Análisis inelástico de estructuras industriales arriostradas: análisis pos-pandeo de configuración crus y v invertida

Abstract

En Chile las estructuras industriales se encuentran normadas por la NCh2369.0f2003 (Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales) que entrega los requisitos y exigencias mínimas que deben cumplir estas estructuras. Sin embargo, esta norma no asegura el correcto funcionamiento operacional y de seguridad de las estructuras industriales, por lo que es labor fundamental del ingeniero lograr la estructuración funcional requerida. El objetivo de esta memoria es determinar la suficiencia de los requisitos de diseño normativos establecidos en la NCh2369.0f2003 para estructuras que posean arriostramientos concéntricos en configuración Cruz y V invertida. En aquellos casos que se visualicen falencias normativas, se proponen requisitos complementarios que ayuden a lograr los objetivos que la filosofía de diseño sismo-resistente en Chile establece para las estructuras industriales. Para lograr el objetivo se diseñaron 2 estructuras chilenas reales (Un Silo de 650 toneladas, dividido en 4 escenarios, y un Marco Arriostrado de un edifico industrial) de acuerdo con la NCh2369.0f2003 y se verificaron mediante análisis tiempo-historia no lineales con registros artificiales compatibles al espectro de demanda correspondiente a zona sísmica 3 y suelo tipo 11., lugar donde se encuentran dichas estructuras. Mediante este análisis se muestra que el diseño elástico no es suficiente para la estructura del silo en sus 4 escenarios, puesto que sus elementos columnas plastifican, generando el colapso estructural. Con la propuesta de diseño implementada, se logra un mejor diseño de la estructura, evitando el colapso producido por plastificaciones en la columna. Por otra parte, el marco plano no colapsa, por lo que parece suficiente el diseño elástico de la NCh2369.0f2003.

In Chile industrial structures are regulated by the NCh2369.0f2003 find (seismic design of structures and industrial facilities) that provides the requirements and minimum requirements to be met by these structures. However, this rule does not ensure the correct operational and safety of industrial structures functioning, so it is vital work of the engineer achieve the required functional structure. The Aim of this report is to determine the adequacy of regulatory requirements set out in NCh2369.0f2003 design for structures having concentric bracings in inverted V configuration Cross. In cases where regulatory failures are displayed, additional requirements that help achieve the objectives that the philosophy of seismic-resistant design in Chile is set for industrial structures are proposed. To achieve the objective two real Chilean structures were designed (A Silo of 650 tonnes, divided into 4 stages, and Bracing frame industrial building) according to NCh2369.0f2003 were designed and verified by analyzing nonlinear time-history with records compatible spectrum corresponding demand for seismic zone 3 and artificial soil type 11., where such structures are found. This analysis shows that the elastic structure desigrí is not sufficient for silo in its 4 scenarios, since all plasticized elements, including columns, which generate structural collapse. lmplemented with the proposed design is achieved a correct design of the structure, preventing the collapse produced by laminations over the column. By the other hand the plane framework does not collapse, so it is sufficient the elastic design for NCh2369.0f2003.