que en lineas generales omega o afecta a los elementos que teoricamente deben mantenerse en comportamiento eslastico, supongamos columnas y ariostramientos en un EBF, entonces como opera ETABS ? Reconoce estos elementos y aplica un caso de cargas con el factor de sobrerresistencia o simplemente amplifica la fuerza del sismo y actua con los mismos casos de carga que uno define? Y luego tenemos a Rho que de ser una estructura tipo B y C creo, vale 1.0 pero si no lo es a menos de que cumpla con los requisitos de resistencia 35% debera ser 1.3, este factor se lo aplica a los elementos que si se suponen que incurriran en rango inelastico nuevamente como un caso de cargas ? Si es asi entonces en los parametros de diseno donde te pide clasificacion de la estructura (creo que siempre es D por default) este parametro juega importancia en el diseno.

Por ultimo, si ETABS reconoce todos estos parametros y los aplica en funcion de combinaciones de carga, al deshabilitar que se generen los casos normativos automaticamente estariamos evitando que considere esto?
1- El factor sobrerresistencia structural (omega) se aplica en las combinaciones de carga al igual que el factor de redundancia, pero nunca se aplican juntos. Nunca he visto que se amplifique el espectro con este factor.

2- Cuando defines todos los parámetros sísmicos en ETABS (rho, omega, Sds, etc.) el programa utiliza todos estos parámetros para crear las combinaciones de diseño en forma automática. En principio, el programa no crea ninguna combinación que incluya el factor omega, pero cuando haces la corrida de diseño el programa te mostrará en la salida detallada que ha creado una combinación adicional que si incluye omega. Esto solo lo hace en casos específicos como el que tu has citado. Lo malo, por así decirlo, es que no hay manera de modificar esta combinación de diseño.

3- Me he topado que cuando uno define las combinaciones manualmente, el programa no diseña con el factor omega cuando debe hacerlo, sin embargo te recomiendo que hagas la prueba y nos comentes los resultados.

Saludos,


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cristalarc
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#5

Dom Jun 01, 2014 9:00 pm

Creo que estas en lo correcto por que en un modelo que tenia al cambiar de las combinaciones automaticas (las cuales yo habia revisado y eran exactamente iguales a las que yo habia asignado) a que funcionara solo con mis combinaciones manuales el modelo me chequeaba perfectamente, sin embargo este chequeo lo hare nuevamente manana o el martes cuando termine de redactar la seccion de conexiones de la tesis en la que estoy trabajando.

Por casualidad alguien tendra el AISC Seismic Design Manual del 2012 ?


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#6

Mar Ago 25, 2015 8:47 pm

Hola a todos,
Relacionado con esto de las combinaciones de carga, tengo una duda. En el punto 4.5 de la Nch2369, en las combinaciones de carga para ASD, sale la carga viva y el sismo sin factor (o con factor 1,0.). Esto no es consistente con las combinaciones ASD de la Nch 3171, en la que sale "D+0,75L+0,75E". Para una estructura debiera prevalecer la combinación de la Nch2369, es correcto? Si alguien me puede aclara esto, se lo agradecería.
Saludos,

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#7

Dom Nov 20, 2016 11:14 pm

cristalarc escribió:Creo que estas en lo correcto por que en un modelo que tenia al cambiar de las combinaciones automaticas (las cuales yo habia revisado y eran exactamente iguales a las que yo habia asignado) a que funcionara solo con mis combinaciones manuales el modelo me chequeaba perfectamente, sin embargo este chequeo lo hare nuevamente manana o el martes cuando termine de redactar la seccion de conexiones de la tesis en la que estoy trabajando.

Por casualidad alguien tendra el AISC Seismic Design Manual del 2012 ?
Ya se consigue en internet. Creo que solo escaneado.

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