Incremento capacidad suelo carga sismica

[ing2004]

hola. he leido en fema 450 que en el diseño de cimentaciones, cuando se evalúan los efectos del sismo sobre el terreno la práctica común es incrementarlos en un tercio de la capacidad del suelo, pero no he encontrado ningún documento donde directamente se indique eso. Me pregunto si alguno de ustedes sabe especificamente en la NSR-98 o en Covenin, en que parte se indica que uno puede aumentar así la capacidad del suelo. Tambien, en NSR-98 se permite q en la combinacion q incluye sismo para chequear esfuerzos en el suelo sea el sismo reducido por 0.7, luego si reduzco el sismo por 0.7 puedo aumentar tambien la capacidad portante del suelo en 1.33??
Por otro lado, he modelado en etabs unas zapatas corridas (zapatas bajo muros) bajo la superestructura, estas zapatas vana estar a 1.2m bajo el nivel 0, pero yo las he modelado en la base pensando en que tomen la carga sísmica justo en ese nivel y porq no se q haría etabs al colocarle un nivel negativo, alguien me podría indicar si estoy haciendolo correctamente?'
Muchas gracias por sus respuestas.

[LRFP]

Buenas tardes Ing2004.
Con respecto a la pregunta del incremento de carga del suelo cuando se evaluan efectos sismicos.
La Norma Venezolana 1753-2006.
Articulo 15.4.5. Cuando se consideren en las combinaciones de cargas en el estado limite de servicio en las cuales esten presentes los efectos sismicos o de viento, la capacidad portante admisible del suelo se incrementara en un 33%.

Con respecto a lo que mencionas de reducir la carga y aumentar la capacidad de carga del suelo, no puedes hacer las dos cosas, o reduces las cargas de servicio dividiendolas entre 1.33, o aumentas la capacidad de carga del suelo en un 33%.

En relacion al modelo en Etabs de zapatas corridas a 1.2m bajo el nivel 0, perfectamente las puedes modelar insertando un nivel sobre el nivel 0, y colocas las zapatas en el nuevo nivel.

[HectorPerezB]

Caramba yo discrepo un poco con el compañero LRFP. Cuando diseñamos elementos por el método LRFD utilizamos un espectro definido en nuestros códigos que está también en un nivel LRFD; y por eso las fuerzas sísmicas no las factorizamos (Bueno, no las factorizamos por razones de ductilidad además, El coeficiente de disipación de energía R es una medida de la capacidad ductil de la estructura y no un facytor de carga). Ahora bien, cuando diseñamos para ASD (esfuerzos admisibles) sería un error utilizar una fuerza sísmica definida para RESISTENCIA ÚLTIMA O LRFD y por esto la factorizamos por el coeficiente 0.7; y así obtenemos el sismo de servicio que utilizamos para revisar la capacidad portante de nuestra cimentación (porque la capacidad portante del suelo el ingeniero geotecnista siempre nos la reporta en una base ASD).

Ahora bien, la NSR98 y el código Venezolano dicen que la capacidad admisible del suelo puede aumentarse 33% cvuando estén presentes los efectos sísmicos, pero los efectos sismicos definidos como 0.7E es decir un diseño para esfuerzos admisibles. Para información sobre la norma colombiana ver el título B, section B.2.3.4.

Ahí denle un ojito, y me corrigen.

Saludos,

Héctor Pérez

[Ing.Carlos_Rojas]

Buenos Dias

Estoy completamente de acuerdo con el compañero LRPF, ya que no se pueden afectar los dos como estaban planteando, y en cuanto a factorizar el sismo, si se puede, porque es sólo un artificio matemático, claro está, si se afecta el sismo en las combinaciones sísmicas, entonces se trabaja con la resistencia admisible del suelo.

Ahora bien, desde el punto de vista de optimizar el trabajo, yo prefiero alterar el sismo y el viento (que también se maneja con el mismo criterio) en sus respectivas combinaciones, y calcular las fundaciones con una sola resistencia, ya que de lo contrario, tendría que calcular un tipo de fundaciones con mayor resistencia admisible de suelo, entonces el cálculo se hace un poco trabajoso.

Saludos desde Maracaibo Venezuela...

[ing2004]

hola. gracias por sus respuestas, como el criterio no es uniforme, me gustaría q Hector me respondiera en q parte de la NSR puedo leer lo del incremento de la resistencia del suelo ya q en el B.2.3 solo aparecen las combinaciones de carga pero no otra explicación adicional. De antemano, muchas gracias.

[HectorPerezB]

Caramba que pena la demora con esta respuesta. La sección de la NSR es B.2.3.4, sub sección B.2.3.4.1 dice textualmente:

"Se permiten los siguientes incrementos en los esfuerzos admisibles de los materiales :
1/3 o 1.33 del valor especificado para combionaciones que incluyan:

D+L+0.7E.creo que este puede ser su caso. Y como se aprecia, el sismo está "multiplicado" por 0.7, y además le dicen que para esa combinación el incremento en 1.33 es aceptable.

Saludos,

Héctor Pérez

[HectorPerezB]

Tengo que hacer una aclaración que es además una pequeña deficiencia de nuestra norma. Como mencioné, nuestro código permite el incremento en la capacidad admisible del suelo cuando actúa viento o sismo y para unas combinaciones de carga dadas, pero no hay ninguna otra restricción. Los códigos actualizados definen para diseño por ersfuerzos admisibles dos grupos de combinaciones de carga : 1. COMBINACIONES BÁSICAS y 2.COMBINACIONES ALTERNATIVAS. En las combinaciones básicas se tiene en cuenta la probabilidad de ocurrencia de múltiples cargas; por ejemplo : 1.0D +0.75L +0.75*(0.7 E), y para estas combinaciones el código es específico y NO permite usar el 1.33 de incremento. Por otro lado, las combinaciones alternativas no tienen en cuenta esta probabilidad de ocurrencia y la combinación equivalente es 1.0D+1.0L+0.7E, y por esta razón si permiten usar el 1.33 de incremento. Nuestra norma NSR98 por decirlo de alguna forma "TRABAJA CON COMBINACIONES ALTERNAS" , y por tal razón podemos usar el 1.33 de incremento.

Saludos,

Héctor Pérez

[ing2004]

hola Hector, muchísimas gracias por tus respuestas, tenía esa duda hace rato, queda todo aclarado.

[Eric]

bueno
yo reformulare la pregunta a este tema... todos han hablado de la fuerza sismica tanto en servicion como ultima denominandola "E", la pregunta es, esta fuerza sismica E, esta ya afectada por el cieficiente de reduccion de ductilidad R o de disipacion como le llaman otros, sin embargo para las cimentaciones, debe de reducirse por este valor??? pues como sabemos, las cimentaciones no son miembros ductiles, y actuan practicamente en condiciones elasticas...

haber quien ayuda con esta nueva interrogante...

[R2D2]

Parece que hay una confusion en los temas. El termino R no es un factor de reduccion en el sentido que entendemos los factores de reduccion en el formato LRFD. Puesto que una estructura no puede desarrollar fuerzas elasticas en eventos sismicos fuertes, se asume que esta entra en un regimen inelastico, por lo que la fuerza sismica maxima que puede generarse es de H=Velast/R, donde R toma en cuenta la ocurrencia de plastificacion en diferentes zonas de la estructura y la posibilidad de sostener deformaciones producto de la ductilidad proveida por el material y el detalle de las zonas criticas. Por eso, R no solo depende del material sino de la posibilidad de redistribuir esfuerzos (redundancia) una vez plastifiquen ciertas zonas (comparen el R en edificios de concreto armado y el R en pilares monocolumna en puentes, ambos son de concreto pero tienen diferente R).
Por lo tanto, al fuerza H es la que desarrolla la estructura "en realidad", por lo tanto la cimentacion se dimensiona y disena con ese H (y como la cimentacion es de concreto armado puede usarse LRFD para su diseno). El que la capacidad del suelo se amplifique por 1.33 es porque las condiciones impuestas al suelo por el sismo son de corta duracion (transientes) y por lo tanto se permite una reduccion del FS usado en el calculo geotecnico de la capacidad portante del suelo (usualmente FS=3 para cargas permanentes), haciendo que el realidad el FS del suelo sea 2.25 (=3/1.33) para cuando existan cargas transientes (viento y sismo).
Saludos,

bueno
yo reformulare la pregunta a este tema... todos han hablado de la fuerza sismica tanto en servicion como ultima denominandola "E", la pregunta es, esta fuerza sismica E, esta ya afectada por el cieficiente de reduccion de ductilidad R o de disipacion como le llaman otros, sin embargo para las cimentaciones, debe de reducirse por este valor??? pues como sabemos, las cimentaciones no son miembros ductiles, y actuan practicamente en condiciones elasticas...

haber quien ayuda con esta nueva interrogante...

[Eric]

holas

gracias por la respuesta, pero me parece q la confusion no es de este lado, en el peru le llamamos a R factor de reduccion, q obviamente no tiene nada q ver con factores de reduccion de resistencia como le conoces tu..., hasta ahi estamos de acuerdo, sin embargo, como tu sabes las cimentaciones no son miembros ductiles hasta donde mi conocimiento alcanza, o tu has visto plastificar una zapata?? seria interesante verlo, por ejemplo en puentes, al diseño de cimentaciones no se le reduce por este valor, pues es obvio no plastifica, quizas si, el suelo, por efecto de las presiones, la curiosidad viene pues me parecia q en edificaciones si lo reducian, aunque queria conocer el motivo.....

[HectorPerezB]

Eric, bueno ya que todos entendemos que R (coeficiente de disipiación de energía) es una factor que mide la ductilidad de la estructura y que es una función del sistema estructural, los materiales y la redundancia del sistema; también hay que decir que la estructura NO va a experimentar fuerzas mayores a (E / R) (E=fuerzas sísmica a partir del espectro). Si nos imaginamos que la respuesta de la estructura ante una carga lateral se parece a la curva de deformación del acero, y sabiendo que el punto de fluencia es E/R, NO hay posibilidad que el material/estructura tome más carga y por tanto se empieza a deformar inelásticamente. (((Hago la aclaración que la estructura si experimentará fuerzas mayores pero por el overstrenght de los materiales-aunque ese no es el tema en este momento))).

A este principio o el argumento del R se le llama "Principio De igual desplazamiento" o "Equal displacement principle", y puede encontar mas información en el libro: Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings - Autor, Niegel Priestly, pág.76 y 77.

Saludos,

Héctor Pérez

[Juan Pedro]

Hola:
Estoy de acuerdo con Héctor Pérez. Si en el dimensionamiento de la estructura se ha considerado un nivel de ductibilidad determinado D, la base del pilar dispondrá de un armado que está dimensionado para soportar los esfuerzos debidos a esa ductibilidad D. El momento debido a esa ducbilidad D será menor que si la estructura no fuera dúctil, luego la cimentación también se deberá que dimensionar con los esfuerzos considerando la ductibilidad, ya que no podrán llegar a ella esfuerzos mayores pues fallaría antes el pilar.
Un saludo, Juan Pedro

[Unamuno]

hola. he leido en fema 450 que en el diseño de cimentaciones, cuando se evalúan los efectos del sismo sobre el terreno la práctica común es incrementarlos en un tercio de la capacidad del suelo, pero no he encontrado ningún documento donde directamente se indique eso. Me pregunto si alguno de ustedes sabe especificamente en la NSR-98 o en Covenin, en que parte se indica que uno puede aumentar así la capacidad del suelo. Tambien, en NSR-98 se permite q en la combinacion q incluye sismo para chequear esfuerzos en el suelo sea el sismo reducido por 0.7, luego si reduzco el sismo por 0.7 puedo aumentar tambien la capacidad portante del suelo en 1.33??
Por otro lado, he modelado en etabs unas zapatas corridas (zapatas bajo muros) bajo la superestructura, estas zapatas vana estar a 1.2m bajo el nivel 0, pero yo las he modelado en la base pensando en que tomen la carga sísmica justo en ese nivel y porq no se q haría etabs al colocarle un nivel negativo, alguien me podría indicar si estoy haciendolo correctamente?'
Muchas gracias por sus respuestas.

Una consulta en que parte del FEMA se indica esto?
Gracias