Caracterización y diseño de estructuras industriales de pórticos de hormigón armado

Abstract

De acuerdo con la experiencia reunida en los proyectos mineros e industriales desarrollados en Chile en los últimos quince años, ha sido frecuente comprobar que al aplicar el Capítulo 21 de la norma ACI-318 a las estructuras industriales de marcos de hormigón armado, resulten elementos ó encuentros de elementos difíciles de construir debido a la alta cantidad de armadura que requiere el diseño como un marco dúctil o especial, situación que eventualmente puede significar que se impida la colocación del hormigón. Teniendo en cuenta esta situación, en esta memoria se hizo una caracterización de una de las estructuras industriales de marcos de hormigón armado más típicas construidas en Chile y se ha diseñado una estructura de este tipo aplicando las recomendaciones de la ACI-318 y de la NCh 2369 para “marcos especiales o dúctiles” y “marcos intermedios”. Los datos recopilados indican que existe dispersión de criterio en los diseñadores, en cuanto al factor de modificación de la respuesta R a usar, lo que implica distintos coeficientes sísmicos de cálculo considerados. Se ha comparado los requerimientos de armaduras resultantes en ambos casos desde el punto de vista de la demanda requeridas por la acción sísmica. De esta comparación se ha concluido lo siguiente: En la estructura analizada, no hay diferencias al ser diseñada como pórtico intermedio ó como pórtico especial en lo que se refiere a armaduras longitudinales de columnas y losas, con excepción para pórticos especiales se requiere una mayor cantidad de estribos a lo largo de la columna y estribos dentro de los nudos. En el tipo de estructura analizada no hay problemas con la disposición de las armaduras calculadas dadas las secciones de hormigón que posee la estructura. Para evitar interpretaciones, se propone que la norma sísmica defina más específicamente los valores de R y ξ para estas estructuras y que contemple los requerimientos que demandan las condiciones de operación y de continuidad de funcionamiento de este tipo de instalaciones industriales, que tienen esfuerzos axiales, flexión y corte bajos y que durante un sismo no incursionan en rangos inelásticos.