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03-03-2026

Diseño sísmico según CSA S16 en RFEM 6

El complemento de diseño de acero en RFEM 6 ahora ofrece la capacidad de realizar diseños sísmicos según CSA S16-14 y CSA S16-19. Actualmente, están disponibles cuatro tipos de sistemas de resistencia a fuerzas sísmicas (SFRS).
  • Marcos resistentes a momentos (Dúctiles, Moderadamente Dúctiles, Ductilidad Limitada)
  • Marcos arriostrados concéntricamente (Moderadamente Dúctiles, Ductilidad Limitada)
  • Marcos arriostrados excéntricamente (Dúctiles)
  • Marcos arriostrados con restricción de pandeo (Dúctiles)

Entrada de Configuración Sísmica

La entrada relevante para el diseño se define en la Configuración Sísmica. La Configuración Sísmica se puede activar en los Ajustes Globales de la carpeta Diseño de Acero (Imagen 1).

Después de hacerlo, se puede definir una nueva Configuración Sísmica ingresando un nombre de configuración descriptivo, luego seleccionando el sistema/tipo de marco SFRS y el tipo de miembro.

Cada sistema resistente a fuerzas sísmicas (SFRS) tiene sus propias opciones, como se describe a continuación. Para las columnas, la opción a continuación es aplicable para todos los SFRS.

La opción El único comportamiento inelástico esperado es en la base de la columna permite que el Fy de la columna sea > 350 MPa, pero ≤ 450 MPa según la Cláusula 27.1.5.1, como se muestra en la verificación de diseño EQ1100 (Imagen 2).

Marcos Resistentes a Momento

Opciones para columnas

En la mayoría de los casos, el pandeo plástico se diseña para ocurrir en vigas en base a la filosofía Columna Fuerte-Viga Débil (SCWB). En casos específicos donde se espera que la columna desarrolle pandeo plástico, deben cumplirse requisitos adicionales según la Cláusula 27.2.3.1. En el complemento de Diseño de Acero, se verifican los siguientes requisitos:

  • a) Verificación de diseño EQ2200/3200 - La columna está arriostrada lateralmente según la Cláusula 13.7(b) usando k = 0.
  • b) Verificación de diseño EQ 2300/3300 - Carga axial factorizada ≤ 0.30AFy en SC4 para todas las CO sísmicas.
  • d.1) Verificación de diseño EQ1200 - La columna satisface el límite de Clase 1 en la Tabla 2.
  • d.2) Verificación de diseño EQ 2400/3400 - Para columna de base fija en forma de I, h/w ≤ 700/√Fy a menos que la carga axial, Pf ≤0.15AFy. Cuando Pf ≤ 0.15AFy, la verificación de diseño no se muestra.

Nota: La resistencia de la columna en la intersección viga-columna para el desarrollo de pandeo plástico en vigas según la Cláusula 27.2.3.3 no se calcula actualmente en RFEM. Esto se agregará en el desarrollo futuro.

Marcos Arriostrados Concéntricamente

Opción para columnas

Según la Cláusula 27.5.5.3 (b), las columnas en edificios de varios pisos deben incluir un momento de flexión adicional = 0.2ZFy en la dirección de la bahía arriostrada, en combinación con los momentos de flexión calculados y las cargas axiales como se muestra en la verificación de diseño SP6400 (Imagen 4).

Marcos Arriostrados Excéntricamente

Opción para columnas

Según la Cláusula 27.7.13.2 (b), las columnas en edificios de varios pisos deben incluir un momento de flexión adicional = 0.2ZFy en la dirección de la bahía arriostrada, en combinación con los momentos de flexión calculados y las cargas axiales. En los dos pisos superiores, M,add = 0.4ZFy como se muestra en la verificación de diseño SP6400 (Imagen 5).

Opción para enlaces

Según la Cláusula 27.7.2.2, las vigas de enlace deben ser ya sea:

  • a) un segmento de la viga (sección en I o sección rectangular construida), o
  • b) un enlace modular con i) enlace conectado por placa de extremo (sección en forma de I) o ii) enlace conectado por alma (dos secciones en C construidas).

La verificación de diseño EQ7100 verifica que la forma de sección del enlace cumpla con los requisitos anteriores dependiendo del tipo de enlace y tipo de conexión seleccionados.

Opción para vigas

Según la Cláusula 27.7.9.3, la viga fuera del enlace debe tener arriostramiento lateral tanto en las bridas superior como inferior. Si se anticipa rendición en el extremo del enlace del segmento externo de la viga, el arriostramiento también debe cumplir con la Cláusula 13.7(a), que limita la longitud sin apoyo lateral, Lcr como se muestra en la verificación de diseño EQ7600 (Imagen 7).

Marcos Arriostrados con Restricción de Pandeo

Opción para columnas

Según la Cláusula 27.8.5.3 (b), las columnas en edificios de varios pisos deben incluir un momento de flexión adicional = 0.2ZFy en la dirección de la bahía arriostrada, en combinación con los momentos de flexión calculados y las cargas axiales como se muestra en la verificación de diseño SP6400 (Imagen 8).

Tipo de Situación de Diseño y Tipo de Estado Límite

El Tipo de Situación de Diseño que incluye combinaciones de carga sísmica debe añadirse para considerar las cargas sísmicas. Se debe prestar mucha atención al aplicar el Tipo de Estado Límite.

El diseño sísmico CSA S16, Cláusula 27 solo se realiza cuando el Estado Límite de Terremoto es seleccionado como el Tipo de Estado Límite. Solo los miembros con Configuración Sísmica asignada se diseñan para ambos tipos de estado límite: Último y de Terremoto. Todos los demás miembros que no forman parte del SFRS se diseñan para el Estado Límite Último.

El Estado Límite de Servicio se utiliza para verificar el límite de deflexión basado en la Configuración de Servicio.


Autor

Cisca es responsable de la formación de los clientes, el soporte técnico y el desarrollo continuo de programas para el mercado norteamericano.

Referencias


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