Especificación PDVSA JA-221, Diseño sismorresistente de instalaciones industriales
Objetivo
Establecer los requerimientos mínimos para
diseño, evaluación o refuerzo sismorresistente de
instalaciones industriales de PDVSA.
Alcance
Esta especificación establece las disposiciones
generales de análisis y diseño para instalaciones
industriales pertenecientes a PDVSA ubicadas en zonas
sísmicas, dentro del territorio de Venezuela.
Se establecen además los criterios de
evaluación estructural que deben seguirse para la
adecuación, remodelación, rehabilitación,
reforzamiento o reparación de una instalación
existente.
La caracterización de la amenaza sísmica
en edificaciones se regirá por la Norma COVENIN 1756. No
obstante, se incluyen en estas especificaciones recomendaciones
de modelaje estructural.
Dentro del contexto de esta especificación,
sólo se contempla el análisis y la
consideración de sismos tectónicos. No se incluyen
sismos inducidos.
Definiciones y
Notación
4.1 Definiciones
4.1.14 Cedencia: Es la condición
caracterizada por plastificación de la región mas
solicitada del sistema resistente a sismos, tal como la
formación de la primera rótula plástica en
un componente importante del mismo.
Corrección: "Es la condición caracterizada
por la deformación plástica de la región mas
solicitada del sistema resistente a sismos, tal como la
formación de la primera rótula plástica en
un componente importante del mismo"
Comentario: Se sugiere cambiar el término
"plastificación" por el término "deformación
plástica" para dar un mayor entendimiento del concepto de
Cedencia.
4.1.17 Demanda de Ductilidad: Es la exigencia de
ductilidad que se origina en la estructura cuando está
sujeta a los movimientos sísmicos de diseño como
los aquí estipulados (véase Ductilidad y Factor de
Ductilidad)
Corrección: "Es la exigencia de ductilidad que se
origina en la estructura cuando está sujeta a los
movimientos sísmicos de diseño conforme a los
aquí estipulados (véase Ductilidad y Factor de
Ductilidad)"
4.1.19 Efectos de Sitio: Es la
modificación de la señal debido a la influencia de
las condiciones geológicas y topográficas, se
conoce como efecto de sitio y consiste en la amplificación
de dicha señal en varios órdenes de
magnitud.
Corrección: "Es la modificación de la
señal debido a la influencia de las condiciones
geológicas y topográficas, basada en la
amplificación de dicha señal en varios
órdenes de magnitud."
Comentario: Se sugiere eliminar "se conoce como
efecto de sitio" ya que es redundante en la definición del
texto señalado.
4.1.20 Efecto P-Delta: Es el incremento de
momentos flectores que tienen los elementos verticales (columnas)
de un pórtico cualquiera, de cualquier material, por el
efecto del desplazamiento horizontal de las plantas y el
consiguiente desplazamiento de las cargas verticales.
Corrección: "Es el incremento de momentos
flectores que tienen los elementos verticales (columnas) de un
pórtico de cualquier material, por el efecto del
desplazamiento horizontal de las plantas y el consiguiente
desplazamiento de las cargas verticales."
Comentario: Se sugiere eliminar el término
"cualquiera" ya que es redundante en la definición del
texto señalado.
4.1.23 Estado Límite: Es la
condición en la cual una estructura o una parte de ella,
cesa de satisfacer una o más de las funciones para las
cuales fue diseñada. Pueden clasificarse en dos
categorías: (1) estados límites de servicio,
relacionado a las condiciones de uso de la estructura y (2)
estados límites de agotamiento, que corresponden a la
capacidad portante de la estructura; normalmente la seguridad
estructural es referida a este tipo de estados
límites.
Corrección: "Es la condición en la cual
una estructura, miembro o componente estructural, cesa de
satisfacer una o más de las funciones para las cuales fue
diseñada. Pueden clasificarse en dos categorías:
(1) estados límites de servicio, relacionado a las
condiciones de uso de la estructura y (2) estados límites
de agotamiento, que corresponden a la capacidad portante de la
estructura; normalmente la seguridad estructural es referida a
este tipo de estados límites"
4.1.36 Respuesta Sísmica: Es la que
describe la respuesta dinámica de una estructura dada, a
acciones de tipo sísmico.
Corrección: "Es la que describe la respuesta
dinámica de una estructura dada, a acciones de origen
sísmico"
4.1.38 Rótula
Plástica: Es una zona de cedencia que se forma en un
componente del sistema resistente a sismos, en la cual pueden
ocurrir incrementos importantes en las rotaciones
inelásticas alternantes, sin modificaciones significativas
del momento actuante, el cual es igual al de
agotamiento
Corrección: "Es una zona de cedencia
que se forma en un componente del sistema resistente a sismos, en
la cual pueden ocurrir incrementos importantes en las rotaciones
inelásticas alternantes, sin modificaciones significativas
del momento actuante, el cual es igual al momento de
agotamiento"
Comentario: Se sugiere agregar el termino momento de
agotamiento para hacer una referencia concisa del concepto de
Rótula Plástica.
4.1.44 Zona Sísmica: Es el
área geográfica en la cual se admite que el riesgo
sísmico esperado es similar en todos sus puntos, en un
período de tiempo prefijado. Todos los sitios comprendidos
en dicha área presentan parámetros constantes para
el diseño
Corrección: "Es el área
geográfica en la cual se admite que el riesgo
sísmico esperado es similar en todos sus puntos, en un
período de tiempo determinado. Todos los sitios
comprendidos en dicha área presentan parámetros
constantes para el diseño"
4.2 Notación
h = Altura.
Corrección: "h= Altura medida con
respecto al nivel de base de la estructura, o nivel de
desplazamiento lateral nulo"
Comentario: Se sugiere especificar a que altura se
refiere el término "h", para ello puede agregarse la
corrección señalada.
Superposición con otras
Acciones
mCP + nCV ± qS
q = 1,0 cuando se usen métodos basados en estados
últimos. Para el caso particular de los sistemas contra
incendio se adoptará q = 1,2.
Corrección: "q = Se adoptará 1,0 cuando se
usen métodos basados en estados últimos. Para el
caso particular de los sistemas contra incendio se
adoptará q = 1,2"
1,1 CP +1,0 CV ± 1,0 S (5.1a)
0,9 CP ± 1,0 S (5.1b)
Comentario 5.1ª y 5.1b: Se sugiere no utilizar
espacios al momento de colocar los decimales, es decir, en vez de
1, 0; debería emplearse 1,0.
Tabla 2. Forma Espectral tipificada y factor
f
Notas:
b. Si Ao < 0, 15, úsese S4
c. Si Ao < 0, 15, úsese S3
Comentario: Se recomienda unificar criterios de
espacios al momento de colocar decimales, es decir, en vez de 0,
15; debería emplearse 0,15.
Observaciones:
Ao = a/g (8.3)
Log MD = ( Mw – 6,69) / 0,74 (8.5)
Dp = Mo / (µ Ar) (8.10)
Comentario: Se sugiere unificar criterio de espacios
con respecto a la división (/).
c = raíz a la cuarta de D/beta* (9.5)
Comentario: Se recomienda especificar el significado
de la notación c empleado en la ecuación
9.5.
Ecuación 8.2
Ecuación 11.2
Comentario: Se sugiere unificar criterios al momento
de utilizar el espacio antes de los
paréntesis.
Ecuación A4.1 (7.1)
Ecuación A4.1 (7.2)
Ecuación A4.1 (7.3)
Comentario: Se sugiere unificar criterio de espacios
con respecto a la división (/).
Ejemplos
Numéricos
Ejemplo 1 Pág. 45
A.5.2.1 (8.2.1) Opción 1
Ejemplo 1:
Sea una zona sísmica definida por a* = 62cm/s2 y
? = 3,6. Sea una instalación con un valor prefijado de p1
= 0,002 (o período de retorno de 500
años).
Corrección: "Sea una zona sísmica definida
por a* = 62cm/s2 y ? = 3,6. Sea una instalación con un
valor determinado de p1 = 0,002 (o período de retorno de
500 años)"
Comentario: Corregir fórmula A.5.2 (8.7) ya
que le falta el signo negativo al exponente (1/
?).
Con la fórmula corregida de la siguiente
manera:
a = a* [- ln (1 – p1)] ^ (-1/ ?)
a = 62 * [- ln (1 – 0,002)] ^ (-1/
3,6)
a= 348 cm/s2
Comentario: Corregir decimales de probabilidades de
excedencia del ejemplo 1 usando fórmula A5.2
(8.6.a)
Para t = 30 años P* = 0,0583
Para t = 50 años P* = 0,0953
Para t = 100 años P* = 0,182
Ejemplo 2 Pág. 46
Sea la misma zona sísmica del ejemplo anterior
con a* = 62 cm/s2 y ? = 3,6. Sea una instalación con un
valor prefijado de P*0 0,10.
Corrección: "Sea la misma zona sísmica del
ejemplo anterior con a* = 62 cm/s2 y ? = 3,6. Sea una
instalación con un valor prefijado de P*0 0,10"
Comentario: Se recomienda enumerar la fórmula
de períodos de retorno (T) de la siguiente manera A.5.2
(8.9); y además corregir dicha fórmula ya que el
despeje del valor de período de retorno (T) es
incorrecto.
Con la fórmula corregida de la siguiente
manera:
Ejemplo 3 A.5.3 (8.3) Espectros de Respuesta
Elástica.
Comentario: Corregir el valor de ? ya que aparece ? =
32 en la formula y es ? = 3,2.
Con la fórmula corregida de la siguiente
manera:
a = 45*[-ln(0.93) / 50]^ (-1/3,2)
a= 347 gal
Ao = a/g = 347/981 = 0,354
Comentario: Se recomienda especificar que se toma g =
981 gals.
Ejemplo 4 A.5.6 (8.6) Desplazamientos Permanentes de
Fallas Activas
Opción 2:
LogSRL = (Mw-5.08)/1,16
SRL = 10^(-1.38 + 1.02 log SRL)
SRL = 37 km
Comentario: Corregir la nomenclatura de SRL por la
notación LSR (Longitud de la Superficie de
Ruptura).
Opción 3:
Comentario: Corregir el resultado de Dp. En lugar de
dar 87 cm, Dp da un valor de 94 cm.
A.9 (12) Combinación de los efectos debidos a
la acción de las tres componente
sísmicas.
Parrafo N°2: Se debe tener presente que estos
criterios de combinación suponen la independencia
estadística de las tres componentes ortogonales del
movimiento sísmico, razón por la cual se acepta que
sus coeficientes de correlación valen cero. El mismo
criterio se aplica si se añaden las componentes
rotacionales del sismo.
Corrección: "Se debe tener presente que estos
criterios de combinación suponen la independencia
estadística de las tres componentes ortogonales del
movimiento sísmico, razón por la cual se acepta que
sus coeficientes de correlación se consideran nulos. El
mismo criterio se aplica si se añaden las componentes
rotacionales del sismo".
Autor:
Gabriel