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REGLAMENTO NAC CONSTR.PDF
Trabajo Diseño de Zapatas
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Memoria Bruiggggg
Analisis de Edificios Altos
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Versión en actualización 20-3-2006
PROYECTO SISMORRESISTENTE DE ESTRUCTURAS DE ACERO según las Normas COVENIN y ANSI/AISC 2005
Ing. Arnaldo Gutiérrez Universidad Católica “Andrés Bello” agutierr@ucab.edu.ve RESUMEN Se presentan y discuten los factores que han contribuido a revisar el proyecto de estructuras de acero en zonas sísmicas, y su tratamiento en las normas COVENIN y AISC 2005, tanto para edificaciones nuevas como para las existentes. CONTENIDO 1. ANTES DE NORTHRIDGE 1994 6. EDIFICACIONES EXISTENTES 2. EVOLUCIÓN DE LAS NORMAS PARA 7. ACTUALIZACIÖN DE LA ESTRUCTURAS DE ACERO Y NORMATIVA VENEZOLANA MIXTAS ACERO- CONCRETO 3. REQUISITOS GENERALES DEL 8. LA CALIDAD NACE DE LA PROYECTO SISMORRESISTENTE PRÁCTICA PARA LA PRÄCTICA 4. LOS NUEVOS DESARROLLOS EN EL PROYECTO DE ESTRUCTURAS DE CONCLUSIONES ACERO ó MIXTAS ACERORECOMENDACIONES CONCRETO. 5. CONEXIONES; JUNTAS Y NODOS REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. ANTES DE NORTHRIDGE 1994 Las normas sismorresistentes han mantenido por muchos años la filosofía de proteger las vidas humanas evitando el colapso de las edificaciones, aceptando que las edificaciones resultarán dañadas cuando ocurra o se exceda el movimiento sísmico de diseño ( Artículo C-3.5, COVENIN 1756:98). Esta filosofía fomenta y estimula el uso de configuraciones regulares, sistema estructurales, materiales y detallados capaces de garantizar el comportamiento dúctil, esto es, la capacidad de soportar grandes deformaciones sin una reducción significativa de su resistencia, y sin desarrollar inestabilidad y colapso. Al inicio de la década de los años 60, los ingenieros estructurales pensaban que los pórticos resistentes a momentos con conexiones soldadas era uno de los sistemas estructurales más dúctiles contemplados en las normas. No se consideraba posible el colapso inducido por movimientos sísmicos (síndrome del Titanic). El terremoto del 17 de enero de 1994 en Northridge, California, cambió este paradigma. Edificios de acero entre 1 y 26 niveles, en plena construcción o existentes con cerca de 30 años de edad, que cumplieron con los requisitos normativos, experimentaron fracturas frágiles en las conexiones viga- columna. No hubo colapsos pero se presentaron fallas no predichas y pérdidas económicas significativas que alarmaron a la industria norteamericana de la construcción de acero. Una investigación posterior comprobó que daños similares en un
número limitado de edificaciones de acero también ocurrieron durante los terremotos de Landers y Big Bear de 1992 y Loma Prieta, 1989, en California. Un año más tarde, en 1995 sucede el terremoto de Kobe, evidenciando una vez más que lo que pasó en México en el año 1985 con las edificaciones de acero no era debido a inexperiencia u otros factores. Con la excepción de las normas japonesas, antes de 1988 ninguna norma para estructuras de acero exigía el cumplimiento de requisitos sismorresistentes. Motivados por los terremotos de México 1985 y de Campania y Basilisca 1980, al sur de Italia, los norteamericanos y europeos, respectivamente, inician las tarea de establecer los modernos requisitos sismorresistentes para estructuras de acero y mixtas acero – concreto, que hoy vemos reflejados en nuestra COVENIN 1618:1998. Por otra parte, desde 1994, y cada tres años, se celebran las reuniones internacionales sobre el Comportamiento de Estructuras de Acero en Zonas Sísmicas, STESSA. En las edificaciones proyectadas antes de 1994, con conexiones denominadas ahora como “conexiones pre-Northridge”, se postulaba que el mecanismo de disipación de energía era la formación de rótulas plásticas en las vigas en la cara de las columnas ( y menos deseable, en las columnas), por la cedencia por corte en la zona del panel de la conexión viga – columna, o por una combinación de ambos mecanismos. Se creía que estas conexiones eran capaces de desarrollar rotaciones en las rótulas plásticas del orden de 0.02 radianes o más, sin una degradación significativa de su resistencia. En Northridge ocurrió todo lo contrario, fracturas frágiles que se iniciaron dentro de la conexión con muy bajos niveles de demanda plástica y en algunos casos permaneciendo elástica la estructura. En Marzo de 1994, el AISC convocó un Comité especial para recopilar y difundir la información disponible, a la vez que financiaba una serie de ensayos en la Universidad de Texas, en Austin, para conseguir detalles alternativos para las conexiones También la AWS organizó un grupo especial de trabajo para investigar extensamente cuales de los daños en las conexiones estaban relacionados con la fractura de las soldaduras y determinar los cambios apropiados en la Norma AWS D1.1 y otras relacionadas con la soldadura en edificaciones de acero. Todavía en el año 2000 continúan las investigaciones. Entre los principales resultados obtenidos sobre la vulnerabilidad de las conexiones construidas antes de 1994, podemos citar: 1. La concentración más severa de tensiones en una conexión ocurre en las juntas viga – columna, precisamente la parte más débil del nodo. 2. La junta del ala inferior de la viga a la columna se realiza en obra con el soldador cabalgando sobre el ala superior. Entre los inconvenientes de esta técnica está la interrupción de cada pase de cordón en el alma de la viga, y en general una soldadura de pobre calidad en un sitio crítico. Todos estos defectos de soldadura actúan como iniciadores de grietas cuando la conexión está solicitada por tensiones y deformaciones severas . 3. La configuración básica de la conexión dificulta detectar defectos ocultos en la raíz de las juntas soldadas. Las planchas de respaldo, que tradicionalmente se dejan, impiden o dificultan tanto la inspección visual de la soldadura y como el uso del ultrasonido.
4. El modelo matemático de estas conexiones supone que las alas de las vigas transmiten los momentos y el alma la fuerza cortante, pero en la realidad, debido as las condiciones de borde impuestas por las deformaciones de la columna, las alas de las vigas transmiten una cantidad significativa del corte de la viga, induciendo grandes tensiones secundarias en la junta soldada. Richard et al (1995) han demostrado que la concentración de tensiones resultantes genera una demanda excesiva en la raíz de las soldaduras de penetración completa de la junta viga – columna, en una región donde están presentes discontinuidades e inclusiones propiciadoras de grietas. 5. Para conseguir continuidad en la soldadura de las juntas viga – columna, es práctica detallar agujeros de acceso en el alma de la viga. Dependiendo de sus características geométricas, pueden producirse severas concentraciones de tensiones en el ala de las vigas justo en el borde de estos agujeros, con lo cual se produce un fenómeno de fatiga de bajo ciclaje y el inicio del desgarramiento dúctil de las alas después de pocos ciclos de deformación plástica moderada. Cuando crece la demanda flexional plástica, este desgarramiento dúctil es inestable y se propaga a través de las alas de la viga. 6. En el período 1985 – 1994 se fomento el diseño de conexiones con paneles viga – columna débiles. El comportamiento inelástico de estos nodos está dominado por la deformación por corte del panel, resultando deformaciones locales de las alas de las columnas adyacentes a las juntas viga –columnas que incrementan la demanda de tensiones y deformaciones en esta sensitiva región. Adicionalmente, los siguientes hechos contribuyen significativamente a la vulnerabilidad de las conexiones pre-Northridge: 1. En la década de los años 50 y 60, la práctica norteamericana era la de soldar en taller y empernar en campo, pero en los años 80, el impresionante desarrollo de la soldadura trae mayores rendimientos y ahorros por lo que desde entonces la práctica fue la de soldar lo más posible, incluso en obra. El patrón de falla más comúnmente observado en los terremotos de Northridge y Kobe, fue la fractura de la soldadura en el ala inferior de las vigas, que se inicia en la plancha de respaldo y se propaga dentro de la soldadura, y en los casos más severos, la fractura alcanza el ala y el alma de las columnas de acero. 2. A mediados de los años 60, la industria norteamericana se orienta hacia el uso de la soldadura semiautomática de arco eléctrico autoprotegido con fundente en el núcleo (FCAW-S) para realizar las conexiones. Los consumibles y las velocidades de deposición utilizados por los montadores producían soldaduras de muy baja tenacidad. Como resultado, las fracturas frágiles se inician en soldaduras con grandes defectos, con tensiones próximas a la tensión cedente del acero de las vigas, impidiendo el desarrollo de una conducta dúctil. 3. Inicialmente la estructuración de los pórticos de acero era altamente redundante, de manera que cada nodo formaba parte del sistema resistente a fuerzas laterales, y las vigas resultaban de tamaños pequeños. Sobre esta práctica
. Entre los años 60 y 70 cuando se realizó la mayor parte de las investigaciones sobre los pórticos resistentes a momentos. se usaba el acero de calidad ASTM A36. Los costos de la mano de obra en la industria de la construcción. además de distorsionar el modelo viga débil – columna fuerte . de manera de identificar y minimizar las vulnerabilidades para obtener respuestas más confiables ante los movimientos sísmicos. El incremento de la resistencia cedente del material base en las juntas viga – columna las transforma en sub-compatibles. todo lo cual contribuye a la potencial vulnerabilidad de la conexión. El mayor tamaño de las vigas genera más deformaciones en las conexiones soldadas haciéndolas más susceptibles a un comportamiento frágil.Versión en actualización 20-3-2006 4 constructiva se desarrollaron casi todos los ensayos que fundamentaron las normas. reorientó la estructuración a disminuir el número de conexiones de momento. Utilizando los conceptos de DEMANDA y CAPACIDAD. Los requisitos de la Norma venezolana COVENIN 1618:98. estamos en condiciones de enfrentar el problema sismorresistente en las estructuras de acero o mixtas acero – concreto. fundamento del método de los estados Límites. de manera que muchas vigas con calidad teórica A36 exhiben propiedades cercanas a las de un acero ASTM Grado 50. las estructuras se hacen poco redundantes y con vigas más altas. están basados en las extensas investigaciones analíticas y experimentales que fundamentan los cambios de las normas AISC. 4. En los 80 muchas acerías adoptaron nuevos procesos de fabricación de acero.
6 6.8 Epicentro a 275 km de Cdad. Japón San Fernando. estructura de acero de 45 45 pisos 8. México Loma Prieta. y del tablero en la pila E19 del sistema San FranciscoOakland San Francisco.5 Motiva el envío de misión a Japón a estudiar sismo Miyagi-Ken –Oki. Guatemala México. de México Edificios entre 10 y 22 pisos. USA México.Versión en actualización 20-3-2006 5 TABLA No. Torre Latinoamericana. Colapso de viaducto Ciprés. 1978 6. California Managua.6 7. después de Northridge 1994. Nicaragua Guatemala. 1 LOCALIDAD TERREMOTOS SIN REPORTES DE DAÑOS EN ESTRUCTURAS DE ACERO FECHA 18 Abril 1906 28 Julio 1957 MAGNITUD COMENTARIOS Ms 8. México Anchorage.2 7.4 6.2 7. Venezuela Takachi-oki. California 27 Mayo 1964 29 Julio 1967 10 Mayo 1968 19 Febrero 1971 23 Diciembre 1972 4 Febrero 1976 14 Marzo 1979 17 Octubre 1989 . Bolívar 7.5 Torres Centro S.9 7.0 En revisión. Alaska Caracas.
35 y 1.8 y 1. California 17 Enero 1994 6. Duración entre 10 y 12 segundos.3 CARACTERISTICAS DE LAS PRIMERAS EDIFICACIONES DE . Aceleración horiz.7) y el segundo más grande desde 1906.1 g.29 g a 10 millas del epicentro. Sur de 28 Junio 1992 California 4:55 am MAGNITUD COMENTARIOS Ms 7.4 Falla en arriostramientos. 1 a 2 millas de profundidad. DF.9 Epicentro a 430 km de Cdad. entre 0.26g a 6 millas al sur. de México.0 Revisión post-Northridge 7.Nambu. Montañas 28 Junio 1992 de San Bernardino. vertical de 1. En la zona de ruptura de falla evidencias de acel. Epicentro a 32 km de Los Angeles.25 y 0. 8:04 am California Northridge. México FECHA 12 Junio 1978 19 Septiembre 1985 6 Loma Prieta.55g a 6 millas al N del epicentro y de 0.2 TABLA No. Japón México. acel. con pérdida de datos científicos durante las tres semanas fuera de operación. Daños a dos antenas de la NASA en Goldstone . 2 TERREMOTOS CON REPORTES DE ESTRUCTURAS DE ACERO DAÑADAS LOCALIDAD Miyagi-Ken-Oki. 7. hor. Ms 7.Versión en actualización 20-3-2006 TABLA No. entre 0. Profundidad hipocentral 19 km Aceleración horizontal entre 0. Registros de 0. Planta nuclear de Fukushama 7.4 El más grande en California desde 1952 (Kent Country. Duración 30 segundos. con registro de 0. Colapso de dos edificios de acero en el Conjunto Pino Suárez. 17 Enero 1995 Kobe.2 g.5 6.8 g Epicentro a 20 km de Kobe Profundidad hipocentral de 16 km.85 g 30% edificios nuevos dañados Big Bear. 17 Octubre 1989 California Landers..4 Hyogo-ken. Japón 7.
Sunday February 27. Placas 1991 bases de columnas agrietadas. Segundo piso se desplazó más de una pulgada. City 1987 3 Fallas en las soldaduras viga – Hall columnas. especialmente en el 2do. 1994 . California Desocupado MCA. Nivel. Desocupado U. Desocupado. ampliado en 4 Pórtico arriostrado. Borax Inc 1993 4 Más de la mitad de 300 juntas fallaron. of Southern Puede venirse abajo. Vigas pandeadas. Inc En construcción 3 Muchas juntas agrietadas Santa Clarita.S. Fuente: Los Angeles Times. Desocupado Ovita Library 1978.Versión en actualización 20-3-2006 ACERO DAÑADAS EN NORTHRIDGE 1994 NOMBRE 7 AÑO DE NUMERO DE DAÑOS OBSERVADOS CONSTRUCCIÓN ENTREPISOS Automobile Club 1992 2 Falla general en columnas. una partida en dos y una columna agrietada. Getty Center En construcción 6 Seis de 80 juntas fallaron.
REQUISITOS GENERALES DEL PROYECTO SISMORRESISTENTE La Norma 1618-98 contempla requisitos sismorresistentes mínimos. En conjunto. 4 pone de manifiesto la importancia de la Norma COVENIN 1618-98. Los requisitos generales están orientados a mejorar la capacidad de disipación de energía y aborda aspectos referentes a los materiales. . podemos : Controlar la Demanda sobre la estructura aislando la superestructura mediante dispositivos de disipación de energía en las fundaciones. Incrementar la capacidad de deformación Evitar fallas frágiles debido a: i. generales y particulares. Rotura por corte y torsión ii. el cumplimiento de ambos requisitos cumple el objetivo de: 1. Por idénticos motivos es igualmente interesante observar en la Tabla No. las conexiones. EVOLUCIÓN DE LAS NORMAS PARA ESTRUCTURAS DE ACERO Y MIXTAS ACERO . podemos usar el concepto de ductilidad implementado a través de mecanismo de columnas fuertes – vigas débiles. juntas y medios de unión y al aseguramiento de la calidad. Pérdida total o degradación de la resistencia iii. Pandeo Local 3. de acuerdo con el Capítulo 37 de la Norma . Esta revisión histórica es útil y necesaria cuando se intervienen estructuras de acero existentes. Minimizar las desviaciones de las propiedades y el comportamiento de los materiales Si aceptamos que durante un movimiento sísmico se presentarán daños en la estructura.Versión en actualización 20-3-2006 8 2. AISC. 15 y hasta 25 %. Los requisitos particulares se refieren a los sistemas estructurales tipificados y se dan en el correspondiente Capítulo de la Norma. 2. las combinaciones de las solicitaciones. 5 la evolución de las normas del American Institute of Steel Construction. Si utilizamos la ductilidad como segundo mecanismo de defensa. Controlar la capacidad de la estructura incrementando el amortiguamiento crítico.CONCRETO La evolución histórica de las normas venezolanas para el diseño de estructuras de acero y mixtas acero. pasando de amortiguamientos del 5% a valores de 10. ya sea reforzando el nodo ( incremento de su Capacidad) o debilitando la resistencia de las vigas ( reduciendo la Demanda sobre el nodo).concreto que se presenta en la Tabla No. fuera de la cara de la columna. 3. Propiciar la formación de rótulas plásticas en las vigas.
Suplemento No. según AISC 2000 COVENIN 2000-2:1999 Medición y Codificación de Partidas COVENIN 2004-98 Terminología COVENIN 3400: 1998 Impermeabilización . 1997. 1 y SPSSB. Draft October. TABLA No. COVENIN constituye el Comité CT 31 para considerar la propuesta de Norma para perfiles tubulares. y AISCLRD 1999. 4 MÉTODO Tensiones Admisibles NORMAS VENEZOLANAS PARA EL PROYECTO DE ESTRUCTURAS DE ACERO NORMA Norma MOP 1955 VIGENCIA Hasta 1982 Hasta 1999 Desde 1982 Desde 1999 9 COVENIN MINDUR 1618-82 COVENIN MINDUR 1755-82 Estados Límites COVENIN –MINDUR 1618-98 2003 Ambos Métodos Normas Complementarias Desde 1999 COMENTARIO Basada en la Norma DIN 4114 Basada en la Norma AISCASD 1969 Basada en el Código de Prácticas AISC 1975 Basada en la Norma AISC – LRFD1993. 1999. Consistente con las Normas Sísmica COVENIN 1756-98 y 01.Versión en actualización 20-3-2006 incorporando dispositivos de disipación de energía en los miembros o sus conexiones.
1961-1963. a partir de la 2da edición en Buildings. 2005. Sept 22.1970. SIDETUR. 5 EVOLUCIÓN DE LAS NORMAS DEL AISC PUBLICACIÓN Specification for Structural Steel Buildings (1) Load and Resistance Factor Design Specification for Structural Steel Buildings LRFD Design Specification for Single-Angle Members COMENTARIO Método de las Tensiones Admisibles (ASD). Buildings and Bridges. 1999. 1971. 3da.2000.1969. y No. 2005. .1960. Las ediciones de 2002 y 2005 integran los suplementos. 2001 y 2005. 2005. 1964.1997. Dec 24. 1994.1946.1 . edición: December 1. 2000. Using ASTM A325 LRFD: 1988 or A490 Bolts. for Structural Steel La primera edición solo en formato LRFD. 2004.1928. for Seismic Rev.1980. 2000.1963. edición : December 27. 2004.1952. Suplemento January 1.1936. ASD y LRFD: 1994.1946. Applications.1941. 1986. 1998. formato LRFD/ASD. 1993.1989.1949.1937. 19691974. 1923. 2004 AWS Specifications En los Manuales ASD de : 1934.Versión en actualización 20-3-2006 10 TABLA No. 2005 1993. Connections for Versión oficial: Dic 13. 1980. En la edición de 2005 se integró al Articulado de la Norma ASD/LRFD. La versión 2000 actualiza el Artículo C2 Flexión de la COVENIN 1618:1998. 2002 y 2005. 2da. Método de los Estados Límites (LRFD). Edition 2004. 2005. 2. 1966. Suplemento January 30. Prequalified Propuestas de estudio en Abril 23. Véase Manual de Estructuras de Acero.1941.1989. Cuaderno L N° 1. Special and Intermediate Steel Documento canadiense: Moment Frames CSA Moment Connection for Seismic Applications.1934.1976 (Revisión completa).1941. March 9. 1985. 1ª. 1970.1963. edición: September 1. 2004. 1962. 1989. 1946.1986. Practice for Steel 1972.1934.1978.) Code of Standard 1924. En los Manuales LRFD de: 1986.1966.1939. Suplemento No. 1954.1945.2005. 1999 4ta.1989 y 2005. 1a. Seismic Provisions 1990. edición: March 9.1928. Para 2006 se anuncia el AISC Welding Design Guide.1974. 2000. 1992. 1992.1937. 1974. 1972.1961. 1986. 1986. Structural Joints 1976. Para 2006 se anuncia el Seismic Design Manual.1970.1927. Specification for ASD: 1951.
Caracas. Caracas. 1973 (revisada). Siderúrgica del Orinoco. C. Celso Fortoul Padrón. SIDOR. Caracas. 5 EVOLUCIÓN DE LAS NORMAS DEL AISC (continuación) COMENTARIO PUBLICACIÓN Specification for the Design of Steel Hollow Structural Sections. Caracas. 1989-1995.sidetur. En formato de Estados Límites ( LRFD) : 1974.ve/publicaciones. 11ª y 12ª ediciones del Manual AISC.G. MOP 1960. Manual de Proyecto de Estructuras de Acero. Como en la Norma COVENIN 1618:1998 se utilizó la norma canadiense S16:94. 1959. 1965. 364 págs. S. 2001-2005 En formato ASD /LRFD: 13ª edición. 1930. C. Preparado por el Ing. Tomo I. Se aprecia que las ediciones en LRFD se consideran respectivamente como las 10ª. Arnaldo Gutiérrez.A. 1989. 1984 Manual of Steel En formato ASD: Construction (2) 1ª edición. 8ª. Arnaldo Gutiérrez. Properca. 2000.1946-1962.V. Preparado por el Ing. 2ª ( en dos volúmenes). Manual de Estructuras de Acero. Engineering for Steel Construction. 9ª.V. Notas: 1. 946 págs. 1940.(3) 11 1997. En formato LRFD: 1ª. 2005.A. En el caso venezolano se pueden citar los siguientes Manuales: Ministerio de Obras Públicas.Versión en actualización 20-3-2006 TABLA No. 1978. C. 3ª. Arnaldo Gutiérrez et al.2001. Tres Tomos. Hollow Structural Sections.G. 1934-1936. En la edición del 2005 se integra al Articulado de la edición integrada ASD/LRFD. Siderúrgica del Orinoco.com. SIDOR. Tercera edición corregida y adicionada con un suplemento. 1986-1994. 1983 especialistas. interesa observar su evolución en la siguiente cronología: En formato de tensiones admisibles (ASD) :1924. Manual para el Cálculo de Edificios. 7ª.845 págs. 4ª. 2002 a la fecha. 1994 y 2001. Debe cumplir con los requisitos sismorresistentes SPSSB. 3ª. 1941-1945.A. 1983. Ver www. 1997 Detailing for Steel La edición de 1983 dirigida a principiantes. Caracas. 2. Manual de Proyecto de Estructuras de Acero. 1927-1932. 1969. Preparado por el Ing. 1997.1961. Preparado por el Ing. Manual de Estructuras de Acero. Versión en fascículos. 2006. 2ª. 1994.1984. Connections Manual. . 5ª . 1973. y la de 1984. 1980-1988. 1963-1967. a Construction. 1970. 6ª. Siderúrgica del Turbio. 1937-1941. C.1954.
pero la aceleración pico en el techo se redujo a 0. El enfoque energético como alternativa al de la ductilidad. .37 g en la base del sistema de fundación.2 el correspondiente Nivel de Diseño. La ecuación de equilibrio dinámico de un sistema de un grado de libertad sometido a una excitación sísmica Q(t) es: m  + y + y = () y c  k Q t que en términos de energía puede re-escribirse como: E k(t) + E s(t) + E D(t) + E Y(t) = E I(t)   Energía elástica Energía disipada almacenada ====================== ===== CAPACIDAD o SUMINISTRO 4. ductilidad que implica daños como los indicados en la Tabla No. 1756:98). con la Clasificación según el Uso ( Artículo 6.49g y de 0. La superestructura permaneció totalmente elástica debido a la efectividad del aislamiento de la base.1 Nivel de Diseño > DEMANDA Según el Capítulo 6 de la Norma venezolana COVENIN 1756:1998. α ( Tabla 6.Versión en actualización 20-3-2006 LOS NUEVOS DESARROLLOS EN EL PROYECTO DE ESTRUCTURAS DE ACERO Y MIXTAS ACERO – CONCRETO 12 El enfoque tradicional se centra en incrementar la energía disipada por cedencia EY(t). se registró una aceleración en campo libre de 0. edificación irregular en planta y elevación de más de 7 niveles. mientras que el nuevo enfoque controla la Demanda mediante el aislamiento de la base de la edificación. con todas las ventajas que esto implica. y se espera igual desempeño ante futuros terremotos. La clasificación por uso implica la selección del Factor de Importancia.2) donde esté ubicada la edificación se obtiene de la Tabla 6.1) y la Zona sísmica ( Tabla 4. 3 . ND.21g.7. 15 y hasta del 25 %.1) asociados a la probabilidad de excedencia asociada a las aceleraciones del terreno. Durante el terremoto de Northridge 1994. como lo demuestra el uso de sistemas de control pasivo en Hospital de la Universidad del Sur de California. cerca del 50% del pico de aceleración del terreno. aislada en su base. o incrementar el suministro de energía disipada por amortiguamiento interno. abre nuevas esperanzas de prolongar la vida útil de edificaciones irregulares (Artículo 8. pasando del 5 % del amortiguamiento crítico a valores de 10.
L/d influye notablemente en el mecanismo de falla y en la localización de las rótulas plásticas Casi toda la información disponible experimentalmente está en un rango de valores de L/d entre 8 y 10. Ω . de la 1618-98. de la manera más directa posible a través de los pisos y techos actuando como diafragmas rígidos en su plano y de los miembros dotados de la resistencia y rigidez adecuados ( Artículo 6. como ya se ha mencionado.Versión en actualización 20-3-2006 13 El Nivel de Diseño está asociado al Factor de Reducción de Respuesta. En pórticos con arriostramientos concéntricos el Nivel de Diseño ND1 ( Ordinary Concentric Braced Frames) es entre un 6. ND.6 % y un 20. .1 de la 1618:98).2 % ( en promedio 13 %) más pesado que el Nivel de Diseño ND3 ( Special Concentric Braced Frames). uno de los sistemas estructurales tipificados en la Tabla No. Además . que depende de la Ductilidad. D. La Norma 1618:1998 especifica los requisitos y detalles específicos para cada Nivel de Diseño de los Tipos estructurales contemplados. respectivamente. prestando especial atención al mecanismo de disipación de energía.2 %) más pesado que el Nivel de Diseño ND3 (Special Moment Frames). la redundancia evita el colapso que podría producirse al fallar algunos de los componentes del sistema. capaces de transmitir las fuerzas de inercia desde su punto de aplicación a los miembros resistentes y al suelo de fundación. 4. y contribuye beneficiosamente a reducir el tamaño de los miembros. y técnicamente no ha sido posible relajar los criterios de diseño y detallado a menos que se usen fuerzas y derivas más restrictivas para limitar la respuesta inelástica que los Tipos estructurales III y IIIa pueden experimentar.3. 1999) demuestran que: 1.1 de las Normas COVENIN 1756:1998 y 1618:1998. .4. Comparaciones recientes entre las versiones de 1992 y 1997 de las AISC . El ingeniero seleccionará de acuerdo con el Nivel de Diseño.. se han omitido el Nivel de Diseño ND2 y ND1 para los pórticos con arriostramientos porque las demandas inelásticas son tan grandes como las del Nivel de Diseño ND3. Tablas C-3.4 y C-3. 2. De hecho el Factor de Reducción de Respuesta incluye el factor de sobrerresistencia Ω que considera la hiperestaticidad del sistema estructural. En las Tablas 6.LRFD Seismic Provisions (Chen et al. COVENIN 1756:98).. y de un factor de sobrerresistencia. El Nivel de Diseño ND2 en pórticos (Intermediate Moment Frame) es entre un 7% y un 17. Los ensayos de laboratorio demuestran que generalmente la ductilidad de las conexiones se incrementa en la medida que los tamaños de las vigas disminuye. En los estudios orientados hacia la precalificación de las conexiones se ha encontrado que la relación luz a altura de vigas.9 % ( en promedio 11.6.2 Sistemas estructurales Cada estructura deberá estar provista de un sistema completo de resistencia a cargas verticales y laterales. R ( Tabla 6. La experiencia ha demostrado un mejor comportamiento ante sismos de las estructuras redundantes.
vigas débiles Cedencia por flexión en vigas Prevención de fallas frágiles por corte o cendencia en columnas Cedencia por flexión en las bases de las columnas Cedencia por flexión en los extremos o porción media de los arriostramientos Respuesta elástica en conexiones. columnas y arriostramientos Cedencia por corte y/o flexión en la viga eslabón Respuesta elástica en las columnas. • • • • • * Sistema propuesto por los canadienses. arriostramientos y vigas colectoras ( vigas fuera de la viga eslabón) Cedencia por flexión en la base de los muros Cedencia por flexión en los extremos de las vigas de acoplamiento con el muro. Muros reforzados con planchas de acero (*) Aparatos de disipación de energía Columnas fuertes. En Canadá se han utilizado con ventajas técnico – económicas. .Versión en actualización 20-3-2006 TABLA No. Aislamiento de la base: Cedencia en los aisladores y respuesta elástica de la estructura que soportan los aisladores Disipadores pasivos: Absorción de energía en los amortiguadores Respuesta elástica en el resto de la estructura. 6 SISTEMAS ESTRUCTURALES DE LA NORMA COVENIN 1618:1998 MECANISMO DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA • • • • • • • • • • 14 SISTEMAS EN ACERO o MIXTOS ACERO CONCRETO Pórticos resistentes a momento Pórticos con arriostramientos concéntricos Pórticos con arriostramientos excéntricos Muros estructurales de concreto con miembros de borde de sección mixta . El Capítulo 20 de la Norma Canadiense CSA S16:01 contiene disposiciones precisas para su análisis y diseño.
Localización de los arriostramientos La contribución de los arriostramientos a la resistencia de la estructura depende de su localización. a) Longitudes de los arriostramientos o de la viga eslabón La respuesta del sistema arriostrado está íntimamente ligado a la relación de esbeltez efectiva . b) Diseño de la sección transversal del arriostramiento o viga eslabón. d) Estudiar la conveniencia de incrementar las cargas verticales en las columnas vinculadas a los arriostramientos. COVENIN 1756:98 ). de los arriostramientos.. diseño y detallado de los arriostramientos de la viga eslabón. concéntricos o excéntricos exige una atención muy minuciosa a los siguientes aspectos: 1. 2.5.Versión en actualización 20-3-2006 15 Preferentemente la configuración de la edificación debe ser regular en planta y elevación. se debió a torsión en planta conjuntamente con la interrupción del sistema de arriostramiento diagonal en planta baja. dejando el interior libre. compatibles con el sistema de resistencia vertical ( Bertero 1986. El proyecto de pórticos con arriostramientos. para reducir las fuerzas de tracción que pueden dificultar o hacer más costosas el el diseño de las fundaciones. Whitakker et al. b) Localizar los arriostramientos simétricamente respecto al centro de masa . ( Artículo 6. parta evitar grandes excentricidades de rigidez. por lo que además de su número y localización en planta debe considerarse: a) Incrementar la resistencia y rigidez torsional. columnas y otras vigas del pórticos En los pórticos con arriostramientos excéntricos. En los arriostramientos excéntricos. c) Hacer redundante el sistema de resistencia a fuerzas laterales. al menos un extremo de cada arriostramiento en el pórtico debe estar conectado a la viga eslabón. En los sistemas redundantes las solicitaciones sobre las fundaciones son menores. Selección de la configuración de los arriostramientos La configuración de los arriostramientos depende de las restricciones impuestas por la arquitectura. Ahora sabemos que el colapso de una de los edificios de acero del Conjunto Pino Suárez en el terremoto de México 1985. 1989). disponiendo los arriostramientos en la periferia. kL/r. c) Diseño de los arriostramientos. d) Diseño y detallado de las conexiones de los arriostramientos . Al menos deben usarse cuatro (4) localizaciones de arriostramientos en cada dirección principal del edificio.
las investigaciones del programa FEMA/SAC ha arrojado una serie de conexiones precalificadas [SAC. Las conexiones de momento.Versión en actualización 20-3-2006 16 5. 2. De las conexión con planchas en las alas [Gutiérrez. y particularmente de la soldadura. las fallas en las conexiones fueron tan espectaculares que se resintió la confianza de la profesión en las ventajas de las estructuras de acero. 2000. 1997] se ha evolucionado a otras soluciones cuya facilidad constructiva asegura de antemano un comportamiento sismorresistente. CSA 2004.12. excepto los pórticos con ND1 que deben permanecer elásticos para los movimientos sísmicos de diseño. y Kobe. No es la intención de la Norma 1618-98 exigir el ensayo de todas las conexiones de un determinado proyecto. La Norma COVENIN 1618-98 introduce definiciones precisas de conexiones. El proceso ordenado para cada conexión precalificada comprende las siguientes etapas: 1. Parámetros dimensionales Las dimensiones de las vigas y columnas deben estar dentro de los límites establecidos para la conexión en particular. . siempre y cuando esos ensayos satisfagan los requisitos del Apéndice F. así en nuestro medio proliferan las conexiones con cartela en el ala inferior [Choi. Detalles de la conexión Cumplimiento de los requisitos exigidos a cada uno de los elementos de la conexión y sus miembros de conexión ( pernos y soldaduras). De hecho. 1995. Configuración de la conexión La conexión seleccionada debe ser compatible con el Nivel de Diseño del sistema estructural. 2003] y las conexiones con plancha soldada al alma. ver Fig. 1994. juntas y nodos. JUNTAS Y NODOS Si bien no hubo colapsos de edificaciones de acero en los terremotos de Northridge. En muchos casos los ensayos reportados en la literatura pueden ser utilizados para demostrar que la conexión satisface los requisitos de capacidad resistente y rotación inelástica exigidos. La clasificación de las conexiones propuesta en la Norma 1618-98 se corresponde con las nuevas tendencias mundiales en esta área. Después de muchas opciones conservadoras para el diseño de las conexiones. AISC 2005]. para satisfacer las demandas de resistencia y rigidez bajo las derivas aceptadas. deberán demostrar analítica y experimentalmente que son capaces de suministrar para las derivas especificadas en la Norma COVENIN 1756:98 el ángulo de rotación especificado por la Norma COVENIN 1618-98. CONEXIONES. una diferencia entre las conexiones soldadas y empernadas es el comportamiento de las conexiones empernadas como conexiones semirrígidas. 3.
Identificación Antecedentes Detalles constructivos Propiedades de los materiales Especificaciones del detallado Tamaño de las piezas Calidad y parámetros del acero Medios de unión: soldaduras. .4 Verificación de la resistencia de los elementos de la conexión. e. pernos. .rotación en el panel viga – columna. d. 4. momentos . momentos actuantes . 4. i. La base de datos es adecuada como para permitir el estudio estadístico de la confiabilidad de la conexión.3 Cálculo de las solicitaciones en los elementos de la conexión.2 Cálculo del momento plástico probable y las fuerzas cortantes asociadas a las rótulas plásticas. Procedimiento de diseño. 17 Se consideran precalificadas a aquellas conexiones en las cuales: 1. 4. 4. g. h. 4.1 Localización de las rótulas plásticas.5 Detallado de los elementos de la conexión. c.Versión en actualización 20-3-2006 4. Exista suficiente información analítica y experimental sobre su comportamiento y mecanismos de falla. f. planchas Gráficas: fuerza – deformación. El protocolo de ensayos contiene información tal como: a.rotación de las vigas. b. 2.
Para utilizar una conexión precalificada.4) obedece a las nuevas tendencias mundiales en esta área. Para TABLA NO. los nodos de los pórticos mantienen las vigas y columnas unidos en ángulo recto. algunos de estos requisitos se muestran en la Tabla No 7. Ductilidad bajo cargas cíclicas La clasificación de los Tipos de conexiones en totalmente restringidas. Las propiedades de los materiales y las variables geométricas de la conexión permiten reproducir los modos y mecanismo que controlan el comportamiento y capacidad de deformación de la conexión. En el análisis lineal de estructuras con conexiones semirrígidas.4. En ambos casos. conocida en las conexiones precalificadas. sh . 7 CONEXIONES SISMORRESISTENTES PRECALIFICADAS REQUISITOS Esquema de la conexión En planta y elevación Requisitos Generales : Referencia normativa Sistemas estructurales aplicables Tipo y Nivel de Diseño. se mantiene el ángulo de intersección de las vigas y las columnas. 4. pero cuando se requiera o exija una modelación más realista.3. En el caso de paneles viga – columna no rígidos. En estos casos. incluyendo la zona del panel ( Artículos 11. 11. COVENIN 1618:1998).3. Rigidez 2. el ingeniero deberá verificar que se satisfacen los requisitos exigidos por la misma . las vigas se modelarán con una rigidez EI equivalente.2. 11... Por definición. PR. y parcialmente restringidas . El diseño moderno de conexiones concentra su atención en los siguientes tres aspectos fundamentales: 1.Versión en actualización 20-3-2006 18 3. Los modelos analíticos permiten predecir la resistencia asociada con cada mecanismo de falla que pueda desarrollarse en la conexión. el ángulo de deriva se reduce por efecto de los alargamientos normales en las columnas y se deberá medir el ángulo de rotación total impuesto a la conexión. Los pórticos se modelan usando en los nodos las rigideces de vigas y columnas. suponiendo que los nodos son indeformables. TR. porque las deformadas de las vigas exhiben doble curvatura.4 . los momentos y cortes de las vigas se calcularán a la cara de la columna. pórticos con conexiones semirrígidas o de pórticos con plastificación en las conexiones. se podrá incorporar la rigidez del panel viga – columna.2. Resistencia 3. no coinciden los ángulos de deriva con el ángulo medido con referencia a la vigas. ND Localización de la rótula plástica. (Artículo 3. En régimen de deformaciones elásticas.
Como las fallas en conexiones empernadas han sido menos divulgadas . b/t Espesor del ala Especificación del acero Parámetros críticos de la columna : Altura. L/d Relalción ancho/espesor de las alas. los parámetros de las conexiones se deberán obtener directamente del modelo.Versión en actualización 20-3-2006 Parámetros críticos de las vigas : Máxima altura. Lo que sucede es que las fallas en conexiones empernadas son predecibles. también debemos extremar los controles en las soldaduras de taller potencialmente vulnerables de una conexión que va a ser empernada en obra. d Especificación del acero Relación viga/ columna : Resistencia de la zona del panel Resistencia a flexión columna / viga Detalles críticos de la conexión : Planchas Tamaño de la plancha del ala Material de la plancha del ala Tamaño de la plancha extrema Material de la plancha extrema Pernos Diámetro de los pernos Material de los pernos Requisitos de instalación Tipo de agujero Arandelas Soldaduras Soldadura a las alas Metal de aporte en las planchas de las alas Conexión al alma Espesor de las planchas de continuidad Parámetros de la soldadura al alma Agujeros de acceso a la soldadura Otros 19 Tamaño del perfil Indicar para cada ND Valor límite especificado Indicar para cada ND Norma aplicable Tamaño del perfil permitido para cada ND Norma aplicable Para el ND correspondiente Norma aplicable Norma aplicable Norma aplicable Esquema Según el caso: cartelas. d Relación mínima Luz/ altura. . T. una de las diferencias entre las conexiones soldadas y empernadas es el comportamiento de estas últimas como conexiones semirrígidas. ángulos. En igualdad de condiciones de falla dúctil. se tiende a creer que no hubo fallas en este tipo de conexión durante los terremotos de Northridge y Kobe. etc análisis no lineales o conexiones no precalificadas. y si bien la recomendación es soldar en taller y empernar en obra.
La secuencia jerárquica de la fallas deseables en conexiones es la indicada en la Tabla No. siempre que las soldaduras sean de calidad. Pandeo local 5. pandeo local menor) y no frágiles (pandeo local severo que conduce a fracturas prematuras por fatiga de bajo ciclaje. debemos diseñar la conexión de momentos en el eje débil. Fractura en las vigas 9. Cedencia en las planchas de conexión 2. incluido los efectos traslacionales y torsionales. el cual debe complementarse con la Tabla No. 8 MODOS DE FALLAS EN CONEXIONES DE MOMENTO MODO DE FALLA DÚCTIL DESCRIPCIÓN 1.6 exige considerar las acciones sísmicas ortogonales. Cedencia en la zona del panel viga – columna 6. y fractura de la sección de acero). . 7. Fractura de los pernos 7. A continuación se actualiza el procedimiento ordenado de diseño presentado por Gutiérrez (1997). Cedencia por aplastamiento 3. fractura de los pernos o la soldadura. Fractura en la sección neta DÚCTIL / FRÁGIL FRÁGIL La Norma COVENIN 1756:98 Edificaciones Sismorresistentes en sus Artículos 8.2 y 8. además de los procedimientos de diseño para conexiones de momento en el eje fuerte de la columna. en el diseño. cedencia en el acero. En general estas conexiones exhiben buena ductilidad. Cedencia en las vigas 4. 8.Versión en actualización 20-3-2006 20 Las fallas en las conexiones debe ser dúctiles ( deslizamiento de pernos. TABLA No. Entonces. Fractura de las soldaduras 8.
. 2. Por este motivo se mayorará el producto Ry Mp por el valor especificado para cada conexión precalificada. como ya se ilustró en el caso del uso de sistemas de control pasivo para reducir la respuesta sísmica. Por muy exhaustiva que pudiera ser la inspección de un edificio existente.2. para satisfacer las demandas de resistencia y rigidez bajo las derivas aceptadas. la Sección 11. pernos y soldaduras es necesario determinar la demanda por momentos y fuerzas cortantes en cada sección crítica. Determinación de la demanda de resistencia en cada sección crítica Cada configuración tiene sus propias secciones críticas. Cálculo del momento plástico probable en las rótulas plásticas En los pórticos con Nivel de Diseño ND1. Configuración de la conexión La conexión seleccionada debe ser compatible con el sistema estructural y las dimensiones de los miembros. Para decidir cual es el mejor método de intervención de una estructura existente. es útil conocer cuales eran los criterios y prácticas constructivas antes de la vigencia de la 1618-98. como para respaldar con un análisis de costos – beneficios la decisión a tomar. Detallado 6. Representativo de esta tendencia es la reciente norma ASTM E 2026-99 Standard Guide for the Estimation of Building Damageability in Earthquakes. . Cuando las solicitaciones por cargas verticales sean mayores.de la COVENIN 1618-98. 2. Los ensayos de conexiones precalificadas han encontrado picos de momentos mayores que los obtenidos con el factor 1.2. EDIFICACIONES EXISTENTES Las edificaciones existentes están tratadas en el Capítulo 36 y el Apéndice F de la Norma COVENIN 1618: 1998. 2. Para determinar el tamaño de las planchas.1 . tanto para evaluar la confiabilidad de edificaciones rehabilitadas o reparadas. El problema puede abordarse con el enfoque Demanda – Capacidad.1 Ry Mp. la posición de las rótulas plásticas se determinará de un análisis plástico de la estructura. existen tantas incertidumbres asociadas a las acciones y la respuesta estructural que justifican el uso de modelos probabilísticos.2 resulta apropiado. en la mayoría de los casos un factor de 1. considerando las cargas verticales que resulten de las combinaciones establecidas en el Capítulo 10 de la Norma 1618:1998. y en el Capítulo 12 de la Norma 1756:98. Cálculo de las fuerzas cortantes en las rótulas plásticas La fuerza cortante en las rótulas se obtiene de un diagrama de cuerpo libre de la viga entre las rótulas plásticas. La . establece que el momento plástico probable se calculará con 1. 2. 6.Versión en actualización 20-3-2006 21 1. Localización de las rótulas plásticas La localización de las rótulas plásticas indicadas para cada conexión precalificada supone que las solicitaciones por cargas verticales no exceden del 30 % de la capacidad plástica de las vigas.
7 . el Departamento de Ingeniería Sísmica de FUNVISIS ha iniciado los trabajos de actualización de las planillas de evaluación de daños en edificaciones. Sección 15. 2000). Fuerzas normales en cada columna ( Sección 11. Tracciones en los empalmes de las columnas ( Artículos 15. .4. COVENIN 1618:98) 3. FEMA. 1983 ) y la de sismos más recientes señalan la conveniencia de acotar los niveles de fuerzas normales en las columnas. las cuales no se revisaban desde 1967. 3621: 2000. 3622. En estas nuevas planillas se han incorporado las estructuras de acero y mixtas acero – concreto conforme a los lineamientos de los documentos de la Federal Emergency Management Agency. Por sugerencia de esta misma Comisión. pero por ahora su principal problema es sobrevivir para completar la revisión de las normas COVENIN 1756:1998.5.7.1. COVENIN 1756:98 2. opcionales y complementarios de los métodos tradicionales métodos. 1997. 3623:2000 y 3624:2000. González.2000. Igualmente el uso de métodos de análisis sistémicos como el Método del Continuo.1. 2000. en toda edificación existente o dañada por un sismo debemos controlar las siguientes variables : 1. COVENIN 1618:98) Las enseñanzas del sismo de 1967 (Gutierrez. Paparoni. Comportamiento global del sistema controlado por la deriva ( Capítulo 10. Sea el enfoque probabilístico o determinístico. 21.7.Versión en actualización 20-3-2006 22 Comisión Ad-Hoc de FUNVISIS ya ha considerado la necesidad de incorporar el tema de la confiabilidad de las edificaciones en su plan de trabajo. facilitan la interpretación de los resultados y la toma de decisión (Castillo y Delgado.
aberturas excesivas y disposiciones irregulares en planta propician comportamiento como diafragma flexible. Pórticos con arriostramientos Como no existían requisitos excéntricos sismorresistentes antes de 1980. Incapacidad del sistema de arriostramiento para controlar el pandeo de los arriostramientos Incapacidad de los otros miembros del sistema estructural o del sistema de fundaciones. SISTEMA CORRECTIVOS Incrementar la capacidad del sistema. Evaluación técnica económica de las opciones.Versión en actualización 20-3-2006 23 TABLA No. o reducir la demanda sobre el mismo. conexiones y de los paneles de conexión viga – columna Excesiva desplazabilidad Pórticos con arriostramientos Incorrecta disposición de los concéntricos arriostramientos propicia problemas de torsión . los arriostramientos excéntricos carecen del grado deseable de ductilidad. 9 DEFICIENCIAS Y CORRECTIVOS EN ESTRUCTURAS DE ACERO EXISTENTES PRINCIPALES DEFICIENCIAS Pórticos resistentes a Capacidad insuficiente de sus momento miembros. Sistema de Piso Incapacidad resistente al corte en su propio plano. .
el cual se espere resuelva esta situación. o Actualización de los requisitos sismorresistentes según el AISC – SPSSB 2005 para : las conexiones viga – columna y las vigas de celosía del Capítulo 11. También debe eliminarse de las Tablas para Estructuras de acero y Estructuras mixtas acero – concreto. Requisitos sismorresistentes para soldaduras del Capítulo 23 o Incorporar la propuesta de modificación de la fórmula (26-4) para el acero de refuerzo transversal en columnas mixtas acero – concreto. los empalmes. o Adecuar el factor de reducción de la carga variable para hacerlo consistente con los valores adoptados en la propuesta SOCVIS para la actualización de la Norma de Concreto. la Tabla 6. no se ha podido editar la errata o una versión corregida. Recientemente se ha constituido en COVENIN el Comité CT 31 Estructuras Metálicas.5. tengan un valor de R = 3.8 de la Norma Sismorresistente 1756:2001 referente a los dispositivos para reducir la respuesta sísmica. Actualizar conjunta de las Normas COVENIN 1618:98 y 1756:2001 Para ser consistentes con los cambios del NEHRP 2003 y el SPSSB 2005 . ampliando la discusión de algunos temas e incorporando más figuras. o Hacer llamado explícito al Artículo 8. o Mejora del Comentario. incorporando las disposiciones para las denominadas Conexiones Precalificadas. o En vigas y losas mixtas acero – concreto incorporar los resultados de la investigación experimental realizada en la UCAB. en lugar del actual valor de 4. Entre las tareas pendientes a abordar están pendientes las siguientes: • Actualizaciones en la Norma COVENIN 1618:1998 o Correcciones y modificaciones que mejoran la comprensión del documento.4 de la Norma COVENIN 1756:2001 y la Tabla C-3. cortes o destajos y agujeros en vigas del Capítulo 21. los arriostramientos concéntricos con Nivel de Diseño ND1 del Capítulo 12. o Actualización del Artículo C2 Flexión del Apéndice C dedicado a perfiles L. ACTUALIZACIÓN DE LA NORMATIVA VENEZOLANA En general puede considerarse que la Norma 1618-98 se mantiene actualizada con respecto a los cambios más recientes producidos por el AISC hasta 1999. Actualizar la Norma COVENIN 1755 con el Código de Prácticas 2005. el Tipo II con ND1 porque no está contemplado ni definido en los documentos de referencia. MINDUR.Versión en actualización 20-3-2006 24 7. • • . Ver la referencia [Gutiérrez.5. o Actualizar Apéndice F.1(a) de la COVENIN 1618:1998 deben modificarse para que las Estructuras de acero Tipo I con ND2. Con la destrucción de la Comisión de Normas del antiguo Ministerio del Desarrollo Urbano. 2001]. o Enriquecer el Capítulo 36 Evaluación de Estructuras Existentes con la nueva información disponible al completarse la Segunda Fase del Proyecto SAC que investiga las lecciones dejadas por el terremoto de Northridge en 1994.
la inspección y la construcción. se están haciendo estudios sobre los Estados Límites de Servicio.8 Structural Welding Code – Seismic Supplement y la AWS A2. Para llenar este vacío la Comisión de Normas estableció en la Sección 1. siempre estuvo consciente de abordar los problemas de la industria de la construcción integralmente. AWS. Los estudios post.4 Standard Symbols for Welding.1. y que el Diseño Sísmico por Desempeño terminará por imponerse. 2006 ]. Desde Febrero 2001. MINDUR. por eso además de las normas para el proyecto estructural (análisis y diseño) también se ocupó de producir normas para resolver los aspectos prácticos de la construcción e inspección de las edificaciones. Actualizar la Norma COVENIN 2003-87 Acciones del Viento sobre las Construcciones con las correspondientes Normas del International Building Code 2005 y el SEI / ASCE 7-05 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures.Northridge en la zona de transición entre las alas y el alma de los perfiles doble y las zonas adyacentes ha introducido modificaciones en la cuantificación de las dimensiones df y en las relaciones ancho /espesor del alma. AWS D1. Perfiles tubulares. • • Hasta el presente las normas se han centrado en el Estado Límite de Agotamiento Resistente. Usualmente los clientes no consideran que además de los planos. adaptar las Normas AWS D1. pero consciente de las nuevas tendencias a usar aceros de alta resistencia como el ASTM A992.Versión en actualización 20-3-2006 25 • Dada la tendencia de la Norma AISC a referirse cada vez más a documentos de la American Welding Society.1 Structural Steel. Brazing and Nondestructive Testing como Normas venezolanas COVENIN. LA CALIDAD NACE DE LA PRÁCTICA PARA LA PRÁCTICA La aniquilada Comisión de Normas para Estructuras del aniquilado Ministerio del Desarrollo Urbano. La COVENIN 1618:1998 ha mantenido y profundizados los requisitos para el Estado Límite de Servicio que ya figuró en la COVENIN – MINDUR 1618-82.2 de la Norma COVENIN – MINDUR 1755-82 CÓDIGO DE PRÁCTICAS NORMALIZADAS PARA LA FABRICACIÓN Y CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE ACERO que . 2003b] 8. errores y sobre costos en la construcción de acero es la ausencia de Especificaciones para la fabricación. Actualización del mapa de velocidades de viento para incorporar los efectos de las tormentas tropicales del Caribe en los estados orientales [ Gutierrez. se han venido haciendo las modificaciones correspondientes en los productos nacionales [ Gutierrez. fecha en que el AISC despachó una circular al respecto. Una de las fuentes principales generadora de problemas. el resto de la documentación del proyecto forma parte de las responsabilidades profesionales y que deben ser remuneradas. el montaje. Preparar las correspondientes normas para cada uno de los siguientes productos : Vigas de alma abierta ( joist). y Perfiles formados en frío.
Norma COVENIN 1755. 8 a 11 justifican la impostergable necesidad de actualizar la COVENIN 1755. especificaciones y planos” Cuando se actualice la Norma COVENIN 1755 deberá incorporarse dentro de los documentos del contrato. PROYECTOS Y CONSTRUCCIÓN. Es muy satisfactorio observar en la Tabla No. MEDICIONES Y CODIFICACIÓN DE PARTIDAS PARA ESTUDIOS . Sin embargo. Las Tablas No.2 y PARTE 6 de la COVENIN 1618:1998. un ejemplo de como nuestras modestas y clandestinas normas venezolanas. contemplados en el Artículo 23. es evidente que la nueva versión del Código de Prácticas. La Comisión vuelve a insistir sobre la importancia de una documentación completa del proyecto y su ejecución en el Artículo 3. SUPLEMENTO DE LA NORMA COVENIN – MINDUR 2000 / II.Versión en actualización 20-3-2006 26 “en la ausencia de otras instrucciones en los documentos del contrato. están a la par de las más alta calidad internacional.10. fabricación.2 define los documentos del contrato como : “Documentos que definen las responsabilidades de las partes involucradas en la contratación. suministro. y construcción del acero estructural. Fabricación y Montaje de la Norma COVENIN 1618-98. usualmente consistentes ende un contrato. los Planes de Aseguramiento de la Calidad y de Control de la Calidad para ser consistente con lo exigido por la Norma COVENIN 1618-98 en su PARTE 6 Aseguramiento de la Calidad. . elaboradas sin recursos y muchas veces a contracorriente del mismo Estado. las prácticas técnicas aquí descritas regirán la fabricación y construcción de las edificaciones de acero estructural en el territorio nacional”. Véase el Anexo del presente trabajo. Las Normas citadas y aún la misma Norma COVENIN – MINDUR 1618:1998 ESTRUCTURAS DE ACERO PARA EDIFICACIONES. PARTE 2: EDIFICACIONES.14 de la Norma COVENIN – MINDUR 200288 CRITERIOS Y ACCIONES MÍNIMAS PARA EL PROYECTO DE EDIFICACIONES y más recientemente. adquisición. MÉTODO DE LOS ESTADOS LÍMITES puede considerarse de aplicación general para garantizar una buena práctica y nivel de calidad mínimo. deberá detallar más específicamente los requisitos exigidos a las edificaciones en zonas sísmicas según su Nivel de Diseño. y en su Artículo 1. en la Norma COVENIN 2000-2:1999 SECTOR CONSTRUCCIÓN.A .92.
10 EVOLUCIÓN DEL CÓDIGO DE PRÁCTICAS AISC EN LAS NORMAS VENEZOLANA FECHA 1924 1 Septiembre 1976 DOCUMENTO Código de Prácticas Normalizadas AISC Código de Prácticas Normalizadas para la Fabricación y Construcción de Estructuras de Acero Norma COVENIN –MINDUR 1755-82 Código de Prácticas Normalizadas para la Fabricación y Construcción de Estructuras de Acero Norma COVENIN –MINDUR 2000-2:1999 COMENTARIO 1era Edición Revisión completa 1 de Marzo de 1982 1 Septiembre 1986 10 Junio 1992 Basada en el Código AISC 1976 10 Febrero 1999 7 Marzo 2000 18 Marzo 2005 Código de Prácticas Normalizadas para la Fabricación y Construcción de Estructuras de Acero Suplemento de la Norma COVENIN – MINDUR 2000-92.5 REQUISITOS Plan de Aseguramiento de la Calidad Plan de Control de la Calidad Certificado de Conformidad con Norma Responsabilidades .1 Capítulo 23 PARTE 6 Sección 1704. revisión completa Añade cambios y actualizaciones a la revisión del 2000.2.Versión en actualización 20-3-2006 27 TABLA No.1 Capítulo 23 PARTE 6 Sección 1702.1 Capítulo 5 Sección 1705. 11 REQUISITOS DEL ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD NORMAS International Building COVENIN – MINDUR Code IBC 2000 1618:199 Sección 1705.3 Artículo 1. Actualización del Subcapítulo E36 Estructuras Metálicas 5ta. TABLA No.
Revisión completa) • • • • • • • • • • • • • • • • Sustitución del término “Propietario” por “el representante designado para el proyecto por el propietario” y “el representante designado para la construcción por el propietario” Requisitos para estructuras existentes que comprende la demolición. Revisión y simplificación de los documentos contractuales para simplificar y reflejar las prácticas actuales. protección contra daños. Revisión de las cargas durante el montaje. dimensiones en obra y materiales peligrosos. apuntalamiento. Dispositivos de apoyos. Clarificación de los requisitos de soldadura en aceros arquitectónicamente expuestos. . Adecuación de lo concerniente al Aseguramiento de la Calidad. Clarificación y relación entre las tolerancias de fabricación y las de montaje. Revisión y expansión de la clasificación de los materiales. para hacerlo consistente con el programa de Certificación del AISC. Mejoras editoriales y unidades métricas e inglesas. Disposiciones para facilitar la solución de discrepancias. Tolerancias para miembros curvos. como por ejemplo el uso de programas de diseño asistidos por el computador (CAD) Disposiciones para incorporar la modalidad de proyecto “fast track” Clarificación y simplificación de las responsabilidades en la aprobación de planos de taller y montaje. 12 ASPECTOS RESALTANTES DEL CÓDIGO DE PRÁCTICAS AISC 2000 ( 5ta. Contraflecha en vigas de celosía Reordenamiento del articulado referente a los sistemas de protección por pintura.Versión en actualización 20-3-2006 28 TABLA No.
espárragos y otros conectores para miembros mixtos acero – concreto. los procedimientos de inspección antes. la Calificación de los soldadores y el Registro de los Soldadores e Inspectores Calificados.Versión en actualización 20-3-2006 TABLA No. Nivel de hidrógeno. Contenidos mínimos de los siguientes documentos que forman parte integrante de los documentos del contrato : • Plan de Aseguramiento de la Calidad. y los ensayos no destructivos. Almacenamiento de electrodos y límites de exposición. control de enfriamiento. • . Temperaturas de precalentamiento y entre pases de soldaduras. • Control del Plan de Calidad • Especificaciones del Procedimiento de Soldadura . • Contenido mínimo de los certificados de cumplimiento con norma para los pernos estructurales. 29 • • . durante y después de la soldadura. Esta clasificación permite especificar los procesos de soldaduras. Clasificación de las soldaduras del sistema resistente a sismo y de las consecuencias de su eventual falla. 13 ALGUNOS PENDIENTES DE INCORPORAR EN LA FUTURA ACTUALIZACIÓN DE LA NORMA VENEZOLANA COVENIN 1755 • • Actualización de los materiales y productos de acero. • Procedimiento escrito para la instalación e inspección de pernos estructurales Pasan a formar parte del Diario de Obras . tratamientos térmicos post soldadura. Respaldos no fundibles. Requisitos adicionales para los materiales de soldadura: Tenacidad. Resistencia y Alargamiento.
. Secuencia de ensambles. Calidad: Conjunto de propiedades o características de un producto o servicio que le confiere su aptitud para satisfacer necesidades expresadas o implícitas. Conexiones de momento con plancha extrema Vigas de sección reducida (“dog bone”) Según la Norma COVENIN 1618:1998 “una estructura se comportará tan bien como ha sido proyectada pero no mejor de como ha sido fabricada. 30 • • • • En su Capítulo 32. 13 ALGUNOS PENDIENTES DE INCORPORAR EN LA FUTURA ACTUALIZACIÓN DE LA NORMA VENEZOLANA COVENIN 1755 ( continuación) • Detalles de las juntas soldadas: Planchas de respaldo. agujeros de acceso a la soldadura. la Norma COVENIN 1618:1998 hace responsable al ingeniero estructural y al fabricante de la obra de sus respectivos planes de Aseguramiento de la Calidad. Criterios de aceptación de soldaduras Ensayos no destructivos : Partículas magnéticas y ultrasonido.” Entendiéndose por Aseguramiento de la Calidad y Calidad Aseguramiento de la Calidad: Conjunto de acciones planificadas y sistemáticas necesarias para propiciar la confianza adecuada de que un producto o servicio cumple con los requisitos de calidad establecidos. juntas de conexiones de momento. Cortes con soplete.Versión en actualización 20-3-2006 TABLA No. Empalmes de secciones pesadas. cartelas. por lo que los planes de aseguramiento de la calidad deben aplicarse en todas las fases de la obra. planchas adosadas. construida o montada. . planchas de continuidad. secuencia de soldadura en el ala inferior de una viga con conexión de momentos.
ND.1-2000 aparece como “Inspección de verificación”. el plan contemplará los requisitos generales y particulares.1 DEL PLAN DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD DEL PROYECTO El plan de aseguramiento de la calidad elaborado por el ingeniero estructural definirá la calidad que ha de ser alcanzada de acuerdo con el Nivel de Diseño del proyecto. el cual en la Norma AWSD1. Conjunto de procedimientos que deben seguirse para confirmar el cumplimiento de estos requisitos. 14 PLAN DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD Componentes: 1.2 de la citada COVENIN 1618:98. distribución y frecuencia de las mismas. así como los medios para verificar que se ha obtenido y verificado. las responsabilidades. Los requisitos del Plan debe ser iguales o mayores que los de las Normas aplicables. e incluirán como mínimo : • • • • Identificación de los miembros y nodos del sistema resistente a sismos sujetos al Plan Procedimientos de Control de Calidad por parte del Contratista Actividades de Consultoría a ser contratados a Ingenieros Lista de todas las Inspecciones especiales requeridas. Podemos decir entonces que Los Niveles de Diseño Sismorresistentes . definen los Niveles de Calidad en las edificaciones En la Tabla No. las inspecciones y los ensayos especiales exigidos para el Nivel de Diseño del proyecto. . Al ser la COVENIN 1618:98 norma de obligatorio cumplimiento. automáticamente lo es la Norma AWS D1. así como de los ensayos e inspección suplementaria requerida. 14 se indica el contenido mínimo del Plan de Aseguramiento de la Calidad . definiendo el tipo.1. Conjunto de normas de materiales y trabajos que la construcción acabada debe satisfacer. En consecuencia. 2. TABLA NO.1 y 23. criterios de aceptación o rechazo.Versión en actualización 20-3-2006 31 32. como se establece en los Artículos 23.
El diseño de las conexiones sismorresistente ha evolucionado a conexiones precalificadas que minimizan la necesidad de realizar ensayos para el común de los proyectos. Se ha detectado que la falta de Especificaciones escritas para la fabricación. etc. al día con las corrientes internacionales. Se recomienda al CT 31 de COVENIN actualizar las Normas COVENIN 1618:1998 y 1755-82 . Las Normas COVENIN – MINDUR 1756-98 y 1618-98 son normas modernas. así como adaptar como normas venezolanas COVENIN las normas AWS D1. la inspección y la construcción de estructuras de acero es un fuente generadora de errores y sobre costos.4.4 en lo que respecta a estructuras de acero y estructuras mixtas acero – concreto. Incorporar en los Cursos de Especialización Profesional temas relacionados con la tecnología de las estructuras de acero ( Detallado y fabricación asistido por el computador . proceda a la actualización de las Tabla 6. Inspección en taller y en obras. 4. fabricadas. RECOMENDACIONES La profesión debe involucrarse en la solución urgente y permanente de la situación de minusvalía de la Comisiones de Normas. 3.) . montadas. Solicitar a FUNVISIS .1. Las mencionadas Normas permiten mejorar la confiabilidad de las estructuras de acero existentes. La confiabilidad de las nuevas edificaciones de acero proyectadas. La ignorancia y la falta de difusión de las Normas COVENIN y COVENIN – MINDUR entre los profesionales del acero contribuye a agravar el problema. construidas. 5. D1. el montaje. si no queremos que el caos y el atraso se terminen de apoderarse de la ingeniería venezolana.8 y A2. 2. que además de publicar las erratas de la Norma Sismorresistente 1756:2001. inspeccionadas y mantenidas conforme a estas Normas es mayor.Versión en actualización 20-3-2006 32 CONCLUSIONES 1.
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