Etg 1015 diseno sismico endesa

ANEXO A

E N D E S A - C H I L E

ETG - 1.015

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS GENERALES

DISEÑO SÍSMICO

(Mayo 1987)

ENDESA

ETG - 1.015


DISEÑO SÍSMICO

I N D I C E

CLÁUSULA MATERIA PAGINA

01. DISPOSICIONES DE APLICABILIDAD GENERAL............................................................ 4

01.01 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN.......................................................................... 4 01.02 CATEGORÍAS SÍSMICAS ........................................................................................... 4 01.03 INTENSIDAD SÍSMICA DE DISEÑO ........................................................................... 5 01.04 ESPECTROS DE RESPUESTA LINEAL ..................................................................... 6 01.05 AMORTIGUAMIENTO ................................................................................................. 7 01.06 PROCEDIMIENTOS DE ANÁLISIS ............................................................................. 7

01.06.01 General 7

01.06.02 Método estático 8

01.06.03 Método dinámico 11

01.07 MEMORIA DE CALCULO .......................................................................................... 13

02. ESPECIFICACIONES SÍSMICAS PARA EQUIPOS ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS ........ 15

02.01 ALCANCE ................................................................................................................. 15 02.02 INTENSIDAD SÍSMICA DE DISEÑO ......................................................................... 16 02.03 CATEGORÍAS SÍSMICAS ......................................................................................... 16

02.03.01 Categoría A 16

02.03.02 Categoría B 17

02.03.03 Categoría C 17

02.04 MÉTODOS DE ANÁLISIS.......................................................................................... 17 02.04.01 General 18

02.04.02 Acciones simultáneas con el sismo 18

02.05 EQUIPOS ROBUSTOS ............................................................................................. 18 02.05.01 General 18

02.05.02 Equipos robustos fundados en terreno firme 19

02.05.03 Equipos robustos fundados en aluvial o suelos blandos 19

02.05.04 Equipos robustos montados en edificios 20

02.06 DISPOSICIONES ESPECIALES PARA ALGUNOS EQUIPOS DE CENTRALES ..... 21 02.06.01 Calderas de vapor 21

02.06.02 Tuberías y ductos 22

02.06.03 Estanques y depósitos 23

02.06.04 Compuertas 23

02.06.05 Puentes-grúa 24

02.07 EQUIPOS DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS ....................................................... 25 02.07.01 Acciones sísmicas de diseño 25

02.07.02 Espectros de respuesta suavizados 25

ENDESA

02.07.03 PROCEDIMIENTO DE VERIFICACIÓN Y CALIFICACIÓN 26

02.07.04 Características de los materiales 26

02.07.05 Equipos rígidos. Análisis estático 27

02.07.06 Método estático sin verificación de la frecuencia fundamental 28

02.07.07 Métodos de calificación sísmica para equipos a los cuales no es aplicable el análisis estático

29

02.07.08 Pruebas sísmicas en mesa vibratoria 30

02.07.09 Pruebas alternativas en mesa vibratoria 37

02.07.10 Pruebas mínimas de resistencia horizontal 37

02.07.11 Pruebas sísmicas de relés, instrumentos y dispositivos de control 38

02.07.12 Análisis dinámico modal espectral 39

02.07.13 Acciones simultáneas con el sismo 40

02.07.14 Esfuerzos de acoplamiento mecánico 41

02.08 ANCLAJES Y SOPORTES ........................................................................................ 41 02.09 TENSIONES ADMISIBLES ........................................................................................ 42

03 DISEÑO SÍSMICO DE OBRAS CIVILES ........................................................................... 42

03.01 ALCANCE ................................................................................................................. 42 03.02 INTENSIDAD SÍSMICA DE DISEÑO ......................................................................... 43 03.03 CATEGORÍAS SÍSMICAS ......................................................................................... 43 03.04 ESPECTROS DE DISEÑO ........................................................................................ 46 03.05 PROCEDIMIENTOS DE ANÁLISIS ........................................................................... 48 03.06 SISTEMAS SECUNDARIOS EMPLAZADOS SOBRE UNA ESTRUCTURA .............. 49 03.07 SUELOS SUSCEPTIBLES DE LICUACION .............................................................. 49 03.08 BARRERAS Y PRESAS DE HORMIGÓN DE POCA ALTURA .................................. 50 03.09 PRESAS DE TIERRA Y ENROCAMIENTO ............................................................... 52

03.09.01 General 52

03.09.02 Procedimiento de análisis 53

03.10 MUROS DE SOSTENIMIENTO ................................................................................. 53 03.10.01 Generalidades 53

03.10.02 Muros deformables. Fórmulas para el empuje 55

03.10.03 Muros indeformables 56

03.10.04 Línea de acción del empuje 57

03.10.05 Coeficientes sísmicos kh y kv 57

03.11 OBRAS SUBTERRÁNEAS ........................................................................................ 58 03.12 TUBERÍAS EXTERIORES ......................................................................................... 59 03.13 TORRES DE TOMA .................................................................................................. 60 03.14 CHIMENEAS ............................................................................................................. 61

03.14.01 General 62

03.14.02 Análisis modal espectral 62

03.14.03 Método estático de análisis 63

03.15 SILOS, TOLVAS Y BUZONES .................................................................................. 64 03.15.01 Elección del procedimiento de análisis 64

03.15.02 Método estático 65

03.15.03 Método dinámico 65

03.15.04 Instalaciones y equipos 65

03.15.05 Estructuras de hormigón armado 66

03.16 TORRES DE ENFRIAMIENTO .................................................................................. 66 03.17 ESTANQUES CILÍNDRICOS DE GRAN CAPACIDAD FUNDADOS

DIRECTAMENTE SOBRE EL TERRENO .............................................................. 67 03.18 ESTANQUES ELEVADOS ........................................................................................ 69

ENDESA

03.19 PUENTES ................................................................................................................. 70 03.19.01 Alcance 70

03.19.02 Métodos de análisis 71

03.19.03 Coeficientes de modificación de la respuesta 72

03.19.04 Holguras y traslapos 72

03.19.05 Acciones sísmicas verticales 72

03.19.06 Estribos 73

03.20 EDIFICIOS ................................................................................................................ 73 03.20.01 General 73

03.20.02 Casas de Máquinas 73

03.20.03 Estructuras soportantes de calderas 73

CONTRATO DCT-01.12 ABRIL – 2012

ETG - 1.015


DISEÑO SÍSMICO

01. DISPOSICIONES DE APLICABILIDAD GENERAL

01.01 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN La presente Especificación establece las bases generales que se deberán cumplir para el diseño sísmico de edificios, obras civiles, equipos mecánicos, equipos eléctricos y sus respectivas estructuras soportantes, anclajes, conexiones y cimentaciones. Fija, además, cuando corresponde, las pruebas, ensayos y procedimientos de calificación a que deben ser sometidos los equipos mencionados para verificar que cumplen las condiciones de resistencia, operatividad y otras que se establecen en estas especificaciones. Las condiciones sísmicas particulares válidas para obras o equipos determinados serán materia de Especificaciones Técnicas Particulares cuyas prescripciones prevalecerán sobre las de la presente Especificación. Esta última regirá en todo lo que no se oponga a las Especificaciones Técnicas Particulares aplicables a la obra o equipo de que se trate. Esta Especificación no es aplicable a las obras que por su envergadura económica, su particularidad o por la magnitud de los riesgos involucrados, requieran de estudios especiales para evaluar los parámetros de diseño sísmico o para analizar su respuesta, como ser, por ejemplo, centrales nucleoeléctricas y los equipos destinados a ellas, grandes muros de presa, especialmente si su falla puede poner en peligro asentamientos humanos situados aguas abajo.

01.02 CATEGORÍAS SÍSMICAS Para los efectos de su diseño sísmico, las obras y equipos se clasificarán en las categorías que se describen a continuación: Categoría A Equipos y obras cuya operatividad sea especialmente importante durante e inmediatamente después de un sismo o que en caso de falla podrían poner en peligro de muerte a gran número de personas o causarían pérdidas económicas, directas o indirectas, excepcionalmente altas en comparación con el costo de aumentar su seguridad (p.ej., equipo de generación). Equipos y obras cuya falla, mal funcionamiento o necesidad de reparación sean a su vez causa cierta de la falla, mal funcionamiento o falta de operatividad de otros equipos u obras ya incluidos en la categoría A. Elementos cuyo funcionamiento durante la emergencia subsiguiente a un sismo sea indispensable en las tareas de salvamento, rescate y auxilio o de reposición del servicio (p.ej., sistemas de extinción de incendios, baterías estacionarias,


grupos electrógenos de emergencia, puentes de acceso sin ruta alternativa, bodegas de repuestos especialmente necesarios en caso de emergencia sísmica). Finalmente, también pertenecen a esta categoría los locales que alojan equipo muy costoso en relación con la estructura (p.ej., casas de máquinas de centrales hidroeléctricas). Categoría B Equipos necesarios para la operación normal y continuada del conjunto al cual pertenecen, pero cuya falla, mal funcionamiento o necesidad de reparación no afecte al funcionamiento de equipos que deben permanecer operativos durante un sismo o en la emergencia subsiguiente (p.ej., rejas hidráulicas, desconectadores de 1 a 23 kV). Las fallas, mal funcionamiento o necesidad de reparación como consecuencia de movimientos sísmicos, de equipos de la categoría B pueden tolerarse cuando impliquen interrupciones transitorias del suministro de energía que puedan ser suplidas haciendo uso de la redundancia del sistema interconectado de transmisión y distribución. El requisito de diseño sísmico para los equipos de esta categoría es que no colapsen y que se los ancle adecuadamente de acuerdo con lo dispuesto en la cláusula 02.08, de modo que en ninguna forma su falla pueda afectar a equipos de la categoría A. Pertenecen también a la categoría B las construcciones cuya falla ocasionaría pérdidas de magnitud intermedia; edificios destinados a viviendas o a oficinas, pero en donde no es usual la aglomeración de personas; bodegas permanentes para almacenar materiales o equipos, con excepción de materiales o repuestos esenciales en caso de emergencia sísmica; construcciones cuya falla sea causa cierta de la falla o de la falta de operatividad de obras o equipos ya clasificados en la categoría B, pero que no afecte a los de la categoría A. Puentes permanentes en ruta no esenciales. Categoría C Equipos cuya falla no acarrea mal funcionamiento de equipos de las categorías A o B y que, además, no son indispensables para el funcionamiento continuado del conjunto operativo o funcional al cual pertenecen. Como requisito de diseño sísmico bastará anclarlos adecuadamente según lo dispuesto en la cláusula 02.08 para excluir la posibilidad de daño a equipos de las categorías A o B. Construcciones aisladas o provisionales, no destinadas a viviendas y no clasificables en las categorías A o B (como puentes provisionales, bodegas de materiales en faenas de construcción, etc.) y cuya falla no pueda causar daños o mal funcionamiento en obras o equipos de las categorías A o B.

01.03 INTENSIDAD SÍSMICA DE DISEÑO Para fines de diseño, la intensidad sísmica en el lugar de emplazamiento de una obra se caracterizará mediante los parámetros a, v, d que representan,


respectivamente, los máximos de los valores absolutos de la aceleración, de la velocidad y del desplazamiento horizontal en la superficie del terreno.

Los valores de a, v y d serán establecidos en las Especificaciones Técnicas Particulares de la obra de que se trate, atendiendo a la clasificación en categorías sísmicas a que se refiere la cláusula 01.02. Cuando se trate de obras para las cuales no se haya emitido una Especificación Técnica Particular de diseño sísmico, así como también en el caso de equipos estandarizados que pueden ser instalados en lugares con diferentes condiciones sísmicas, el análisis se basará en los parámetros del movimiento horizontal del terreno que se dan a continuación:

Categoría sísmica a v (cm/s) d (cm) g

A 0,50 50 25

B 0,40 40 20

C 0,30 30 15

01.04 ESPECTROS DE RESPUESTA LINEAL En general, las solicitaciones sísmicas serán determinadas por medio del cálculo, a partir de espectros de respuesta suavizados para sistemas de un grado de libertad, linealmente elásticos con amortiguamiento viscoso proporcional a la velocidad relativa. Dichos espectros serán definidos en las respectivas Especificaciones Técnicas Particulares junto con los parámetros de intensidad sísmica. Las excepciones a esta regla son las que se indican a continuación: a) Equipos estandarizados para los cuales exista una expectativa razonable

de que puedan ser destinados a lugares cuyas intensidades sísmicas de diseño no puedan precisarse de antemano.

b) Obras para las cuales no se haya emitido una Especificación Técnica

Particular de diseño sísmico. En estos dos casos, las solicitaciones sísmicas se determinarán a partir de los espectros de respuesta lineal de la Figura 1. Los espectros de la figura mencionada son válidos para obras o equipos comprendidos en alguna de las dos excepciones recién anotadas y que, además, pertenezcan a la categoría sísmica A. Si se trata de obras o equipos de las categorías B o C, las ordenadas de las curvas de la Figura 1 se multiplicarán, respectivamente, por 0,8 y por 0,6. Para valores del amortiguamiento no graficados en la figura, las ordenadas espectrales se podrán obtener por interpolación lineal entre las curvas.


En todo caso, la categoría sísmica y el valor del amortiguamiento empleados en la determinación de las ordenadas espectrales deberán contar con la aprobación del Inspector Jefe.

01.05 AMORTIGUAMIENTO Para la evaluación de la respuesta sísmica de sistemas lineales o que razonablemente se puedan analizar como si lo fueran, se podrán emplear en

los cálculos valores de amortiguamiento , expresado como porcentaje del amortiguamiento crítico, no mayores que los que se dan en la Tabla 1.1 (pág.15), sin necesidad de mayor justificación. Se admitirán valores mayores que los de la tabla mencionada, siempre que se les justifique mediante pruebas o ensayos en los cuales se hayan alcanzado niveles de esfuerzos y de deformaciones compatibles con la aplicación que se hará en los cálculos de los resultados de tales pruebas o ensayos. Esta justificación será especialmente exigible cuando el sistema (estructura o equipo) sometido a estudio esté dotado de elementos especialmente destinados a disipar energía; las propiedades disipativas supuestas en los cálculos deberán tener en tal caso un fundamento experimental. Los valores máximos del amortiguamiento que se podrán emplear, sin necesidad de mayor justificación, en el análisis sísmico de equipos eléctricos que contengan elementos frágiles, como bushings y aisladores de porcelana, serán los que se especifican en la cláusula 02.07.12.

01.06 PROCEDIMIENTOS DE ANÁLISIS

01.06.01 General Los procedimientos especificados en las cláusulas 01.06.02 y 01.06.03 son aplicables cuando los efectos principales de la acción sísmica sean debidos a las fuerzas de inercia desarrolladas en la obra, estructura o equipo analizado, como consecuencia directa del movimiento vibratorio del terreno. Dichos procedimientos no se aplicarán cuando los efectos de las fuerzas de inercia sean despreciables, como es el caso, por ejemplo, de algunas obras subterráneas (tuberías enterradas, revestimientos de túneles y cavernas, etc.). Los procedimientos de las cláusulas 01.06.02 y 01.06.03, con las modificaciones y complementaciones necesarias cuando se trata de estructuras expuestas a efectos hidrodinámicos causados por la acción sísmica (depósitos de líquidos con superficie libre, compuertas, barreras, muros de presa, etc.) o cuando los efectos de interacción del suelo y la estructura introduzcan alteraciones significativas en la respuesta sísmica (chimeneas, torres de enfriamiento, etc.), constituyen el mínimo exigible en cuanto al análisis sísmico de equipos mecánicos, equipos eléctricos, obras civiles no subterráneas, edificios y estructuras exteriores en general. Otros métodos o procedimientos de análisis sísmico serán aceptables siempre que cumplan con las Especificaciones Técnicas Particulares que corresponda.


Las cláusulas 01.06.02 y 01.06.03 se refieren, respectivamente, a un método estático y a un método dinámico de análisis. En general, y de preferencia, se empleará el método estático. Para las obras pertenecientes a las categorías sísmicas A o B, el método dinámico será obligatorio sólo cuando la distribución irregular de las masas o de las rigideces o alguna particularidad especial hagan necesario su empleo. Cuando tal sea el caso así lo expresará la Especificación Técnica Particular correspondiente. El método dinámico no será exigible en el caso de obras o equipos clasificados en la categoría sísmica C. Para los equipos mecánicos y eléctricos, la delimitación de los campos de aplicación de los métodos estáticos y dinámico se hace en el Capítulo 02 (cláusula 02.04).

01.06.02 Método estático En el método estático, los efectos de las acciones sísmicas se asimilarán a fuerzas constantes (independientes del tiempo), proporcionales a los pesos de las diversas partes del sistema analizado y aplicadas en los respectivos centros de gravedad. Las componentes horizontales de esas fuerzas se supondrán actuando todas en un mismo sentido, en la dirección horizontal para la cual se esté efectuando el análisis; las componentes verticales se supondrán dirigidas todas hacia arriba o todas hacia abajo, según cual de las dos situaciones resulte más desfavorable para el elemento sometido a examen. El análisis deberá repetirse invirtiendo el sentido de las fuerzas horizontales, para cubrir los casos más desfavorables a diversos elementos de la obra o sus anclajes. Por lo general bastará efectuar el análisis para cada una de dos direcciones horizontales mutuamente ortogonales o aproximadamente ortogonales, consideradas separada e independientemente. Sin embargo, cuando a juicio del Inspector Jefe las peculiaridades del sistema lo hagan necesario, se efectuará también el análisis según otras direcciones horizontales que a su criterio sean potencialmente críticas. A NIVEL BASAL

Se llamará nivel basal al del plano horizontal en el cual está aplicada la acción sísmica. Cuando el sistema en estudio está emplazado directamente en el terreno, el nivel basal será el del plano horizontal en el cual se equilibran mutuamente las resultantes horizontales de las fuerzas de inercia y de las reacciones del suelo de fundación. Corrientemente, el nivel basal corresponderá al sello de fundación; las excepciones a esta regla deberán justificarse atendiendo a condiciones particulares de confinamiento lateral de la cimentación.


Cuando se trata de equipos emplazados en edificios, el nivel basal será el del piso en el cual están anclados.

B COEFICIENTE SÍSMICO

La fuerza de corte basal de diseño, o sea la resultante H de las fuerzas horizontales de diseño sísmico aplicadas por encima del nivel basal, estará dada por la expresión. H = C W (1)

donde C es un número adimensional, llamado coeficiente sísmico de diseño (para las acciones horizontales) y W es, en líneas generales, la suma de los pesos situados por encima del nivel basal, incluyendo los elementos adheridos rígidamente al sistema y el total o parte de la sobrecarga o contenido. Las precisiones necesarias para definir más estrictamente W así como el procedimiento que debe seguirse para determinar el coeficiente sísmico se dan en los lugares adecuados de los capítulos 02 y 03. En el caso más general, el coeficiente sísmico C será función del período fundamental del sistema y los coeficientes de proporcionalidad entre las fuerzas sísmicas horizontales y los pesos de las respectivas partes no serán necesariamente los mismos para todas ellas.

C DISTRIBUCIÓN VERTICAL DE LAS FUERZAS SÍSMICAS

HORIZONTALES Cuando se trate de equipos muy robustos, razonablemente asimilables a cuerpos rígidos (véase cláusula 02.05.01) y cimentados o anclados de modo que el movimiento de rotación de su base sea despreciable, se supondrá que las fuerzas sísmicas horizontales son las que corresponderían a un campo uniforme de aceleraciones. La misma hipótesis se aceptará para las obras civiles que cumplan razonablemente las condiciones enunciadas, tales como muros gravitacionales de hormigón de poca altura fundados sobre roca (muros de vertedero, p.ej.). En todos estos casos la fuerza sísmica horizontal HP que actúa sobre la parte del sistema identificada mediante el subíndice p estará dada por la expresión

H CWH

WWP P P (2)

donde C es el coeficiente sísmico de diseño de la cláusula 01.06.02. B y WP es el peso de la parte considerada. Cuando se trate de equipos o estructuras muy robustos pero que puedan tomar movimientos de rotación sobre su base con amplitudes de cierta consideración, se supondrá que las fuerzas sísmicas horizontales que actúan sobre las diversas partes en que se haya dividido el sistema para su análisis son proporcionales conjuntamente a los pesos y a las alturas de las partes por sobre el nivel basal, de acuerdo con la siguiente expresión


HphpWpH

h Wi i i

(3)

donde la sumatoria se extiende a todas las partes consideradas y los símbolos empleados tienen los significados que se anotan a continuación :

H = fuerza cortante de diseño en el nivel basal Hp = fuerza sísmica horizontal de diseño aplicada en el centro de

gravedad de la parte identificada con el subíndice p hi = altura del centro de gravedad de la parte identificada con el

subíndice i, referida al nivel basal hP = altura del centro de gravedad de la parte identificada con el

subíndice p Wi = peso de la parte identificada con el subíndice i WP = peso de la parte identificada con el subíndice p

En edificios relativamente flexibles y en estructuras que se puedan asimilar a edificios, se empleará la distribución vertical de la norma chilena NCH 433 Of. 72 (cláusula 6.2.1), siempre que se satisfagan las condiciones que esa norma establece para que el método estático sea aplicable.

D FUERZAS SÍSMICAS VERTICALES

Simultáneamente con las fuerzas horizontales se considerarán fuerzas sísmicas verticales constantes, proporcionales a los pesos de las diversas partes en que se haya subdividido el sistema para su análisis, aplicadas en los respectivos centros de gravedad y dirigidas todas hacia arriba o todas hacia abajo con el objeto de producir las combinaciones más desfavorables para cada uno de los elementos sometidos a examen.

La fuerza sísmica vertical VP que actúa sobre la parte del sistema individualizada por el índice p estará dada por la expresión VP = CV WP (4)

donde WP es el peso de la parte considerada y CV es el coeficiente sísmico de diseño para las acciones verticales (número adimensional independiente del índice p). El procedimiento que debe seguirse para determinar el coeficiente sísmico CV se da en los lugares adecuados de los capítulos 02 y 03.


01.06.03 Método dinámico En el método dinámico, la estructura o equipo materia del análisis se representará por un modelo lineal de parámetros concentrados. No es posible dar directivas de validez general respecto del número de grados de libertad que deba emplearse en la modelación, pues ello dependerá de la distribución de masas, rigideces y amortiguamientos entre las partes del sistema analizado. En el caso de edificios, se empleará por lo menos un grado de libertad por piso: el correspondiente a la traslación en la dirección horizontal para la cual se esté efectuando el análisis. Con excepciones obvias, tales como estructuras con simetría de revolución vertical, el mínimo exigible en cuanto a complejidad del análisis es que se le lleve a cabo para la excitación sísmica actuando en cada una de dos direcciones horizontales, consideradas separada e independientemente y que, para cada una de ellas se determinen por lo menos los tres primeros modos naturales. En sistemas con distribuciones irregulares de masas o de rigideces, ya sea en planta o en elevación, esta exigencia mínima puede ser claramente insuficiente; en estos casos, la Especificación Técnica Particular señalará cuales y cuantos grados de libertad deben considerarse en el análisis y el número de modos naturales que es preciso determinar. La determinación por el cálculo de las frecuencias naturales y de los vectores modales que se emplearán en la evaluación de la respuesta se podrá hacer suponiendo que no hay amortiguamiento. Para determinar el aporte de cada modo natural a las solicitaciones (fuerzas internas, momentos de flexión, etc.), se calculará el esfuerzo de corte basal Hj contribuido por el modo de orden j mediante la ecuación: HJ = CJ MJ (5) donde CJ es el coeficiente sísmico modal de diseño para el modo j, determinado según se indica más adelante, y es la masa del oscilador modal equivalente calculada mediante la fórmula:

M

m

mj

i iji

i iji

2

2 (6)

en que ij es la amplitud del movimiento de la masa mi cuando el sistema oscila libremente en el modo j, el índice está para individualizar las masas consideradas en el modelo y las sumatorias abarcan a todas las masas. El coeficiente Cj se obtendrá de la ecuación:


CA T

Rj

j (7)

donde A(Tj) es la ordenada del espectro de respuesta lineal evaluada para el período y amortiguamiento correspondiente al modo y R es un coeficiente de modificación de la respuesta que cumple el triple propósito de tomar en cuenta la ductilidad de la estructura, considerar la posibilidad de más de una línea de resistencia e incorporar en el análisis la experiencia relativa al comportamiento de estructuras similares a la analizada frente a sismos reales. Para equipos eléctricos con componentes frágiles se empleará R = 1; es decir, las solicitaciones sísmicas de diseño serán las que correspondan a la respuesta evaluada mediante el modelo lineal. Para edificios, estructuras y obras civiles los valores de R se especifican en el Capítulo 03. En general, el amortiguamiento se especificará como una fracción del amortiguamiento crítico para cada uno de los modos considerados en el análisis, sin necesidad de introducirlo mediante parámetros concentrados en el modelo matemático del sistema. Para la elección de la fracción del amortiguamiento crítico que se empleará en cada caso se respetarán las indicaciones de la cláusula 01.05 y de la Tabla 1.1. Esta disposición no es aplicable a equipos eléctricos con componentes frágiles ni a sistemas que contengan elementos destinados especialmente a disipar energía (amortiguadores); para dichos equipos y dichos sistemas, el amortiguamiento deberá incorporarse en el modelo matemático mediante elementos discretos de comportamiento lineal cuya constante de amortiguamiento deberá elegirse de acuerdo con el nivel de esfuerzos y deformaciones. En el caso de los equipos eléctricos con elementos frágiles se respetarán las disposiciones de la cláusula 02.07.12 relativas al amortiguamiento. Las solicitaciones S resultantes de la superposición de las solicitaciones modales Sj se obtendrán de la ecuación:

S S Sj

j

r

j

j

r

12

12

1

2

1

r 3 (8)

donde r indica número de modos incluidos en el análisis. Las solicitaciones sísmicas resultantes ocasionadas por el movimiento horizontal del terreno en la dirección para la cual se esté efectuando el análisis dinámico se superpondrán con las debidas a las acciones sísmicas verticales. En general, estas últimas se podrán asimilar a fuerzas estáticas en la forma especificada en la cláusula 01.06.02 D. Hacen excepción a esta regla las estructuras que sean sensibles a los movimientos vibratorios verticales, tales


como grandes voladizos, vigas presforzadas, puentes con luces importantes, etc., para las cuales conviene hacer un análisis dinámico en la dirección vertical. Los casos en que el análisis dinámico en la dirección vertical resulta obligatorio serán señalados en las respectivas Especificaciones Técnicas Particulares, las cuales indicarán, además, la forma de combinar las solicitaciones resultantes de dicho análisis con las obtenidas en el análisis sísmico para el movimiento horizontal.

01.07 MEMORIA DE CALCULO Las bases generales de cálculo adoptadas, el método de análisis seguido, las combinaciones de cargas consideradas en el examen de los elementos estructurales, incluidos sus anclajes y conexiones, y los criterios de aceptación o rechazo empleados serán expuestos de manera clara y ordenada en una memoria de cálculo. Las normas, códigos, reglamentos, especificaciones de calidad de materiales o equipos, procedimientos de pruebas o ensayos y otros documentos que hayan servido de base deberán ser citados de manera precisa. Cuando la prueba de conformidad con las normas o Especificaciones se base en todo o en parte en procedimientos analíticos, esos procedimientos se presentarán en la memoria de cálculo, paso por paso, de tal modo que el análisis pueda ser verificado en cada una de sus etapas. La memoria de cálculo señalará el o los casos más desfavorables contemplados en la verificación de las exigencias relativas a la resistencia, tensiones admisibles, deformaciones, desplazamientos, estanqueidad y otros requerimientos funcionales, según corresponda en cada caso. La memoria de cálculo deberá incluir los siguientes antecedentes que servirán de base indispensable para la formulación del modelo matemático que se empleará en el análisis: (a) Características geométricas del sistema analizado: dimensiones generales

de los componentes principales del sistema, incluyendo los elementos estructurales y sus relaciones de incidencia; áreas, módulos resistentes y momentos de inercia de secciones transversales; holguras y tolerancias, según corresponda en cada caso particular.

(b) Condiciones de borde: para el sistema como conjunto y en las uniones

entre los elementos que lo componen. (c) Distribución de las masas: de las partes y componentes principales,

elementos adheridos rígidamente a la estructura, cargas permanentes y contenido, según corresponda en cada caso particular.

(d) Características mecánicas de los materiales: módulos de elasticidad,

punto de fluencia de materiales dúctiles, resistencia a la ruptura, etc.


Cuando se recurra al método dinámico de análisis, la memoria de cálculo deberá contener una descripción clara y completa del modelo matemático empleado, en la cual se identifiquen los elementos portadores de los parámetros concentrados (masas puntuales, cuerpos rígidos, resortes, amortiguadores, etc.), su forma de acoplamiento y las condiciones de borde externas. Deberá contener, además, una definición de las coordenadas locales y globales empleadas para describir la configuración del sistema. Se individualizarán las direcciones horizontales según las cuales se haya supuesto que está dirigida la acción sísmica y se dará el número de modos calculados para cada una de ellas. En la memoria de cálculo no podrán faltar los siguientes resultados: matrices de masas y de rigideces, frecuencias y vectores modales, masas de los osciladores modales equivalentes, coeficientes de participación de los modos. Constarán, además, las solicitaciones sísmicas en cada uno de los elementos sometidos a verificación, para cada modo y cada una de las direcciones de análisis, junto con las solicitaciones resultantes de la superposición modal espectral (cláusula 01.06.03). Se harán las verificaciones exigibles para los estados de carga que incluyen la acción sísmica, declarando explícitamente el resultado de ellas. Si los cálculos han sido efectuados mediante computadora electrónica, se deberá proporcionar una descripción del programa empleado (o acceso a la guía o manual del usuario) con el detalle suficiente para verificar los datos de entrada, interpretar los resultados y determinar si los cálculos cumplen con las presentes Especificaciones. En el listado que se entregue debe quedar clara constancia del programa empleado, la estructura sometida a análisis, los datos de entrada, los resultados finales, las unidades utilizadas para expresar las magnitudes físicas y la fecha de procesamiento. Finalmente, en la memoria de cálculo deberá constar de manera expresa y destacada que se han cumplido las prescripciones contenidas en la presente Especificación y en las Especificaciones Técnicas Particulares que corresponda aplicar.


TABLA 1.1 VALORES TÍPICOS DEL AMORTIGUAMIENTO

NIVEL DE ESFUERZOS TIPO Y CONDICIÓN DE LA ESTRUCTURA % 1.BAJO. Esfuerzos bien - Tuberías muy importantes

por debajo del límite de - Estructura de acero con uniones soldadas proporcionalidad ( debajo o apernadas, sin deslizamiento en las conexiones de 0.25 veces el punto de - Estructura de hormigón presforzado o de hormigón fluencia) armado, sin agrietamiento 0.5 - 1.0

2.MEDIO. Esfuerzos no - Tuberías muy importantes 1 - 2

superiores a más o menos - Estructuras de acero con uniones soldadas; hormigón la mitad del de fluencia presforzado; hormigón armado con sólo ligeras grietas 2 - 3

- Hormigón armado considerablemente agrietado 3 - 5 - Estructuras de acero con uniones remachadas o apernadas 5 - 7

3.ALTO. Esfuerzos en la - Tuberías muy importantes 2 - 3 fluencia o justo por debajo - Estructuras de acero con uniones soldadas o de hormi- de la fluencia gón presforzado sin pérdida completa del presfuerzo 5 - 7

- Estructuras de hormigón armado; hormigón presforzado con pérdida total del presfuerzo 7 - 10 - Acero con uniones remachadas o apernadas 10 - 15

4.SOBRE LIMITE DE FLUEN- - Tuberías 5 CIA Con deformaciones - Estructuras de acero soldado 7 - 10 permanentes mayores - Estructuras de hormigón armado y hormigón presforzado 10 - 15 que la deformación - Estructuras de acero remachada o apernado 20 convencional de fluencia

5 TODOS LOS NIVELES. - Sobre roca. Vs > 1.800 m/seg. (*) 2 - 5

para movimiento de cabe- - Sobre terreno firme. Vs > 600 m/seg (*) 5 - 7 ceo de la estructura como - Sobre terreno con Vs < 600 m/seg. (*) 7 - 10 un todo

(*) Vs = velocidad de propagación de las ondas transversales.

02. ESPECIFICACIONES SÍSMICAS PARA EQUIPOS ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS

02.01 ALCANCE

En el presente capítulo se complementan las disposiciones del Capítulo 01 en lo referente a las bases generales para la verificación y el diseño sísmico de equipos eléctricos, equipos mecánicos, sus componentes, estructuras soportantes, anclajes y conexiones estructurales. Las prescripciones del presente capítulo prevalecerán sobre las del Capítulo 01 y, a su vez, quedarán supeditadas a lo que dispongan las Especificaciones Técnicas Particulares que corresponda aplicar.


02.02 INTENSIDAD SÍSMICA DE DISEÑO La intensidad sísmica de diseño se especificará de acuerdo con las prescripciones de la cláusula 01.03.

02.03 CATEGORÍAS SÍSMICAS La clasificación de los equipos eléctricos y mecánicos en categorías sísmicas será, en general, la que se indica a continuación, salvo que se disponga otra cosa en las Especificaciones Técnicas Particulares. Cuando un equipo particular no aparezca en la clasificación aquí indicada, se le asignará la categoría sísmica que haya sido asignada a equipos que pertenezcan a su mismo sistema operativo o funcional. En caso de duda, se le asignará la categoría más exigente.

02.03.01 Categoría A

Conjunto turbina hidráulica-generador y sistema de regulación de velocidad.

Válvulas (esféricas, mariposa, otras) de las aducciones principales, sus conexiones y sistema de mando.

Compuertas de vertederos de evacuación.

Compuertas de desagüe de fondo.

Compuertas de servicio de bocatomas.

Compuertas de aislación en cavernas de máquinas.

Puertas metálicas herméticas, en túneles de aducción.

Sistema de refrigeración de centrales.

Calderas de vapor y sus equipos auxiliares, como ser: molinos, ventiladores y ductos de aire y gas, precipitadores y silos de carbón y ceniza.

Conjunto turbina de vapor-generador y sus equipos auxiliares, de control y lubricación.

Condensador y equipos de refrigeración primario y secundario en centrales a vapor.

Tuberías principales de vapor, agua y petróleo.

Estanques, bombas y precalentadores del ciclo térmico en centrales a vapor.

Plantas de desalinización y tratamiento de agua.

Grúas de descarga de carbón en muelles.

Conjunto turbina a gas-generador con su equipo auxiliar.

Conjunto motor diesel-generador con su equipo auxiliar.

Grupos electrógenos de emergencia.

Equipo de excitación de generadores sincrónicos.

Barras de fases segregadas o encapsuladas.

Celdas de maniobras de generadores.

Interruptores de poder.

Transformadores de poder.

Transformadores de medida.

Transformadores de servicios auxiliares.

Mufas.

Desconectadores superiores a 23 kV, incluidos los desconectadores fusibles.


Reconectadores.

Pararrayos.

Columnas de aisladores usadas como soportes de barras.

Subestaciones encapsuladas y aisladas en SF6.

Reactores Shunt.

Reactores limitadores de fallas.

Relés.

Condensadores de acoplamiento.

Compensadores sincrónicos y compensadores estáticos regulados por tiristores.

Trampas de ondas.

Baterías estacionarias.

Cargadores de baterías.

Inversores monofásicos.

Celdas de servicios auxiliares de c.a. y c.c..

Sistema de control convencional.

Sistema de supervisión y adquisición de datos.

Sistema de extinción de incendios, con sus estanques.

02.03.02 Categoría B

Equipos de drenaje de casa o caverna de máquinas.

Compuertas de emergencia de bocatomas.

Compuertas de evacuación de turbinas.

Compuertas de servicio de barreras.

Tableros auxiliares de vertederos de evacuación.

Rejas hidráulicas.

Máquinas limpiarrejas de bocatomas.

Puentes grúa de casa o caverna de máquinas con su vía.

Grúa portal de vertederos y bocatomas.

Plantas de manipulación y manejo de carbón.

Equipo de alumbrado de subestaciones no atendidas (excepto el de emergencia).

Bancos de condensadores en derivación, para corregir el factor de potencia, de 1 a 15 kV.

Desconectadores de 1 a 23 kV.

02.03.03 Categoría C

Equipos de vaciado de casa o caverna de máquinas.

Equipos de ventilación y aire acondicionado.

Equipamiento de Taller Mecánico y Laboratorios.

Compuertas de canales derivados o de devolución.

Equipo de compuerta, reja y portal de captaciones secundarias.

Compuertas automáticas de captaciones secundarias.

02.04 MÉTODOS DE ANÁLISIS


02.04.01 General Se empleará de preferencia el método estático. El uso del análisis dinámico, ya sea por sí solo, o bien, como instrumento de interpretación y complemento de ensayos y pruebas dinámicas, estará restringido a los casos que se enumeran a continuación: (a) Cuando así lo establezcan las Especificaciones Técnicas Particulares. (b) Equipos que, por la fragilidad de los materiales de algunos de sus

componentes, presentan características especiales en cuanto a su modo de falla, sobre todo si por complejidad, tamaño o peso resulta imposible o poco práctico someterlos a pruebas dinámicas en mesa vibratoria como un conjunto completo (ejemplos: subestaciones encapsuladas aisladas en SF6, transformadores de poder, paredes de material refractario en hogares de calderas).

(c) Sistemas especialmente sensibles a desplazamientos relativos de sus

componentes (ej.: generadores de vapor y su estructura soportante). (d) Equipos dotados de elementos destinados especialmente a disipar energía

(amortiguadores) o a limitar los desplazamientos relativos (topes de holgura) y cuya respuesta no pueda ser evaluada por el método estático.

Las Especificaciones Técnicas Particulares señalarán el método de análisis que deberá aplicarse cuando se esperen efectos de amplificación importantes, tales como los que pueden ocurrir en equipos montados sobre estructuras o sobre suelos de relleno, o bien, cuando se prevean efectos significativos de interacción de la cimentación con el suelo de fundación.

02.04.02 Acciones simultáneas con el sismo Las solicitaciones sísmicas se combinarán con las solicitaciones dinámicas de servicio y otras provenientes del funcionamiento normal del equipo (peso propio, presión interna, vibraciones, efectos térmicos, efectos eléctricos, etc.). Se considerarán, además, como simultáneas con las anteriores aquellas acciones eventuales cuya probabilidad de concurrencia con el sismo no sea despreciable, como ser torques de cortocircuito, empujes axiales transientes en turbinas, etc..

02.05 EQUIPOS ROBUSTOS

02.05.01 General Para los efectos de aplicación de la cláusula 01.06.02 C, se considerarán como equipos robustos todos aquellos que por su función deban ser diseñados para resistir solicitaciones bastante mayores que las sísmicas y que, además, no contengan componentes fabricados con materiales frágiles (ejemplos: generadores sincrónicos, turbinas hidráulicas, turbogeneradores de centrales a vapor, válvulas, motores, bombas, motobombas, motocompresoras, estanques acumuladores de líquidos o gases a presión en


sistemas de comando o regulación). El análisis sísmico de los equipos robustos y el diseño de sus anclajes podrá realizarse mediante el método estático. Los descansos portantes y de empuje de maquinaria incluida entre los equipos robustos se verificarán para las fuerzas adicionales provenientes de la aceleración de las masas rotatorias causada por el sismo. Para este efecto se supondrá que dichas partes están sometidas a la misma aceleración que las partes fijas.

02.05.02 Equipos robustos fundados en terreno firme En el caso de equipos robustos montados sobre una fundación emplazada directamente en roca o en terreno firme, se aceptará suponer que los giros de la fundación por efecto del sismo son despreciables. Las componentes horizontal y vertical de la fuerza sísmica de diseño estarán dadas por las expresiones (entre paréntesis se han anotado las expresiones para los respectivos coeficientes sísmicos):

Ha

gW

12, C

a

g

12, (9)

Va

gW

0 6, C

a

gV

0 6, (10)

con las limitaciones H < 0,5 W (C < 0,5) (11) V < 0,25 W (CV < 0,25) (12) En estas expresiones, a es la aceleración máxima del terreno en dirección horizontal, especificada según se dispone en la cláusula 01.03, g es la aceleración de la gravedad y W es el peso total del equipo, de las masas adheridas rígidamente a él y del contenido, cuando corresponda. Cuando el contenido sea un líquido, se permitirá considerar sólo una parte de su peso, siempre que se dé una justificación aceptada por el Inspector Jefe. Las fuerzas H y V se distribuirán entre las partes del sistema en proporción a sus respectivos pesos, de acuerdo con las ecuaciones (2) y (4) de la cláusula 01.06.02.

02.05.03 Equipos robustos fundados en aluvial o suelos blandos Cuando se trata de equipos robustos montados en una fundación monolítica emplazada en suelos aluviales o mantos blandos, la distribución vertical de la fuerza sísmica horizontal deberá hacerse teniendo en cuenta los efectos de rotación de la cimentación. Salvo que las Especificaciones Técnicas


Particulares dispongan otro procedimiento, se podrá seguir el que se indica a continuación. Los componentes H y V se evaluarán según las ecuaciones y limitaciones señaladas en la cláusula 02.05.02, empleando para la aceleración horizontal máxima del terreno el valor indicado en las Especificaciones Técnicas Particulares. La fuerza H se distribuirá como se establece en la parte final de la cláusula 01.06.02 C, haciendo uso de la ec.(3). La fuerza V se distribuirá en proporción a los pesos de las partes en que se haya dividido el sistema para su análisis.

02.05.04 Equipos robustos montados en edificios La fuerza sísmica horizontal HX en el plano de anclaje de equipos robustos montados rígidamente en los niveles superiores de edificios o de estructuras similares analizados por método estático, se podrá calcular empleando la ecuación.

Ha

g

h

hWx

x

121

, (13)

con la limitación Hx < W (14) donde h = altura total del edificio o estructura sobre su nivel basal hx = altura del piso al cual se encuentra anclado el equipo, referida al nivel

basal del edificio. La fuerza sísmica vertical se calculará en la forma especificada en la cláusula 02.05.02, siendo a la aceleración máxima horizontal del terreno en que está emplazado el edificio. Si el edificio o estructura a la cual está anclado rígidamente el equipo ha sido analizado por el método dinámico, en lugar de la ec. (13) se usará la siguiente.

Ha

gwx

x12,

(15)

con la misma limitación de la relación (14). Aquí ax es la aceleración máxima horizontal del piso de anclaje, obtenida al determinar la respuesta lineal del edificio en la dirección para la cual se desea analizar el equipo.


Los equipos montados elásticamente en niveles superiores de edificios estarán sujetos a lo que dispongan las Especificaciones Técnicas Particulares.

02.06 DISPOSICIONES ESPECIALES PARA ALGUNOS EQUIPOS DE CENTRALES

02.06.01 Calderas de vapor El análisis sísmico del sistema formado por una caldera suspendida (generador de vapor) y su estructura soportante se hará de preferencia por el método modal espectral descrito en la cláusula 01.06.03. Se podrán usar métodos dinámicos más elaborados, siempre que cuenten con la aprobación de ENDESA. El análisis estático podrá emplearse en anteproyectos con el objeto de predimensionar los elementos de las estructuras y sus fundaciones. La caldera se modelará matemáticamente como un cuerpo rígido (seis grados de libertad), colgado de la estructura soportante mediante barras de suspensión (colgadores) y restringido lateralmente por elementos que representan a los dispositivos de acoplamiento que en el prototipo cumplen las funciones de permitir, controlar, limitar o impedir los desplazamientos relativos horizontales entre la caldera y la estructura soportante. Las propiedades de inercia de la caldera se podrán reproducir modelándola como un sistema de masas concentradas, interconectadas mediante barras rígidas sin masa. La localización y magnitud de las masas concentradas se elegirán de manera que se reproduzca con precisión la distribución de masas del prototipo. En el cálculo de las masas se supondrá que la caldera, los intercambiadores de calor, depósitos y tuberías se encuentran llenos de agua. Se supondrá, además, que todo el líquido se mueve solidariamente con el cuerpo de la caldera. No será necesario modelar cada uno de los colgadores individualmente; se podrá representar su efecto conjunto mediante un sistema reducido de barras (cuatro o más) que tenga propiedades mecánicas equivalentes al conjunto de colgadores del prototipo, en el sentido de reproducir con exactitud las frecuencias naturales y las formas modales teóricas de los tres primeros modos del sistema formado por la caldera, considerada como un sólido indeformable, suspendida de un soporte fijo mediante los colgadores del prototipo. Tiene especial interés determinar los desplazamientos relativos de la caldera respecto de la estructura soportante y evaluar las fuerzas que actúan sobre los dispositivos de interconexión entre ambas. Por esta razón debe ponerse especial cuidado en el modelado de esos dispositivos, cada uno de los cuales debe quedar representado individualmente en el modelo matemático.


Los modos de vibrar del sistema caldera-estructura soportante quedan influidos especialmente por las traslaciones horizontales de la caldera y su rotación en torno de un eje vertical. Consecuentemente, la estructura soportante se representará por un modelo matemático tridimensional. Sin embargo, el análisis se hará para la excitación sísmica actuando según cada una de dos direcciones horizontales que se juzguen críticas, consideradas separada e independientemente. (No se superpondrán los efectos correspondientes).

02.06.02 Tuberías y ductos La presente cláusula no es aplicable a las tuberías de presión de aducciones principales de centrales hidroeléctricas o de plantas de bombeo, cuyo diseño sísmico se regirá por lo dispuesto para ellas en el Capítulo 03. Las acciones sísmicas sobre tuberías y ductos principales de agua o de vapor se considerarán actuando en las direcciones longitudinal y transversal, separada e independientemente, pero simultáneamente con las combinaciones más desfavorables de situaciones funcionales en lo que se refiere a la posición de las válvulas (abiertas o cerradas), escurrimiento (caudal máximo o mínimo), temperatura (tubería fría o caliente) y efectos hidráulicos transitorios (golpe de ariete), cuando corresponda. El peso W, además del peso propio, incluirá el del contenido, revestimientos y aislaciones. Se hará una verificación de los desplazamientos en caso de sismo, para comprobar que no haya peligro de choques o interferencias con otros elementos. Para este propósito se admitirá suponer que la deformación sísmica máxima (horizontal o vertical) es el doble de la calculada para las cargas del método estático. La distancia mínima entre la tubería o ducto deformado, incluyendo el revestimiento, y otro elemento cualquiera será de 100 mm, para las combinaciones más desfavorables de direcciones y sentidos de las solicitaciones sísmicas y casos de tubería fría o caliente. Se tendrá presente que para tuberías de gran flexibilidad se puede recurrir al empleo de amortiguadores del tipo hidráulico que, convenientemente dispuestos, pueden permitir la libre dilatación térmica de las tuberías, aunque bajo condiciones sísmicas constituyen puntos fijos. Deberá considerarse la interacción de las tuberías con estructuras o con equipos fijos, ya que las tuberías poco flexibles, conectadas a componentes masivas o rígidas, a estructuras o a dos elementos estructurales diferentes, pueden resultar rotas o dañadas como consecuencia de desplazamientos diferenciales debidos a los movimientos de rotación de las fundaciones durante el sismo o por asentamientos y desplazamientos diferenciales asociados con la compactación del suelo de fundación por efecto de las


vibraciones provocadas por el sismo. Deben evitarse los sistemas rígidos de tuberías que pueden oponer resistencia apreciable al desplazamiento lateral de una estructura a la cual estén anclados o conectados.

02.06.03 Estanques y depósitos A ESTANQUES Y DEPÓSITOS DE POCA CAPACIDAD

El diseño sísmico de depósitos a presión y estanques de poca capacidad, como los que forman parte de sistemas funcionales relacionados con el equipo de generación de centrales hidráulicas (regulación de velocidad, gobierno de válvulas, extinción de incendios, etc.), estará regido por las prescripciones de la presente cláusula y por las restantes del Capítulo 02 que sean aplicables.

En el cálculo de las presiones hidrodinámicas causadas por el sismo se supondrá que la envoltura del depósito es rígida y que una parte del contenido, debidamente justificada por el cálculo, se mueve solidariamente con ella. Si no se da una justificación aceptada por el Inspector Jefe, deberá suponerse que la masa de líquido adherida a las paredes del depósito corresponde al total del contenido. Esta misma hipótesis deberá hacerse cuando no haya superficie libre del líquido dentro del depósito. Si existe la posibilidad de que el líquido se derrame por efecto del movimiento sísmico, deberá comprobarse que la revancha por encima del nivel libre de reposo es suficiente para que ello no ocurra. En estanques que lleven cubierta se verificará que la estructura que la soporta y sus conexiones a las paredes del estanque son capaces de resistir los empujes hidrodinámicos que se producen cuando la revancha es insuficiente.

B ESTANQUES CILÍNDRICOS DE GRAN CAPACIDAD FUNDADOS

DIRECTAMENTE SOBRE EL TERRENO El análisis y diseño sísmicos de estanques cilíndricos de acero soldado, apoyados directamente sobre el terreno y destinados a almacenar líquidos a la presión atmosférica o ligeramente superior a la atmosférica se hará según lo dispuesto en la cláusula 03.17.

02.06.04 Compuertas

En el diseño sísmico de compuertas y de sus apoyos y anclajes, además de las fuerzas debidas al peso propio y a la presión hidrostática, se considerarán las siguientes fuerzas sísmicas: Una fuerza horizontal H, dada por la ecuación

Ha

gW

12, H W 0 5, (16)

Una fuerza vertical V, dada por


Va

gW

0 6, V W 0 25, (17)

Presiones hidrodinámicas dadas por la ecuación

pha

g

z

h

125

2

,sen

(18)

Los símbolos empleados tienen el siguiente significado: a = aceleración horizontal máxima del terreno determinada de acuerdo con

lo especificado en la cláusula 01.03. g = aceleración de la gravedad h = profundidad total del líquido, aguas arriba de la compuerta z = profundidad del punto en que se calcula la presión hidrodinámica, medida

desde el plano de carga W = peso total de la compuerta y de los elementos ligados rígidamente a ella

= peso del líquido por unidad de volumen

02.06.05 Puentes-grúa El análisis sísmico de puentes-grúa se hará empleando el método estático. Los coeficientes sísmicos de diseño horizontal y vertical serán

Ca

g

12, (C < 0,4) (19)

Ca

g

0 6, (CV < 0,2) (20)

donde a es la aceleración horizontal máxima del terreno especificada en la cláusula 01.03. El peso W al cual se aplicarán estos coeficientes incluye el peso del puente más el carro y demás equipos, pero no incluye las cargas libremente suspendidas. Las fuerzas sísmicas sobre puentes-grúa no se combinarán con otras fuerzas horizontales de carácter eventual, como las de frenaje y las fuerzas dinámicas asociadas al funcionamiento normal del equipo.


Se dispondrán topes ajustables con el objeto de impedir la caída en caso de descarrilamiento o sismo. Estos topes se apoyarán contra la vía de la grúa. Si fuese posible el volcamiento, también se dispondrán topes para limitar el movimiento de la grúa en sentido vertical.

02.07 EQUIPOS DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS Las especificaciones contenidas en las cláusulas de la presente sección regirán el diseño sísmico y los procedimientos de verificación y de calificación de los equipos eléctricos que son típicos de las subestaciones de generación, transmisión y distribución, tales como interruptores, mufas, desconectadores, transformadores de medida, pararrayos, tableros, soportes de baterías, etc..

02.07.01 Acciones sísmicas de diseño Salvo que, debido a las condiciones sísmicas del lugar de la obra, las Especificaciones Técnicas Particulares dispongan otra cosa, los equipos de subestaciones eléctricas y sus estructuras soportantes deberán resistir simultáneamente las acciones sísmicas que se indican a continuación: (a) En dirección horizontal: un movimiento del terreno cuya aceleración,

velocidad y desplazamiento máximos sean los que, según la cláusula 01.03 y de acuerdo con la categoría sísmica, corresponda aplicar a equipos estandarizados susceptibles de ser instalados en lugares de diversas condiciones sísmicas no necesariamente conocidos de antemano.

(b) En dirección vertical: un campo de aceleración uniforme y constante de

intensidad igual al 60% de la aceleración horizontal máxima del terreno. La verificación sísmica se hará para cada una de dos direcciones horizontales críticas, consideradas separada e independientemente, eligiendo en cada caso la combinación más desfavorable de direcciones y sentidos de las acciones horizontal y vertical. Para los casos contemplados en las cláusulas 02.07.05 y 02.07.06 el movimiento horizontal del terreno se podrá reemplazar por un campo de aceleraciones uniforme y constante.

02.07.02 Espectros de respuesta suavizados Los espectros de respuesta que se emplearán en la verificación y calificación sísmica de equipos de subestaciones eléctricas, serán los que establezcan las Especificaciones Técnicas Particulares. Si éstas no disponen nada al respecto, los espectros serán determinados a partir de la Fig. 1, adoptando valores del amortiguamiento que cuenten con la aprobación del Inspector Jefe. Las curvas de la figura mencionada han sido dibujadas para equipos pertenecientes a la categoría A. Para los equipos de categoría B, las ordenadas de las curvas de la figura se multiplicarán por 0,8. Las ordenadas espectrales correspondientes a valores intermedios del amortiguamiento no


graficados en la Figura 1 se podrán obtener por interpolación lineal entre las curvas dibujadas.

02.07.03 PROCEDIMIENTO DE VERIFICACIÓN Y CALIFICACIÓN La verificación del cumplimiento de las Especificaciones Técnicas y la calificación sísmica de los equipos de subestaciones eléctricas, se hará mediante un procedimiento mixto consistente en ensayos, determinaciones experimentales y pruebas de laboratorio, combinadas con procedimientos analíticos en la forma que se especifica en las cláusulas 02.07.04 a 02.07.14. Excepciones Serán eximidos de toda otra prueba o verificación los relés para los cuales se presenten a satisfacción de la ENDESA los protocolos que demuestren su operación satisfactoria en pruebas sísmicas según la norma ANSI/IEEE C 37.98 - 1978, con un nivel de aceleración de 5g en el rango de 4 a 15 Hz. La misma excepción se hará extensiva a todo tipo de instrumentos y dispositivos de control para los cuales se demuestre su operación satisfactoria con un nivel de aceleración de 5g en el rango de 4 a 15 Hz. Por otra parte, también serán eximidos de toda prueba o verificación, los elementos para los cuales el Contratista presente, a satisfacción de la ENDESA, los protocolos que demuestren el cumplimiento de las pruebas y coeficientes de seguridad estipulados en la presente Especificación Técnica General, con un nivel de aceleración de 5g en el centro de gravedad del elemento o equipo. No serán sometidos a recalificación los equipos que ya hayan sido calificados de acuerdo con la presente Especificación Técnica General, siempre que se trate exactamente del mismo modelo.

02.07.04 Características de los materiales Se deberán entregar los documentos (protocolos de ensayos emitidos por los fabricantes respectivos) que avalen las características garantizadas de los materiales. Estas incluirán las siguientes:

módulo de elasticidad (módulo de Young)

punto de fluencia de materiales dúctiles

presión de ruptura de empaquetaduras

nivel de amortiguamiento que proveen los amortiguadores, si éstos están previstos en el diseño. Los protocolos deberán demostrar que el amortiguamiento no es inferior al valor mínimo garantizado en el rango de temperaturas entre -10ºC y +55ºC.

Para la determinación de las tensiones admisibles a la tracción debida a flexión en aisladores, se podrán emplear valores de la resistencia característica que no excedan de 110 daN/cm2, sin necesidad de mayor justificación por parte del Contratista. Sin embargo, antes de la ejecución de las pruebas sísmicas, todos los aisladores del suministro de la ENDESA serán


sujetos a pruebas de rutina consistentes en someter a cada aislador, montado en los flanges previstos en el diseño del equipo, a un momento de flexión igual al 70% del momento de flexión garantizado, en cada una de dos direcciones ortogonales consideradas separadamente y en ambos sentidos. Si el Contratista usa valores de la resistencia característica mayores que 110 daN/cm2, deberá justificarlos mediante ensayos de ruptura a flexión sobre una muestra formada por no menos de 5 aisladores extraídos al azar de la partida de fabricación del suministro de la ENDESA, a fin de determinar el valor de la resistencia característica RC definida como Rc = R - 2sr (21) donde R y sr son, respectivamente, los valores de la media y de la desviación estándar del esfuerzo de ruptura, obtenidos a partir de los resultados de los ensayos mediante las fórmulas

R

R

n

i

n

1

s

R R

nr

i

n

1

2

1 (22)

donde las Ri (i = 1,2, ...., n) son los valores de los esfuerzos de ruptura observados en los ensayos y n > 5 es el número de aisladores ensayados. La determinación de las resistencias características de los aisladores, considerará la disposición final de montaje de las piezas con el objeto de tomar en cuenta todas las concentraciones de esfuerzo que dicho montaje pueda producir. En todos los casos deberán señalarse las normas de calidad y las normas de ensayo que se hayan empleado. Para aisladores, la resistencia característica deberá indicarse en términos del momento de flexión en la sección crítica de ruptura del aislador.

02.07.05 Equipos rígidos. Análisis estático Equipo rígido será aquel que cumpla las siguientes condiciones: (a) forme una unidad independiente montada sobre una fundación única

implantada directamente en el terreno, sin interposición de una estructura soportante;

(b) esté desacoplado mecánicamente de otros equipos o estructuras vecinas; (c) que su frecuencia natural más baja, determinada experimentalmente, sea

superior a 30 Hz.


Las frecuencias propias de componentes metálicos, como soportes de baterías y celdas, se podrán determinar por cálculo. En todo caso, ya sea que las frecuencias naturales se determinen por cálculo o mediante ensayos, se debe tomar en cuenta la masa de los equipos eléctricos montados sobre los componentes metálicos. Los equipos rígidos se podrán verificar y calificar sísmicamente mediante el método estático, empleando para ello fuerzas sísmicas de diseño dadas por

Ha

gW

12, (H < 0,5W) (23)

Va

gW

0 6, (V < 0,25W) (24)

Tanto H como V se distribuirán en proporción a los pesos de las partes. Si se cumple la condición (c), pero no se cumple alguna o ambas de las condiciones (a) y (b), se podrá aplicar el método estático, haciendo la verificación de que el equipo puede soportar los esfuerzos adicionales asociados con los desplazamientos relativos máximos de sus diversas partes, una respecto de otras, o respecto de los equipos o estructuras con los cuales esté acoplado mecánicamente. Para hacer esta verificación se harán las hipótesis más desfavorables en lo que se refiere a los sentidos en que actúan las fuerzas sísmicas sobre cada una de las partes, equipos o estructuras acopladas mecánicamente.

02.07.06 Método estático sin verificación de la frecuencia fundamental La verificación y calificación sísmica del equipo eléctrico mediante la variante del método estático que se especifica a continuación se aplicará sólo por excepción y sólo si, a juicio del Inspector Jefe, el mal funcionamiento eléctrico o la acción no deseada del equipo son susceptibles de ser detectados mediante el análisis (p.ej., soportes de baterías estacionarias). Si no se ha hecho la comprobación experimental de que la frecuencia natural más baja del equipo supera los 30 Hz, o si el equipo no cumple esa condición, se podrá hacer la verificación y calificación del equipo mediante un análisis estático, adoptando para las componentes horizontal y vertical de la acción sísmica de diseño los valores dados por las expresiones

HAW

g

12, V

AW

g

0 6, (25)

donde A es la ordenada máxima del espectro de respuesta suavizado que corresponde aplicar según la cláusula 02.07.02.


El valor del amortiguamiento empleado en la determinación de A deberá contar con la aprobación del Inspector Jefe. Al aplicar esta variante del método estático, la fuerza H se distribuirá entre las partes de acuerdo con la ec.(3) de la cláusula 01.06.02 C. La fuerza V se distribuirá en proporción a los pesos de las partes.

02.07.07 Métodos de calificación sísmica para equipos a los cuales no es aplicable el análisis estático Cuando no se reúnan las condiciones para que sean aplicables las cláusulas 02.07.05 y 02.07.06, la verificación y calificación sísmica de los equipos de subestaciones eléctricas constará de las siguientes etapas: A VERIFICACIÓN ANALÍTICA

Dentro de los plazos que el Contrato establezca para la entrega de planos e información técnica para aprobación del Inspector Jefe, el Contratista presentará para la aprobación de la ENDESA la memoria de cálculo con un análisis dinámico del diseño. La memoria de cálculo cumplirá con los requisitos de la cláusula 01.07 de esta Especificación. Este cálculo tiene por objeto verificar oportunamente, antes de las pruebas, que los puntos críticos de diseño han sido resueltos por el fabricante. Este cálculo podrá efectuarse mediante análisis modal u otro que el Contratista considere más preciso. En caso de elegir el análisis modal, el Contratista seguirá las pautas establecidas en la cláusula 02.07.12, de esta Especificación.

B CALIFICACIÓN SÍSMICA

La calificación sísmica se hará mediante una combinación de ensayos y cálculos y constará de las siguientes etapas:

01. Ejecución de las pruebas de rutina especificadas en las

correspondientes Especificaciones Técnicas Particulares del equipo a ser ensayado. Estas pruebas incluirán la verificación del valor de la resistencia característica de los aisladores, según corresponda de acuerdo a la cláusula 02.07.04 de esta Especificación.

02. Pruebas en mesa vibratoria (cláusula 02.07.08). 03. Repetición de las pruebas de rutina indicadas en 01, con excepción de

las pruebas de verificación de la resistencia característica de aisladores. 04. Análisis para demostrar la idoneidad del equipo bajo la acción

simultánea del sismo y otras cargas (cláusula 02.07.13, 02.07.14, y 02.09). En especial, se analizarán las columnas aislantes, empaquetaduras, pernos y piezas intermedias empleados para la


fijación de aisladores, pernos de sujeción del equipo a su estructura de montaje y amortiguadores si éstos están contemplados en el diseño.

Todas las pruebas indicadas anteriormente, serán realizadas en presencia del Inspector Jefe. Durante las pruebas en mesa vibratoria se reproducirán las condiciones de servicio del equipo, en especial las de operación de aquellos equipos que deben estar operativos durante un sismo, como son, por ejemplo, los interruptores y relés. Sólo los elementos de control (como por ejemplo, relés y bobinas de cierre y apertura de interruptores) estarán energizados. El no cumplimiento de este requisito debe ser justificado por el Contratista, el que someterá a la aprobación del Inspector Jefe las medidas alternativas que adoptará para demostrar la correcta operación del equipo durante un sismo. El Laboratorio donde se efectuarán las pruebas en mesa vibratoria deberá contar con la aprobación del Inspector Jefe. Para este objeto el oferente favorecido con el contrato presentará los antecedentes de dicho Laboratorio, con los datos necesarios para verificar el cumplimiento de la cláusula 02.07.08 G. Estos antecedentes serán presentados junto con la memoria de cálculo.

02.07.08 Pruebas sísmicas en mesa vibratoria

Antes de efectuar las pruebas sísmicas en mesa vibratoria descritas en los puntos C y D de la presente cláusula, se llevarán a cabo las pruebas exploratorias de oscilación libre y las pruebas estáticas que se especifican en los puntos A y B, respectivamente. En la ejecución de este conjunto de ensayos se seguirá la secuencia A, B, C, D. En los restantes puntos de esta cláusula se señalan las mediciones que deben efectuarse y se fijan los requisitos generales que deben cumplir los procedimientos de ensayo y el laboratorio que los lleva a cabo. A PRUEBAS EXPLORATORIAS DE OSCILACIÓN LIBRE

Con el propósito de determinar las frecuencias y amortiguamientos de las diferentes partes que componen el equipo, se efectuarán pruebas exploratorias de oscilación libre sobre cada uno de los elementos que señale el Inspector Jefe. Para la ejecución de estas pruebas, el equipo, en condiciones de armado como para ser energizado, será fijado sobre una base rígida por los medios previstos en su diseño. Cada uno de los elementos cuya frecuencia y amortiguamiento se requiera determinar, será separado de su posición de equilibrio, aplicándole en el centro de gravedad una fuerza que se aumentará gradualmente hasta alcanzar un valor no inferior a un tercio del peso del elemento y se registrarán las oscilaciones libres que se produzcan al interrumpir bruscamente la aplicación de la fuerza.

Cuando el Inspector Jefe lo estime necesario, podrá señalar que la prueba exploratoria de oscilación libre se realice separada e independientemente,


para más de una dirección de aplicación de la fuerza. Se elegirán de preferencia las direcciones que correspondan a los ejes más vulnerables del equipo. Si los ejes más vulnerables no son conocidos, se podrán elegir arbitrariamente dos direcciones horizontales ortogonales. En todo caso, las direcciones de ensayo deberán contar con la aprobación del Inspector Jefe. La razón de amortiguamiento se determinará de acuerdo con el gráfico de la Figura 2, empleando aquella zona del registro en la cual el decaimiento de las oscilaciones aparezca con claridad y precisión. Cuando el equipo contiene dos o más elementos susceptibles de vibrar con frecuencias parecidas, es posible que sus vibraciones interfieran produciendo un batimiento. En tales casos, el amortiguamiento se determinará procediendo como se indica en la parte superior izquierda de la Figura 2.

La frecuencia del elemento ensayado se determinará sobre la base de los tres primeros ciclos de oscilación registrados.

B PRUEBA ESTÁTICA

A la altura del centro de gravedad del elemento ensayado y en la dirección horizontal considerada de interés, se aplicará una fuerza que se hará crecer gradualmente bajo condiciones cuasiestáticas, hasta alcanzar un valor máximo. Este valor será igual al producto de la masa del elemento por la aceleración de su centro de gravedad, determinada esta última mediante cálculo a partir del espectro de respuesta establecido en las Especificaciones Técnicas Particulares, considerando al elemento como un sistema lineal de un grado de libertad con la frecuencia y el amortiguamiento obtenidos en las pruebas exploratorias de oscilación libre a que se refiere la letra A precedente.

Si no se hubieren emitido Especificaciones Técnicas Particulares o si dichas especificaciones no establecieren espectros de respuesta aplicables al equipo materia de estudio, se aplicarán los de la Figura 1 de la presente Especificación. Una vez alcanzado su valor máximo, la fuerza aplicada se hará disminuir gradualmente hasta cero y se repetirá la operación hasta completar tres ciclos de carga y descarga. Esta prueba persigue los siguientes objetivos:

a) Calibrar los detectores de deformaciones (strain-gauges) b) Determinar esfuerzos y deformaciones en puntos críticos bajo

condiciones cuasiestáticas c) Detectar si se producen desplazamientos permanentes al término de los

ciclos de carga y descarga


d) Determinar la rigidez transversal del elemento ensayado e) En el caso de equipos dotados de amortiguadores, comprobar que no se

produzcan impactos indeseables en esos dispositivos, antes de someter el equipo a pruebas dinámicas más severas.

Para cumplir los objetivos a) y b) se instalarán detectores de deformación en, a lo menos, dos puntos de la pieza más solicitada por la respuesta del elemento objeto del ensayo y se determinarán sus curvas de calibración para la carga y la descarga (fuerza aplicada versus deformación, o bien, fuerza aplicada versus tensión elástica). Para cumplir los objetivos c) y d), se medirán los desplazamientos transversales en puntos que sean de interés (p.ej., el centro de gravedad o el punto más alto del equipo o elemento ensayado; puntos de acoplamiento de terminales del equipo). Los desplazamientos medidos se graficarán en función de la fuerza aplicada, tanto para las etapas de carga como de descarga. Esta fase de la prueba cumplirá, además, el objetivo de detectar desviaciones respecto del comportamiento elástico lineal.

La prueba estática se llevará a efecto para la misma o las mismas direcciones horizontales que las pruebas exploratorias de oscilación libre. El Inspector Jefe podrá señalar que la prueba estática se lleve a cabo realizando ciclos de carga y descarga con inversión del sentido de la fuerza aplicada, especialmente cuando se requiera determinar el comportamiento histerético de empaquetaduras, conexiones estructurales o dispositivos disipadores de energía (amortiguadores), así como también cuando le asista presunción de que el comportamiento mecánico depende del sentido de la fuerza aplicada.

En la ejecución de las pruebas estáticas se observarán los mismos requisitos de armado y fijación del equipo estipulados para las pruebas de oscilación libre.

C BARRIDO DE FRECUENCIAS

La prueba de barrido de frecuencias persigue los siguientes objetivos:

a) Determinar las frecuencias resonantes del equipo como conjunto (frecuencias modales), dentro del rango que interesa para la determinación de la respuesta sísmica (0,5 - 30 Hz).

b) Determinar el amortiguamiento de cada uno de los modos cuya

frecuencia no exceda de 30 Hz. Esta determinación será obligatoria cuando el equipo esté dotado de elementos destinados específicamente a disipar energía (amortiguadores) o cuando se desee


emplear en los cálculos valores del amortiguamiento superiores a los admitidos en la cláusula 02.07.12.

c) Proporcionar información para la realización de las pruebas a

frecuencia constante (punto D). d) Detectar efectos no lineales en la respuesta dinámica del equipo. e) Proporcionar información que, considerada en conjunto con la obtenida

en las pruebas exploratorias de oscilación libre y en las pruebas estáticas, sirva de antecedente para la elaboración de un modelo matemático del equipo.

El equipo, fijado sobre una mesa vibratoria de acuerdo con lo estipulado en la sub-cláusula G-04, será sometido a un movimiento oscilatorio de su base de amplitud constante y frecuencia variable. La frecuencia se hará variar por escalones entre 0,5 y 30 Hz, con una velocidad de variación que no exceda una octava por minuto, y se mantendrá constante en cada escalón durante un tiempo suficiente para que se establezca la máxima respuesta, a esa frecuencia, durante un mínimo de 5 ciclos completos de oscilación. La prueba se repetirá para distintas amplitudes de la mesa, hasta lograr registros de máximas en los distintos elementos del equipo, con lecturas no inferiores a 10 veces la mínima sensibilidad de la medida, para frecuencias de excitación entre 0,5 y 30 Hz, pero sin sobrepasar en ninguno de los elementos el 60% de la respuesta sísmica que le corresponda de acuerdo con el espectro de respuesta especificado. El cumplimiento de esta última limitación implica que se haya justificado previamente por el cálculo el nivel de excitación máximo aceptable en la prueba, en cada escalón de frecuencias.

Los resultados serán representados en curvas de amplitud de la respuesta de cada elemento en función de la frecuencia de excitación, para diferentes amplitudes constantes de excitación (curvas de resonancia). A partir de estas curvas se harán estimaciones de las frecuencias de resonancia y de las razones de amortiguamiento. Las curvas servirán, además para detectar efectos dinámicos no lineales.

D PRUEBAS A FRECUENCIA CONSTANTE

Para cada una de las frecuencias de resonancia detectadas en la prueba de barrido, se efectuarán pruebas sísmicas en mesa vibratoria, con frecuencia de excitación constante, siguiendo la pauta que se señala a continuación:

01. Se efectuará una prueba sísmica en mesa vibratoria con excitación de

amplitud esencialmente constante y frecuencia igual a la frecuencia fundamental detectada en la prueba de barrido. La amplitud de oscilación de la mesa vibratoria se ajustará de tal modo que la "aceleración sinusoidal máxima" a1 del centro de gravedad del elemento resulte igual al valor dado por la fórmula.


a 1 = K A(T1) (26)

donde

K = factor que tiene por objeto considerar efectos de amplificación que eventualmente no hayan sido tenidos en cuenta al especificar el espectro de respuesta de diseño (efectos del suelo de fundación, interacción suelo-estructura, etc.). Este factor será indicado en las Especificaciones Técnicas Particulares. En caso que no se especifique, se tomará K=1.

A(T1)=ordenada del espectro de respuesta de diseño correspondiente

al período fundamental T1 y al amortiguamiento del modo fundamental determinados en las pruebas descritas en la letra C de la presente cláusula. Si las Especificaciones Técnicas Particulares no establecen un espectro de diseño, se empleará el de la Figura 1.

Se entenderá como aceleración sinusoidal máxima, el valor efectivo

(rms) de la onda de aceleración medida, multiplicado por 2 . El valor

efectivo de la aceleración debe ser calculado a partir del registro de la aceleración instantánea versus tiempo por un método que dé una precisión adecuada, como es el de integración por computador con alta resolución.

02. En la prueba de la subcláusula 01, la duración de la excitación deberá

ser tal que la respuesta se mantenga durante un lapso no inferior a 20 segundos ni superior a 30 segundos.

03. Para cada una de las frecuencias de resonancia superiores

determinadas en la prueba de barrido, se hará una prueba de batimiento sinusoidal consistente en la aplicación de un tren de cinco batimientos formados por cinco ciclos de oscilación cada uno, separados entre sí por pausas suficientemente largas para que la interferencia entre los efectos de los batimientos sucesivos sea despreciable (véase la Figura 3).

04. La mayor aceleración de la mesa vibratoria durante cada batimiento

será igual al 60% de la aceleración de diseño, en la base del equipo, establecida en las Especificaciones Técnicas Particulares. Si no se hubiesen emitido tales especificaciones o si en ellas no se estableciere el valor de la aceleración de diseño, la mayor aceleración de la mesa vibratoria durante las pruebas de batimiento será igual a 0,3 g.

05. El Inspector Jefe podrá requerir la ejecución de pruebas de batimiento

adicionales para frecuencias diferentes de las determinadas en las pruebas de barrido. El propósito de tales pruebas adicionales será que


el conjunto de las respuestas obtenidas en los ensayos en mesa vibratoria cubra el espectro de diseño en todo el rango de frecuencias de interés (0,5 - 30 Hz). Las pruebas adicionales se ejecutarán según lo dispuesto en las subcláusulas 03 y 04 precedentes.

06. Si en la prueba a la cual se refiere la subcláusula 02.07.08D.01, la

"aceleración sinusoidal máxima" del centro de gravedad excediere el valor a 1 requerido por la ecuación (26), se aceptará corregir el valor máximo de las tensiones, para los efectos de compararlas con las tensiones admisibles, multiplicándolas por la razón entre a 1 y la referida "aceleración sinusoidal máxima".

07. A menos que el Contratista haya acordado con la ENDESA un método

alternativo de verificación de las condiciones operativas que deben tener equipos tales como interruptores de poder (ver cláusula 02.07.07 B), estos equipos deberán ser sometidos a un ciclo de operación en vacío, durante la ejecución de la prueba de frecuencia constante de la subcláusula 02.07.08 D.01.

08. En caso de que la excitación de un elemento a la respuesta que le

corresponde no sea posible por el procedimiento establecido en esta cláusula o cuando el elemento no sea accesible para medir su respuesta, deberá realizarse una prueba separada sobre dicho elemento, fijado sobre una base rígida por medios idénticos a aquellos por los que va montado en el equipo. La excitación empleada en esta prueba y los detalles del procedimiento de ensayo deberán ser aprobados por el Inspector Jefe.

E MEDIDAS QUE DEBEN REGISTRARSE

Durante las pruebas en mesa vibratoria deberán registrarse las variaciones instantáneas en función del tiempo de las siguientes magnitudes:

01. Respuesta de aceleración horizontal en el centro de gravedad de cada

uno de los elementos sujetos a verificación. 02. Tensiones elásticas en no menos de dos puntos de la pieza más

solicitada por la respuesta de cada elemento. En el caso de columnas compuestas de dos o más aisladores, el Inspector determinará si acaso es necesario instalar sensores adicionales. Especial cuidado se tendrá con la instalación de los detectores de deformaciones, para evitar registros incorrectos; en especial, los detectores de deformaciones en aisladores deberán instalarse sobre la porcelana directamente y no sobre el vitrificado.

03. Desplazamiento relativo entre aquellas piezas cuya respuesta de

desplazamiento pueda ser de importancia para el resultado de la prueba (por ej., contactos de un desconectador).


04. Desplazamientos de la base del conjunto ensayado con respecto a la mesa vibratoria.

05. Aceleración o desplazamiento de la mesa vibratoria. 06. Cambios de estado (cerrado-abierto) de elementos tales como relés,

contactores, interruptores y desconectadores. F DIRECCIONES DE ENSAYO EN LAS PRUEBAS EN MESA VIBRATORIA

Las pruebas sísmicas en mesa vibratoria descritas en las letras C y D de la presente cláusula se llevarán a cabo, independiente y sucesivamente, según las dos direcciones horizontales que se consideren más vulnerables. Cuando dichas direcciones no sean conocidas, las pruebas se realizarán según dos ejes horizontales ortogonales elegidos arbitrariamente. En todo caso, las direcciones de ensayo deberán contar con la aprobación previa del Inspector Jefe. Si las características estructurales del conjunto fueran susceptibles de cambiar según las diferentes condiciones de servicio, como sería el caso de un polo de desconectador en posiciones "abierto" o "cerrado", las pruebas deberán efectuarse en cada una de las condiciones de servicio posibles y para cada una de las dos direcciones de ensayo.

G CARACTERÍSTICAS DEL LABORATORIO

Las pruebas en mesa vibratoria deberán ser realizadas en un laboratorio autorizado por la ENDESA, que cuente con el equipo y la experiencia necesaria para la prueba.

Las características mínimas de la instalación serán las siguientes:

01. La mesa vibratoria deberá ser de dimensiones y masa suficientes para

que se pueda lograr una oscilación predominantemente sinusoidal, con el equipo montado sobre ella en condiciones de prueba. Se interpretará cumplida esta condición, cuando la amplitud de la suma de las armónicas en la onda de desplazamiento de la mesa no sobrepase un 15% de la amplitud de la fundamental.

02. La frecuencia de la mesa deberá ser ajustable entre 0,5 y 30 Hz, con

una precisión mejor que el 1% del valor de la frecuencia ajustada, con el objeto de lograr suficiente estabilidad de excitación en los puntos de resonancia.

03. La instalación deberá contar con el equipo de medida necesario para

obtener un registro simultáneo de las medidas indicadas en la letra E, de esta cláusula.

Asimismo, el Laboratorio contará con las facilidades computacionales

necesarias para calcular, confiablemente, los valores efectivos (rms) de


las aceleraciones a partir de los registros de las aceleraciones instantáneas.

04. La sujeción del equipo ensayado se efectuará de acuerdo con los

medios previstos en el diseño para el montaje del equipo en condiciones de servicio. En caso que los dispositivos de sujeción no sean los mismos utilizados en el montaje del equipo en servicio, el Contratista lo justificará con anterioridad a la realización de las pruebas indicando, además, qué mediciones se harán para evaluar la influencia de esa diferencia; en este caso, la ejecución de las pruebas no podrá llevarse a cabo sin la autorización del Inspector Jefe.

05. El laboratorio deberá contar con los certificados de calibración, vigentes

a la fecha de realización de las pruebas, de todos los instrumentos y sensores a utilizar en las mediciones correspondientes. Los certificados deberán haber sido otorgados por una institución especializada, independiente del Contratista o proveedor del equipo.

02.07.09 Pruebas alternativas en mesa vibratoria

Cuando las Especificaciones Técnicas Particulares lo determinen, la oferta del equipo correspondiente incluirá la ejecución de pruebas en mesa vibratoria, alternativas a las pruebas de frecuencia constante, descritas en la cláusula 02.07.08 D. Para este objeto, la oferta deberá incluir como mínimo: a) Sobreprecio por realizar las pruebas alternativas (por ejemplo, excitación

de multifrecuencia, movimiento sísmico simulado con espectro de energía dado, etc.);

b) Descripción detallada del procedimiento para determinar el nivel de

excitación con el cual se va a efectuar la calificación sísmica; c) Mediciones que se efectuarán durante las pruebas; d) Proposición del procedimiento de evaluación; e) Antecedentes del laboratorio que realizará las pruebas, con indicación de

pruebas similares efectuadas recientemente.

La ENDESA indicará junto con la adjudicación del Contrato, si acepta las pruebas alternativas. El programa definitivo de pruebas será acordado con el oferente favorecido.

02.07.10 Pruebas mínimas de resistencia horizontal Cuando las Especificaciones Técnicas Particulares lo determinen, los equipos o elementos cuya tensión nominal sea igual o inferior a 123 kV, que consistan en simples columnas y que no tengan partes que resulten tan críticas en sus respuestas como la misma columna, podrán ser sometidos a una prueba


mínima de resistencia horizontal en oscilación libre, junto con la realización de las pruebas descritas en las cláusulas 02.07.07 letra B.01 y 02.07.08 letras A y B, en la secuencia que corresponda. Los equipos que se someten a la prueba mínima aquí especificada, no serán sometidos a las pruebas en mesa vibratoria de la cláusula 02.07.08 letras C y D. Las pruebas mínimas de resistencia horizontal se realizarán siguiendo la pauta que se indica a continuación: a) El equipo, en condiciones de armado como para ser energizado, será fijado

sobre una base rígida, por los medios previstos en su diseño. Se instalarán instrumentos para registrar la aceleración en el centro de gravedad y detectores de deformaciones (strain gauges) para registrar las variaciones de tensiones en los puntos más solicitados.

b) En el centro de gravedad del equipo o elemento sometido a ensayo y en la

dirección horizontal que se estime como la más vulnerable, se aplicará una fuerza aproximadamente igual a

13 1, Wa

g

donde a1 está dado por la ecuación (26) y W es el peso del equipo sobre el nivel basal.

c) El valor cuadrático medio (rms) de las dos primeras semiondas de

aceleración deberá ser igual o mayor que

a1

2

d) El equipo sometido a la prueba no deberá presentar, después de ésta,

ningún daño, deformación o filtración y deberá estar plenamente apto para resistir cualquiera de las pruebas de recepción especificadas. Además, se evaluarán los factores de seguridad de las tensiones elásticas de acuerdo con la cláusula 02.09; para este efecto, las tensiones de calificación que se compararan con las admisibles serán las que se obtienen multiplicando por

2 los valores cuadráticos medios de las dos primeras semiondas de tensiones.

02.07.11 Pruebas sísmicas de relés, instrumentos y dispositivos de control

Cuando no se cumpla la excepción estipulada en la cláusula 02.07.03, los relés, instrumentos y dispositivos de control serán sometidos a pruebas en mesa vibratoria de acuerdo con la siguiente pauta:


a) Los elementos indicados deberán estar montados en los paneles, armarios o celdas correspondientes. Tanto los relés, instrumentos y dispositivos de control, como los paneles, armarios o celdas correspondientes deberán estar montados por medios previstos en el diseño.

b) El equipo será sometido a un movimiento oscilatorio de su base con una

aceleración constante y frecuencia variable entre 0,5 y 30 Hz. A menos que se indique otra cosa en las Especificaciones Técnicas Particulares, la aceleración sinusoidal máxima de la mesa será igual a 0,5 g. El Inspector Jefe determinará la aceleración a aplicar en el caso de que los relés, instrumentos y dispositivos de control estén instalados en gabinetes montados sobre otros equipos.

c) Se deberán controlar los tres estados de operación de los elementos de

protección y control cada 1 Hz. Los estados serán: de operación, no operación y transición (desde el estado de no operación al estado de operación). Para cada uno de los estados de operación y de no operación, el tiempo mínimo de excitación de la mesa en cada frecuencia deberá ser 15 segundos.

d) Las pruebas se deberán efectuar para los dos ejes principales de simetría

del panel, armario, celda o gabinete correspondiente. e) Se deberá registrar mediante oscilógrafo: la aceleración de la mesa,

aceleración en el centro de gravedad del panel donde están instalados los dispositivos de protección y control, energización de las bobinas, posición de los contactos y otras características que se deberán acordar con el Inspector Jefe antes de la ejecución de las pruebas.

f) Para los relés y relés auxiliares se aplicarán, además, las condiciones de las

cláusulas 3 y 4 de la Norma IEEE Nº 501-1978 que no se contradigan con las presentes Especificaciones.

02.07.12 Análisis dinámico modal espectral

En el análisis modal espectral se procederá según las indicaciones generales de la cláusula 01.06.03, adoptando para el factor de modificación de la respuesta el valor R = 1. El modelo matemático del equipo analizado deberá incluir un número suficiente de elementos para que todos los componentes importantes del equipo estén representados y para que se puedan reproducir los modos de vibrar con frecuencias inferiores a 30 Hz. Deberá ponerse especial cuidado en el modelado de las condiciones de acoplamiento entre los subsistemas o partes de los equipos complejos, como también en la asignación de valores del amortiguamiento para los distintos modos naturales. Debido a la importancia que tiene el amortiguamiento para la evaluación de la respuesta, conviene que los valores estimados estén por el


lado de la seguridad. Así, a menos que los resultados de mediciones justifiquen otra cosa, el amortiguamiento asociado con juntas o conexiones no podrá ser mayor que los valores dados a continuación como porcentaje del amortiguamiento crítico:

juntas soldadas : 4%

juntas apernadas con pernos de torque controlado : 7%

componentes frágiles : 0,5 % Se podrán utilizar valores mayores siempre que estén justificados por determinaciones experimentales debidamente documentadas. La determinación de los coeficientes de participación modal y de las masas de los osciladores modales equivalentes se hará según lo indicado en la cláusula 01.06.03. La respuesta a la excitación horizontal se hará superponiendo las respuestas modales según la ecuación (8) de la cláusula mencionada con un número r de modos por lo menos igual al necesario para que estén incluidos todos aquellos cuyas frecuencias naturales sean inferiores a 30 Hz. Junto con las solicitaciones dinámicas debidas a la excitación sísmica horizontal, se considerarán las solicitaciones estáticas debidas a la gravedad aumentadas o disminuidas por efecto del campo vertical de aceleraciones a que se refiere la cláusula 02.07.01 (b), considerando en cada caso la combinación más desfavorable de direcciones y sentidos.

02.07.13 Acciones simultáneas con el sismo Las solicitaciones sísmicas horizontal y vertical se combinarán con las asociadas a las condiciones normales de servicio del equipo y con aquellas solicitaciones eventuales cuya probabilidad de ocurrencia simultánea con el sismo no sea despreciable. La siguiente enumeración cubre los casos más frecuentes:

efectos térmicos debidos a condiciones de operación en régimen permanente;

presión interna en elementos que contengan gases o aire; para el caso de interruptores de poder la presión interna corresponderá a la presión máxima de trabajo cuando se efectúa la interrupción de la corriente nominal de cortocircuito;

solicitación de cortocircuito cuando sea aplicable; el nivel de cortocircuito a ser considerado corresponderá al de diseño de la instalación;

tirón en terminales del equipo: se supondrá la dirección que dé la combinación más desfavorable con un valor de:

100 daN para equipos de tensión nominal igual o inferior a 245 kV;

175 daN para equipos de tensión nominal superior a 245 kV;

otros esfuerzos de servicio (por ejemplo, los originados por la operación de mecanismos oleoneumáticos de interruptores de poder, fuerzas de compresión originadas por resortes de fijación de bushing de transformadores de poder).


02.07.14 Esfuerzos de acoplamiento mecánico

Deberá verificarse por medio de ensayos o del análisis que el acoplamiento entre componentes o subsistemas es suficientemente flexible para poder despreciar la interacción entre los componentes o subsistemas dentro del rango de las amplitudes máximas previstas. Esta exigencia se cumplirá mostrando que: (1) El acoplamiento tiene holgura suficiente para admitir desplazamientos

iguales o mayores que la suma de los desplazamientos relativos de cada uno de los componentes respecto del terreno. Si los componentes no están montados sobre una fundación común, deberá tomarse en cuenta tal circunstancia.

(2) Las frecuencias naturales de los componentes o subsistemas no quedan

afectadas de manera importante por el hecho de que haya o no acoplamiento.

(3) Las fuerzas generadas por el acoplamiento como consecuencia de los

movimientos relativos quedan dentro de la capacidad resistente de los acoplamientos mismos y de los componentes o subsistemas acoplados. Dicha capacidad podrá verificarse por una prueba estática.

Si al hacer las verificaciones recién descritas, resultare que el acoplamiento afecta de manera significativa al comportamiento conjunto de los componentes acoplados, deberá efectuarse un análisis modal espectral del conjunto.

02.08 ANCLAJES Y SOPORTES Los dispositivos de sujeción o anclaje de los equipos deberán diseñarse para impedir su volcamiento y su desplazamiento, ya sea horizontal o verticalmente. Las solicitaciones de diseño deberán determinarse para las combinaciones de estados de carga y de direcciones y sentidos de las fuerzas sísmicas horizontal y vertical que sean las más desfavorables para el elemento sometido a examen. El diseño y la verificación de los dispositivos mencionados se hará sin contar con el rozamiento que pudiera existir entre las superficies de apoyo. Se procurará que los dispositivos de sujeción o anclaje no impidan la libre dilatación térmica. Si esta condición no pudiere ser cumplida de manera clara, deberán agregarse las solicitaciones térmicas a las provenientes de otras acciones. Siempre que sea posible, los pernos de anclaje se diseñarán sólo a tracción. Para evitar que queden sometidos a cizalle se dispondrán elementos adicionales de fijación.


Los dispositivos de anclaje y elementos de sujeción de equipos instalados en edificios deberán proyectarse de modo que los desplazamientos relativos de las diversas partes de la estructura soportante no sean causal de falla del equipo o de los propios elementos de conexión y anclaje. Se pondrá especial cuidado en el caso de equipos que por su rigidez tiendan a actuar en conjunto con los elementos estructurales del edificio destinados a resistir las fuerzas horizontales. Las tensiones admisibles bajo condiciones sísmicas en los materiales de los dispositivos de anclaje se especifican en la cláusula 02.09.

02.09 TENSIONES ADMISIBLES En general, la verificación sísmica de los equipos mecánicos y eléctricos, así como el diseño sísmicos de sus estructuras soportantes, elementos de fijación y anclajes, se harán siguiendo el criterio de las tensiones admisibles sin perjuicio de las verificaciones por desplazamientos admisibles y otros criterios aplicables a equipos particulares. Para aquellas combinaciones de carga en que esté incluida la acción sísmica, las tensiones admisibles en los materiales dúctiles de miembros y conexiones estructurales podrán ser hasta un 33% mayores que las tensiones admitidas por la norma acordada para estados de cargas no eventuales, pero sin exceder el 80% del punto de fluencia. Para los materiales frágiles (porcelanas) la tensión admisible a la tracción debida a flexión, bajo condiciones sísmicas, no excederá de 55 daN/cm2, a menos que, de acuerdo con lo dispuesto en la cláusula 02.07.04, el Contratista justifique mediante ensayos un valor característico RC superior a 110 daN/cm2. En este último caso, las tensiones admisibles no excederán de 1/2 Rc.

03 DISEÑO SÍSMICO DE OBRAS CIVILES

03.01 ALCANCE Este capítulo contiene disposiciones generales que complementan las establecidas en el Capítulo 01 en lo relativo al análisis y diseño sísmico de obras civiles. En especial, aquí se especifican con más detalle las acciones sísmicas que deben considerarse en el cálculo estructural de esas obras. Las prescripciones del presente capítulo prevalecerán sobre las del Capítulo 01 y, a su vez, quedarán supeditadas a lo que dispongan las Especificaciones Técnicas Particulares que corresponda aplicar. Las combinaciones de acciones que caracterizan a los diferentes estados de carga para los cuales es preciso diseñar o verificar la estructura, incluyendo aquellas combinaciones en que interviene la acción sísmica, así como también los coeficientes de seguridad, tensiones admisibles, coeficientes de mayoración de cargas o de reducción de resistencias, serán los prescritos en


las Especificaciones Técnicas Particulares aplicables a los materiales y tipos de obras o estructuras de que se trate en cada caso particular. Las Especificaciones Técnicas Particulares señalarán cual o cuales son las normas, especificaciones o guías de diseño aplicables y establecerán las excepciones o exigencias adicionales que eventualmente fuere necesario adoptar.

03.02 INTENSIDAD SÍSMICA DE DISEÑO La intensidad sísmica de diseño se especificará de acuerdo con las prescripciones de la cláusula 01.03.

03.03 CATEGORÍAS SÍSMICAS Las categorías sísmicas de las diferentes obras se indicarán en las Especificaciones Técnicas Particulares. Si éstas no se pronunciaren sobre la categoría sísmica de una obra o estructura en particular, se aplicará la clasificación de la Tabla 3.1.


TABLA 3.1 CLASIFICACIÓN DE OBRAS CIVILES POR CATEGORÍAS SÍSMICAS

OBRA CATEGORIA

1. OBRAS COMUNES A CENTRALES HIDROELÉCTRICAS,

TERMOELÉCTRICAS Y SISTEMAS DE TRANSMISIÓN

- Casas de máquinas y edificios de comando de centrales eléctricas

A

- Estructuras soportantes y fundaciones de equipos

lectromecánicos - Estanques elevados

Misma categoría que la del equipo

A - Puentes:

En caminos de explotación sin ruta alternativa A

En caminos de explotación con ruta alternativa cuyos puentes si los hubiere, pertenezcan a la categoría A

B

Puentes provisionales C

Muros de sostenimiento Misma categoría que obra comprometida por falla del muro

- Edificios :

Hospitales, postas de emergencia, colegios, iglesias, caminos, garajes y bodegas donde se guarden vehículos, equipos o materiales especialmente necesarios en caso de emergencia sísmica

A

Viviendas, oficinas, laboratorios, bodegas y garajes, en general

B

Construcciones provisionales no destinadas a viviendas

C


OBRA CATEGORIA

2. CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

- Obras de toma: presas, estructuras de compuertas, tomas propiamente tales

A

- Obras de evacuación de crecidas: estructuras de

compuertas, vertederos y obras asociadas A

- Obras de aducción

Canales, túneles, sifones, acueductos, chimeneas de equilibrio, cámaras de carga

A

Rápidos de descarga B

Tuberías y blindajes A

Canales de evacuación A

3. CENTRALES TERMOELÉCTRICAS

- Obras civiles de sistemas de agua de refrigeración: tomas, acueductos, sifones, plantas de bombeo, torres de refrigeración

A

- Chimeneas A 4. SISTEMAS DE TRANSMISIÓN

- Torres de líneas de transmisión A - Casas de comando de subestaciones A


TABLA 3.2 COEFICIENTE R DE MODIFICACIÓN DE LA RESPUESTA PARA ESTRUCTURAS QUE NO SEAN EDIFICIOS

TIPO DE ESTRUCTURA R 1. Estructuras en forma de péndulo invertido, entendiendo por tales aquellas en que la mitad o más de la masa se halla concentrada en el extremo superior y que tengan un solo elemento resistente a las fuerzas horizontales en la dirección de análisis 3,0 2. Depósitos a presión (depósitos esféricos) y estanques elevados a la presión ordinaria sobre marcos rígidos dúctiles o estructuras contraventeadas con diagonales 3,5 3. Estanques cilíndricos de acero para almacenar líquidos a la presión ordinaria, fundados directamente sobre el terreno (anclados o no anclados) 3,5 4. Estanques de hormigón armado o pretensado, fundados directamente sobre el terreno 4,5 5. Estructuras en voladizo con masas distribuidas, como ser torres de toma, silos, chimeneas de hormigón armado o de acero (libres, atirantadas, apoyadas lateralmente en una estructura soportante), excepto aquellas que se puedan incluir en el Nº7 4,5 6. Tolvas y buzones elevados que no sean clasificables como péndulos invertidos, sobre marcos rígidos dúctiles o estructuras contraventeadas con diagonales 5,0 7. Silos y chimeneas cuyas paredes lleguen hasta la funda- ción de manera continua 5,0 8. Cepas de puentes: - en forma de pared, para las fuerzas sísmicas actuando paralelamente al largo de la pared 3,0 - en forma de pared, para las fuerzas sísmicas actuando perpendicularmente al plano de la pared 3,5 - formadas por una sola columna, para cualquier direc- ción de la acción sísmica 3,5 - formadas por marcos dúctiles de nudos rígidos a) fuerzas sísmicas en el plano del marco 5,0 b) fuerzas sísmicas perpendiculares al plano del marco 3,5 9. Tuberías exteriores de acero 4,0

03.04 ESPECTROS DE DISEÑO

A menos que las Especificaciones Técnicas Particulares señalen el espectro de diseño que deba aplicarse, se procederá a determinarlo como se indica a continuación:

Se tomarán como punto de partida los espectros de respuesta lineal de

aceleraciones A(T, ) que las Especificaciones Técnicas Particulares señalen para el lugar de la obra y la categoría sísmica que corresponda.


Si no se hubieren emitido tales especificaciones o si ellas no se pronunciaren acerca de los espectros de respuesta lineal aplicables en el sitio de la obra, el punto de partida para elaborar los espectros de diseño serán los espectros de respuesta lineal de la Figura 1, dándole debida consideración a la categoría sísmica de la obra a la cual se aplicarán.

Se elegirá un valor de la razón de amortiguamiento de acuerdo con las indicaciones de la Tabla 1.1 y de las cláusulas pertinentes de estas Especificaciones Técnicas Generales.

Las ordenadas (T) del espectro de diseño quedarán dadas por la siguientes expresiones

TA T

R

,, T T 1

TA T

R1

1

,

(27)

TT

Ta

T

TT

1

1 1

1* , 0 1 T T

donde a = aceleración horizontal máxima en la superficie del terreno en el lugar de

la obra T1 = período correspondiente al punto final de la rama ascendente del

espectro lineal de aceleraciones R = coeficiente de modificación de la respuesta cuyo valor se especifica en la

Tabla 3.2 o en los lugares pertinentes de las cláusulas referentes a tipos particulares de obras.

Debe tenerse en cuenta que la función del coeficiente de modificación de la respuesta es la de reducir las solicitaciones correspondientes a los espectros de respuesta elástica para darle debida consideración a la ductilidad de la estructura, la existencia de más de un sistema de elementos resistentes al temblor y la experiencia acumulada acerca del comportamiento sísmico de obras del mismo tipo que la analizada. Esto significa que las fuerzas internas (momentos de flexión, fuerzas de corte, etc.) calculadas a partir del espectro ya afectado por el coeficiente R, así como también las deformaciones y desplazamientos calculados a base de esas solicitaciones en la hipótesis de comportamiento lineal, pueden ser, en general, bastante menores que las que se presentan realmente durante un sismo. En consecuencia, no se debe aplicar el coeficiente R cuando se trata de evaluar desplazamientos relativos entre dos estructuras o partes de una misma obra con el objeto de


dimensionar las holguras o traslapos necesarios. Análogamente, si la estructura contiene elementos formados por materiales frágiles, el valor de R deberá ser la unidad, salvo que se justifique un valor mayor, el cual deberá someterse a la aprobación del Inspector Jefe.

03.05 PROCEDIMIENTOS DE ANÁLISIS La delimitación de los campos de aplicación de los diferentes procedimientos de análisis sísmico ha sido hecha en términos generales en la cláusula 01.06. Se agregan a continuación algunos criterios que conviene considerar en la elección del procedimiento de análisis cuando se trate de obras para las cuales la presente Especificación no disponga expresamente el método que se debe emplear. Se seguirá, en general, la práctica de usar el método estático. Si no se espera que haya amplificaciones dinámicas importantes ni giro de la estructura en torno de un eje horizontal al nivel de la fundación (cabeceo), el método se aplicará en su forma más simple, empleando coeficientes sísmicos uniformes, iguales para todas las partes de la estructura e independientes del período natural de ésta. Si en la estructura considerada los efectos del cabeceo sobre la fundación pueden ser importantes, pero no se espera que haya amplificaciones dinámicas de consideración, se aplicará el método estático con coeficientes sísmicos independientes del período natural. Para tener en cuenta el cabeceo, el corte basal se distribuirá según la vertical siguiendo una ley triangular (cláusula 01.06.02 C, ec.3). A menos que las Especificaciones Técnicas Particulares dispongan otra cosa, en el análisis sísmico de las estructuras rígidas masivas comprendidas en algunos de los dos casos recién descritos (por ejemplo, muros de vertedero, machones de compuertas, etc.) se emplearán los coeficientes de diseño C y CV especificados en las ecuaciones (28) y (29) de la cláusula 03.08. Cuando los análisis preliminares indiquen la posibilidad de amplificaciones dinámicas importantes, porque el período natural estimado cae dentro del rango de ordenadas espectrales grandes, deberá elegirse entre los dos métodos siguientes:

Método estático con un coeficiente sísmico horizontal dependiente del valor estimado del período, distribuyendo el corte basal según la vertical en la forma que se indica más adelante.

Análisis modal espectral. En caso de adoptarse la primera alternativa deberá justificarse el valor del período fundamental utilizado para evaluar el coeficiente sísmico. El corte basal se distribuirá en elevación suponiendo que las aceleraciones


horizontales en los diferentes niveles son proporcionales a las deflexiones laterales de la estructura oscilando en su modo fundamental. Para este efecto, la forma modal fundamental se puede asimilar a la configuración de equilibrio de la estructura sometida a cargas estáticas horizontales, proporcionales a los pesos de las diferentes partes, actuando todas en el mismo sentido, según la dirección de análisis. Cuando se trate de edificios destinados a oficinas o a viviendas, así como también para otras estructuras de características similares, la elección del método de análisis sísmico se hará de acuerdo con lo dispuesto en la norma NCh 433 Of. 72. En la elección del método de análisis de las estructuras soportantes de calderas deberán respetarse las disposiciones de la cláusula 02.06.01 de las presentes Especificaciones Técnicas Generales. Los edificios de casas de máquinas de centrales hidroeléctricas o termoeléctricas podrán analizarse por el método estático, salvo que las Especificaciones Técnicas Particulares dispongan otra cosa.

03.06 SISTEMAS SECUNDARIOS EMPLAZADOS SOBRE UNA ESTRUCTURA Se pondrá especial cuidado en la evaluación de las acciones sísmicas a que están expuestos los sistemas secundarios emplazados sobre una estructura principal, sobre todo cuando la frecuencia fundamental del sistema secundario, supuestamente fijo sobre su base, sea poco diferente de la frecuencia de alguno de aquellos modos naturales del sistema principal que participan significativamente en la respuesta al temblor, o cuando la masa del sistema secundario sea una fracción no despreciable de la masa total. Esta advertencia es aplicable, por ejemplo, a las estructuras menores construidas sobre un muro de presa o ligadas estructuralmente a él (obras para la operación de compuertas, torres de toma), a los estanques construidos sobre edificios, a los equipos montados elásticamente en pisos superiores de edificios, etc..

03.07 SUELOS SUSCEPTIBLES DE LICUACION En el diseño sísmico de las fundaciones de cualquier estructura se analizará la posibilidad de que en el suelo que la soporta pueda generarse el fenómeno de licuación o pérdida significativa de su capacidad de soporte como consecuencia de un aumento significativo de la presión de poros provocado por la acción de solicitaciones dinámicas. Salvo que en las Especificaciones Técnicas Particulares se señale en otra forma, el análisis se podrá hacer teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:


La licuación sólo se manifiesta en los suelos que se encuentran bajo el nivel de la napa de agua.

Son susceptibles de licuación los suelos granulares limpios o con finos no plásticos o de escasa plasticidad (Índice de plasticidad menor o igual a 5%).

El potencial de licuación de suelos que no tengan gravas se investigará apoyándose en los resultados que se obtengan del Ensayo de Penetración Estándar definido en la norma ASTM - D 1586, usando los criterios establecidos en el "Procedimiento simplificado para la evaluación de la licuación de un suelo" propuesto por H.B. Seed e I.M. Idriss, debidamente actualizado, u otro procedimiento que cuente con la aprobación del Inspector Jefe.

03.08 BARRERAS Y PRESAS DE HORMIGÓN DE POCA ALTURA

El diseño sísmico de barreras y presas de hormigón cuya altura máxima no sobrepase de 30 m. se podrá hacer empleando el método estático de análisis. La eventualidad de efectuar un análisis dinámico y las condiciones que éste deberá realizarse serán establecidas en las Especificaciones Técnicas Particulares. El análisis se hará por unidad de longitud, con las fuerzas sísmicas horizontales dirigidas perpendicularmente al coronamiento. El coeficiente sísmico horizontal de diseño C se obtendrá de la relación

Ca

g

1

4

1

4, si

a

g

0 30, (28)

Ca

g

0 6, , si

a

g

0 30,

donde a es la aceleración horizontal máxima en la superficie del terreno establecida en las Especificaciones Técnicas Particulares para el sitio y la categoría sísmica de la obra. Para el coeficiente sísmico vertical de diseño Cv se adoptará

C Cv

1

2 (29)

Los incrementos de presión sobre el paramento de aguas arriba y los decrementos en el de aguas abajo, debidos a la acción sísmica horizontal, se calcularán mediante las tablas y gráficas que reúnen los resultados obtenidos


por Zangar. En el caso particular en que el paramento de aguas arriba es un plano, en lugar de las gráficas se puede emplear la expresión aproximada:

pC h y

h

y

h

y

h

y

hf

22 2* * (30)

con

f

0 735 125

180175

180

4

, , , (31)

Los símbolos tienen el siguiente significado: p = incremento de la presión debido al sismo horizontal y = profundidad del punto donde se evalúa p, medida desde la superficie libre

en reposo h = profundidad total del líquido

= peso del líquido por unidad de volumen

= inclinación del paramento de aguas arriba respecto de la vertical, expresada en grados.

El esfuerzo de corte y el momento volcante a la profundidad y, se pueden evaluar mediante las expresiones Q(y) = 0,726 py (32) M(y) = 0,299 py 2 No se considerará aumento de las subpresiones por efecto del sismo. Tampoco se tendrán en cuenta las fuerzas de inercia que actúan sobre los sedimentos acumulados al pie de muros de embalse; bastará suponer que el efecto de las presiones hidrodinámicas se extiende hasta la base del muro, como si los sedimentos no existieran. Las estructuras y equipos instalados sobre el coronamiento del muro, así como sus anclajes y sujeciones deberán diseñarse como mínimo para un coeficiente igual al doble del coeficiente C empleado en el diseño sísmico del muro, sin perjuicio de lo dispuesto en la cláusula 03.06.


03.09 PRESAS DE TIERRA Y ENROCAMIENTO 03.09.01 General

En el diseño de presas de tierra y enrocamiento, cualquiera que sea su altura, las consideraciones sobre estabilidad sísmica deben recibir especial atención en cada una de las fases del proyecto, desde los estudios preliminares conducentes a evaluar la factibilidad técnica de la obra y definir su emplazamiento, hasta el estudio y diseño detallado de cada componente particular (diseño definitivo de las secciones transversales, selección de los materiales que serán empleados, determinación de la revancha mínima necesaria, estabilidad de los taludes de la presa, estabilidad de carpetas, drenes, ductos y tuberías enterrados, etc.). La presente Especificación Técnica General se refiere exclusivamente al análisis de la estabilidad sísmica de muros de presa de hasta 60 m de altura, formados por materiales no susceptibles de experimentar la pérdida de una parte significativa de su capacidad de soporte, como consecuencia de un aumento de la presión de poros provocado por la acción de solicitaciones dinámicas, y en los cuales no se producen grandes deformaciones por el efecto acumulado de los ciclos de carga. No obstante esta limitación, se hace aquí mención de algunas actividades que es preciso desarrollar para obtener información indispensable en un buen diseño sísmico. La enumeración que se da a continuación no pretende ser completa; sólo tiene por objeto llamar la atención sobre aquellas tareas conexas con el diseño sísmico de presas de tierra y enrocamiento que se estiman importantes.

Estudios geológicos conducentes a establecer la eventual existencia de fallas locales, su naturaleza y actividad sísmica.

Estudios de sismicidad orientados a especificar las acciones sísmicas de diseño.

Estudios geotécnicos destinados a evaluar la estabilidad de los suelos de fundación en el lugar de la obra, bajo condiciones sísmicas y, en especial, a determinar su potencial de licuación.

Estudios geotécnicos cuyo objeto es evaluar la estabilidad sísmica de los taludes naturales que bordean el embalse y la posibilidad de que en ellos se produzcan deslizamientos o avalanchas, incluso deslizamientos subacuáticos, que impliquen el riesgo de derrames por encima del cuerpo de la presa.

Investigaciones de terreno y de laboratorio para definir las características dinámicas y de resistencia de los materiales (Velocidad de propagación de ondas, módulo de elasticidad transversal, amortiguamiento, etc.).


03.09.02 Procedimiento de análisis El diseño sísmico de presas de tierra o enrocamiento se hará sobre la base de limitar las deformaciones y desplazamientos permanentes provocados por el sismo de diseño a valores que se definen como admisibles. Para presas de altura no superior a 60 m se aceptará el cálculo de los desplazamientos permanentes según el método simplificado de Makidsi y Seed, u otro similar que cuente con la aprobación del Inspector Jefe, siempre que el material del muro de presa no sea susceptible a aumentos rápidos e importantes de la presión de poros, bajo la acción de cargas dinámicas, y que no se produzcan grandes deformaciones por el efecto acumulado de los ciclos de carga. Cuando la altura del muro exceda 60 m o no se cumpla alguna de las condiciones recién enunciadas, deberán aplicarse otros métodos de análisis que están fuera del alcance de la presente Especificación. Las Especificaciones Técnicas Particulares podrán calificar el muro proyectado como "obra crítica", ya sea por la gran magnitud de los eventuales daños o el riesgo para asentamientos humanos situados aguas abajo. Los muros así calificados deberán ser sometidos a procedimientos especiales de análisis, establecidos en la respectiva Especificación Técnica Particular.

03.10 MUROS DE SOSTENIMIENTO

03.10.01 Generalidades Con el fin de distinguir entre las situaciones que se pueden presentar en lo referente a las posibilidades de desplazamiento y las condiciones cinemáticas aplicables, los muros de sostenimiento se clasificarán en deformables e indeformables. Son muros deformables aquellas estructuras de sostenimiento de tierras de paramento interior rígido que bajo la acción de las cargas laterales pueden desplazarse, ya sea por traslación o por giro, en un monto suficiente para generar un estado activo de presiones en el relleno que sostienen. Los empujes sobre muros deformables, tanto en condiciones sísmicas como no sísmicas, se calcularán suponiendo que el relleno se encuentra en un estado de equilibrio límite. Pertenecen a la clase de muros deformables los muros de sostenimiento convencionales, fundados sobre suelos y que tengan su coronamiento libre. Los muros de sostenimiento con coronamiento libre, fundados sobre roca, se diseñarán como si fueran deformables, pero se verificarán como indeformables, considerando las solicitaciones en esta última condición como de carácter eventual. Son muros indeformables aquellas estructuras de contención de tierra que no pueden trasladarse ni girar, aun cuando sean cargadas lateralmente (p.ej.,


muros de subterráneos apuntalados por las losas de piso, paredes de cajones enterrados). Los empujes sobre muros indeformables, tanto en condiciones sísmicas como no sísmicas, se calcularán bajo la hipótesis de que los suelos retenidos por ellos se encuentran en equilibrio elástico; es decir, se encuentran lejos de los estados de equilibrio límite. Se aceptará la hipótesis básica del método de Mononobe, según el cual el empuje que el relleno ejerce sobre el muro de sostenimiento, bajo condiciones sísmicas, se puede calcular mediante las teorías usuales del empuje de tierras aplicables, en condiciones estáticas, al tipo de muro y para las condiciones de borde que rijan en el caso sometido a examen, con tal de agregar al campo de la gravedad un campo de fuerzas ficticio, uniforme y constante de componentes khg, en la dirección horizontal perpendicular al coronamiento del muro y kvg, en la dirección vertical, donde kh y kv son dos coeficientes sísmicos, horizontal y vertical, respectivamente, y g es la intensidad del campo de la gravedad. El problema queda así sometido a los métodos usuales, cambiando la intensidad del campo de la gravedad por

g g k kh v' 2 12

(33)

y girando el paramento interno del muro y la superficie libre del relleno en un

ángulo dado por

arctg

k

k

h

v1 (34)

Según que la teoría aplicable sea la de Coulomb o la de Rankine, el método de cálculo del empuje bajo condiciones sísmicas se llamará de Mononobe - Coulomb o de Mononobe - Rankine. La evaluación del empuje en el caso más general (muro de paramento interno no plano, relleno de superficie irregular, sobrecarga en la superficie del relleno, napa de agua, etc.), se llevará a efecto mediante métodos gráficos bien conocidos. En los casos más simples de relleno homogéneo, sin napa de agua, paramento interno recto y superficie libre plana sin sobrecargas, se pueden aplicar las fórmulas que se dan a continuación en las sub-cláusulas 03.10.02 y 03.10.03. Conviene advertir que dichas fórmulas son válidas si, además de las condiciones recién enunciadas, se cumplen las siguientes:

no hay peligro de licuefacción del relleno

el suelo de inmediato contacto con el paramento interno está formado por rellenos colocados posteriormente a la construcción del muro propiamente tal


el equilibrio se puede estudiar por unidad de longitud del muro (muros suficientemente largos)

la cohesión del relleno es despreciable

03.10.02 Muros deformables. Fórmulas para el empuje El empuje total por unidad de longitud del muro, en condiciones sísmicas, se calculará mediante una expresión de la forma:

E H k ks v s 1

212 (35)

donde: ES = fuerza lateral por unidad de longitud (estática más dinámica)

= peso unitario global del relleno H = altura del relleno en el plano en que se evalúan las fuerzas laterales KS = coeficientes del empuje bajo condiciones sísmicas kV = coeficiente sísmico vertical Para el cálculo de KS se distinguirá entre:

muros gravitacionales o semigravitacionales, a los cuales se aplicará el método de Mononobe - Coulomb, y

muros de contrafuerte en voladizo (cantilever), para los cuales se empleará el método de Mononobe - Rankine.

A Método de Mononobe - Coulomb

El coeficiente de empuje activo bajo condiciones sísmicas KaS está dado por (ver Fig.4a donde se definen los ángulos involucrados y sus signos):

K

n

aS

cos

cos cos cos

2

2 21

(36)

donde

ni

i

sen sen

cos cos

(37)


= ángulo de fricción interna del material del relleno

= ángulo entre el paramento interno y la vertical

=ángulo de fricción entre hormigón y relleno (en condiciones normales se

podrá suponer =/2 `) i = inclinación del relleno

= arctg k

k

h

v1

kh = coeficiente sísmico horizontal kv = coeficiente sísmico vertical El coeficiente de empuje activo en condiciones no sísmicas, Ka se obtiene

haciendo = 0. B Método de Mononobe -Rankine

El coeficiente de empuje activo bajo condiciones sísmicas KaS queda dado por (ver Fig. 4b)

K

COS i m i i

i maS

i

cos sen sen

cos cos

2 2

donde:

m = cos 2(1+)-cos 2 (39)

y los demás símbolos tienen el significado ya definido. El coeficiente de empuje activo, en condiciones no sísmicas, Ka se obtiene

haciendo = 0. Resulta

ka

i i i

i i

cos cos cos cos

cos cos cos

2 2

2 2 (40)

03.10.03 Muros indeformables

El empuje total por unidad de longitud del muro bajo condiciones sísmicas se calculará según la ecuación


E H K Ks v os 1

212 (41)

donde: K os = f K o (42) siendo K o el coeficiente de empuje en reposo, y

fK

K

as

a

(43)

un coeficiente de amplificación que se tomará igual a la razón entre los coeficientes de empuje en condiciones sísmicas y en condiciones estáticas, calculados de acuerdo con las fórmulas del método de Mononobe - Coulomb o de Mononobe - Rankine, según cual de las dos corresponda mejor a las condiciones del muro.

03.10.04 Línea de acción del empuje El empuje total Es se dividirá en dos componentes:

el empuje estático (Ea en el caso activo)

el incremento E debido al sismo (en el caso activo, E = ES - E a Ambas componentes se supondrán paralelas al empuje bajo condiciones

estáticas. La distribución de presiones correspondiente al incremento E se supondrá triangular, decreciendo desde su mayor valor en la superficie del relleno hasta anularse en la base del muro; por consiguiente, el punto de

aplicación de E se encuentra a la altura 2H/3 por encima de la base. La componente estática se supondrá distribuida hidrostáticamente; es decir, las presiones debidas a la componente estática crecen linealmente con la profundidad bajo la superficie libre del relleno.

03.10.05 Coeficientes sísmicos kh y kv Salvo que la elección de otros valores se justifique satisfactoriamente a juicio del Inspector Jefe, los coeficientes sísmicos kh y kv serán

ka

gh

1

2 (44)

k kv h1

2 (45)


donde a es la aceleración máxima del terreno en el lugar de la obra que señalen las Especificaciones Técnicas Particulares para la categoría sísmica que corresponda. En el caso de muros deformables, en lugar de emplear la ec. 44, el valor de k se podrá obtener de la relación

Ka

g

v

ah

0 087 21

4,

(46)

donde a y v son, respectivamente, la aceleración y la velocidad máximas del terreno que según las Especificaciones Técnicas Particulares y la categoría

sísmica de la obra corresponda aplicar, y es el desplazamiento horizontal permanente del coronamiento del muro, por causa de sismo, que se

considere admisible. El valor de deberá contar con la aprobación del Inspector Jefe. Los componentes horizontal y vertical de las fuerzas de inercia correspondientes a la masa del muro se calcularán empleando los mismos coeficientes kh y kv utilizados en el cálculo del empuje de tierras. La componente vertical se supondrá distribuida uniformemente en todo el volumen del muro. Lo mismo vale para la componente horizontal, en el caso de muros indeformables. En cambio, cuando se trata de muros deformables, se empleará la distribución de la ec. 3 (cláusula 01.06.02 C).

03.11 OBRAS SUBTERRÁNEAS El análisis y diseño sísmico de tuberías y ductos enterrados, revestimientos de túneles, piques, cavernas, chimeneas de equilibrio y galerías se hará suponiendo que, durante el sismo, el medio circundante (suelo o roca) impone a la estructura sus propios desplazamientos vibratorios de campo libre, es decir, aquellos que se desarrollarían en el medio si la obra no existiera. Las curvaturas, deformaciones longitudinales y distorsiones angulares para las cuales se haga la verificación o diseño deben ser las más desfavorables que es razonable esperar a la profundidad en que se encuentra la obra, para los distintos tipos de ondas sísmicas que puedan afectar al sitio. Para definir el movimiento del medio que servirá de base al cálculo, las Especificaciones Técnicas Particulares indicarán los siguientes parámetros :

aceleración y velocidad máxima de las partículas en la superficie del medio

velocidades de propagación de los diversos tipos de ondas elásticas en el medio que rodea a la obra, o antecedentes suficientes que permitan determinarlas (módulos de elasticidad, densidad, índices de calidad de roca, etc.)


En el cálculo se tendrán en cuenta la atenuación de las amplitudes de la aceleración y de la velocidad de las partículas del medio con la profundidad, el ángulo de incidencia que sea más desfavorable según el tipo de onda de que se trate, la coherencia del movimiento y los efectos relacionados con heterogeneidad del medio (paso de un tipo de suelo a otro, p.ej.). Se emplearán las siguientes fórmulas básicas para calcular las deformaciones, distorsiones angulares y curvaturas correspondientes a las ondas del cuerpo a la profundidad de la obra: Ondas de compresión y dilatación:

v

a2

(47)

Ondas de cizalle:

v

,

v

2

,

a

2 (48)

El significado de los símbolos empleados es el siguiente: a = amplitud de la aceleración de las partículas del medio v = amplitud de la velocidad de las partículas del medio

= velocidad de propagación de las ondas de compresión y dilatación

= velocidad de propagación de las ondas de cizalle

= deformación (alargamiento o acortamiento por unidad de longitud)

máxima

= distorsión angular máxima

= curvatura máxima

todos ellos a la profundidad de la obra en proyecto.

03.12 TUBERÍAS EXTERIORES El análisis sísmico de tuberías metálicas exteriores sobre apoyos aislados de cualquier tipo (sillas de apoyo, pedestales, bloques de anclaje) se hará, en general, por el método estático, empleando para C y Cv los valores:


Ca

g

1

2 C Cv

1

2 (49)

que se aplicarán a todos los pesos involucrados, incluido el total del contenido. Cuando la relación D/t entre el diámetro y el espesor sea menor que 150, la tubería se analizará como una viga continua sobre apoyos fijos, considerando las juntas de dilatación y las juntas flexibles como rótulas estructurales. Para D/t > 150, la tubería se analizará como cáscara cilíndrica, especialmente en la vecindad de los apoyos. Excepcionalmente y cuando así lo dispongan las Especificaciones Técnicas Particulares, la tubería se analizará por métodos dinámicos, suponiendo la excitación aplicada en los apoyos en la forma que dichas especificaciones prescriban. Para el coeficiente de modificación de la respuesta se usará R= 4.

03.13 TORRES DE TOMA Las disposiciones de la presente cláusula son aplicables a torres de toma formadas por una estructura independiente (no ligada estructuralmente al muro de la presa o a otra estructura mayor). Si no se cumple esta condición, se analizará la torre de toma como un sistema secundario, como se dispone en la cláusula 03.06. Con la excepción obvia de las torres de toma con simetría de revolución, el análisis sísmico se efectuará, separada e independientemente, para dos direcciones horizontales que se consideren críticas. Se usará el método modal espectral, con un mínimo de tres modos para cada dirección de análisis. El cálculo se llevará a cabo para dos condiciones: embalse vacío y embalse lleno. La torre se modelará como una viga que se deforma sólo por flexión, sin

efectos P-. En el cálculo de las frecuencias y funciones modales se supondrá que no hay amortiguamiento y que los desplazamientos tienen la misma dirección que la excitación sísmica horizontal. El amortiguamiento se incorporará en el modelo como una fracción del amortiguamiento crítico aplicable a cada modo.

Para la condición de embalse vacío se adoptará = 0,03, para los modos superiores. El amortiguamiento del modo fundamental se evaluará como se indica en la sub-cláusula 03.14.02 (ec. 52).

En la condición de embalse lleno se usarán los valores de válidos para la condición de embalse vacío, aumentados en 0,02. La masa del sistema por unidad de alto, m(z), se evaluará como se indica a continuación:


a) Para la condición de embalse vacío: m (z) = m o (z) (50)

b) Para la condición de embalse lleno: m (z) = m o (z) + m i (z) + m e (z) (51) z = coordenada vertical m o (z) = masa de la torre propiamente tal (estructura), sin descontar el

efecto de flotación, por unidad de altura. m i (z) = masa del agua adherida interior, por unidad de altura m e (z) = masa del agua adherida exterior, por unidad de altura

Se supone que las masas mi (z) y me(z) se mueven solidariamente con la estructura. Cuando la torre es un cuerpo de revolución, las masas m i(z) y m e (z) se podrán evaluar empleando los resultados establecidos para estanques y torres cilíndricas, empleando como radio del cilindro r i (z), si se trata de mi (z), y re (z) si se requiere evaluar me (z). Aquí r i(z), re (z) son, respectivamente, los radios interior y exterior de la torre en la sección de coordenada vertical z. Si la sección de la torre fuera rectangular, m i (z) se puede evaluar usando las expresiones para estanques rectangulares, mientras que me (z) se evaluará como si la torre fuera un cilindro de diámetro igual a la diagonal de un cuadrado de lado igual al menor o al mayor de los lados de la sección rectangular exterior de la torre, según que la dirección de la acción sísmica sea longitudinal o transversal. Se agregará, además, una masa M1, ligada elásticamente a las paredes interiores de la torre, para representar el modo fundamental del movimiento ondulatorio superficial del líquido interior. Para el cálculo de la masa M1 y la forma como debe ir ligada al resto del sistema se seguirán los mismos criterios empleados en el modelo de Housner para estanques de pared rígida. Las acciones sísmicas verticales se asimilarán a un campo de aceleraciones vertical, uniforme y constante de intensidad ± a/2 , donde a es la aceleración horizontal máxima en la superficie del terreno establecida en las Especificaciones Técnicas Particulares. Para la evaluación de los espectros de diseño correspondientes a las acciones horizontales se empleará un factor de modificación de la respuesta R = 4,5.

03.14 CHIMENEAS


03.14.01 General En la elección de las direcciones de análisis se deberá considerar la ubicación de orificios y otras singularidades (entradas de ductos, puertas de inspección y limpieza, etc.). Cuando se trate de chimeneas cuyo fuste no llega directamente a la fundación, se tendrán en cuenta, además, las direcciones privilegiadas que pudiere tener la estructura soportante. Consideraciones análogas valen para chimeneas no autosoportantes (atirantadas, apoyadas lateralmente en una estructura) o chimeneas con más de un ducto de humo. En casos especiales, resultará necesario efectuar el análisis según más de dos direcciones horizontales; tal eventualidad será señalada en las Especificaciones Técnicas Particulares. Las acciones sísmicas verticales se asimilarán a un campo de aceleraciones vertical, de intensidad uniforme y constante igual a la mitad de la aceleración horizontal máxima en la superficie del terreno, dirigido hacia arriba o hacia abajo según cual de los sentidos resulte más adverso. El fuste de la chimenea se modelará como una viga que se deforma

exclusivamente por flexión, sin efectos P-. Es decir, se despreciarán los momentos de flexión adicionales producidos por las fuerzas verticales como consecuencia de los desplazamientos laterales debidos al sismo. En el análisis se incluirán las masas del fuste, ductos, revestimientos, blindajes, aislaciones, consolas de apoyo y demás accesorios adheridos a la chimenea. En el caso de chimeneas de acero revestidas con hormigón proyectado (gunite), deberá considerarse la rigidez de flexión adicional aportada por el revestimiento. Las Especificaciones Técnicas Particulares señalarán si acaso es necesario considerar la interacción suelo-estructura. De preferencia, se empleará el método de análisis modal espectral descrito en la cláusula 01.06.03, incluyendo el procedimiento de superposición de las respuestas modales que allí se especifica. El análisis modal será obligatorio en el caso de chimeneas que descansan sobre una estructura soportante. El método estático será aplicable al análisis de chimeneas de altura no superior a 60 m cuyo fuste llegue directamente a la fundación. Se le podrá aplicar a chimeneas de mayor altura solamente en cálculos preliminares estimativos.

03.14.02 Análisis modal espectral En general, bastará calcular los tres primeros modos de vibrar para cada una de las direcciones de análisis. Sin embargo, este número de modos puede ser insuficiente para el caso de chimeneas de hormigón armado, de gran altura, provistas de blindajes metálicos, lo que dependerá del modo de sujeción del blindaje. En todo caso, las Especificaciones Técnicas Particulares señalarán el número de modos que deba emplearse. Se aceptará como hipótesis simplificatoria que la estructura posee modos clásicos de vibrar. En la determinación de las frecuencias y funciones modales se opondrá que no hay


amortiguamiento y que, para cada dirección de análisis, no se producen desplazamientos laterales perpendiculares a la excitación. El amortiguamiento se incorporará como una fracción del amortiguamiento

crítico aplicable a cada modo. Para los modos superiores se usará = 0,03 en

chimeneas de hormigón armado, y = 0,02 en chimeneas de acero. Para el modo fundamental se podrán usar valores mayores que los recién señalados, con el objeto de tener en consideración el amortiguamiento del suelo y las pérdidas por radiación debidas al cabeceo de la fundación. Con este propósito se puede usar la expresión

s s

s

T T

T T

2 2

2 2 (52)

donde:

= amortiguamiento del sistema fundación - estructura en el modo fundamental

s = amortiguamiento de la estructura sobre base fija

(s = 0,03, para chimeneas de hormigón armado;

s = 0,02, para chimeneas de acero)

= amortiguamiento por cabeceo de la fundación (véase Tabla 1.1 para valores típicos)

T = período de cabeceo de la estructura como si fuera un cuerpo rígido sobre fundación elástica

TS = período del primer modo para la estructura con su base fija. El coeficiente de modificación de la respuesta lineal se aplicará de acuerdo con lo establecido en la cláusula 03.04. En general, se usará el valor R = 4,5, salvo que se trate de chimeneas de hormigón armado concretado en sitio cuyo fuste llegue de manera continua hasta la fundación; en este último caso se podrá adoptar el valor R = 5.

03.14.03 Método estático de análisis La fuerza de corte basal se calculará de acuerdo con la fórmula:

H = A(T, )W (53) gR donde:


A(T, ) = ordenada del espectro de respuesta lineal de aceleraciones T = período fundamental de la chimenea

= amortiguamiento expresado como fracción del crítico

( = 0,03, para chimeneas de hormigón armado;

= 0,02, para chimeneas de acero) W = peso total por encima del plano basal g = aceleración de la gravedad R = coeficiente de modificación de la respuesta Para R se usarán los mismos valores especificados en la cláusula 03.14.02. El período fundamental de chimeneas de hormigón armado cuyo fuste llega hasta la cimentación en forma directa se puede estimar mediante la fórmula semi-empírica (Specification for the Design and Construction of Reinforced Concrete Chimneys, ACI Committee 307),

Th

D D Eh

157

3

2

0

, (54)

donde T queda expresado en segundos y los demás símbolos tienen los siguientes significados: h = altura, m Do = diámetro exterior en la base, m Dh = diámetro exterior en la punta, m E = módulo de Young del hormigón, kg f/cm2 Una vez obtenida la fuerza de corte basal, su distribución según la altura y el cálculo de los momentos de flexión y de volcamiento se efectuarán como lo dispone la norma chilena NCh433 Of. 72 en su cláusula 6.2.1. para las estructuras flexibles.

03.15 SILOS, TOLVAS Y BUZONES

03.15.01 Elección del procedimiento de análisis Cuando las paredes del silo se extienden hasta la fundación y el material almacenado descansa directamente sobre el terreno, el análisis sísmico se hará de preferencia siguiendo el método estático. Cuando la estructura contiene depósitos elevados cuyo fondo está por encima del nivel del terreno,


se efectuará, en general, un análisis dinámico, así como también en el caso de silos altos sobre los cuales haya instalaciones importantes que puedan sufrir por efecto de la amplificación del movimiento. Cuando sea necesario efectuar un análisis dinámico, así deberá quedar establecido en las Especificaciones Técnicas Particulares. Las direcciones horizontales de análisis se elegirán atendiendo a la existencia de orificios y otras singularidades (orificio de descarga lateral; posición de las columnas, cuando sea el caso; distribución de los silos en planta, cuando se trata de una batería de silos, etc.). En algunos casos resultará necesario efectuar el análisis para más de dos direcciones horizontales; tal eventualidad será señalada en las Especificaciones Técnicas Particulares.

03.15.02 Método estático Cuando se emplee el método estático, el corte basal H se calculará por la fórmula. H = C(W + W ef) (55) donde W = peso de la estructura y de los elementos adheridos solidariamente a

ella Wef = peso eficaz del material ensilado, definido como se indica enseguida:

Peso total del material ensilado cuando se trata de depósitos de fondo suspendido

El 80% del material ensilado, cuando dicho material descansa directamente sobre el terreno.

C = coeficiente sísmico horizontal establecido en las Especificaciones

Técnicas Particulares. En el caso de silos que tienen depósitos cuyo fondo no descansa directamente sobre el suelo, el valor de C no podrá ser inferior a 0,2.

03.15.03 Método dinámico El cálculo de las solicitaciones sísmicas por el método dinámico se hará suponiendo un amortiguamiento de 5% del crítico. El coeficiente de modificación de la respuesta será el establecido en la Tabla 3.2.

03.15.04 Instalaciones y equipos Cuando el análisis sísmico se hace mediante el método estático, las estructuras auxiliares y los equipos instalados sobre el nivel superior del silo, así como también sus dispositivos de anclaje, se diseñarán para un coeficiente


sísmico horizontal igual a 2,5 C, donde C es el coeficiente sísmico empleado para calcular el corte basal del silo. Si se emplea el método dinámico, las fuerzas de diseño de las estructuras y equipos recién referidos serán las que resulten del análisis dinámico lineal, aplicando los coeficientes de modificación de la respuesta que correspondan al tipo de estructura o de equipo de que se trate.

03.15.05 Estructuras de hormigón armado El diseño de silos, tolvas y buzones de hormigón armado se hará según la norma ANSI/ACI 313-77 "Recommended Practice for Design and Construction of Concrete Bins, Silos and Bunkers for Storing Granular Materials" y los comentarios correspondientes (ACI 313 R-77), salvo en lo referente al análisis sísmico que deberá cumplir con lo establecido en las presentes Especificaciones Técnicas Generales, especialmente en la presente cláusula 03.15. Se observarán además las siguientes recomendaciones:

En el inciso (b) de la cláusula 4.2.1. de la norma ANSI/ACI 313-77, al enumerar las sobrecargas se menciona entre ellas las de viento y sismo, especificando que se diseñará para la mayor de las dos. Conviene agregar que, aun cuando el viento conduzca a solicitaciones mayores que el sismo, los elementos estructurales (columnas, p.ej.) deben detallarse para obtener la ductilidad requerida bajo condiciones sísmicas.

La cláusula 4.6.1. de la norma ANSI/ACI 313-77 se reemplazará por la siguiente:

El fondo de silos y de tolvas se diseñarán para soportar las fuerzas verticales debidas al material ensilado y otras cargas, de acuerdo con lo prescrito en la Sección 4.4. Se entenderá que, bajo condiciones sísmicas, la fuerza vertical ejercida sobre el fondo por el material ensilado es igual al 80% del peso del material. A estas fuerzas se agregarán los esfuerzos térmicos que proceda considerar según la naturaleza del material ensilado. Además de las otras cargas y solicitaciones que corresponda tener en cuenta, las columnas que sostienen el fondo de silos o tolvas deberán ser capaces de soportar las cargas verticales recibidas por el fondo, incluyendo el total del peso del material ensilado cuando la condición de carga considerada incluye las acciones sísmicas.

03.16 TORRES DE ENFRIAMIENTO El diseño de torres de enfriamiento de hormigón armado en forma de hiperboloide de revolución se hará siguiendo las recomendaciones del Comité 334 de ACI-ASCE: "ACI 334. 2R-77 (Rev. 1982). Reinforced Concrete Cooling Tower Shells - Practice and Commentary".


Tal como allí se indica, se podrá emplear el análisis espectral modal suponiendo que la acción sísmica consiste de una sola componente horizontal de dirección arbitraria. El espectro de respuesta lineal empleado en el análisis será el que señalen las Especificaciones Técnicas Particulares. Se supondrá un amortiguamiento de 5% del crítico en todos los modos. La superposición de las respuestas modales se hará según lo prescrito en las presentes Especificaciones Técnicas Generales (cláusula 01.06.03. ec. 8). En el diseño preliminar se adoptará un coeficiente de modificación de la respuesta R = 2,0. En el diseño final se podrá adoptar valores mayores de R siempre que se justifique tal proceder, mediante análisis no lineales, en la forma recomendada en la Sección 4.5. de los Comentarios del Comité ACI-ASCE.

03.17 ESTANQUES CILÍNDRICOS DE GRAN CAPACIDAD FUNDADOS DIRECTAMENTE SOBRE EL TERRENO El diseño sísmico de estanques cilíndricos de acero soldado, fundados directamente sobre el terreno y destinados a contener agua o combustibles líquidos a la presión atmosférica o ligeramente superiores a la atmosférica, se hará siguiendo las disposiciones del Apéndice E de la norma "API Standard 650-Welded Steel Tanks for Oil Storage", 7a. edición, Noviembre de 1980 (ANSI-API 650-1980, Rev. 1, febrero 1984), con modificaciones a las cláusulas que se indican:

Si no se especifican espectros de respuesta E.3.1.: - Coeficiente zonal: se empleará el valor Z = 1, a no ser que las

Especificaciones Técnicas Particulares aplicables a la obra indiquen otra cosa.

- Coeficiente de importancia: se empleará el valor I = 1,25.

E.3.3.1: El Coeficiente C 1 se tomará igual a 0,32. E.3.3.2: El valor de C 2 se calculará por la ecuación

CT

2 0 40 45

23

,

, (56)

donde T es el período fundamental del movimiento ondulatorio del líquido contenido en el depósito, expresado en segundos.

Si se especifican espectros de respuesta E.3.3.3.: Si se han especificado los espectros lineales de respuesta

aplicables en el lugar de la obra, la fórmula para M contenida en la cláusula E.3.1. de la norma API-650 se reemplazará por la siguiente

M = CW 2X 2 + C'(W r H t + W 1X 1) (57)


Los símbolos aquí empleados están definidos en la cláusula recién citada, salvo C y C' que se definen por las expresiones.

C = A(T, ) (58) g R

C' = A(T', ' ) (59) g R

en las cuales:

A(T, ) = ordenada del espectro de aceleraciones para el período T del modo fundamental de oscilación del líquido y el

amortiguamiento = 0,005.

A(T', ') = ordenada del espectro de aceleraciones para el período T' del modo fundamental del sistema formado por la

estructura y el agua adherida y un amortiguamiento ' = 0,02.

R = coeficiente de modificación de la respuesta. Se tomará R

= 3,5. La forma de aplicar esta reducción cuando T' es menor que el período correspondiente al punto final de la rama ascente del espectro de respuesta lineal de aceleraciones, será la que se especifica en la cláusula 03.04.

Aclaraciones E.4.1. y E.4.2. : Se aclara que en la fórmula

WL = 7,9 tb F GHby (60)

y en las expresiones donde aparece G, este símbolo representa un número adimensional igual al cuociente entre la densidad del líquido almacenado y la densidad del agua.

E.4.2.: Se reemplaza la primera fase por la siguiente:

El espesor tb de la placa de fondo debajo del manto no será mayor que el espesor de las planchas de la corrida inferior de la envoltura cilíndrica, pero en ningún caso inferior a 6 mm. (Véase en el texto mismo de la norma API Standard 650, Section 3 - Design, cláusula 3.4 Bottom Plates, subcláusula 3.41)

V Revancha E.8.1.: Para disminuir el riesgo de derrames y prevenir daños en el techo y

en la parte superior de la pared cilíndrica, se dejará una revancha,


r, entre la superficie libre del líquido y la estructura del techo no menor que

r min(m) = 0,10 + 0,25 D m (61)

Se podrán emplear revanchas menores siempre que se modifique adecuadamente la geometría del depósito o se diseñen el techo y sus conexiones con el resto de la estructura para que sean capaces de soportar las fuerzas debidas a las ondulaciones superficiales del líquido.

V Disposiciones adicionales

Para precaver la falla del manto cilíndrico de estanques no anclados por inestabilidad en compresión, se comprobará que se cumple la condición:

Et

DH

W

W

D

H

t

tIa

g

tn

b

2

21

0 1

25

.

. (62)

donde: n = 0,1 + 0,4 H /D (63)

pero, en todo caso n 0,25 Aquí: E = módulo de Young del acero a = aceleración horizontal máxima de diseño, en el terreno g = aceleración debida a la gravedad

= peso del líquido almacenado, por unidad de volumen. Los demás símbolos están definidos en la norma API 650, Apéndice E. Si para cumplir con esta condición se optara por aumentar el espesor t de la corrida inferior de planchas del manto cilíndrico, se aumentarán también los espesores de las demás corridas en la misma proporción.

03.18 ESTANQUES ELEVADOS

Los estanques elevados que contengan líquidos con superficie libre se analizarán como sistemas lineales de varios grados de libertad, descomponiendo la acción del líquido en una componente impulsiva (masa adherida) y en componentes convectivas asociadas con el movimiento de chapoteo.


Se podrá emplear el modelo matemático conocido como modelo de Housner, en el cual el líquido se representa por una colección de masas discretas M 0, M 1, M 2,.... La primera, M 0, corresponde al agua adherida y se mueve solidariamente con el depósito. Las demás, M 1, M 2,...., representan los modos del movimiento de chapoteo y están conectadas elásticamente al depósito. Para el cálculo de estas masas se podrá suponer que las paredes del depósito no se deforman bajo la acción de las presiones hidrodinámicas. Se admitirá como aproximación suficiente emplear sólo dos masas, M 0 y M 1, para representar el líquido. A menos que se pueda justificar otra cosa, se usará la misma razón de amortiguamiento para todos los modos del sistema formado por el líquido y la estructura, de acuerdo con la pauta siguiente:

Estructura de hormigón armado = 5%

Estructura de acero con marcos de nudos rígidos = 3%

Estructura de acero contraventeada con diagonales = 2% Las acciones sísmicas verticales se asimilarán a un campo de aceleraciones uniforme y constante a , igual en intensidad a la mitad de la aceleración horizontal máxima del terreno. Se las considerará actuando simultáneamente con las solicitaciones sísmicas horizontales, en el sentido que resulte más crítico para el elemento estructural sometido a análisis. En particular, el efecto de las acciones sísmicas verticales, así representadas, sobre las presiones ejercidas por el líquido contra las paredes y el fondo del depósito, equivale a multiplicar las presiones hidrostáticas (en reposo) por el factor 1 ± av / g.

03.19 PUENTES

03.19.01 Alcance Las Especificaciones de la presente sección son aplicables al diseño sísmico de puentes de estructuración convencional cuyo tramo más largo tenga una luz libre que no exceda de 80 m. Se entenderá que son puentes de estructuración convencional aquellos cuya superestructura está resuelta a base de vigas o vigas-cajón, rectas, de hormigón (armado, pretensado o postensado) o de acero, ya sean continuas o simplemente apoyadas, con colaboración de la losa del tablero o sin ella. No son aplicables a puentes que tengan otra configuración estructural (colgantes, atirantados, en arco, etc.). Los puentes enterrados (alcantarillas) no necesitarán de análisis ni diseño sísmico, salvo el que corresponda por el incremento dinámico de la presión de tierras durante el sismo contra las paredes (cláusula 03.10). Dicho incremento


no se aplicará si la altura total de la alcantarilla es menor que dos veces el espesor del relleno sobre la clave. La presente Especificación no abarca el análisis y diseño de las fundaciones.

03.19.02 Métodos de análisis a) Método dinámico simplificado

Consiste en analizar la estructura como si fuera un sistema de un grado de libertad, considerando solamente el modo fundamental, para cada una de las direcciones de análisis.

Para modelar la estructura (tablero, vigas, pilas, marcos o machones de apoyo) como un sistema de un grado de libertad, se adoptará para la forma del modo fundamental, para cada dirección de análisis, la configuración deformada estática que resulta de aplicar fuerzas horizontales paralelas a la dirección de análisis y proporcionales a los esos de las diferentes partes de la obra. Se pondrá especial cuidado en representar las condiciones reales de apoyo del tablero; en especial, se deberá incluir en el modelo la deformabilidad de las placas de apoyo de neopreno (elastómeros).

El período fundamental se determinará por el método de Rayleigh, es decir, a partir de la ecuación que resulta de igualar la energía cinética máxima con la energía potencial máxima de la estructura oscilando de acuerdo con la forma modal aproximada obtenida según se ha indicado en el párrafo anterior. Con este resultado y el valor atribuido al amortiguamiento se

obtendrá la ordenada espectral A(T, ), empleando para ello el espectro de respuesta lineal que señalen las Especificaciones Técnicas Particulares. En

estos cálculos se usará = 0,05, a menos que las especificaciones recién mencionadas determinen otra cosa.

El método dinámico simplificado se podrá emplear en el diseño de estructuras relativamente rígidas (T < 0,5 s ) y amortiguamiento

relativamente alto ( 0,05 o mayor) que cumplan, además, con las restricciones de la cláusula 03.19.01. Quedan dentro del campo de aplicación del método dinámico simplificado los puentes de un sólo tramo y los puentes formados por varios tramos independientes, simplemente apoyados sobre cepas cuya altura no exceda de 20 m. Para este efecto, la altura de las cepas se contará desde la línea de socavación correspondiente a la crece media anual hasta el apoyo de las vigas. El análisis se hará, separada e independientemente según las direcciones paralela y perpendicular al eje longitudinal del tablero. Se supondrá que los desplazamientos para cada dirección de análisis se producen precisamente en esa dirección. Por consiguiente, el método no debe aplicarse a puentes con esviaje importante (superior a 15º).


No se aplicará el método a puentes de vigas continuas en los cuales la relación entre las luces de tramos adyacentes no esté comprendida entre 0,8 y 1,25. Tampoco se aplicará el método cuando las cepas tienen alturas, o rigidices laterales, muy dispares.

Finalmente, el método dinámico simplificado no se aplicará cuando el tablero está formado por vigas que tienen rótulas entre dos apoyos consecutivos.

b) Análisis modal espectral

Se podrá aplicar a todos los puentes que cumplan las restricciones señaladas en la cláusula 03.19. 01. El análisis podrá hacerse según las direcciones longitudinal y transversal (paralela y perpendicular al eje del tablero) consideradas separada e independientemente, siempre que el esviaje no exceda de 15º. Para esviajes mayores, la excitación se aplicará sucesivamente según cada una de las direcciones de análisis, pero el modelo deberá considerar que la respuesta es tridimensional. No se superpondrán los efectos correspondientes a las diferentes direcciones para las cuales se efectuó el análisis.

03.19.03 Coeficientes de modificación de la respuesta

En el dimensionamiento de pilas, columnas, marcos de apoyo, se usarán los valores de R indicados en la Tabla 3.2. Para el dimensionamiento de dispositivos de anclaje y de apoyo, así como al diseñar los elementos destinados a limitar los desplazamientos relativos de las vigas respecto de las pilas y estribos, o entre tramos contiguos, se empleará el valor R = 1, tanto para los desplazamientos horizontales como para los verticales.

03.19.04 Holguras y traslapos Las holguras que con el objeto de evitar impactos sea necesario dejar entre tramos adyacentes o entre el tablero y las paredes de los estribos, así como los traslapos necesarios para disminuir el riesgo de caída de tramos cumplirán con las especificaciones contenidas en ATC -6 "Seismic design guidelines for highway bridges" (Oct. 1981).

03.19.05 Acciones sísmicas verticales Se asimilarán a un campo de aceleraciones uniforme y constante de intensidad a v = 0,5 a, donde a es la aceleración máxima horizontal en el terreno establecida en las Especificaciones Técnicas Particulares.


03.19.06 Estribos El empuje de tierras en estribos bajo condiciones sísmicas se calculará según lo especificado en la cláusula 03.10 (en especial, lo especificado en la subcláusula 03.10.05).

03.20 EDIFICIOS

03.20.01 General El diseño sísmico de edificios de oficina o de vivienda y de otras estructuras similares se hará cumpliendo con las disposiciones de la norma NCh 433 Of. 72, en todo lo que no contradiga a las presentes Especificaciones Técnicas Generales. Mientras el Instituto Nacional de Normalización no emita la nueva norma de diseño sísmico actualmente en estudio, los criterios para conciliar las disposiciones de la norma NCh 433 Of. 72 con lo establecido en las presentes Especificaciones se establecerán caso a caso en las respectivas Especificaciones Técnicas Particulares.

03.20.02 Casas de Máquinas Cuando se emplee el método de análisis estático el coeficiente sísmico para las fuerzas horizontales se determinará por la relación:

C = (T) g

donde (T) está dado por las ecs. 27 de la cláusula 03.04 y T corresponde al período natural fundamental en la dirección de análisis.

Para el cálculo de (T) se empleará el valor de a indicado en las

Especificaciones Técnicas Particulares. El valor de se elegirá las indicaciones de la Tabla 1.1. Los períodos de esquina T1 y T2 se pueden elegir iguales a los indicados en la Fig. 1 para el amortiguamiento que corresponda aplicar.

03.20.03 Estructuras soportantes de calderas Se podrá hacer un análisis estático sólo con el propósito de predimensionar la estructura. El análisis definitivo se hará según el método dinámico, siguiendo lo dispuesto en la cláusula 02.06.01.


Empresa de Ingeniería Ingendesa S.A.

ETGI-1.020 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS GENERALES

REQUISITOS DE DISEÑO SÍSMICO PARA EQUIPO ELECTRICO VERSIÓN RESUMIDA

Noviembre 1997


01. DISPOSICIONES DE APLICABILIDAD GENERAL

01.01 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN La presente Especificación establece las bases generales que se deberán

cumplir para el diseño sísmico de equipos mecánicos y eléctricos y sus respectivas estructuras soportantes, anclajes, conexiones y cimentaciones.

01.02 INTENSIDAD SÍSMICA DE DISEÑO Para fines de diseño, la intensidad sísmica en el lugar de emplazamiento de

una obra se caracterizará mediante los parámetros a, v, d que representan, respectivamente, los máximos de los valores absolutos de la aceleración, de la velocidad y el desplazamiento horizontal, en la superficie del terreno.

Los valores son los siguientes: a/g v (cm/s) d (cm) 0,50 50 25 01.03 ESPECTROS DE RESPUESTA LINEAL En general, las solicitaciones sísmicas serán determinadas por medio del

cálculo, a partir de espectros de respuesta suavizados para sistemas de un grado de libertad, linealmente elásticos con amortiguamiento viscoso proporcional a la velocidad relativa.

Las solicitaciones sísmicas se determinarán a partir de los espectros de

respuesta lineal de la Figura 1. Para valores del amortiguamiento no graficados en la figura 1, las ordenadas

espectrales se podrán obtener por interpolación lineal entre las curvas. 01.04 AMORTIGUAMIENTO A menos que los resultados de mediciones experimentales justifiquen otra

cosa el amortiguamiento no podrá ser mayor que 2% para los equipos y sus estructuras soporte. La aplicación de amortiguamientos mayores deberá ser sometida a la aprobación del Inspector Jefe.

01.05 MEMORIA DE CALCULO Las bases generales de cálculo adoptadas, el método de análisis seguido, las

combinaciones de cargas consideradas en el examen de los elementos estructurales, incluidos sus anclajes y conexiones, y los criterios de


aceptación ó rechazo empleados serán expuestos de manera clara y ordenada en una memoria de cálculo.

Las normas, códigos, reglamentos, especificaciones de calidad de materiales

o equipos, procedimientos de pruebas o ensayos y otros documentos que hayan servido de base deberán ser citados de manera precisa.

Cuando la prueba de conformidad con las normas o Especificaciones se base

en todo o en parte en procedimientos analíticos, esos procedimientos se presentarán en la memoria de cálculo, paso por paso, de tal modo que el análisis pueda ser verificado en cada una de sus etapas.

La memoria de cálculo señalará el o los casos más desfavorables

contemplados en la verificación de las exigencias relativas a la resistencia, tensiones admisibles, deformaciones, desplazamientos, estanquidad y otros requerimientos funcionales, según corresponda en cada caso.

La memoria de cálculo deberá incluir los siguientes antecedentes que

servirán de base indispensable para la formulación del modelo matemático que se empleará en el análisis.

a) Características geométricas del sistema analizado:

dimensiones generales de los componentes principales del sistema, incluyendo los elementos estructurales y sus relaciones de incidencia; áreas, módulos resistentes y momentos de inercia de secciones transversales; holguras y tolerancias, según corresponda en cada caso particular.

b) Condiciones de borde para el sistema como conjunto y en las

uniones entre los elementos que lo componen. c) Distribución de las masas de las partes y componentes

principales, elementos adheridos rígidamente a la estructura, cargas permanentes y contenido, según corresponda en cada caso particular.

d) Características mecánicas de los materiales módulos de

elasticidad, punto de fluencia de materiales dúctiles, resistencia a la ruptura, etc.

Cuando se recurra al método dinámico de análisis, la memoria de cálculo

deberá contener una descripción clara y completa del modelo matemático empleado, en la cual se identifiquen los elementos portadores de los parámetros concentrados (masas puntuales, cuerpos rígidos, soportes, amortiguadores, etc.), su forma de acoplamiento y las condiciones de borde externas.


Deberá contener, además, una definición de las coordenadas locales y globales empleadas para describir la configuración del sistema. Se individualizarán las direcciones horizontales según las cuales se haya supuesto que está dirigida la acción sísmica y se dará el número de modos calculados para cada una de ellas.

En la memoria de cálculo no podrán faltar los siguientes resultados:

matrices de masas y de rigideces, frecuencias y vectores modales, masas de los osciladores modales equivalentes, coeficientes de participación de los modos. Constarán, además, las solicitaciones sísmicas en cada uno de los elementos sometidos a verificación, para cada modo y cada una de las direcciones de análisis, junto con las solicitaciones resultantes de la superposición modal espectral. Se harán las verificaciones exigibles para los estados de carga que incluyen la acción sísmica, declarando explícitamente el resultado de ellas.

Si los cálculos han sido efectuados mediante computador electrónico, se

deberá proporcionar una descripción del programa empleado (o acceso a la guía del manual del usuario) con el detalle suficiente para verificar los datos de entrada, interpretar los resultados y determinar si los cálculos cumplen con las presentes especificaciones. En el listado que se entregue debe quedar clara constancia del programa empleado, la estructura sometida a análisis, los datos de entrada, los resultados finales, las unidades utilizadas para expresar las magnitudes físicas y la fecha de procesamiento.

Finalmente, en la memoria de cálculo deberá constar de manera expresa y

destacada que se han cumplido las prescripciones contenidas en la presente Especificación.


01.06 MÉTODOS DE ANÁLISIS A no ser que se especifique otra cosa en las Especificaciones Técnicas del

equipo respectivo, se empleará de preferencia el método estático. El uso del análisis dinámico, ya sea por sí solo o bien como instrumento de interpretación y complemento de ensayos y pruebas dinámicas, estará restringido a los casos de equipos dotados de elementos destinados especialmente a disipar energía (amortiguadores) o a limitar los desplazamientos relativos (topes de holgura) y cuya respuesta no pueda ser evaluada por el método estático, o para equipos que por la fragilidad de los materiales de algunos de sus componentes, presentan características especiales en cuanto a su modo de falla, sobretodo si por su complejidad, tamaño o peso resulta imposible o poco práctico someterlos a pruebas dinámicas en mesa vibratoria (por ejemplo: subestaciones encapsuladas y aisladas en gas SF6, transformadores de poder).

01.07 CALIFICACIÓN SÍSMICA EXPERIMENTAL La calificación sísmica se hará mediante una combinación de ensayos y

cálculos y constará de las siguientes etapas: 01. Ejecución de las pruebas de rutina especificadas en las

correspondientes Especificaciones Técnicas del equipo a ser ensayado.

02. Pruebas en mesa vibratoria (cláusula 10). 03. Repetición de las pruebas de rutina indicadas en 01. 04. Análisis mediante memoria de cálculo, para demostrar la idoneidad

del equipo bajo la acción simultánea del sismo y otras cargas. En especial, se analizarán las columnas aislantes, empaquetaduras, pernos y piezas intermedias empleados para la fijación de aisladores, pernos de sujeción del equipo a su estructura de montaje y amortiguadores si éstos están contemplados en el diseño.

05. Excepciones Podrán ser eximidos de toda otra prueba o verificación sísmica los

relés para los cuales de presenten a satisfacción del Comprador los protocolos que demuestren su operación satisfactoria en pruebas sísmicas según la norma ANSI/IEEE C 37.98 - 1978, con un nivel de aceleración de 5g en el rango de 4 a 15 Hz. La misma excepción se hará extensiva a todo tipo de instrumentos y dispositivos de control para los cuales se demuestre su operación satisfactoria con un nivel de aceleración de 5g en el rango de 4 a 15 Hz.


Por otra parte, también podrán ser eximidos de toda prueba o verificación, los elementos para los cuales el Contratista presente, a satisfacción del Comprador, los protocolos que demuestren el cumplimiento de las pruebas y coeficientes de seguridad estipulados en la presente especificación técnica, con un nivel de aceleración de 5g en el centro de gravedad del elemento o equipo.

Podrán no ser sometidos a recalificación sísmica los equipos que ya

hayan sido calificados de acuerdo con la presente especificación técnica, siempre que se trate exactamente del mismo modelo.

02. ACCIONES SÍSMICAS DE DISEÑO

Los equipos y sus estructuras soportantes deberán resistir simultáneamente las acciones sísmicas que se indican a continuación:

a) En dirección horizontal: un movimiento del terreno cuya aceleración,

velocidad y desplazamiento máximos son los indicados en cláusula 01.02.

b) En dirección vertical: un campo de aceleración uniforme y constante

de intensidad igual al 60% de la aceleración horizontal máxima del terreno.

La verificación sísmica se hará para cada una de dos direcciones horizontales

críticas, consideradas separada e independientemente, eligiendo en cada caso la combinación más desfavorable de direcciones y sentidos de las acciones horizontal y vertical.

03. ACCIONES SIMULTANEAS CON EL SISMO

Las solicitaciones sísmicas se combinarán con las solicitaciones dinámicas de servicio y otras provenientes del funcionamiento normal del equipo (peso propio, empuje hidráulico, presión interna, vibraciones, efectos térmicos, efectos eléctricos, etc.). Se considerarán, además, como simultáneas con las anteriores aquellas acciones eventuales cuya probabilidad de concurrencia con el sismo no sea despreciable, como ser torques de cortocircuito, interconexiones con otros equipos, etc.

04. ANCLAJES Y SOPORTES

Los dispositivos de sujeción o anclaje de los equipos deberán diseñarse para impedir su volcamiento y su desplazamiento, ya sea horizontal o verticalmente. Las solicitaciones de diseño deberán determinarse para las combinaciones de estados de carga y de direcciones y sentidos de las fuerzas sísmicas horizontal y vertical que sean las más desfavorables para el elemento sometido a examen.


El diseño y la verificación de los dispositivos mencionados se hará sin contar con el rozamiento que pudiera existir entre las superficies de apoyo.

Se procurará que los dispositivos de sujeción o anclaje no impidan la libre

dilatación térmica. Si esta condición no pudiese ser cumplida de manera clara, deberán agregarse las solicitaciones térmicas a las provenientes de otras acciones.

Siempre que sea posible, los pernos de anclaje se diseñarán sólo a tracción.

Para evitar que queden sometidos a cizalle se dispondrán elementos adicionales de fijación.

05. EQUIPOS RÍGIDOS. ANÁLISIS ESTÁTICO

Equipo rígido será aquel que cumpla las siguientes condiciones: a) forme una unidad independiente montada sobre una fundación única

implantada directamente en el terreno, sin interposición de una estructura soportante;

b) esté desacoplado mecánicamente de otros equipos o estructuras

vecinas; c) que su frecuencia natural más baja, determinada experimentalmente,

sea superior a 30 Hz. Las frecuencias propias de componentes metálicos, como soportes de

baterías y celdas se podrá determinar por el cálculo, tomando en cuenta el peso del equipo montado en ellos.

Los equipos rígidos se podrán verificar y calificar sísmicamente mediante el

método estático, empleando para ello fuerzas sísmicas de diseño dadas por H = 0,6 W V = 0,3 W Tanto H como V se distribuirán en proporción a los pesos de las partes. W

es el peso del equipo. Si se cumple la condición (c), pero no se cumple alguna o ambas de las

condiciones (a) y (b), se podrán aplicar el método estático, haciendo la verificación de que el equipo puede soportar los esfuerzos adicionales asociados con los desplazamientos relativos máximos de sus diversas partes, una respecto de otras, o respecto de los equipos o estructuras con los cuales esté acoplado mecánicamente.


Si no se cumple la condición c) anterior y se conocen la frecuencia natural (fo) y amortiguamiento (%) deberán aplicarse las siguientes fórmulas:

donde, a/g deberá obtenerse a partir de los Espectros de Respuesta Lineal

(Figura 1). La amplificación (a/g) será función de la frecuencia propia (inferior a 30 Hz)

y del amortiguamiento medido en el equipo. En caso que no se conozca el amortiguamiento del equipo se acepta un valor de 2%.

Para hacer estas verificaciones se harán las hipótesis más desfavorables en

lo que se refiere a los sentidos en que actúan las fuerzas sísmicas sobre cada una de las partes, equipos o estructuras acopladas mecánicamente.

06. MÉTODO ESTÁTICO SIN VERIFICACIÓN DE LA FRECUENCIA

FUNDAMENTAL

La verificación y calificación sísmica de los equipos eléctricos y mecánicos mediante la variante del método estático que se especifica a continuación en la presente cláusula se aplicará sólo por excepción y sólo si, a juicio del Inspector Jefe, el mal funcionamiento eléctrico o la acción no deseada del equipo son susceptibles de ser detectados mediante el análisis (p. ej., soportes de baterías estacionarias).

Si no se ha hecho la comprobación experimental de que la frecuencia natural

más baja del equipo supera los 30 Hz, se podrá hacer la verificación y calificación del equipo mediante un análisis estático, adoptando para la componente horizontal y vertical de la acción sísmica de diseño los valores dados por las expresiones:

g

0,6AW=K V

g

1,2AW=H

donde A es la ordenada máxima del espectro de respuesta suavizado que

corresponde aplicar según la cláusula 01.03. El valor del amortiguamiento empleado en la determinación de A deberá ser de 2% (ver cláusula 01.04 de estas Especificaciones). Para los equipos eléctricos montados en estructuras

Wg

a 0,6 =V

Wg

a 1,2 = H


se usará un K =1,5. Valores inferiores de K serán sometidos a la aprobación del Inspector Jefe.

07. ANÁLISIS DINÁMICO MODAL ESPECTRAL

La estructura o equipo analizado se representará por un modelo lineal de parámetros concentrados.

El modelo matemático del equipo analizado deberá incluir un número

suficiente de elementos para que todos los componentes importantes del equipo estén representados y para que se puedan reproducir los modos de vibrar con frecuencias hasta 35 Hz, y que se cumpla que la suma de las masas modales represente a lo menos el 95% de la masa total del equipo. La determinación por el cálculo de las frecuencias naturales y de los vectores modales que se emplearán en la evaluación de la respuesta se podrá hacer suponiendo que no hay amortiguamiento.

Para determinar el aporte de cada modo natural a las solicitaciones (fuerzas

internas, momentos de flexión, etc.), se calculará el esfuerzo de corte base Hj contribuido por el modo de orden j mediante la ecuación:

Hj = Cj Mj

donde Cj es el coeficiente sísmico modal de diseño para el modo j,

determinado según se indica más adelante, y Mj es la masa del oscilador modal equivalente calculada mediante la fórmula:

)( m

) m( = M 2

iji

2iji

j

en que ij es la amplitud del movimiento de la masa mi cuando el sistema

oscila libremente en el modo j; el índice i está para individualizar las masas consideradas en el modelo y las sumatorias abarcan a todas las masas.

El coeficiente Cj se obtendrá de la ecuación Cj = A (Tj) donde A (Tj) es la ordenada del espectro de respuesta lineal evaluada para

el período y amortiguamiento de 2% de acuerdo a lo establecido en la cláusula 01.04 de estas Especificaciones.

Las solicitaciones S resultantes de la superposición de las solicitaciones

modales Sj se obtendrán de la ecuación:


3r S 2

1+|S|

2

1= S 2

j

r

1=J

j

r

1=J

donde r indica el número de modos incluidos en el análisis con frecuencias

hasta 35 Hz, y

Junto con las solicitaciones dinámicas debidas a la excitación sísmica horizontal, se considerarán las solicitaciones estáticas debidas a la gravedad aumentadas o disminuidas por efecto del campo vertical de aceleraciones considerando en cada caso la combinación más desfavorable de direcciones y sentidos.

08. ESFUERZOS DE ACOPLAMIENTO MECÁNICO

Deberá verificarse por medio de ensayos o del análisis que el acoplamiento entre componentes o subsistemas es suficientemente flexible para poder despreciar la interacción entre los componentes o subsistemas dentro del rango de las amplitudes máximas previstas. Esta exigencia se cumplirá mostrando que:

1) El acoplamiento tiene holgura suficiente para admitir desplazamientos

iguales o mayores que la suma de los desplazamientos relativos de cada uno de los dos componentes respecto del terreno. Si los componentes no están montados sobre una fundación común, deberá tomarse en cuenta tal circunstancia.

2) Las frecuencias naturales de los componentes o subsistemas no

quedan afectadas de manera importante por el hecho de que haya o no acoplamiento.

3) Las fuerzas generadas por el acoplamiento como consecuencia de los

movimientos relativos quedan dentro de la capacidad resistente de los acoplamientos mismos y de los componentes o subsistemas acoplados. Dicha capacidad podrá verificarse por una prueba estática.

Si al hacer las verificaciones recién descritas, resultare que el acoplamiento

afecta de manera significativa al comportamiento conjunto de los componentes acoplados, deberá efectuarse un análisis modal espectral del conjunto.

09. TENSIONES ADMISIBLES

En general, la verificación sísmica de los equipos mecánicos y eléctricos, así como el diseño sísmico de sus estructuras soportantes, elementos de fijación

,.....)H ,Mf( = S jjj


y anclajes, se harán siguiente al criterio de las tensiones admisibles sin perjuicio de las verificaciones por desplazamientos admisibles y otros criterios aplicables a equipos particulares.

Para aquellas combinaciones de carga en que esté incluida la acción sísmica,

las tensiones admisibles en los materiales dúctiles de miembros y conexiones estructurales podrán ser hasta un 33% mayores que las tensiones admitidas por la norma acordada para estados de cargas no eventuales, pero sin exceder el 80% de la tensión de fluencia.

Para los materiales frágiles (porcelanas, resinas epóxicas, etc.) la tensión

admisible a la tracción debida a flexión, bajo condiciones sísmicas y cargas simultáneas, no excederá de 55 daN/cm² a menos que el Contratista justifique mediante ensayos que el valor características Rc es superior a 110 daN/cm². En este último caso, las tensiones admisibles no excederán de ½ Rc, en que Rc queda definido por

Rc = R - 2 sr

donde R y sr son, respectivamente, los valores de la media y la desviación

estándar del esfuerzo de ruptura, obtenidos de los resultados de ensayos de ruptura mediante las fórmulas:

1-n

)R-R(R

=R

2i

n

1i=

i

n

1i= =sr n

donde Ri son los valores de los esfuerzos de ruptura observados en los

ensayos y n 3 es el número de aisladores ensayados. Los elementos se

ensayarán con sus accesorios normales de montaje, como los flanges en el caso de los aisladores.

10. PRUEBAS SÍSMICAS

10.01 Los equipos con frecuencia propia inferior a 30 Hz ó cuando se les especifique la verificación por ensayos en mesa vibratoria, serán sometidos a las etapas de verificación indicadas en la cláusula 01.07.

En caso que el equipo sea suministrado con su estructura soportante, los

ensayos serán efectuados al conjunto equipo-estructura. Las pruebas sísmicas en mesa vibratoria descritas en los puntos 10.03, 10.04

y 10.05 de la presente cláusula se llevarán a cabo, independiente y sucesivamente, según las dos direcciones horizontales que se consideren más vulnerables. Cuando dichas direcciones no sean conocidas, las pruebas se realizarán según dos ejes horizontales ortogonales elegidos arbitrariamente.


En todo caso las direcciones de ensayo deberán contar con la aprobación

previa del Inspector.

Si las características estructurales del conjunto fueran susceptibles de cambiar según las diferentes condiciones de servicio, como sería el caso de un polo de desconectador en posiciones "abierto" ó "cerrado", las pruebas deberán efectuarse en cada una de las condiciones de servicio posibles y para cada una de las dos direcciones de ensayo.

Deberán registrarse medidas para verificar cambios de estado (cerrado-

abierto) de elementos tales como relés, contactores, interruptores y desconectadores.

10.02 Calibración de medidores de deformaciones unitarias (strain gauges). 10.03 Ensayo exploratorio de barrido de frecuencia con excitación sinusoidal

horizontal que, dependiendo del equipo, tendrá una aceleración entre la décima parte y la quinta parte de la aceleración del suelo en un rango de 0,1 a 35 Hz con velocidad de crecimiento de la frecuencia inferior a 0,6 oct/min.

10.04 Ensayo de barrido de frecuencia con excitación sinusoidal horizontal

alrededor de cada frecuencia de resonancia encontrada en el ensayo exploratorio anterior (cláusula 10.03) y con un nivel de aceleración de la mesa un 50% mayor que el utilizado en el barrido exploratorio.

10.05 Ensayo de frecuencia fija con excitación sinusoidal horizontal a la frecuencia

principal de resonancia obtenida en los ensayos 10.03 y 10.04 con una excitación en la mesa vibratoria igual o inferior a 0,5 g, de modo de desarrollar en el centro de gravedad de la masa oscilante durante un mínimo de 30 segundos una aceleración igual a la que se obtiene del espectro de respuesta líneal (Figura 1) para el modo en cuestión y en función del amortiguamiento obtenido en los ensayos 10.03 y 10.04 por el método del ancho de banda. Si este método no da precisión suficiente el amortiguamiento se determinará a partir de un ensayo de oscilación libre en la forma especificada en la cláusula 11. El valor de la aceleración obtenida según las indicaciones de este párrafo se multiplicará por 1,5 en caso que el equipo se ensaye sin su estructura soporte.

Durante este ensayo la mesa vibratoria será excitada con una aceleración

sinusoidal vertical igual a 0,3 g en forma simultánea e independiente de la excitación horizontal.

Si a juicio del Inspector no existen acoplamientos entre la frecuencia

principal y las frecuencias de resonancia superiores, para cada una de estas frecuencias se hará una prueba de batimiento sinusoidal consistente en la


aplicación de un tren de cinco batimientos formados por cinco ciclos de oscilación cada uno, separados entre sí por pausas suficientemente largas para que la interferencia entre los efectos de los batimientos sucesivos sea despreciable.

La mayor aceleración de la mesa vibratoria durante cada batimiento será

igual al 60% de la aceleración de diseño, en la base del equipo. 10.06 En el caso de existir dos o más frecuencias de resonancia cercanas que

puedan producir acoplamientos o en caso de equipos complejos (GIS, bancos de condensadores, etc.) o cuando se estipule en las Especificaciones Técnicas del equipo respectivo, el ensayo de frecuencia fija con excitación sinusoidal podrá ser complementado o reemplazado, con la aprobación previa del Inspector por un ensayo de multifrecuencia triaxial basado en la recomendación IEC, cuya especificación básica es la siguiente:

a) El ensayo se hará excitando la mesa en 3 direcciones simultáneas e

independientes entre sí. A menos que el Inspector establezca otra cosa, las direcciones de ensayo serán en el sentido de los 2 ejes principales de simetría contenidos en el plano horizontal y en sentido vertical.

b) Los acelerogramas sintéticos deberán generarse con una resolución

de 1/12 de octava. c) Las aceleraciones máximas a obtener durante el ensayo de

calificación deberán ser: 0,5 K g en las direcciones horizontales. 0,3 g en la dirección vertical. Con K = 1,0 en el caso de equipos ensayados con estructura soporte

y K = 1,5 en el caso de equipos ensayados sin estructura soporte. d) Los espectros de frecuencia de ensayo deberán estar por sobre los

espectros de frecuencia requeridos para todo valor de frecuencia entre 0,5 y 35 Hz. Además, en equipos ensayados sin su estructura soporte los espectros de frecuencia de ensayo deberán ser iguales a 1,5 veces los espectros de frecuencia requeridos para el rango de frecuencias entre 0,5 y 20 Hz.

e) La duración de la parte fuerte del histograma será de 45 segundos

como mínimo. Durante los ensayos dinámicos deberán registrarse, a lo menos, las

aceleraciones verticales y horizontales tanto de la mesa vibratoria como del


equipo bajo prueba y de los esfuerzos en los puntos más críticos del equipo. Para estos efectos, el Contratista someterá a la aprobación del Inspector una proposición con los instrumentos y puntos de medida 1 mes antes de la realización de los ensayos.

10.07 Si la fábrica presenta antecedentes experimentales obtenidos de ensayos

idénticos a los de las letras 10.01 a 10.06 anteriores en equipos similares cuyas tensiones nominales son iguales o superiores a los del presente suministro el Inspector Jefe podría aceptar no efectuar la determinación experimental indicada en las cláusulas 10.01 a 10.07.

10.08 ANÁLISIS DE VERIFICACIÓN DE LOS CRITERIOS SÍSMICOS Con los valores reales de aceleraciones y solicitaciones mecánicas obtenidas

en los ensayos 10.01 a 10.06 se hará un recálculo de la verificación analítica indicada en la cláusula 01.05.

Se considerará que el equipo está calificado sísmicamente si: a) por medio

de este análisis se verifica el cumplimiento de lo estipulado en las cláusulas 02 y 03 sin exceder los límites especificados en la cláusula 09 y b) si las pruebas de rutina estipuladas en las cláusulas 01.07.01 y 01.07.03 no presentan diferencias entre sí, salvo las atribuibles a la precisión de las medidas.

11. PRUEBAS DE OSCILACIÓN LIBRE

01. Los equipos cuyo amortiguamiento no haya podido ser determinado con precisión durante los ensayos exploratorios de las cláusulas 10.03 y 10.04, serán sometidos a un ensayo de oscilación libre el que se efectuará en condiciones de armado como para ser energizado normalmente y será fijado sobre una base rígida por los medios previstos en su diseño.

Una fuerza de tracción horizontal equivalente a un tercio del peso del

elemento oscilante deberá ser aplicada en su centro de gravedad y luego interrumpida bruscamente, registrándose las oscilaciones correspondientes.

El registro de las oscilaciones deberá realizarse, por medios que

proporcionen sensibilidad y precisión suficientes para determinar el decremento de la amplitud de las oscilaciones, en función del tiempo transcurrido desde la interrupción de la tracción. El factor de amortiguamiento se determinará de acuerdo con la fórmula:

Razón de amortiguamiento1)+(y1/ynln+ n.4.

1)+(y1/ynln =

222


donde y1= amplitud de la primera oscilación libre tomada para el

cálculo. yn+1 = amplitud de la enésima oscilación libre después de

transcurridos n ciclos desde la primera oscilación tomada para el cálculo (y1).

Cuando el Inspector lo estime necesario, podrá señalar que el ensayo

de oscilación libre se realice separada e independientemente para más de una dirección de aplicación de la fuerza.

12. CALIFICACIÓN DEL LABORATORIO

La ejecución de las pruebas en mesa vibratoria serán efectuadas en un laboratorio especializado, el cual deberá ser calificado por el Inspector Jefe. Los antecedentes necesarios para llevar a cabo esta calificación deberán ser entregados por el Contratista en un plazo máximo de 60 días después de firmado el Contrato.

Etg 1015 diseno sismico endesa

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