Capítulo 31F — TERMINALES MARÍTIMAS DE PETRÓLEO
Sección 3107F — ANÁLISIS ESTRUCTURAL Y DISEÑO DE COMPONENTES
2025 California Building Code (Title 24, Part 2) · edición 2025 · actualizado 2026-07-27 · California
El texto en cursiva es una enmienda de California al código modelo, tal como aparece en la publicación oficial.
3107F.1 General. ¶
3107F.1.1 Propósito. Esta sección establece los estándares mínimos de desempeño para componentes estructurales y no estructurales. Las procedimientos de evaluación para el desempeño sísmico, características de resistencia y deformación de componentes de concreto, acero y madera se prescriben en este documento. Los procedimientos analíticos para la evaluación sísmica se presentan en la Sección 3104F.
3107F.1.2 Aplicabilidad. Esta sección aborda las estructuras MOT construidas utilizando los siguientes componentes estructurales: 1. Losas de concreto reforzado soportadas por pilotes de concreto inclinados y/o verticales 2. Losas de concreto reforzado soportadas por pilotes de acero inclinados y/o verticales, incluyendo pilotes tubulares rellenos de concreto 3. Losas de concreto reforzado soportadas por pilotes de madera inclinados y/o verticales 4. Losas de madera soportadas por pilotes inclinados o verticales de madera, concreto o acero tubular 5. Estructuras de contención construidas de acero, pilotes de tablestacas de concreto o concreto reforzado
Adicionalmente, esta sección aborda componentes estructurales y no estructurales, estructuras no edificadas y estructuras edificadas compuestas de acero, concreto o madera.
3107F.2 Plataforma de concreto con pilotes de concreto o acero. ¶
3107F.2 Losas de concreto con pilotes de concreto o acero.
3107F.2.1 Resistencia del componente. Se deberán establecer los siguientes parámetros para calcular la resistencia del componente: 1. Resistencias especificadas a la compresión del concreto 2. Módulo de elasticidad del concreto y del acero 3. Resistencia al rendimiento y a la tracción del acero de refuerzo común y pretensado y deformaciones correspondientes 4. Resistencia del acero de confinamiento y deformaciones correspondientes 5. Longitud de anclaje
6. Recubrimiento del concreto
7. Resistencia al rendimiento y a la tracción del acero estructural 8. Ductilidad
Además, para componentes “existentes”, se deberán considerar las siguientes condiciones: 9. Efectos ambientales, tales como corrosión del acero de refuerzo, desprendimiento del concreto, fisuración y ataque químico 10. Daños por incendio 11. Efectos de cargas pasadas y actuales, incluyendo sobrecarga, fatiga o fractura 12. Daños por sismo
13. Componentes discontinuos
14. Deficiencias en la construcción
3107F.2.1.1 Propiedades del material. Las propiedades del material de componentes existentes, no determinadas mediante procedimientos de ensayo, y de componentes nuevos, se establecerán utilizando la siguiente metodología.
La resistencia de los componentes estructurales se evaluará con base en los siguientes valores (Sección 5.3 de [7.1] y pp. 3-73 y 3- 74 de [7.2]):
La resistencia especificada del material se usará para componentes no dúctiles (controlados por cortante), todo el equipo mecánico, eléctrico y de amarre (anclajes a la losa) y para todas las combinaciones de carga no sísmicas:
Ecuación 7-1a f ' c = 1.0 f ' c Ecuación 7-1b f y = 1.0 f y Ecuación 7-1c f p = 1.0 f p Además, estos valores (7-1a, 7-1b y 7-1c) pueden usarse de manera conservadora como alternativas para determinar la resistencia nominal de componentes dúctiles (N).
Las estimaciones de límite inferior esperadas de la resistencia del material se usarán para la determinación de las relaciones momento-curvatura y la resistencia nominal de todos los componentes dúctiles:
Ecuación 7-2a f ' c = 1.3 f ' c Ecuación 7-2b f y = 1.1 f y Ecuación 7-2c f p = 1.0 f p Las estimaciones de límite superior de la resistencia del material se usarán para la determinación de las relaciones momento-curvatura, para obtener la demanda máxima factible sobre miembros protegidos por capacidad:
Ecuación 7-3a f ' c = 1.7 f ' c Ecuación 7-3b f y = 1.3 f y Ecuación 7-3c f p = 1.1 f p
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donde:
f ' c = Resistencia especificada a la compresión del concreto f y = Resistencia especificada al rendimiento del acero de refuerzo o resistencia mínima especificada al rendimiento del acero f p = Resistencia especificada al rendimiento de los cables de pretensado “Diseño por capacidad” (Sección 5.3 de [7.1]) asegura que la resistencia en componentes protegidos (como cabezales de pilotes y losas), juntas y acciones (como cortante), sea mayor que la demanda máxima factible (sobrerresistencia), basada en estimaciones realistas de límite superior de la resistencia a flexión de la articulación plástica. Puede requerirse una serie adicional de análisis no lineales usando características momento-curvatura de las articulaciones de pilotes.
Alternativamente, si se realiza un análisis momento-curvatura que tome en cuenta el endurecimiento por deformación del acero, las demandas usadas para evaluar los componentes protegidos por capacidad pueden estimarse multiplicando los valores momento-curvatura por 1.25.
Basado en una revisión histórica de los materiales de construcción usados en el siglo XX, se han establecido directrices para las propiedades de tracción y rendimiento de las barras de refuerzo de concreto y la resistencia a compresión del concreto estructural (ver Tablas 10-2 a 10-4 de ASCE/SEI 41 [7.3]). Los valores mostrados en estas tablas pueden usarse como propiedades predeterminadas, solo si no se dispone de información “como construido” y no se realizan ensayos. Los valores en las Tablas 31F-7-1 y 31F-7-2, se ajustan según las Ecuaciones (7-1) a (7-3).
3107F.2.1.2 Factor de conocimiento (k). El factor de conocimiento, k, se aplicará por componente.
La siguiente información es requerida, como mínimo, para una evaluación de la resistencia del componente: 1. Registros originales de construcción, incluyendo planos y especificaciones. 2. Un conjunto de planos y/o croquis “como construido”, documentando tanto sistemas de gravedad como laterales (Sección 3102F.1.5) y cualquier dato de modificaciones posteriores a la construcción. 3. Una inspección visual de condición, para componentes estructurales incluyendo identificación del tamaño, ubicación y conexiones de estos componentes. 4. En ausencia de propiedades del material, valores de ensayos limitados in situ o estimaciones conservadoras de propiedades del material (Tablas 31F-7-1 y 31F-7-2). 5. Evaluación de las condiciones del componente, a partir de una evaluación in situ, incluyendo cualquier deterioro observable. 6. Información geotécnica detallada, basada en datos recientes de pruebas, incluyendo riesgo de licuefacción, desplazamiento lateral y estabilidad de taludes.
El factor de conocimiento, k, es 1.0 cuando se utiliza el conocimiento completo especificado arriba. De lo contrario, el factor de conocimiento deberá ser 0.75 (ver Sección 5.2.6 de ASCE/SEI 41 [7.3]).
TABLA 31F-7-1—RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO ESTRUCTURAL (psi)1
| PERIODO | PILOTES | VIGAS | LOSAS |
|---|---|---|---|
| 1900-1919 | 2,500-3,000 | 2,000-3,000 | 1,500-3,000 |
| 1920-1949 | 3,000-4,000 | 2,000-3,000 | 2,000-3,000 |
| 1950-1965 | 4,000-5,000 | 3,000-4,000 | 3,000-4,000 |
| 1966-presente | 5,000-6,000 | 3,000-5,000 | 3,000-5,000 |
| 1. Las resistencias del concreto probablemente sean altamente variables para una estructura antigua. |
TABLA 31F-7-2—PROPIEDADES DE TRACCIÓN Y RENDIMIENTO DE BARRAS DE REFUERZO PARA VARIAS ESPECIFICACIONES ASTM Y PERIODOS
(según Tabla 6-2 de [7.3])
| ASTM | TIPO DE ACERO |
RANGO DE AÑOS3 |
GRADO | ESTRUCTURAL1 | INTERMEDIO1 | DURO1 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM | TIPO DE ACERO |
RANGO DE AÑOS3 |
GRADO | 33 | 40 | 50 | 60 | 70 | 75 |
| ASTM | TIPO DE ACERO |
RANGO DE AÑOS3 |
Resistencia mínima al rendimiento2 (psi) | 33,000 | 40,000 | 50,000 | 60,000 | 70,000 | 75,000 |
| ASTM | TIPO DE ACERO |
RANGO DE AÑOS3 |
Resistencia mínima a la tracción2 (psi) | 55,000 | 70,000 | 80,000 | 90,000 | 95,000 | 100,000 |
| A15 | Lingote | 1911-1966 | X | X | X | ||||
| A16 | Riel4 | 1913-1966 | X | ||||||
| A61 | Riel4 | 1963-1966 | X | ||||||
| A160 | Eje | 1936-1964 | X | X | X | ||||
| A160 | Eje | 1965-1966 | X | X | X | X | |||
| A408 | Lingote | 1957-1966 | X | X | X | ||||
| A431 | Lingote | 1959-1966 | X | ||||||
| A432 | Lingote | 1959-1966 | X |
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TABLA 31F-7-2—PROPIEDADES DE TENSIÓN Y LÍMITE ELÁSTICO DE BARRAS DE REFUERZO PARA VARIAS ESPECIFICACIONES ASTM Y PERIODOS
(después de la Tabla 6-2 de [7.3])—continuación
| ASTM | TIPO DE ACERO |
RANGO DE AÑOS3 |
GRADO | ESTRUCTURAL1 | INTERMEDIO1 | DURO1 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM | TIPO DE ACERO |
RANGO DE AÑOS3 |
GRADO | 33 | 40 | 50 | 60 | 70 | 75 |
| ASTM | TIPO DE ACERO |
RANGO DE AÑOS3 |
Límite Elástico Mínimo2 (psi) | 33,000 | 40,000 | 50,000 | 60,000 | 70,000 | 75,000 |
| ASTM | TIPO DE ACERO |
RANGO DE AÑOS3 |
Resistencia a la Tracción Mínima2 (psi) | 55,000 | 70,000 | 80,000 | 90,000 | 95,000 | 100,000 |
| A615 | Billet | 1968-1972 | X | X | X | ||||
| A615 | Billet | 1974-1986 | X | X | |||||
| A615 | Billet | 1987-1997 | X | X | X | ||||
| A616 | Rail4 | 1968-1997 | X | ||||||
| A617 | Axle | 1968-1997 | X | X | |||||
| A706 | Low-Alloy5 | 1974-1997 | X | ||||||
| A955 | Stainless | 1996-1997 | X | X | X | ||||
| Nota General: Una entrada “X” indica que el grado estuvo disponible en esos años. 1. Los términos estructural, intermedio y duro quedaron obsoletos en 1968. 2. Las resistencias reales al límite elástico y a la tracción pueden exceder los valores mínimos. 3. Hasta aproximadamente 1920, se usaron diversos aceros de refuerzo patentados. Las resistencias al límite elástico probablemente estén en el rango de 33,000 psi a 55,000 psi, pero valores mayores son posibles. Barras lisas y cuadradas retorcidas se usaron a veces entre 1900 y 1949. 4. Las barras tipo rail deben estar marcadas con la letra “R.” 5. El acero ASTM está marcado con la letra “W.” |
3107F.2.2 Rigidez del componente. Se deberá usar una rigidez que tome en cuenta los niveles de esfuerzo y deformación experimentados por el componente.
Las relaciones no lineales carga-deformación se deberán usar para representar la respuesta carga-deformación del componente. Sin embargo,
en lugar de usar métodos no lineales para establecer la rigidez y la relación momento-curvatura de los componentes estructurales, se podrán usar las ecuaciones
de la Tabla 31F-7-3 para aproximar la rigidez elástica efectiva, EI e , para análisis laterales (ver la Sección 3107F.8 para la definición
de los símbolos).
TABLA 31F-7-3—RIGIDEZ ELÁSTICA EFECTIVA
| COMPONENTE DE HORMIGÓN | EIe /EIg |
|---|---|
| Pilote Reforzado | 0.3 + N/(f 'c Ag) |
| Conexión Pilote/Entablado con Pasador1 | 0.3 + N/(f 'c Ag) |
| Pilote Pretensado1 | 0.6 < EIe /EIg < 0.75 |
| Pilote de Acero | 1.0 |
| Hormigón con Encofrado de Acero | Es Is 0.25 Ec Ic + Es Is Ec Ic + ( ) ------------------------------------ |
| Entablado | 0.5 |
| 1. La conexión pilote/entablado y el pilote pretensado también pueden aproximarse como un solo elemento con una rigidez promedio de 0.42 EIe /EIg (Ferritto et al, 1999 [7.2]) N = nivel de carga axial. Es = módulo de Young para acero Is = momento de inercia para la sección de acero Ec = módulo de Young para hormigón Ic = momento de inercia para la sección de hormigón sin fisurar |
3107F.2.3 Capacidad de deformación de elementos a flexión. Los modelos esfuerzo-deformación para hormigón confinado y no confinado, acero dulce y acero pretensado presentados en la Sección 3107F.2.4 deberán usarse para realizar el análisis momento-curvatura.
Las características esfuerzo-deformación de pilotes de acero deberán basarse en las propiedades reales del acero. Si no se dispone de información "as-built", la relación esfuerzo-deformación podrá obtenerse conforme a la Sección 3107F.2.4.2.
Para pilotes de acero rellenos de hormigón, el modelo esfuerzo-deformación para hormigón confinado deberá estar conforme a la Sección 3107F.2.4.1.
Cada componente estructural que se espere que sufra deformación inelástica deberá definirse mediante su relación momento-curvatura. La demanda y capacidad de desplazamiento deberán calcularse conforme a las Secciones 3104F.2 y 3104F.3, según corresponda.
La relación momento-rotación para componentes de hormigón deberá derivarse del análisis momento-curvatura conforme a la Sección 3107F.2.5.4 y usarse para determinar las limitaciones de desplazamiento lateral del diseño. Los detalles de conexión deberán examinarse conforme a la Sección 3107F.2.7.
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3107F.2.4 Modelos esfuerzo-deformación.
3107F.2.4.1 Hormigón. El modelo esfuerzo-deformación y términos para hormigón confinado y no confinado se muestran en la Figura 31F-7-1.
FIGURA 31F-7-1 — CURVAS ESFUERZO-DEFORMACIÓN PARA HORMIGÓN CONFINADO Y NO CONFINADO [7.1]
3107F.2.4.2 Acero de refuerzo y acero estructural. El modelo esfuerzo-deformación y términos para acero de refuerzo y acero estructural se muestran en la Figura 31F-7-2.
FIGURA 31F-7-2 — CURVA ESFUERZO-DEFORMACIÓN PARA ACERO DE REFUERZO DULCE O ACERO ESTRUCTURAL [7.1]
3107F.2.4.3 Acero pretensado. El modelo esfuerzo-deformación de Blakeley y Park [7.4] puede usarse para acero pretensado. El modelo y términos se ilustran en la Figura 31F-7-3.
FIGURA 31F-7-3 — CURVA ESFUERZO-DEFORMACIÓN PARA ACERO PRETENSADO [7.4]
3107F.2.4.4 Modelos alternativos esfuerzo-deformación. Modelos alternativos esfuerzo-deformación son aceptables si están adecuadamente documentados y respal dados por resultados de pruebas, sujetos a la aprobación de la División.
3107F.2.5 Pilotes de hormigón.
3107F.2.5.1 Generalidades. La capacidad de pilotes de hormigón se basa en deformaciones permisibles de hormigón y acero correspondientes a los criterios de desempeño deseados.
Pueden aplicarse valores diferentes para articulaciones plásticas que se formen en ubicaciones bajo tierra y en la parte superior del pilote. Estos procedimientos son aplicables a secciones transversales de pilotes circulares, octogonales, rectangulares y cuadradas.
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3107F.2.5.2 Estabilidad. Las consideraciones de estabilidad son importantes para estructuras tipo muelle. La interacción momento-carga axial deberá considerar efectos de relaciones de esbeltez altas (kl/r). Se deberá incorporar un momento flector adicional debido a la excentricidad de la carga axial, a menos que:
Ecuación 7-4 e/h ≤ 0.10
donde:
e = excentricidad de la carga axial
h = ancho del pilote en la dirección considerada
3107F.2.5.3 Longitud de articulación plástica. La longitud de articulación plástica es necesaria para convertir la relación momento-curvatura en una relación momento-rotación plástica para el análisis no lineal pushover. La longitud de articulación plástica del pilote, L p (sobre el nivel del suelo) para pilotes de hormigón armado, cuando la articulación plástica se forma contra un elemento de soporte, es: Ecuación 7-5 L p = 0.08L + 0.15 f ye d b ≥ 0.3 f ye d b
donde:
L = distancia desde la sección crítica de la articulación plástica hasta el punto de contraflexión d b = diámetro del refuerzo longitudinal o pasador, el que se use para desarrollar la conexión f ye = resistencia de diseño a fluencia del refuerzo longitudinal o pasador, el que se use para desarrollar la conexión (ksi)
Si ocurre una gran reducción en la capacidad de momento debido a desprendimiento (spalling), entonces la longitud de articulación plástica será: Ecuación 7-6 L p = 0.3 f ye d b La longitud de articulación plástica, L p (sobre el nivel del suelo), para pilotes de hormigón pretensado también puede calcularse a partir de la Tabla 31F-7-4 para conexiones permitidas pilote-entablado según ASCE/COPRI 61 [7.5].
Cuando la articulación plástica se forma bajo tierra, la longitud de articulación plástica puede determinarse usando la Ecuación (7-7) [7.5]: Ecuación 7-7 L p = 2D
donde:
D = diámetro del pilote o la menor dimensión transversal
TABLA 31F-7-4—LONGITUD DE ARTICULACIÓN PLÁSTICA PARA PILOTES DE HORMIGÓN PRETENSADO [7.5]
| TIPO DE CONEXIÓN | Lp EN ENTABLADO (pulg.) |
|---|---|
| Acumulación de Pilote | 0.15fyedb ≤ Lp ≤ 0.30fyedb |
| Tendón Extendido | 0.20fpyedst |
| Pilote Empotrado | 0.5D |
| Con Pasador | 0.25fyedb |
| Con Pasador Hueco | 0.20fyedb |
| Confinamiento Externo | 0.30fyedb |
| Interfaz Aislada | 0.25fyedb |
| db = diámetro del tendón de pretensado o pasador, el que se use para desarrollar la conexión (pulg.) fye = resistencia de diseño a fluencia del tendón de pretensado o pasador, según corresponda (ksi) D = diámetro del pilote o menor dimensión transversal dst = diámetro del tendón de pretensado (pulg.) fpye = resistencia de diseño a fluencia del tendón de pretensado (ksi) |
3107F.2.5.4 Rotación plástica. La rotación plástica es: Ecuación 7-8 θ p = L p φ p = L p ( φ m - φ y ) donde:
L p = longitud de articulación plástica φ p = curvatura plástica φ m = curvatura máxima φ y = curvatura de fluencia La curvatura máxima, φ m deberá determinarse por el estado límite de deformación del hormigón o acero al nivel de desempeño prescrito, lo que ocurra primero.
Alternativamente, la curvatura máxima, φ m puede calcularse como:
Ecuación 7-9
φ m = ε----- cm - c u
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donde:
ε cm = deformación máxima de compresión límite para el nivel de desempeño prescrito (Tabla 31F-7-5)
c u = profundidad del eje neutro, en la resistencia última de la sección
Puede usarse cualquiera de los Métodos A o B para la idealización de la curva momento-curvatura.
TABLA 31F-7-5—LÍMITES DE DEFORMACIÓN
| DEFORMACIÓN DEL COMPONENTE | NIVEL 1 | NIVEL 2 |
|---|---|---|
| Bisagra de pilote/entablado MCCS | ε_c_ ≤_ 0.004_ | ε_c_ ≤ 0.025 |
| Bisagra enterrada MCCS | ε_c_ ≤ 0.004 | ε_c_ ≤ 0.008 |
| Bisagra de pilote/entablado MRSTS | ε_s_ ≤ 0.01 | ε_s_ ≤ 0.05 |
| Bisagra enterrada MRSTS | ε_s_ ≤ 0.01 | ε_s_ ≤ 0.025 |
| Bisagra enterrada MPSTS | ε_p_ ≤ 0.005 (incremental) |
ε_p_ ≤ 0.025 (deformación total) |
| _MCCS = Deformación máxima por compresión del concreto,ε_c _MRSTS = Deformación máxima por tensión del acero de refuerzo,ε_s _MPSTS = Deformación máxima por tensión del acero pretensado,ε_p |
3107F.2.5.4.1 Método A. Para el Método A, la curvatura de fluencia, φ y es la curvatura en la intersección de la rigidez secante, EI c , a través del primer punto de fluencia y la resistencia nominal, ( ε c = 0.004).
Ecuación 7-10
φ y = ------EIM yc
FIGURA 31F-7-4 — MÉTODO A - ANÁLISIS MOMENTO-CURVATURA
3107F.2.5.4.2 Método B. Para el Método B, la porción elástica de la curva idealizada momento-curvatura es la misma que en el Método A (ver Sección 3107F.2.5.4.1). Sin embargo, la capacidad plástica idealizada del momento, M p , y la curvatura de fluencia, φ y , se obtienen equilibrando las áreas entre las curvas de momento-curvatura real e idealizada más allá del primer punto de fluencia (ver Figura 31F- 7-5). El Método B se aplica a curvas momento-curvatura que no experimentan reducción en la capacidad de momento de la sección.
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FIGURA 31F-7-5 — MÉTODO B – ANÁLISIS MOMENTO-CURVATURA [7.6]
3107F.2.5.5 Deformaciones últimas en flexión del concreto y acero. Los valores de deformación calculados en el análisis no lineal pushover se compararán con los siguientes límites.
3107F.2.5.5.1 Pilotes de concreto sin confinamiento: Un pilote de concreto sin confinamiento se define como un pilote que no tiene acero de confinamiento o en el que el espaciamiento del acero de confinamiento excede 12 pulgadas.
Deformación última por compresión del concreto:
Ecuación 7-11 ε cu = 0.005
3107F.2.5.5.2 Pilotes de concreto confinados: Deformación última por compresión del concreto [7.1]:
Ecuación 7-12 ε cu = 0.004 + (1.4 ρ s f yh ε sm )/f ' cc ≥ 0.005 ε cu ≤ 0.025
donde:
ρ s = razón volumétrica efectiva del acero de confinamiento f yh = esfuerzo de fluencia del acero de confinamiento ε sm = deformación en el esfuerzo máximo del refuerzo de confinamiento, 0.15 para grado 40, 0.10 para grado 60
f ' cc = resistencia confinada del concreto aproximada por 1.5 f' cc
3107F.2.5.6 Criterios de aceptación/daño de componentes. Las deformaciones máximas permitidas del concreto no deben exceder los valores últimos definidos en la Sección 3107F.2.5.5. Los valores límite (Tabla 31F-7-5) aplican para cada nivel de desempeño tanto para estructuras existentes como nuevas. Los “Nivel 1 o 2” se refieren a los criterios de desempeño sísmico (ver Sección 3104F.2.1).
Para todas las combinaciones de carga no sísmicas, los componentes de concreto deberán diseñarse conforme a los requisitos del ACI 318 [7.7].
Tenga en cuenta que para instalaciones existentes, la bisagra de pilote/entablado puede estar controlada por la capacidad del refuerzo tipo espiga conforme a la Sección 3107F.2.7.
3107F.2.5.7 Diseño a corte. Si el límite inferior esperado de la resistencia del material de la Sección 3107F.2.1.1 Ecuaciones (7-2a, 7-2b, 7-2c) se usa para obtener la resistencia nominal a corte, se deberá realizar un nuevo análisis no lineal utilizando la estimación superior de la resistencia del material de la Sección 3107F.2.1.1 Ecuaciones (7-3a, 7-3b, 7-3c) para obtener la demanda de corte en la bisagra plástica. Un enfoque conservador alternativo es multiplicar la demanda máxima de corte, V max del análisis original por 1.4 (Sección 8.16.4.4.2 de ATC-32 [7.8]):
Ecuación 7-13 V diseño = 1.4V max
Si el análisis momento-curvatura toma en cuenta el endurecimiento por deformación, se puede usar un factor de incertidumbre de 1.25:
Ecuación 7-14 V diseño = 1.25V max
La capacidad a corte deberá basarse en resistencias nominales de los materiales y factores de reducción según ACI 318 [7.7].
Como alternativa, se puede usar el método de Kowalski y Priestley [7.9]. Su método se basa en un modelo de tres parámetros con contribuciones separadas a la resistencia a corte del concreto (V c ), refuerzo transversal (V s ), y carga axial (V p ) para obtener la resistencia nominal a corte (V n ):
Ecuación 7-15 V n = V c + V s + V p Se aplicará un factor de reducción de resistencia a corte de 0.85 a la resistencia nominal, V n , para determinar la resistencia de diseño a corte. Por lo tanto:
Ecuación 7-16 V diseño ≤ 0.85V n
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Las ecuaciones para determinar V c , V s y V p son:
Ecuación 7-17
V c = k f ′ c A e
donde: k = factor dependiente de la ductilidad de curvatura mayor que 2D p (ver Ecuación 7-18) desde la ubicación de la bisagra plástica, la resistencia puede basarse en m μ φ = φ ---- φ y , dentro de la región de la bisagra plástica, según Figura 31F-7-6. Para regiones mayores f = 1.0 (ver Ferritto et. al. [7.2]). f ' c = resistencia a compresión del concreto A e = 0.8A g es el área efectiva a corte
FIGURA 31F-7-6 — MECANISMO DE CORTE EN CONCRETO (de la Fig. 3-30 de [7.2])
Espiras o aros circulares [7.2]:
Ecuación 7-18
V s = ---------------------------------------------------------------- π [-] 2 [-] A sp [f] yh ( [D] p – sc – c o ) cot θ( )
donde:
A sp = área de sección transversal de espira o aro f yh = esfuerzo de fluencia del refuerzo transversal o de aro D p = diámetro del pilote o profundidad bruta (en caso de pilote rectangular con confinamiento en espiral) c = profundidad desde la fibra extrema de compresión hasta el eje neutro (E.N.) a resistencia a flexión (ver Figura 31F-7-7)
c 0 = distancia desde la cubierta de concreto hasta el centro del aro o espiral (ver Figura 31F-7-7)
θ = ángulo de la grieta crítica respecto al eje del pilote (ver Figura 31F-7-7) tomado como 30° para estructuras existentes y 35° para diseño nuevo
s = espaciamiento de aros o espiral a lo largo del eje del pilote
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Aros o espirales rectangulares [7.2]:
FIGURA 31F-7-7 — MECANISMO DE CORTE TRANSVERSAL
Ecuación 7-19 V s = A---------------------------------------------------------- h f yh ( D p – c – c o ) cot θ( ) -
s
donde:
A h = área total del refuerzo transversal, paralelo a la dirección del corte aplicado cortado por una grieta inclinada
Resistencia a corte por mecanismo axial, V p (ver Figura 31F-7-8): Ecuación 7-20 V p = Φ (N u + F p ) tan α
donde:
N u = compresión axial externa sobre el pilote incluyendo carga sísmica. La compresión se toma como positiva; la tensión como negativa F p = fuerza compresiva de pretensado en el pilote α = ángulo entre la línea que une los centros de compresión por flexión en las bisagras de entablado/pilote y enterrada, y el eje del pilote
Φ = 1.0 para estructuras existentes, y 0.85 para diseño nuevo
FIGURA 31F-7-8 — MECANISMO DE CORTE POR FUERZA AXIAL
3107F.2.6 Pilotes de acero.
3107F.2.6.1 General. La capacidad de pilotes de acero se basa en deformaciones admisibles correspondientes a los criterios de desempeño deseados y al sismo de diseño.
3107F.2.6.2 Estabilidad. La Sección 3107F.2.5.2 aplica a pilotes de acero.
31F-68 CÓDIGO DE CONSTRUCCIÓN DE CALIFORNIA 2025
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3107F.2.6.3 Longitud del nodo plástico. La longitud del nodo plástico, L p (sobre el nivel del suelo), para pilotes de acero puede calcularse a partir de la Tabla 31F-7-6 para conexiones pilote-a-deck.
Cuando el nodo plástico se forma bajo tierra, la longitud del nodo plástico puede determinarse usando la Ecuación (7-21) [7.5]: Ecuación 7-21 L p = 2D donde:
D = diámetro del pilote
TABLA 31F-7-6—LONGITUD DEL NODO PLÁSTICO PARA PILOTES DE ACERO [7.5]
| TIPO DE CONEXIÓN | Lp EN EL DECK (pulg.) |
|---|---|
| Pilote empotrado | 0.5D |
| Tapón de concreto | 0.30fyedb |
| Cáscara aislada | 0.30fyedb+g |
| Empotramiento soldado | 0.5D |
| db = diámetro del espárrago (pulg.) fye = resistencia de fluencia de diseño del espárrago (ksi) D = diámetro del pilote (pulg.) g = distancia de separación desde la parte inferior del deck hasta el borde del pilote tubular o confinamiento externo (pulg.) |
3107F.2.6.4 Capacidad última de deformación por flexión. Se aplica el siguiente valor límite:
Deformación en fibra extrema, ε u ≤ 0.035
3107F.2.6.5 Criterios de aceptación/daño de componentes. La deformación máxima permitida no debe exceder el valor último definido en la Sección 3107F.2.6.4. La Tabla 31F-7-7 proporciona valores límite de deformación para cada nivel de desempeño, tanto para estructuras nuevas como existentes.
Los componentes de acero para pilotes huecos no compactos (D P /t < 0.07 × E/f y ) y para todas las combinaciones de carga no sísmicas deberán diseñarse de acuerdo con AISC 325 [7.10].
TABLA 31F-7-7—LÍMITES DE DEFORMACIÓN DEL ACERO ESTRUCTURAL, ε
u
| COMPONENTES | NIVEL I | NIVEL 2 |
|---|---|---|
| Tubo relleno de concreto | 0.008 | 0.030 |
| Tubo hueco | 0.008 | 0.025 |
| Nivel 1 o 2 se refieren a los criterios de desempeño sísmico (Sección 3104F.2.1) |
3107F.2.6.6 Diseño a corte. Los procedimientos de la Sección 3107F.2.5.7, que se usan para establecer V design son aplicables a pilotes de acero. La capacidad a corte se establecerá conforme a AISC 325 [7.10]. Para tubo relleno de concreto, la Ecuación (7-15) puede usarse para determinar la capacidad a corte; sin embargo, V pile debe sustituirse por V s .
Ecuación 7-22 V pile = (π/2) tf y, pile ( D p - c - c o ) cot θ
donde:
t = espesor de pared del pilote de acero f y,pile = resistencia a fluencia del pilote de acero c 0 = distancia desde el exterior del tubo de acero hasta el centro del aro o espiral
[Todos los demás términos son los indicados para la Ecuación (7-18)].
3107F.2.7 Resistencia de la conexión pilote/deck.
3107F.2.7.1 Capacidad a corte de la junta. La capacidad a corte de la junta se calculará conforme a ACI 318 [7.7]. Para MOT existentes, se podrá usar el método [7.1, 7.2] que se indica a continuación: 1. Determinar la tensión nominal a corte en la región de la junta correspondiente a la capacidad plástica a momento del pilote.
Ecuación 7-23
v j = ------------------0.9M2l dv D o p - 2
donde:
v = Tensión nominal a corte j M o = Demanda de momento sobrerresistente del nodo plástico (el momento máximo posible en el pilote) determinado conforme al procedimiento de la Sección 3107F.2.5.7.
l dv = Longitud de desarrollo vertical, ver Figura 31F-7-9
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D p = Diámetro del pilote
FIGURA 31F-7-9 — LONGITUD DE DESARROLLO
2. Determinar la tensión nominal principal de tracción p t , en la región de la junta:
Ecuación 7-24
donde:
p t = – ------2f a + [---] f2 a 2 + v 2j
Ecuación 7-25
f a = ---------------------- ( D p +N h d ) - 2
es la tensión compresiva promedio en el centro de la junta causada por la fuerza axial de compresión del pilote N y h d es la profundidad del deck. Nota, si el pilote está sometido a tensión axial bajo carga sísmica, el valor de N y f a serán negativos. Si p t > 5.0 f ′ c , psi, la falla de la junta ocurrirá a un momento menor que la capacidad plástica a momento de la columna M p . En este caso, el momento máximo que puede desarrollarse en la interfaz pilote/deck estará limitado por la capacidad de tensión principal de la junta, la cual continuará degradándose conforme aumenta la rotación de la junta, como se muestra en la Figura 31F-7-10. La capacidad a momento de la conexión en la que inicia la falla de la junta puede establecerse a partir de las Ecuaciones (7-27) y (7-28) .
Ecuación 7-26 v j = p t p ( t – f a ) 3. La capacidad a momento de la conexión puede aproximarse como:
Ecuación 7-27
M c = --------0.9 1 2v j l dv D p2 ≤ M o
Esto resultará en una resistencia reducida y rigidez efectiva para el pilote en un análisis pushover. La capacidad máxima de desplazamiento del pilote debe basarse en un ángulo de deriva de 0.04 radianes. Si no hay mecanismos disponibles para proporcionar resistencia residual, la capacidad a momento disminuirá a cero conforme la deformación a corte de la junta aumente a 0.04 radianes, como se muestra en la Figura 31F-7-11
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FIGURA 31F-7-11 — CAPACIDAD DE MOMENTO REDUCIDA DEL PILOTE
Si hay estribos en el deck dentro de h d /2 de la cara del pilote, la capacidad a momento, M c,r , en la rotación plástica máxima de 0.04 radianes puede incrementarse de cero a lo siguiente (ver Figura 31F-7-12):
Ecuación 7-28
M c r, = 2A s f y h ( d – d c ) + N [---][D] 2 [-] [p] – d c
donde:
A s = Área de estribos de la losa en un lado de la junta h d = Ver Figura 31F-7-9 (espesor del deck)
d c = Profundidad desde el borde del concreto hasta el centro de la armadura principal Además, el área del acero inferior del deck (A s, deckbottom ) dentro de h d /2 de la cara del pilote deberá satisfacer: Ecuación 7-29 A s, deckbottom ≥ 0.5 · A s
FIGURA 31F-7-12 — ROTACIÓN DE LA JUNTA
4. Usando la misma rigidez inicial que en la Sección 3107F.2.5.4, la relación momento-curvatura establecida para la parte superior del pilote puede ahora ajustarse para considerar la degradación de la junta. La curvatura de fluencia ajustada, φ′ y , puede encontrarse a partir de:
Ecuación 7-30
= φ --------- y M - c φ′ y M p
donde:
M p = Capacidad idealizada a momento plástico según Método A o B (ver Figura 31F-7-4 o 31F-7-5, respectivamente) La curvatura plástica, φ p , correspondiente a una rotación de junta de 0.04 puede calcularse como:
Ecuación 7-31
φ p = 0.04--------L p -
donde:
L p = Longitud del nodo plástico determinada a partir de la Ecuación (7-5) La curvatura última ajustada, φ ′ u , puede ahora calcularse como:
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Ecuación 7-32donde: φ′ u = φ p + φ ------------- y MM pc r,
M p = Capacidad idealizada a momento plástico según Método A o B (ver Figura 31F-7-4 o 31F-7-5, respectivamente)
M c,r = 0, a menos que haya estribos en el deck como se discutió arriba. Ejemplos de relaciones momento-curvatura ajustadas se muestran en la Figura 31F-7-13 .
FIGURA 31F-7-13 — CURVATURA EQUIVALENTE DEL PILOTE
3107F.2.7.2 Longitud de desarrollo. La longitud mínima de desarrollo, l dc , es:
Ecuación 7-33
l dc ≥ 0.025 d------------------------------ ⋅ f ′ cb f ⋅ ye -
donde:
d b = diámetro de la barra de anclaje
f ye = resistencia a la fluencia esperada de la barra de anclaje
f ′ c = resistencia a la compresión del concreto
Al evaluar detalles existentes, deben usarse valores reales o estimados para f ye y f' c en lugar de la resistencia nominal, de conformidad con la Sección 3107F.2.1.1.
Cuando la longitud de desarrollo sea menor que la calculada por la Ecuación (7-33), la capacidad de momento se calculará
usando una resistencia a la fluencia proporcionalmente reducida, f ye,r , para la armadura vertical de pilotes:
Ecuación 7-34
f ye r, = f ye ⋅ ---ll dcd -
donde:
l d = longitud de desarrollo real
f ye = resistencia a la fluencia esperada de la barra de anclaje
3107F.2.8 Pilotes inclinados.
3107F.2.8.1 Pilotes inclinados ordinarios existentes. Los muelles o embarcaderos con pilotes inclinados ordinarios (no fusionados, tapados ni con mecanismo de liberación sísmica) típicamente tienen una respuesta muy rígida cuando se someten a cargas laterales en la dirección de la inclinación. La estructura
generalmente mantiene la mayor parte de su rigidez inicial hasta la falla de la primera fila de pilotes inclinados. Dado que los pilotes inclinados probablemente fallarán
bajo un evento sísmico de Nivel 2, se podrá usar el siguiente método para evaluar el comportamiento posterior a la falla del muelle o embarcadero:
1. Identificar el mecanismo de falla de la conexión pilote inclinado-tablero (consulte la Sección 3104F.4.7 para escenarios típicos de falla)
y el desplazamiento lateral correspondiente.
2. Liberar la carga lateral entre el pilote inclinado y el tablero cuando se alcance el desplazamiento lateral de falla.
3. Empujar la estructura hasta identificar fallas subsecuentes.
Como ejemplo, seguir estos pasos resultará en una curva fuerza-desplazamiento (pushover) similar a la mostrada en la Figura 31F-7-14 para un muelle soportado por una fila de pilotes inclinados.
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FIGURA 31F-7-14 — CURVA PUSHOVER PARA PILOTES INCLINADOS ORDINARIOS
Cuando la fila de pilotes inclinados falle por tensión o corte, se liberará energía almacenada. Por lo tanto, la estructura experimentará una
demanda de desplazamiento lateral después de las fallas no dúctiles de los pilotes. Si la estructura puede responder a esta demanda de desplazamiento
sin exceder otras limitaciones estructurales, se podrá asumir que la estructura es estable y comenzará a responder a sacudidas adicionales con un período mucho más largo y demandas sísmicas correspondientes menores. Por lo tanto, la estructura del muelle podrá
sostener mayores demandas sísmicas después de la pérdida de los pilotes inclinados que antes de la pérdida de capacidad de los pilotes, debido a una respuesta sísmica mucho más suave.
El área bajo la curva pushover antes de las fallas de los pilotes inclinados se compara con el área equivalente bajo la curva pushover posterior a la falla (consulte la Figura 31F-7-14). Si no se alcanzan otras limitaciones estructurales con la nueva demanda de desplazamiento, se
asume que la estructura es capaz de absorber la energía. Cabe señalar que, aunque la falla por corte es no dúctil,
se espera que se absorba energía y que el amortiguamiento aumente durante el daño de los pilotes. Por lo tanto, el método anterior se considera conservador.
Después de la falla por corte de una fila de pilotes inclinados, el período de la estructura aumenta de modo que se puede asumir desplazamiento igual al estimar la demanda de desplazamiento posterior a la falla. El nuevo período puede estimarse a partir de la rigidez inicial del sistema posterior a la falla como se muestra en la Figura 31F-7-14. Luego se puede calcular una nueva demanda de desplazamiento conforme a la Sección 3104F.2.
3107F.2.8.2 Pilotes inclinados no ordinarios. En el caso de un sistema de pilotes inclinados tapados, se podrá usar una relación adecuada de fuerza-desplazamiento considerando la fricción del tapón para modelar el sistema estructural.
Para sistemas de pilotes inclinados fusionados y con mecanismo de liberación sísmica, se deberá usar un procedimiento de modelado no lineal y revisión por pares (Sección 3101F.8.2).
3107F.2.9 Cabezas de pilotes de concreto con losa de concreto. Las cabezas de pilotes y losas son componentes protegidos por capacidad. Use el procedimiento de la Sección 3107F.2.5.7 para establecer la demanda de sobre resistencia de las articulaciones plásticas. La capacidad del componente se basará en resistencias nominales de materiales y factores de reducción conforme a ACI 318 [7.7].
3107F.2.9.1 Criterios de aceptación/daño de componentes. Para cabezas de pilotes y losas nuevas, el desempeño sísmico de Nivel 1 utilizará los métodos de diseño en ACI 318 [7.7]; el desempeño sísmico de Nivel 2 se limitará a las siguientes deformaciones:
Losa/cabeza de pilote: ε c ≤ 0.005
Deformación por tensión del acero de refuerzo: ε S ≤ 0.01
Para cabezas de pilotes y losas existentes, los valores límite de deformación se definen en la Tabla 31F-7-5.
Los componentes de concreto para todas las combinaciones de carga no sísmicas se diseñarán conforme a ACI 318 [7.7].
3107F.2.9.2 Capacidad al corte (resistencia). La capacidad al corte se basará en resistencias nominales de materiales; los factores de reducción serán conforme a ACI 318 [7.7].
3107F.2.10 Detallado del concreto. Para nuevos MOTs, la longitud requerida de empalme de desarrollo, recubrimiento y detallado deberán cumplir con ACI 318 [7.7], con las siguientes excepciones:
1. Para barras de anclaje pilote/losa, la longitud de desarrollo podrá calcularse conforme a la Sección 3107F.2.7.2.
2. El recubrimiento mínimo de concreto para pilotes pretensados será de tres pulgadas, a menos que se usen inhibidores de corrosión, en cuyo caso un recubrimiento de dos pulgadas y media es aceptable.
3. El recubrimiento mínimo de concreto para vigas y losas de muelle, y todo concreto colocado contra suelo será de tres pulgadas, excepto para barras de refuerzo con cabeza (barras de anclaje de pilotes o estribos de corte) el recubrimiento podrá reducirse a dos pulgadas y media en la superficie superior solamente. Si se usan inhibidores de corrosión, un recubrimiento de dos pulgadas y media es aceptable.
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3107F.3 Pilotes de madera y componentes de la plataforma. ¶
3107F.3.1 Resistencia del componente. Se deberán establecer los siguientes parámetros para evaluar la resistencia del componente:
Componentes nuevos y existentes: 1. Módulo de ruptura 2. Módulo de elasticidad 3. Tipo y grado de la madera
Sólo componentes existentes: 1. Forma original de la sección transversal y dimensiones físicas
2. Ubicación y dimensión de los marcos arriostrados
3. Condición física actual de los elementos, incluyendo deformación visible 4. La degradación puede incluir efectos ambientales (por ejemplo, pudrición, rajaduras, daños por fuego, ataques biológicos y químicos) incluyendo su efecto sobre el momento de inercia, I 5. Efectos de carga y desplazamiento (por ejemplo, sobrecarga, daños por terremotos, aplastamiento y torsión)
La Sección 3104F.2.2 trata sobre las propiedades del material existente. Como mínimo, se deberá establecer el tipo y grado de la madera. Los valores de diseño de referencia ajustados según la Sección 6 de ANSI/AWC NDS [7.11] pueden ser utilizados.
Para los componentes de la plataforma, las tensiones de diseño ajustadas deberán limitarse a los valores de ANSI/AWC NDS [7.11]. Los límites de deformación de los pilotes deberán calcularse con base en los límites de deformación conforme a la Sección 3107F.3.3.3.
Los valores mostrados en ANSI/AWC NDS [7.11] no están desarrollados específicamente para MOTs y sólo pueden usarse como propiedades predeterminadas si no se dispone de información "as-built", el elemento no está dañado y no se realizan pruebas. Para considerar la incertidumbre inherente en el establecimiento de las capacidades de los componentes para estructuras existentes con conocimiento limitado sobre las propiedades reales del material, se deberá incluir un factor de reducción (de conocimiento) k = 0.75 en los análisis de resistencia y capacidad de deformación del componente conforme a la Sección 3107F.2.1.2.
El módulo de elasticidad deberá basarse en pruebas o en la Sección 4 para componentes de plataforma y en la Sección 6 para pilotes de madera de ANSI/AWC NDS
[7.11].
3107F.3.2 Capacidad de deformación de elementos a flexión. La demanda y capacidad de desplazamiento de estructuras de madera existentes pueden establecerse conforme a la Sección 3104F.2.
Los requisitos del resorte del suelo para el análisis lateral de pilotes deberán cumplir con la Sección 3106F.
Se podrá asumir una distribución lineal de curvatura a lo largo de toda la longitud de un pilote de madera.
La capacidad de desplazamiento de un pilote de madera podrá establecerse conforme a la Sección 3107F.3.3.2.
3107F.3.3 Pilotes de madera.
3107F.3.3.1 Estabilidad. Se aplicará la Sección 3107F.2.5.2 a los pilotes de madera.
3107F.3.3.2 Capacidad de desplazamiento. Se deberá hacer una distinción entre un pilote tipo muelle, con una longitud libre larga, y un pilote tipo muelle-terrestre con una longitud libre corta entre la plataforma y el suelo. La longitud efectiva, L, es la distancia entre la conexión articulada plataforma/pilote y la fijación en el suelo, como se muestra en la Figura 31F-7-15. Para pilotes verticales tipo muelle (longitud libre larga), se describen tres procedimientos simplificados para determinar la fijación o capacidad de desplazamiento en UFC 4-151-10 [7.12], UFC 3-220-01 [7.13] y Chai [7.14].
Para determinar la fijación en suelos blandos, otra alternativa es usar la Tabla 31F-7-8.
La capacidad de desplazamiento, Δ , para un pilote articulado en la parte superior, con longitud efectiva, L, (ver Tabla 31F-7-8 y UFC 4-151-10 [7.12]), y momento, M, es:
Ecuación 7-35
Δ = ML------- - 2
3EI
donde:
E = Módulo de elasticidad
I = Momento de inercia
FIGURA 31F-7-15 — FIJACIÓN SUPUESTA EN EL SUELO
31F-74 CÓDIGO DE CONSTRUCCIÓN DE CALIFORNIA 2025
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TABLA 31F-7-8—DISTANCIA BAJO EL SUELO HASTA EL PUNTO DE FIJACIÓN
| PILOTE EIg | ARCILLAS BLANDAS | MATERIALES GRANULARES SUELTOS Y ARCILLAS MEDIAS |
|---|---|---|
| < 1010 lb in2 | 10 pies | 8 pies |
| > 1010 lb in2 | 12 pies | 10 pies |
Asumiendo distribución lineal de curvatura a lo largo del pilote, la curvatura permisible, φ a , puede establecerse a partir de:
Ecuación 7-36
φ a = ε a
[----] c
donde:
ε a = límite permisible de deformación según la Sección 3107F.3.3.3 c = distancia al eje neutro que puede tomarse como D p /2, donde D p es el diámetro del pilote
La curvatura se define como:
Ecuación 7-37
φ = ----M EI
El momento máximo permisible se convierte entonces en:
Ecuación 7-38
M = 2------- ε a EI D p
La capacidad de desplazamiento queda entonces dada por:
Ecuación 7-39
Δ = 2------------ ε a L 2
3D p
3107F.3.3.3 Criterios de aceptación/daño del componente. Los siguientes valores límite de deformación aplican para cada nivel de desempeño sísmico para estructuras existentes:
TABLA 31F-7-9—VALORES LÍMITE DE DEFORMACIÓN PARA MADERA
| NIVEL DE TERREMOTO | DEFORMACIÓN MÁXIMA DE LA MADERA |
|---|---|
| Nivel 1 | 0.002 |
| Nivel 2 | 0.004 |
Para estructuras nuevas y, alternativamente, para estructuras existentes, puede usarse ANSI/AWC NDS [7.11].
Los componentes de madera para todas las combinaciones de carga no sísmicas deberán diseñarse conforme a ANSI/AWC NDS [7.11].
3107F.3.3.4 Diseño a corte. Para considerar las incertidumbres en la resistencia del material, la demanda máxima de corte, V max , establecida a partir del análisis lateral de un solo pilote, deberá multiplicarse por 1.2:
Ecuación 7-40 V demanda = 1.2 V max
La tensión máxima de corte factorizada τ max , en un pilote circular puede determinarse entonces:
Ecuación 7-41
τ max = 10 [-----] 9 [V] --------------- π [demanda] r ⋅ [2]
donde:
r = radio del pilote Para las combinaciones de carga sísmica, la tensión máxima permisible de corte, τ capacidad , es la resistencia de diseño al corte, τ diseño , de ANSI/AWC NDS [7.11] multiplicada por un factor de 2.8.
Ecuación 7-42 τ capacidad = 2.8τ diseño
La capacidad a corte debe ser mayor que la demanda máxima.
3107F.4 Estructuras de contención. ¶
Las estructuras de contención construidas de acero o concreto deberán cumplir con AISC 325 [7.10] o ACI 318 [7.7], respectivamente. Para la determinación de las cargas estáticas y sísmicas sobre el tablestacado y el comportamiento del tablestacado, las siguientes referencias son aceptables: Ebeling y Morrison [7.15], Strom y Ebeling [7.16], y PIANC TC-7 (Comentario Técnico - 7) [7.17]. Las cargas aplicadas y la metodología de análisis deberán ser determinadas por un ingeniero geotécnico registrado en California, y podrán estar sujetas a revisión por pares.
3107F.5 Estructuras no edificadas y estructuras de edificios. ¶
El análisis de estructuras no edificadas y estructuras de edificios se basará en las combinaciones de carga definidas en la Sección 3103F.8 con evaluación sísmica según la Sección 3104F.5. La resistencia de los componentes en estructuras no edificadas y estructuras de edificios se establecerá de acuerdo con AISC [7.10], ACI-318 [7.7] y ANSI/AWC NDS [7.11], teniendo en cuenta la condición existente con factores de conocimiento aplicados, según corresponda. Para la evaluación de la resistencia de soportes y fijaciones, consulte la Sección 3107F.7.
3107F.6 Componentes de amarre y atraque. ¶
Los componentes de amarre incluyen bitas, bolardos, cornamusas, ganchos pelícano, cabrestantes, delfines de amarre y ganchos de liberación rápida. Las fuerzas máximas de las líneas de amarre (demanda) se establecerán conforme a la Sección 3105F. Los factores de seguridad aplicables a la demanda se proporcionan en la Sección 3105F.8. Se pueden sujetar múltiples líneas al componente de amarre en ángulos horizontales y verticales variables. Por lo tanto, los componentes de amarre deberán verificarse para todos los casos de carga del análisis de amarre.
Los componentes de atraque incluyen pilotes tope y defensas, que pueden ser camellos, paneles de defensa o fajas. Las fuerzas máximas de atraque (demanda) sobre delfines de tope y pilotes tope se establecerán según la Sección 3105F.
Los análisis de componentes de amarre y atraque se basarán en las combinaciones de carga definidas en la Sección 3103F.8 con evaluación sísmica conforme a la Sección 3104F.5. La resistencia del componente deberá considerar la condición existente con factores de conocimiento aplicados, según corresponda. Para la evaluación de resistencia de soportes y fijaciones, véase la Sección 3107F.7.
Las capacidades de los componentes de amarre y atraque pueden estar gobernadas por la resistencia de la cubierta, la estructura y/o el suelo. Por lo tanto, se deberá realizar una verificación de las capacidades de la cubierta, estructurales y geotécnicas para soportar las cargas de los componentes, según corresponda.
3107F.7 Soportes y fijaciones (o anclaje). ¶
3107F.7 Soportes y fijaciones (o anclajes). La evaluación de soportes y fijaciones para componentes no estructurales, estructuras no edificadas y estructuras de edificios se basará en las combinaciones de carga definidas en la Sección 3103F.8 con la evaluación sísmica según la Sección 3104F.5. La resistencia de los soportes y fijaciones para componentes no estructurales, estructuras no edificadas y estructuras de edificios se evaluará de acuerdo con AISC [7.10], ACI-318 [7.7] y ANSI/AWC NDS [7.11], considerando la condición existente con factores de conocimiento aplicados, según corresponda. Se establecerán los siguientes parámetros para calcular la resistencia:
Componentes nuevos y existentes: 1. Resistencia al límite elástico y a la tracción del acero estructural 2. Módulo de elasticidad del acero estructural 3. Resistencia al límite elástico y a la tracción de los pernos 4. Resistencia a la compresión del relleno de concreto 5. Módulo de elasticidad del relleno de concreto
Parámetros adicionales para componentes existentes: 1. Condición del acero, incluyendo corrosión
2. Áreas transversales efectivas
3. Condición del material de embebido, como losa de concreto o plataforma de madera
El análisis y diseño incluirán la transferencia de carga a las estructuras de soporte de plataforma/pilote o elementos de cimentación. Se realizará una verificación de la capacidad de la plataforma para soportar las cargas de soporte y fijación para todos los componentes no estructurales, estructuras no edificadas y estructuras de edificios.
3107F.8 Símbolos. ¶
A e = Área efectiva de corte A g = Área bruta de la sección sin fisuras A h = Área total del refuerzo transversal, paralelo a la dirección del corte por esfuerzo cortante aplicado y cortado por una grieta inclinada
A s = Área de estribos de la losa en un lado de la junta
A s, deckbottom = Área del acero de la cubierta inferior
A sp = Área de la sección transversal de espiral o aro
c = Profundidad desde la fibra extrema de compresión hasta el eje neutro en la resistencia a flexión
c 0 = Distancia desde el exterior de la tubería de acero hasta el centro del aro o espiral, o distancia desde la cubierta de concreto hasta el centro del aro o espiral
c u = Profundidad del eje neutro en la resistencia última de la sección
d b = Diámetro del refuerzo longitudinal, cable de pretensado o espiga, según corresponda
d c = Profundidad desde el borde del concreto hasta el centro del refuerzo principal
d st = Diámetro del cable de pretensado (pulg)
D = Diámetro del pilote o dimensión transversal menor
D p = Diámetro del pilote o profundidad bruta (en caso de un pilote rectangular con confinamiento en espiral)
e = Excentricidad de la carga axial
ε a = Límite permisible de deformación
ε c = Deformación por compresión del concreto
ε cm = Deformación máxima en la fibra extrema de compresión
ε cu = Deformación última por compresión del concreto
ε p = Deformación por tensión del acero de pretensado
ε s = Deformación por tensión del acero de refuerzo
ε sm = Deformación en el esfuerzo máximo del refuerzo confinante
ε u = Deformación última del acero
E = Módulo de elasticidad
E c = Módulo de elasticidad del concreto
31F-76 CÓDIGO DE CONSTRUCCIÓN DE CALIFORNIA 2025
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E s = Módulo de elasticidad del acero
f ' c = Resistencia a compresión del concreto
f ' cc = Resistencia confinada del concreto
F p = Fuerza de compresión por pretensado en el pilote
f p = Resistencia a fluencia del cable de pretensado
f pye = Resistencia de diseño a fluencia del cable de pretensado (ksi)
f y = Resistencia a fluencia del acero
f ye = Resistencia de diseño a fluencia del refuerzo longitudinal, cable de pretensado o espiga, según corresponda (ksi)
f yh = Esfuerzo de fluencia del acero confinante
f yh = Resistencia a fluencia del refuerzo transversal o de aro
f y,pile = Resistencia a fluencia del acero del pilote
f ye,r = Resistencia reducida a fluencia de la espiga
g = Distancia de separación desde la parte inferior de la cubierta hasta el borde del pilote tubería o confinamiento externo (pulg)
h = Ancho del pilote en la dirección considerada
h d = Profundidad de la cubierta
I = Momento de inercia
I c = Momento de inercia de la sección sin fisuras
I e = Momento de inercia efectivo
I g = Momento de inercia bruto
I s = Momento de inercia para la sección de acero
k = Factor dependiente de la ductilidad de curvatura μ φ = φ / φ y , dentro de la región de la articulación plástica
k = Factor de conocimiento
L = Distancia desde la sección crítica de la articulación plástica hasta el punto de contraflexión (Sección 3107F.2.5.3), o longitud efectiva (Sección 3107F.3.3.2)
L p = Longitud de la articulación plástica
l dc = Longitud mínima de desarrollo
l d = Longitud real de desarrollo
l dv = Longitud de desarrollo vertical
M = Momento máximo permisible
M c = Capacidad de momento de la conexión
M c,r = Capacidad de momento en la rotación plástica máxima
M o = Demanda de momento de sobreresistencia de la articulación plástica (Sección 3107F.2.7)
M p = Capacidad de momento plástico idealizado según Método A o B (Sección 3107F.2.5)
M y = Momento en el primer fluencia
N = Fuerza axial de compresión en el pilote
N u = Compresión axial externa en el pilote incluyendo carga sísmica
ρ s = Relación volumétrica efectiva del acero confinante
p t = Tensión principal nominal
r = Radio del pilote circular
s = Espaciamiento de aros o espiral a lo largo del eje del pilote
t = Espesor de la pared del pilote de acero
Δ = Capacidad de desplazamiento
θ = Ángulo de la grieta crítica respecto al eje del pilote
θ p = Rotación plástica
α = Ángulo entre la línea que une los centros de compresión por flexión en la cubierta/pilote y las articulaciones en el terreno, y el eje del pilote
φ a = Curvatura permisible
φ m = Curvatura máxima
φ p, φ p,m = Curvatura plástica
φ u = Curvatura última
φ ′ u = Curvatura última ajustada
el 18 de julio de 2025 11:14 AM (CDT) BAJO ESTE.
TERMINALES MARÍTIMOS DE PETRÓLEO
φ y = Curvatura de fluencia
φ ′ y = Curvatura de fluencia ajustada
τ capacity = Esfuerzo cortante máximo permisible
τ design = Resistencia al corte de diseño
τ max = Esfuerzo cortante máximo
V c = Resistencia al corte del concreto
v j = Esfuerzo cortante nominal en la junta
V design = Resistencia al corte de diseño
V max = Demanda máxima de corte
V n = Resistencia nominal al corte
V p = Contribución a la resistencia al corte por cargas axiales
V s = Resistencia al corte del refuerzo transversal
V pile = Resistencia al corte del pilote de acero
3107F.9 Referencias. ¶
[7.1] Priestley, M.J.N, Seible, F. y Calvi, G.M. “Diseño Sísmico y Rehabilitación de Puentes,” 1996, Nueva York.
[7.2] Ferritto, J., Dickenson, S., Priestley N., Werner, S., Taylor, C., Burke D., Seelig W., y Kelly, S., 1999, “Criterios Sísmicos para Terminales Marinas de Petróleo de California, Vol.1 y Vol.2,” Informe Técnico TR-2103-SHR, Naval Facilities Engineering Service Center, Port Hueneme, CA.
[7.3] American Society of Civil Engineers (ASCE), 2017, ASCE/SEI 41-17 (ASCE/SEI 41), “Evaluación Sísmica y Rehabilitación de Edificios Existentes,” Reston, VA.
[7.4] Blakeley, J.P., Park, R., “Secciones de Concreto Pretensado con Flexión Cíclica,” Journal of the Structural Division, American Society of Civil Engineers, Vol. 99, No. ST8, agosto 1973, pp. 1717-1742, Reston, VA.
[7.5] American Society of Civil Engineers (ASCE), 2014, ASCE/COPRI 61-14 (ASCE/COPRI 61), “Diseño Sísmico de Muelles y Embarcaderos,” Reston, VA.
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[7.7] American Concrete Institute (ACI), 2014, ACI 318-14 (ACI 318), “Requisitos del Código de Construcción para Concreto Estructural (ACI 318-14) y Comentarios (ACI 318R-14),” Farmington Hills, MI.
[7.8] Applied Technology Council (ATC), 1996, ATC-32, “Criterios Mejorados de Diseño Sísmico para Puentes en California: Recomendaciones Provisionales,” Redwood City, CA.
[7.9] Kowalski, M.J. y Priestley, M.J.N., junio 1998, “Resistencia al Corte de Columnas Dúctiles de Puentes,” Proc. 5th Caltrans Seismic Design Workshop, Sacramento, CA.
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[7.12] Department of Defense, 10 de septiembre de 2001 (Revisado 1 de septiembre de 2012), Unified Facilities Criteria (UFC) 4-151-10, “Criterios Generales para Construcción en la Costa,” Washington, D.C.
[7.13] Department of Defense, 01 de noviembre de 2012, Unified Facilities Criteria (UFC) 3-220-01, “Ingeniería Geotécnica,” Washington, D.C.
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Autoridad: Secciones 8750 a 8760, Código de Recursos Públicos.
Referencia: Secciones 8750, 8751, 8755 y 8757, Código de Recursos Públicos.
31F-78 CÓDIGO DE CONSTRUCCIÓN DE CALIFORNIA 2025
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TERMINALES MARINAS DE PETRÓLEO
División 8
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Pregúntale a la IA sobre este código▸ Contenido — 2025 California Building Code (Title 24, Part 2)
- Capítulo 1 — ADMINISTRACIÓN
- Capítulo 2 — DEFINICIONES
- Capítulo 3 — CLASIFICACIÓN Y USO DE LA OCUPACIÓN
- Capítulo 4 — REQUISITOS DETALLADOS ESPECIALES BASADOS EN LA OC…
- Capítulo 5 — ALTURAS Y ÁREAS GENERALES DE EDIFICIOS
- Capítulo 6 — TIPOS DE CONSTRUCCIÓN
- Capítulo 7 — CARACTERÍSTICAS DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Y …
- Capítulo 7A — MATERIALES Y MÉTODOS DE CONSTRUCCIÓN PARA INCEND…
- Capítulo 8 — ACABADOS INTERIORES
- Capítulo 9 — SISTEMAS DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Y SEGURID…
- Capítulo 10 — MEDIOS DE EVACUACIÓN
- Capítulo 11 — RESERVADO
- Capítulo 11A — ACCESIBILIDAD EN VIVIENDAS
- Capítulo 11B — ACCESIBILIDAD A EDIFICIOS PÚBLICOS, ALOJAMIENTO…
- Capítulo 12 — AMBIENTE INTERIOR
- Capítulo 13 — EFICIENCIA ENERGÉTICA
- Capítulo 14 — MUROS EXTERIORES
- Capítulo 15 — ENSAMBLAJES DE TECHOS Y ESTRUCTURAS EN AZOTEAS
- Capítulo 16 — DISEÑO ESTRUCTURAL
- Capítulo 16A — DISEÑO ESTRUCTURAL
- Capítulo 17 — INSPECCIONES Y PRUEBAS ESPECIALES
- Capítulo 17A — INSPECCIONES Y PRUEBAS ESPECIALES
- Capítulo 18 — SUELOS Y CIMIENTOS
- Capítulo 18A — SUELOS Y CIMIENTOS
- Capítulo 19 — CONCRETO
- Capítulo 19A — HORMIGÓN
- Capítulo 20 — ALUMINIO
- Capítulo 21 — MAMPOSTERÍA
- Capítulo 21A — MAMPOSTERÍA
- Capítulo 22 — ACERO
- Capítulo 22A — ACERO
- Capítulo 23 — MADERA
- Capítulo 24 — VIDRIO Y ACRISTALAMIENTO
- Capítulo 25 — PRODUCTOS DE PANEL DE YESO Y ESTUCO
- Capítulo 26 — PLÁSTICO
- Capítulo 27 — ELÉCTRICO
- Capítulo 28 — SISTEMAS MECÁNICOS
- Capítulo 29 — SISTEMAS DE FONTANERÍA
- Capítulo 30 — ASCENSORES Y SISTEMAS DE TRANSPORTE
- Capítulo 31 — CONSTRUCCIÓN ESPECIAL
- Capítulo 31A — SISTEMAS PARA LIMPIEZA DE VENTANAS O EXTERIOR D…
- Capítulo 31B — PISCINAS PÚBLICAS
- Capítulo 31C — RADIACIÓN
- Capítulo 31D — ESTABLECIMIENTOS DE ALIMENTOS
-
▸ Capítulo 31F — TERMINALES MARÍTIMAS DE PETRÓLEO
Overview- Sección 3101F — [SLC]—INTRODUCCIÓN
- Sección 3102F — AUDITORÍA E INSPECCIÓN
- Sección 3103F — CRITERIOS DE CARGA ESTRUCTURAL
- Sección 3104F — ANÁLISIS SÍSMICO Y DESEMPEÑO ESTRUCTURAL
- Sección 3105F — ANÁLISIS Y DISEÑO DE AMARRE Y ATRACADERO
- Sección 3106F — PELIGROS GEOTÉCNICOS Y CIMIENTOS
- Sección 3107F — ANÁLISIS ESTRUCTURAL Y DISEÑO DE COMPONENTES
- Sección 3108F — PREVENCIÓN, DETECCIÓN Y SUPRESIÓN DE INCENDIOS
- Sección 3109F — TUBERÍAS Y CONDUCCIONES
- Sección 3110F — EQUIPO MECÁNICO Y ELÉCTRICO
- Sección 3111F — SISTEMAS ELÉCTRICOS
- Sección 3112F — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA TERMINALES MARÍTIM…
- Capítulo 32 — INVASIONES EN EL DERECHO DE VÍA PÚBLICO
- Capítulo 33 — MEDIDAS DE SEGURIDAD DURANTE LA CONSTRUCCIÓN
- Capítulo 34 — RESERVADO
- Capítulo 35 — NORMAS REFERENCIADAS
- Apéndice A — CALIFICACIONES DEL EMPLEADO
- Apéndice B — JUNTA DE APELACIONES
- Apéndice C — GRUPO U—EDIFICIOS AGRÍCOLAS
- Apéndice D — DISTRITOS DE INCENDIOS
- Apéndice E — RESERVADO
- Apéndice F — PROTECCIÓN CONTRA ROEDORES
- Apéndice G — CONSTRUCCIÓN RESISTENTE A INUNDACIONES
- Apéndice H — SEÑALES
- Apéndice I — CUBIERTAS DE PATIO
- Apéndice J — MOVIMIENTO DE TIERRA
- Apéndice K — OCUPACIONES DE GRUPO R-3 Y R-3.1 PROTEGIDAS POR EL
- Apéndice L — INSTRUMENTACIÓN PARA REGISTRO DE TERREMOTOS
- Apéndice M — PELIGROS DE INUNDACIÓN GENERADOS POR TSUNAMIS
- Apéndice N — EDIFICIOS REPLICABLES
- Apéndice O — APLICACIÓN BASADA EN DESEMPEÑO
- Apéndice P — ALTILLOS PARA DORMIR
- Apéndice Q — VIVIENDA DE EMERGENCIA