NRF-138-PEMEX-2012

Número de documento NRF-138-PEMEX-2012 14 de julio 2012

COMITÉ DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS Y ORGANISMOS SUBSIDIARIOS

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SUBCOMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS

DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO TERRESTRES (Esta norma cancela y sustituye la NRF-138-PEMEX-2006 del 14 de septiembre de 2006, las especificaciones P.2.0131.02, P.2.0131.04, P.2.0131.05 , y la GNT-SSNP-C001-2005 en lo relativo a lo de diseño de estructuras de concreto)

NRF-138-PEMEX-2012 Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios

DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO TERRESTRES

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Esta Norma de Referencia se aprobó en el Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios en la sesión extraordinaria 01-12, celebrada el 27 de abril de 2012.




Esta Norma de Referencia se aprobó en el Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios en la sesión extraordinaria 01-12, celebrada el 27 de abril de 2012.




CONTENIDO CAPÍTULO

PÁGINA

0.

INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................................4

1.

OBJETIVO. ......................................................................................................................................................4

2.

ALCANCE........................................................................................................................................................4

3.

CAMPO DE APLICACIÓN. ............................................................................................................................5

4.

ACTUALIZACIÓN. ..........................................................................................................................................5

5.

REFERENCIAS. ..............................................................................................................................................5

6.

DEFINICIONES. ..............................................................................................................................................6

7.

SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS ...................................................................................................................7

8.

DESARROLLO...............................................................................................................................................8

9

8.1.

Alcance de los servicios .................................................................................................................... 8

8.2.

Requerimientos de los servicios ....................................................................................................... 9

8.3.

Documentación requerida ............................................................................................................... 25

8.4.

Criterios de Aceptación. .................................................................................................................... 29

RESPONSABILIDADES. .............................................................................................................................30

10 CONCORDANCIA CON NORMAS MEXICANAS O INTERNACIONALES. ..........................................31 11 BIBLIOGRAFÍA. ............................................................................................................................................31 12 ANEXOS. .......................................................................................................................................................31 Anexo 12.1. 12.1. Especificación de de los servicios ....................................................................................................31 Anexo 12.2 Tablas ................................................................................................................................................33 Anexo 12.3. Requisitos que debe cumplir un documento “equivalente” ......................................................40


0.



INTRODUCCIÓN

Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios, requieren contar con un documento que indique los requisitos que se deben cumplir en la ingeniería de estructuras de concreto en sus instalaciones. Con el objeto de unificar criterios, aprovechar las experiencias y conjuntar los resultados de las diversas áreas de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios, se emite la presente norma de referencia. Este documento normativo se realizó en atención y cumplimiento a: Ley de Petróleos Mexicanos y su Reglamento Ley Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento. Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas y su Reglamento. Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público y su Reglamento. Guía para la Emisión de Normas de Referencia de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios (CNPMOS001 Revisión 1 del 30 de septiembre de 2004). En la elaboración de esta Norma de Referencia participaron: Petróleos Mexicanos PEMEX - Gas y Petroquímica Básica PEMEX - Exploración y Producción PEMEX - Refinación PEMEX - Petroquímica Instituto Mexicano del Petróleo Swecomex / CARSO

1.

OBJETIVO.

Establecer los requisitos técnicos y documentales que se deben cumplir en la ingeniería de estructuras de concreto en las instalaciones y centros de trabajo de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios

2.

ALCANCE.

Esta Norma establece los requerimientos técnicos y documentales para la ingeniería de estructuras de concreto. Esta Norma no aplica para cimentaciones y estructuras costa afuera. Esta norma cancela y sustituye la NRF-138-PEMEX-2006 del 14 de septiembre de 2006, las especificaciones P.2.0131.02, P.2.0131.04, P.2.0131.05, y la GNT-SSNP-C001-2005 GNT-SSNP-C001-2005 en lo relativo a lo de diseño de estructuras estructuras de concreto.

3.

CAMPO DE APLICACIÓN.

Esta norma de referencia es de aplicación general y observancia obligatoria en la contratación de los servicios objetos de la misma, completos o parciales que se lleven a cabo Petróleos Mexicanos y Organismos




Subsidiarios. Por lo que debe ser incluida en los procedimientos de contratación: licitación pública, invitación a cuando menos tres personas, o adjudicación directa, como parte de los requisitos que se debe cumplir.

4.

ACTUALIZACIÓN.

Esta norma de referencia se debe revisar y en su caso modificar al menos cada 5 años o antes, si las sugerencias y recomendaciones de cambio lo ameritan. Las sugerencias para la revisión y actualización de esta norma, deben enviarse al Secretario del Subcomité Técnico de Normalización de PEMEX, quien debe programar y realizar la actualización de acuerdo a la procedencia de las mismas y en su caso, inscribirla dentro del Programa Anual de Normalización de Petróleos Mexicanos, a través del Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios. Las propuestas y sugerencias de cambio deben elaborarse en el formato CNPMOS-001-A01 de la “Guía para la Emisión de Normas de Referencia” CNPMOS-001 Rev.1 y dirigirse por escrito al: Subcomité Técnico de Normalización de Petróleos Mexicanos. Avenida Marina Nacional No. 329, Piso 23, Torre Ejecutiva. Colonia Huasteca, C.P. 11311, México D.F. Teléfono Directo: (55)1944-9240; Conmutador: (55)1944-2500 Extensión: 54997. Correo electrónico: [email protected].

5.

REFERENCIAS

5.1

NOM-008-SCFI-2002 Sistema general de unidades de medida.

5.2

NOM-010-STPS-1999. Condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se manejen,

transporten, procesen o almacenen sustancias químicas capaces de generar contaminación en el medio ambiente laboral.

5.3

NOM-018-STPS-2000 Sistema para la identificación y comunicación de peligros y riesgos por sustancias químicas peligrosas en los centros de trabajo . 5.4

NMX-CC-019-1997-IMNC Administración de la calidad-Directrices para planes de calidad.

5.5

NMX-CC-9000-IMNC-2008 Sistemas de gestión de la calidad - Fundamentos y vocabulario.

5.6

NMX-CC-9001-IMNC-2008 Sistemas de gestión de la calidad – requisitos.

5.7

NMX-CC-9004-IMNC-2009 Gestión para el éxito sostenido de una organización – Un enfoque basado

en la gestión de la calidad.

5.8

NMX-CC-10005-IMNC-2006 Sistemas de gestión de calidad-Directrices para los planes de calidad

5.9

NMX-B-253-CANACERO-2006 Industria siderúrgica-Alambre de acero liso o corrugado para refuerzo de concreto-Especificaciones y métodos de prueba. 5.10

NMX-B-254-CANACERO-2008 Industria siderúrgica-Acero estructural, Especificaciones y métodos de




prueba.

5.11

NMX-B-290-CANACERO-2006 Industria siderúrgica-Malla electrosoldada de acero liso o corrugado para refuerzo de concreto-Especificaciones y métodos de prueba 5.12

NMX-C-111-ONNCCE-2004 Industria Especificaciones y métodos de prueba.

de

la

construcción-Agregados

para

concreto

hidráulico-

5.11

NMX-C-117-1978 Aditivos estabilizadores de volumen del concreto.

5.13

NMX-C-122-ONNCCE-2004 Industria de la construcción-Agua para concreto-Especificaciones.

5.14

NMX-C-140-1978 Aditivos expansores del concreto.

5.15

NMX-C-155-ONNCCE-2004 Industria de la construcción-Concreto-Concreto hidráulico industrializado-

Especificaciones.

5.16

NMX-C-255-ONNCCE-2006 Industria de Especificaciones, muestreo y métodos de ensayo. 5.17

la

construcción-Aditivos

químicos

para

concreto-

NMX-C-299-ONNCCE-2010 Industria de la construcción - Concreto hidráulico estructural - Agregados

ligeros - Especificaciones y métodos de ensayo.

5.18

NMX-C-403-ONNCCE-1999 Industria de la construcción-Concreto hidráulico para uso estructural.

5.19

NMX-C-407-ONNCCE-2001 Industria de la construcción - Varilla corrugada de acero proveniente de lingote y palanquilla para refuerzo de concreto - Especificaciones y métodos de prueba. 5.20

NMX-C-414-ONNCCE-2010 Industria de la construcción-Cementos hidráulicos-Especificaciones y

métodos de ensayo.

5.21

NRF-111-PEMEX-2011 Equipos de medición y servicios de metrología.

5.22

NRF-157-PEMEX-2011 Construcción de Estructuras de Concreto.

5.23

NRF-271-PEMEX-2011 Integración del libro de proyecto para entrega de obras y servicios.

6.

DEFINICIONES

6.1.

Acción .- Es todo agente externo o inherente a la estructura, su funcionamiento o ambos, cuyos efectos pueden hacer que ésta alcance un estado límite. 6.2.

Acciones accidentales.- Las que no se deben al funcionamiento normal y que pueden alcanzar

intensidades significativas sólo durante lapsos breves. Pertenecen a estas las acciones sísmicas y los efectos del viento, las cargas de granizo; los efectos de explosiones, incendios y otros fenómenos que pueden presentarse en casos extraordinarios.

6.3.

Acciones permanentes: Las que actúan en forma continua sobre la estructura y cuya intensidad varía

poco con el tiempo. Pertenecen a estas la carga muerta de la estructura; las cargas muertas de las tuberías y equipos; las cargas de operación de las tuberías y equipos; así como las cargas por efectos de las




temperaturas de operación en la estructura, tuberías y equipos; por apoyar las tuberías y equipos; el empuje estático de suelos y de líquidos y las deformaciones y desplazamientos impuestos que varían poco con el tiempo; como los debidos a presfuerzo o a movimientos diferenciales permanentes de los apoyos; entre otros.

6.4.

Acciones variables: Las que actúan sobre la estructura con una intensidad que varía significativamente con el tiempo. Pertenecen a estas la carga viva, las cargas de pruebas hidrostáticas, las cargas vivas transitorias que puedan producirse en la fabricación o construcción incluyendo transporte e izajes, los efectos de temperaturas ambientales; las deformaciones impuestas y los hundimientos diferenciales que tengan una intensidad variable con e l tiempo, y las acciones debidas al funcionamiento de las tuberías y equipo, incluyendo los efectos dinámicos que pueden presentarse debido a vibraciones, impacto, apoyos y frenaje. 6.5.

Constructabilidad.- Técnica como un sistema para conseguir una óptima integración del conocimiento y experiencia constructivos en las operaciones de planificación, ingeniería y construcción; orientado a tratar las peculiaridades de la obra y las restricciones del entorno con la finalidad de alcanzar los objetivos del proyecto. 6.6.

Estado límite .- Etapa del comportamiento de una estructura a partir de la cual esta, o alguna de sus partes, deja de cumplir con la función para la que fue proyectada. Estado límite de falla.- Se considerará como estado límite de falla a cualquier situación que 6.7. corresponda al agotamiento de la capacidad de carga de la estructura o de cualquiera de sus componentes, incluyendo la cimentación, o al hecho de que ocurran daños irreversibles que afecten significativamente su resistencia ante nuevas aplicaciones de carga. Estado límite de servicio.- a la ocurrencia de desplazamientos, agrietamientos, vibraciones o daños 6.8. que afecten el correcto funcionamiento de la edificación, pero que no perjudiquen su capacidad para soportar cargas. Ingeniero responsable .- Ingeniero civil con cedula profesional emitida por el Gobierno Mexicano o su 6.9. Equivalente internación, y con al menos cinco años de experiencia comprobable en estructuras de la misma magnitud e importancia que firma, rubrica y avala los documentos con su cedula profesional

6.10.

Especificación de los servicios.- Documento donde se describen los requerimientos técnicos que

debe tomar el contratista, para el desarrollo de ingeniería.

6.11. Reporte de Pruebas de Materiales (RPM) [“Certified Material Test Report - CMTR” ó “Material Test Report - MTR”]: Registro de los resultados obtenidos de composición química, propiedades mecánicas y otro requerimientos solicitados por la Norma o Especificación de producción del material o producto, así como de los requerimiento suplementarios solicitados para el comprador; Emitido por el fabricante del material o producto, con nombre y firmar del responsable de calidad o representante legar, que avala que el reporte reproduce los resultados de los informe de resultados de pruebas emitidos por el correspondiente laboratorio acreditado y que cumplen con los requerimientos de la Norma, Especificación así como con los suplementarios solicitados por el comprador.

7.

SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS

NTC Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal. PEMEX Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios. RCDF Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal. g aceleración debida a la gravedad Factor de comportamiento sísmico Q




Q’ R

Factor reductor por ductilidad Factor de reducción por sobrerresistencia

ρ

Factor de redundancia Factor de servicio

β

Factor de amortiguamiento Aceleración espectral para Te y considerando los cambios debidos a amortiguamientos diferentes de 5% Periodo fundamental de la estructura en la dirección del análisis

Fser a(β) Te VD VR Frz FT Ft Fy CM CMH CMv CS Ef Ee

Velocidad básica de diseño, en km/h Velocidad regional de ráfaga que le corresponde al sitio en donde se construirá la estructura, en km/h Factor que toma en cuenta el efecto de las características de exposición local, adimensional Factor que depende de la topografía local, adimensional Esfuerzo de tensión axial permisible Esfuerzo de fluencia mínimo especificado del acero utilizado Carga muerta Carga muerta de prueba hidrostática o hidroneumática Carga muerta vacío Carga sísmica Carga debida a líquidos con presiones bien definidas y alturas máximas Carga debida a presión lateral del suelo, a presión latera de agua subterránea o presión debida a materiales a granel Carga viva Carga viva de cubierta Carga de agua en cubiertas debida a la lluvia Carga debida a Nieve o granizo Carga debida a cambios de temperatura Carga debida al viento

CV CVc CLl CN CT V MEBI Modelo Electrónico Bidimensional Inteligente. METI Modelo Electrónico Tridimensional Inteligente

Para los efectos de esta Norma de Referencia, con relación a unidades de medida, se debe cumplir con la NOM008-SCFI-2002 “Sistema General de Unidades de Medida”.

8.

DESARROLLO

8.1.

Alcance de los servicios

8.1.1.

El Contratista debe elaborar, desarrollar y entregar la ingeniería de las estructuras de concreto alcance de sus servicios cumpliendo con esta NRF, la Especificación de los servicios (ES), Bases de licitación/Contrato, así como con la normativa y legislación vigente en materia en la localidad del centro de trabajo. La ES de los servicios se debe elaborar cumpliendo con el anexo 12.1 de esta NRF.

8.1.2.

La ingeniera debe estar revisada, aprobada y avalada por el Ingeniero civil responsable con su firma y número de Cédula Profesional, así como por El representante legal del Contratista.

8.2.

8.2.1.

Requerimientos de los servicios

En la Ingeniera de las estructuras de concreto se deben incluir las acciones de cargas permanentes, variables y accidentales que actúan sobre la estructura y sus combinaciones, para determinar las dimensiones




de los elementos, y valuar su resistencia.

8.2.2.

La Ingeniería y diseño de las estructuras se deben desarrollar por el método de Diseño por 1 Resistencia, cumpliendo con los procedimientos y recomendaciones del manual ACI 318-11:2011 , así como con la normativa y legislación vigente en materia en la localidad, y con desplazamientos y deformaciones dentro de los límites permisibles indicados en la tabla 12.2.7.

8.2.3.

Las cargas accidentales de viento y sismo se deben determinar con los procedimientos establecidos en 2) 3) los manuales de diseño de Obras Civiles de Sismo y Viento de la Comisión Federal de Electricidad , así como con la normativa y legislación vigente en materia en la localidad.

8.2.4. a)

b) c) d) e) f)

La ingeniería debe seguir la siguiente secuencia de diseño:

Establecer los requisitos de seguridad y servicio. Definir y evaluar las acciones que deben ser consideradas para el análisis de la estructura. Efectuar el análisis estructural. Efectuar el dimensionamiento de los elementos y sus conexiones. Definir el procedimiento para revisar el dimensionamiento de la estructura. Revisar no sobrepasar ningún estado límite de seguridad y servicio. 1)

8.2.5.

Los requisitos de seguridad se deben basar en el manual ACI 318-11:2011 , para tener la seguridad requerida contra cualquier estado límite de falla posible ante las combinaciones de acciones más desfavorables en su vida útil y no debe sobrepasar ningún estado límite de servicio ante combinaciones de acciones para las condiciones normales de operación.

8.2.6.

Acciones

8.2.6.1. La ingeniería deben considerar los tres tipos de acciones a las que está sujeta la estructura de acuerdo con su duración y su intensidad máxima: a) b) c)

Acciones permanentes. Acciones variables. Acciones accidentales.

8.2.6.2. La Ingeniería de la estructura debe tomar en cuenta los efectos de las cargas muertas, cargas vivas, cargas debidas a sismo, viento, granizo y/o nieve, empujes de tierras y líquidos, cambios de temperatura, hundimientos de apoyos, y las originadas por la operación y funcionamiento de los bienes en ella.

8.2.6.3. Las acciones y cargas se debe considerar con su valor nominal, los valores nominales mínimos deben cumplir con lo siguiente:

a) b) c)

Tablas 12.2.2 y 12.2.3 del Anexo 12.2., respectivamente para la intensidad de cargas muertas y cargas vivas, Lo indicado en las Normas Técnicas Complementarias sobre Criterios y Acciones para el Diseño Estructural 4) de las Edificaciones del RCDF , para acciones diferentes a las en el inciso a). Para las acciones no especificadas en los incisos a) y b), las intensidades se deberán justificarse en la memoria de cálculo e indicarse en los planos estructurales con la fuente de donde se obtienen.

8.2.6.4. Acciones permanentes

8.2.6.4.1.Los valores mínimos de las cargas muertas indicados en la tabla 12.2.2 del anexo 12.2 se deben emplear cuando son más desfavorable para la estabilidad de la estructura, considerar una carga muerta menor




como en el caso de volteo, flotación, lastre y succión producida por viento. En los otros casos se deben emplear los valores máximos.

8.2.6.4.2.El peso muerto calculado de losas de concreto de peso normal coladas en el lugar se incrementará en 2

20 kg/m , cuando sobre una losa colada en sitio o precolada, se coloque una capa de mortero de peso normal, el 2 peso calculado de esta capa se incrementa también en 20 kg/m , de manera que el incremento total es de 40 2 kg/m . Tratándose de losas y morteros que posean pesos volumétricos diferentes del normal, estos valores se modificarán en proporción a los pesos volumétricos. Estos aumentos no se aplican cuando el efecto de la carga muerta sea favorable a la estabilidad de la estructura.

8.2.6.5. Acciones variables 8.2.6.5.1. En las cargas vivas unitarias, se deben aplicar las siguientes disposiciones:

a) b) c) d)

La carga viva máxima Wm, se debe emplear para diseño estructural por fuerzas gravitacionales y para calcular asentamientos inmediatos en suelos, así como para el diseño estructural de los cimientos ante cargas gravitacionales. La carga instantánea Wa, se debe usar para diseño sísmico y por viento y cuando se revisen distribuciones de carga más desfavorables que la uniformemente repartida sobre toda el área. La carga media W, se debe emplear en el cálculo de asentamientos diferidos y para el cálculo de flechas diferidas. Cuando el efecto de la carga viva sea favorable para la estabilidad de la estructura, como en el caso de problemas de flotación, volteo y de succión por viento, su intensidad se debe considerar nula sobre toda el área, a menos que pueda justificarse otro valor acorde con la definición de la sección 2.2 de las normas técnicas complementarias sobre criterios y acciones para el diseño estructural de las edificaciones del reglamento de construcciones del Distrito Federal.

8.2.6.5.2. Las cargas vivas nominales unitarias deben ser como mínimo las indicadas en la Tabla 12.2.3 del 2 Anexo 12.2, donde la variable A representa el área tributaria, en m . En las cargas vivas nominales unitarias de la Tabla 12.2.3 no incluyen pesos de muros divisorios de mampostería o de otros materiales, así como Equipos y Tuberías. Cuando se tengan cargas diferentes, las cargas deben cuantificarse en forma independiente de la carga viva especificada. Los valores adoptados deben justificarse en la memoria de cálculo e indicarse en los planos estructurales. 8.2.6.5.3. Las cargas dinámicas debidas a maquinaria y equipo deben tomar en cuenta las acciones dinámicas

del funcionamiento de maquinaria o equipo que induce en las estructuras debido a vibraciones, impactos, frenaje, arranque y corto circuito, entre otras. 8.2.6.5.4. Las características de las cargas dinámicas deben ser las especificadas por los proveedores o

fabricantes de la maquinaria o equipos; a falta de esta y bajo autorización de PEMEX se deben determinar por medio de análisis de modelo teórico del conjunto maquinaria-apoyo o cimentación, o por informes de resultados de pruebas de laboratorios. 8.2.6.5.5. El comportamiento de la estructura bajo estas cargas dinámicas, se debe hacer por análisis

dinámico, empleando las acciones dinámicas de la maquinaria o equipo, o por un análisis estático en el cual las acciones dinámicas se convierten en fuerzas estáticas verticales u horizontales de efecto equivalente, calculadas como porcentajes del peso total de la máquina. 8.2.6.5.6. Las estructuras con cargas vivas que producen impacto, las cargas vivas se deben incrementar con los factores que se indiquen en las bases del proyecto o que se indiquen por los proveedores o fabricantes de la




maquinaria, equipos o bien; que no deben ser menores a los factores de impacto indicados en la Tabla 12.2.4 del Anexo 12.2.

8.2.6.6. Acciones accidentales 8.2.6.6.1.Las acciones por efectos de sismo y viento se deben determinar cómo se indica en 8.2.7.2 y 8.2.7.3, respectivamente. 8.2.6.6.2. Las cargas de montaje deben considerar las cargas vivas transitorias producidas por el peso de materiales almacenados temporalmente, el de equipos, el del colado de plantas superiores apoyadas en la planta que se analiza y personal operario, grúas viajeras, entre otros. 8.2.6.6.3. Las cargas de granizo se deben aplicar con mínimo con los valores indicados en la tabla 12.2.3 del Anexo 12.2. 8.2.6.6.4. Las acciones de explosión se deben aplicar a las estructuras expuestas a explosiones como resultado de los estudios de análisis de riesgo o en las que especifique PEMEX, las acciones deben ser obtenidas del correspondiente estudio de análisis de riesgo. 8.2.6.6.5. Las acciones accidentales diferentes que se produzcan bajo casos extraordinarios se de justificar e incluir en el diseño de las estructuras aplicando los criterios establecidos en el RCDF y sus NTC o las normas y documentos práctica de asociaciones técnicas especializadas reconocidas por organismos a nivel internacional como son las Universidades y Centros de Investigación Tecnológica.

8.2.6.7. Combinaciones de acciones

8.2.6.7.1.Las estructuras se deben diseñar, calcular y verificar para los efectos combinados de todas las acciones que en su vida útil tengan una probabilidad no despreciable de ocurrir simultáneamente.

8.2.6.7.2.En la ingeniería deben considerarse por lo menos las dos categorías de combinaciones de acciones siguientes:

a)

Las combinaciones de acciones permanentes y variables, que son la combinación de todas las acciones permanentes que actúan sobre la estructura con las distintas acciones variables, de las cuales la más desfavorable se debe tomar con su intensidad máxima y el resto con su intensidad instantánea, así como todas ellas con su intensidad promedio cuando se trata de evaluar efectos a largo plazo.

b)

Las combinaciones de acciones permanentes, variables y accidentales, que son la combinación de todas las acciones permanentes, las variables con sus intensidades instantáneas y únicamente una acción accidental en cada combinación.

8.2.6.7.3. Para las dos categorías de combinaciones de acciones del inciso anterior las acciones se tomarán con sus intensidades nominales y sus efectos deben multiplicarse por los factores de carga de acuerdo a las combinaciones que se indican en la tabla 12.2.1 del anexo 12.2. 8.2.6.7.4. Las combinaciones de cargas de que se establecen en la tabla 12.2.1 del Anexo 12.2, son las combinaciones mínimas para las categorías de combinaciones de 8.2.6.7.2., con las cargas básicas y factores típicos de participación que se deben usar en la ingeniería de las estructuras. El Contratista en su caso debe diseñar, calcular y revisar las estructuras con las categorías y combinaciones adicionales requeridas para el proyecto y estructura, así como las que PEMEX especifique en adición en la especificación del proyecto.




8.2.6.7.5. En la ingeniería de estructuras en los centros de trabajo de PEMEX, se deben incluir las combinaciones de las acciones con las carga muerta (CM), del propio peso de las estructuras con las diferentes cargas muertas de los bienes, para al menos las tres condiciones siguientes: a) b) c)

Peso propio de equipo y tuberías en vacio (con aislamientos y/o recubrimientos, sin sustancias o cargas propias de operación), Peso propio de equipo y tuberías en operación (con aislamiento y/o recubrimientos y sustancias o cargas propias de operación), Peso propio de equipos y/o tuberías en prueba hidrostática o hidroneumática como corresponda.

La condición anterior se debe combinar con las acciones accidentales que incluyan cargas de viento.

8.2.7. Análisis 8.2.7.1. Análisis estructural 8.2.7.1.1.En el análisis se deben tomar en cuenta todas las acciones, cargas y efectos que actúan sobre la estructura, estableciendo congruencia entre las condiciones básicas y sus combinaciones, satisfacer las condiciones de equilibrio, desplazamientos y deformaciones.

8.2.7.1.2.El análisis estructural debe considerar todas las a cciones mecánicas, para establecer las dimensiones de todos los elementos, conexiones y apoyos de las estructuras, que satisfacen los requisitos de seguridad y funcionalidad. Las acciones mecánicas mínimas que se deben considerar son: a) b) c) d) e) f)

Fuerzas axiales de tensión y/o compresión, Fuerzas laterales y/o cortantes, Momentos de flexión y/o torsión, Esfuerzos admisibles y permisibles Deformaciones admisibles y permisibles, Desplazamientos lineales y angulares de sus nodos.

8.2.7.1.3. El modelo de análisis debe ser una representación real de la estructura, sus elementos, conexiones y apoyos, el que debe incluir al menos. a) b) c)

Las propiedades geométricas y mecánicas de sus elementos y condiciones de apoyo, Las acciones que actúan sobre los elementos y apoyos, aceptando las hipótesis de comportamiento Elástico Lineal. Correspondencia entre las acciones y sus combinaciones con las acciones mecánicas, la resistencia de los elementos y apoyos, así como con el procedimiento para evaluar esfuerzos y verificar desplazamientos y deformaciones laterales y/o verticales .

8.2.7.2. Análisis por sismo Las estructuras se deben analizar para la acción del sismo y sus combinaciones; las acciones de sismo se deben determinar de manera particular para la estructuras en análisis, con base en la caracterización estratigrafía y parámetros del suelo en el que se destina la estructura, resultado del estudio de mecánica de suelos; usando la sección de Diseño por Sismo del Manual de Diseño de Obras Civiles de la Comisión Federal de Electricidad 2) edición 2008 con adenda febrero 2012 así como con la normativa y legislación vigente en materia en la localidad, aplicando lo siguiente:

a)

Las estructuras se deben analizar ante la acción de tres componentes ortogonales del movimiento del terreno, dos horizontales y uno vertical. Dichos componentes sísmicos se deben combinar con otros




efectos que puedan presentarse bajo condiciones de operación, incluyendo las cargas gravitacionales, y que puedan ser críticas para su comportamiento estructural. b)

Se debe revisar la seguridad con base en los estados límite de resistencia y servicio requeridos, tanto del sistema estructural de interés global como de cada elemento estructural en forma local, para la condición más desfavorable que resulte de considerar la acción de cada uno de los componentes horizontales y vertical por separado, o por la combinación del 100% de un componente horizontal más el 30% del otro componente horizontal junto con el 70% de los efectos del componente vertical, para la condición de signos más desfavorable.

c)

La determinación de las fuerzas sísmicas debe tomar en cuenta la clasificación de las estructuras dentro de los grupos “A+”, “A” o “B” en función de la seguridad estructural requerida y en el tipo de estructuras (de 1 al 13), en función de las características estructurales que influyen en su respuesta sísmica, de acuerdo con MDOC diseño por sismo de la CFE.

d)

Las estructuras se deben analizar de acurdo con su características y los siguientes métodos: Método simplificado para estructuras con altura no mayor a 13 m, Método estático y/o dinámico para estructuras hasta 30 m de altura o estructuras irregulares con altura no mayor de 20 m, (las estructura regular son las descritas en la sección 3.3.2 del MDOC diseño por sismo de la CFE ), o  Método estático y dinámico para estructuras mayores de 30 m de altura, estructuras irregulares con altura mayor de 20 m, estructuras industriales o tipo 6 del MDOC diseño por sismo de la CFE, y estructuras que alojen o soportes equipos / tuberías en servicio con sustancias químicas peligrosas como se define en la NOM-018-STPS-2008 o contaminantes al ambiente de la NOM-010-STPS-1999.

 

e)

Las fuerzas sísmicas deben reducirse aplicando el factor de comportamiento sísmico “Q”, la reducción por sobrerresistencia “R” y el factor de redundancia “ ρ” .Los desplazamientos calculados de acuerdo a cualquiera de los métodos indicados en el inciso “d”, deben multiplicarse por el factor Q´Rρ/Fser , como se describe en MDOC diseño por sismo de la CFE con adenda febrero 2012.

f)

Se debe revisar que la rigidez lateral de la estructura sea suficiente para cumplir con las siguientes condiciones: 

Desplazamientos horizontales por limitación de daños a elementos no estructurales (límite de servicio). Las diferencias entre los desplazamientos laterales de pisos consecutivos debidos a las fuerzas cortantes horizontales, calculadas con alguno de los métodos de análisis sísmico para las ordenadas espectrales reducidas (a(β)/Q´Rρ), multiplicados por el factor Q´R ρ/Fser , como se describen en MDOC diseño por sismo de la CFE con adenda febrero 2012 , y que no excedan a 0.002 veces la diferencia de elevaciones correspondientes, salvo que no haya elementos incapaces de soportar deformaciones apreciables, como los muros de mampostería, o estos estén separados de la estructura principal de manera que no sufran daños por sus deformaciones. En este caso, el límite será de 0.004.



Desplazamientos horizontales para seguridad contra el colapso. Las diferencias entre los desplazamientos laterales de pisos consecutivos producidos por las fuerzas cortantes sísmicas de entrepiso, calculadas para las ordenadas espectrales reducidas (a(β)/Q´Rρ) multiplicadas por el factor Q´Rρ y divididas por la diferencia de elevaciones correspondiente, no excederán las distorsiones de entrepiso indicadas en la tabla 3.3. del MDOC diseño por sismo de la CFE con adenda febrero 2012,

según los sistemas estructurales correspondientes.



Rotura de vidrios. En fachadas tanto interiores como exteriores, la colocación de los vidrios en los marcos, o la liga de estos con la estructura, serán tales que éstas no afecten a los vidrios, para lo cual se verificará que alrededor de cada tablero de marco o vidrio exista una holgura no menor que el desplazamiento relativo entre los extremos del tablero o marco.



g)




Separación con estructuras adyacentes. Toda edificación debe separarse de sus linderos con los predios vecinos una distancia no menor de 5 cm ni menor que el desplazamiento horizontal del nivel que se trate.



La separación entre cuerpos de una misma estructura o entre estructuras adyacentes será cuando menos igual a la suma de las que de acuerdo con las especificaciones precedentes, corresponden a cada una.

Tratándose de muros divisorios, de fachada o de colindancia, se deben observar las siguientes reglas: 

Los muros que contribuyan a resistir fuerzas laterales se ligarán a los marcos estructurales o a castillos y dalas en todo el perímetro del muro, su rigidez se tomará en cuenta en el análisis sísmico y se verificará su resistencia de acuerdo con las Normas correspondientes.



Los castillos y dalas a su vez estarán ligados a los marcos. Se verificará que las vigas o losas y columnas resistan la fuerza cortante, el momento flexionante, las fuerzas axiales y, en su caso, las torsiones que en ellas induzcan los muros. Se verificará, asimismo, que las uniones entre elementos estructurales resistan dichas acciones.



Cuando los muros no contribuyan a resistir fuerzas laterales, se sujetarán a la estructura de manera que no restrinjan su deformación en el plano del muro. Preferentemente estos muros serán de materiales muy flexibles o débiles.

h)

Se verificará que tanto la estructura como su cimentación resistan las fuerzas cortantes, momentos torsionantes de entrepiso y momentos de volteo inducidos por el sismo combinados con los que correspondan a otras solicitaciones, y afectados del correspondiente factor de carga.

i)

El análisis sísmico de estructuras ubicadas en terrenos de mediana y baja rigidez, se debe tomar en cuenta la interacción suelo-estructura, para lo cual sólo se aplicarán los métodos estático y dinámico junto con las recomendaciones que se indican en la sección 3.5 del MDOC diseño por sismo de la CFE con adenda febrero 2012.

8.2.7.3. Análisis por viento Las estructuras se deben analizar por la acción del viento y sus combinaciones; las acciones de viento se deben determinar de manera particular para la estructura en análisis, con base a los parámetros, criterios y procedimientos indicados en la sección de Diseño por Viento, del Manual de Diseño de Obras Civiles (MDOC) de 3) la Comisión Federal de Electricidad edición 2008 , así como con la normativa y legislación vigente en materia en la localidad, aplicando lo siguiente:

a)

Las estructuras se deben analizar asumiendo que el viento actúa por lo menos en dos direcciones horizontales perpendiculares e independientes entre sí, eligiendo aquellas que representen las condiciones más desfavorables para la estabilidad de la estructura en estudio.

b)

El cálculo de las fuerzas de viento (empujes medios, empujes dinámicos en la dirección del viento, vibraciones transversales al flujo e inestabilidad aerodinámica), deben tomar en cuenta la clasificación de




las estructuras en función de: 

La seguridad estructural requerida, la cual está asociada con velocidades de viento que tengan probabilidad de ser excedidas, dentro de los grupos “A” (Estructuras que requieren un grado de seguridad elevado), “B” (Estructuras que requieren un grado de seguridad moderado), o “C” (Estructuras que requieren un bajo grado de seguridad). El MDOC diseño por viento de la CFE, indica a detalle los tipos de estructura que se incluyen en cada grupo.



Su respuesta ante la acción del viento en tipos 1 (Estructuras sensibles a las ráfagas y a los efectos dinámicos del viento), 2 (Estructuras especialmente sensibles a ráfagas de corta duración que favorecen la ocurrencia de oscilaciones importantes en la dirección del viento), 3 (Estructuras con las características del tipo 2, que presentan oscilaciones importantes transversales al viento provocadas por la aparición de vórtices o remolinos) y 4 (Estructuras que por su forma o por la magnitud de sus periodos de vibración, presentan problemas aerodinámicos especiales). El MDOC diseño por viento de la CFE, indica a detalle los tipos de estructura que se incluyen en cada grupo.

c)

Las estructuras se deben revisar contra el volteo y contra el deslizamiento, sin la acción de las cargas vivas que contribuyen a disminuir estos efectos. El factor de seguridad para ambas condiciones no debe ser menor a 1.5 para estructuras de los Grupos “B” o “C” y no debe ser menor a 2.0 para las del Grupo “A”.

d)

La evaluación de las fuerzas provocadas por la acción del viento, debe ser función directa al tipo de características de la estructura; para estructuras o elementos rígidos del tipo 1 por análisis estático, análisis dinámico para los tipos restantes, y para estructuras con altura total mayor de 200 m o un lado mayor de 100 m por medio de pruebas experimentales de modelos en túneles de viento, o cuando no exista información disponible en la normativo técnica de viento.

e)

Las presiones de viento se deben determinar con la velocidad de viento de diseño, que a su vez se debe determinar a partir de la velocidad regional del viento, el factor de topografía y el factor de exposición; en cumplimiento con la Sección de Diseño por Viento del MDOC de la CFE.

8.2.8

8.2.8.1

Requerimientos de diseño

Generales

8.2.8.1.1 Las estructuras se deben diseñar para las acciones y combinaciones de cargas, de acuerdo a lo indicado en 8.2.6.7 de esta NRF, considerando una vida útil de 30 años a menos que PEMEX indique un periodo mayor. 8.2.8.1.2 Las estructuras se deben diseñar para que tengan una resistencia adecuada, de acuerdo el ACI 3181) 11:2011 , así como con la normativa y legislación vigente en materia en la localidad, utilizando los factores de carga especificados en esta NRF. 8.2.8.1.3 El dimensionamiento y el detallado debe hacerse de acuerdo con los criterios relativos a los estados límite de falla y de servicio, así como de durabilidad. 8.2.8.1.4 Para la revisión de estados límite de servicio se debe tomar en todos casos un factor de carga unitario.




8.2.8.1.5 El Contratista debe exportar el modelo de análisis final (modelo de diseño y calculo), al MEBI y/o METI, generando y cargando la base de datos relacionada correspondiente, cuando es alcance de los servicios contratados el o los modelos electrónicos MEBI/METI.

8.2.8.2

Factores de resistencia

8.2.8.2.1 La resistencia de diseño de un elemento, su conexión con otros elementos, así como su sección

transversal, en relación a la flexión, carga axial, cortante y torsión, debe tomarse como la resistencia nominal multiplicada por los factores Ø de reducción indicados a continuación: a)

Secciones controladas por tensión

0.90

(Aquellas en las que la deformación unitaria neta de tensión en el refuerzo de acero extremo en tensión, es igual o mayor que 0.005, justo cuando el concreto en compresión alcanza su límite de deformación unitaria asumido de 0.003) b)

Secciones controladas por compresión

(Aquellas en las que la deformación unitaria neta de tensión en el acero extremo en tensión, es igual o menor que el límite de deformación unitaria controlada por compresión, cuando el concreto en compresión alcanza su límite de deformación asumido de 0.003. El límite de deformación unitaria controlada por compresión, es la deformación unitaria neta de tensión del refuerzo en las condiciones de deformación unitaria balanceada. Para acero de refuerzo grado 42, y para todos los refuerzos presforzados, se permite fijar el límite de deformación unitaria controlada por compresión en 0.002). Para elementos con refuerzo en espiral Para otros elementos reforzados (Pudiendo incrementarse hasta 0.9 como se indica en la sección 9.3.2.2 del ACI 318)

0.75 0.65

c)

Cortante y torsión

0.75

d)

Aplastamiento en el concreto

0.65

(Excepto en zonas para anclaje de postensado) e)

Zonas de anclaje de postensado

0.85

f)

Elementos presforzados, las secciones en flexión, donde el confinamiento del torón es menor que la longitud de desarrollo como se indica en la sección 12.9.1.1 del ACI 318.

0.75

Flexión, compresión, cortante y aplastamiento de concreto estructural simple

0.60

g)

8.2.8.2.2 En estructuras que dependen de muros estructurales prefabricados, marcos especiales resistentes a momento, o muros estructurales especiales para resistir efectos sísmicos, los factores Ø de reducción de resistencia, deben modificarse como se indica a continuación:

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NRF-138-PEMEX-2012

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