Capítulo de diseño por sismo del Manual de Diseño de Obras Civiles de la CFE 2015
que relaciona periodo, espesor y velocidad de ondas de corte del estrato equivalente, aunque siempre será preferible obtener de pruebas geotécnicas las tres propiedades. Una vez conocidos los parámetros dinámicos del estrato equivalente, vs y Hs, se recurrirá a un nuevo mapa de regionalización sísmica para obtener los parámetros característicos vc y Hc, que permitirán, junto con una nueva carta de microzonificación sísmica, definir el tipo de terreno como: tipo I, terreno firme en que no se presentan amplificaciones dinámicas; tipo II, terreno formado por suelos en que se presentan amplificaciones dinámicas intermedias, y tipo III, terreno formado por suelos en que se presentan grandes amplificaciones dinámicas. Esto será fundamental para determinar los parámetros de los espectros regionales, es decir, los factores de sitio y de respuesta que están en función de la zona sísmica (nueva regionalización sísmica) y los parámetros característicos del espectro consignados en una tabla y que son dependientes del tipo de terreno. Con estos parámetros se podrá construir el espectro, que constará de tres o cuatro ramas de manera similar a la versión 2008. Las ordenadas espectrales corresponderán al 5% del amortiguamiento crítico estructural ζe; no obstante, para cada sistema estructural considerado se deberán modificar las ordenadas espectrales de función del valor de amortiguamiento propuesto para cada una de ellas. • Finalmente, para estructuras del subgrupo B2, se puede emplear un espectro de aceleración constante para todo periodo estructural, sin necesidad de realizar una exploración geotécnica. El objetivo de este tipo de espectro es facilitar su aplicación en estructuras pequeñas en donde no se justifica la realización de estudios geotécnicos; no obstante, se deberá tener en cuenta que los valores son conservadores. Será válido utilizar espectros regionales para estructuras B2, y espectros específicos de sitio para estructuras B2, B1 y A2, con la intención de utilizar valores espectrales de diseño más racionales, siempre que se realicen los estudios tectónicos y de exploración del terreno recomendado para cada uno de esos espectros de diseño. Sistemas estructurales contemplados en la versión 2015 La nueva versión 2015 del CDS-MDOC contempla 13 tipos de estructuras, en atención a las características que influyen en su respuesta sísmica (véase cuadro 1). Se eliminan las estructuras tipo cimentaciones, porque pasan a formar parte de los capítulos de geotecnia, y se incorporan las estructuras tipo aerogeneradores. Además, las estructuras tipo túneles cambian a estructuras subterráneas porque se incluyen criterios de diseño sísmico para lumbreras, cárcamos y galerías. Para cada
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tipo de estructura se realizó una revisión y actualización de los criterios de diseño sísmico que están incluidos en esta nueva versión. Los aspectos estructurales para cada tipo de estructura, como la ductilidad, sobrerresistencia y amortiguamiento, se tomarán en cuenta en forma explícita para realizar diseños más racionales. Para esto, se proporciona en la sección 3.2 el procedimiento para modificar el espectro transparente, en función de los valores definidos para cada sistema estructural (véase figura 2). Conclusiones Se realizó la revisión del CDS-MDOC CFE 2008 en temas relacionados con el peligro sísmico, la clasificación de las estructuras por su importancia y los criterios de diseño sísmico para todos los sistemas estructurales, con especial atención a las estructuras de tipo industrial. Además, se incluyeron criterios de diseño sísmico para aerogeneradores. De esta forma, se obtiene que el nivel de seguridad implícito en los espectros de diseño dependerá de la importancia de la estructura, y será especificado mediante una combinación de espectros deterministas (para diferentes fuentes sísmicas) y probabilistas (para diferentes periodos de retorno). Como se comentó, se proporcionarán intensidades de peligro sísmico; sin embargo, deberá confirmarse para las estructuras del grupo A+ y A1 que todos los sistemas de generación de sismos en la localidad estén considerados en las intensidades sísmicas que caracterizan a los espectros de diseño. Para estos dos grupos de estructuras se construirán espectros de diseño con efectos de sitio a partir de espectros de peligro uniforme en roca y de propiedades dinámicas del suelo modelado como un medio estratificado. Los efectos de sitio se tomarán en cuenta en forma explícita con criterios que permitan considerar las amplificaciones dinámicas del terreno de manera rigurosa. Mientras tanto, para las estructuras de los grupos A2 y B1 se construirán espectros de diseño por tipo de suelo a partir de la aceleración máxima en terreno rocoso (parámetro directamente asociado al peligro sísmico, y que se obtendrá del programa PRODISIS versión 2015), afectados por factores para tomar en cuenta las condiciones del terreno. Finalmente, para las estructuras del grupo B2, se podrá emplear un espectro de aceleración constante, lo que facilitará su aplicación Referencias CFE-IIE (1993). Capítulo de diseño por sismo del Manual de Diseño de Obras Civiles. Comisión Federal de Electricidad-Instituto de Investigaciones Eléctricas. CFE-IIE (2008). Capítulo de diseño por sismo del Manual de Diseño de Obras Civiles. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org
IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 551 marzo de 2015