Hormigón al Día
Entrevista

Leonardo Massone, secretario técnico del Grupo de Trabajo del ICH encargado de proponer una actualización al DS 60 (NCh 430): «Los grandes cambios están en la parte del diseño sísmico y en particular, en el diseño de muro»

El académico e ingeniero civil comentó a Hormigón al Día las actualizaciones que se proponen, a más de una década desde su adopción, a la normativa chilena que rige el diseño y cálculo para el hormigón armado (DS 60). Junto con esto, abordó también las disposiciones contenidas en la versión 2019 del código ACI 318 y cómo estas se incorporaron o se modificaron para la elaboración de esta propuesta de revisión de la norma nacional.

Con la actualización del código ACI 318 (ACI 318-19: Requisitos de Reglamento para Hormigón Armado), la normativa chilena que establece los requisitos para el diseño y cálculo para el hormigón armado, el DS 60, requiere de una revisión y actualización, esto porque nuestra normativa, en su cuerpo, se refiere a la versión 2008 del ACI 318, a pesar que el DS 60 comenzó a regir desde 2011, tras el terremoto del 27 de febrero de 2010. Leonardo Massone, Ph.D. de la University of California e Ingeniero Civil de la Universidad de Chile y secretario técnico del grupo de trabajo encargado de discutir y revisar una propuesta de actualización del DS 60 y NCh 430 indica “en esa oportunidad no alcanzamos a incluir nada de la versión 2011 del ACI porque ni siquiera la habíamos revisado y todo quedó referido a la versión del año 2008”, dice.

Como el código ACI 318 se actualiza cada cuatro años, en 2014 se publicó una nueva versión. Sin embargo, la normativa chilena continuó haciendo referencia a la versión 2008 del ACI 318. “En 2019 –dice el ingeniero– decidimos tratar de alinearnos con la nueva versión del ACI. Además, varios de los que participamos del comité local, participamos también en el comité estadounidense, por lo que sabemos bastante bien cuáles son los cambios que vienen, sobre todo lo que tiene que ver con la parte sísmica, que es lo que más nos compete”.

Además, se cumple un hito: se conmemoran diez años del terremoto del 27 de febrero de 2010, evento que gatilló la preparación del DS 60. “Van casi 10 años de esta normativa chilena, lo que no significa que sea malo o que tenga que cambiar radicalmente porque lo que se ha hecho en los últimos 10 años sea incorrecto, sino que a medida que se acumula experiencia y resultados de investigaciones a nivel mundial vemos qué se requiere de algunas mejoras, en algunos casos menores, en otros casos, más importantes”, explica.

“Todos estos elementos son los que se van juntando: un interés local por actualizarse en temas que sabemos que es importante cambiarlos; tratar de ponernos a la par con el ACI y asuntos en los que nosotros habíamos trabajado, que no necesariamente iban a aparecer en el ACI y que  encontramos importante incorporarlas en la normativa chilena”, dice Massone.

DS 60 y NCh 430: Diferencias y adopciones con ACI 318-19

El ACI 318, en diferentes versiones, se ha adoptado en distintas normativas nacionales relacionadas con la construcción. En ese sentido, dice Leonardo Massone, en nuestro país se tiende a seguir “bastante al pie de la letra, en especial todo lo que tiene que ver con la parte estática. O sea, todo lo que no tiene que ver con la parte sísmica, yo diría que prácticamente no lo tocamos. Existe mucha investigación al respecto: estamos hablando de cargas gravitacionales que en general, para nosotros no son los dolores de cabeza desde el punto de vista de diseño estructural”.

En ese aspecto, en el área estática, la versión 2019 del ACI 318 incluye “dos o tres tópicos de cambios relativamente importantes. Hasta ahora, hemos revisado con detalle uno de ellos, que es el que presenté durante el seminario de lanzamiento oficial del código en Chile, que es lo que tenía que ver con el diseño de corte en viga, en este caso, de fundaciones, de elementos altos. Este cambio lo revisamos, revisamos estadísticas, vimos dato, y concluimos que no iba a tener demasiado impacto”, revela Massone.

En esa misma línea, el ingeniero comenta que “existe otro par de temas que todavía tenemos que tocar, que tienen que ver con longitud de anclaje y algunas cosas también relacionadas con fundaciones, que deberíamos revisar en la parte del diseño estático”. Sin embargo, aclara que se tratan de situaciones muy puntuales, cuya discusión respecto a si se adopta a o no a la normativa chilena debiera darse en un tiempo muy acotado.

¿Cuáles son los cambios, entonces, relevantes en el ACI 318 y que se proponen adoptar normativa chilena?
-Los grandes cambios están en la parte del diseño sísmico y en particular, en el diseño de muro. Y ahí es, básicamente, donde nosotros nos enfocamos.

En ese sentido, el académico explica que la nueva versión del código ACI se alinea con las investigaciones desarrolladas para actualizar la actual normativa chilena e integra investigaciones producto de otros terremotos recientes.. “Por ejemplo, después del terremoto de 2010 en Chile,  ocurrió el de Tohoku, en Japón, el de Christchurch, en Nueva Zelanda, y todos esos movimientos telúricos mostraron que hay que tener mucho cuidado con la capacidad de deformación y el diseño al corte en el diseño de muro”, puntualiza.

¿En qué elementos la normativa chilena llama al ACI 318 y en cuáles se distancia?
-En la parte de diseño sísmico de muros, por ejemplo, todo lo que tiene que ver con determinar capacidad resistente, seguimos al ACI porque no hay razones para hacer cosas diferentes, ya que es muy parecido a lo que hace un diseño estático, es un diseño basado en fuerzas en el que uno dice “las fuerzas son estas y con ellas, se determina la cantidad de armadura, por ejemplo, en flexión”. Ahí no existe mucha diferencia. Sin embargo, todo lo que tiene que ver con capacidad de deformación y detallamiento del muro, ahí ya nos estamos diferenciando  bastante.

“Por ejemplo -dice Massone- el ACI, en la versión 2011, establecía que si la compresión en el borde de un muro supera cierto umbral es necesario confinar en borde. Ese criterio se mantuvo hasta ahora”.

“En nuestro caso, en el DS 60 consideramos otros aspectos adicionalmente. Por ejemplo, después de que se supera el umbral para confinar, si este muro se sigue deformando y ya lo tengo confinado, igual puede tener daño. En este caso, el ACI no decía nada. Entonces, como nosotros tenemos edificios bastante más rígidos que el estándar estadounidense y el estándar de muchas partes, vimos que por el hecho de la gran rigidez, se tienden a desplazar o a deformar relativamente poco. Entonces, si nosotros ponemos confinamiento, está bien, mejoramos el comportamiento pero incluso si hacemos eso, no queremos usar toda la capacidad de deformación del muro, queremos que se deforme poco, con un daño controlado que sea relativamente fácil de reparar”, explica.

En esa misma línea, Leonardo Massone explica que “en el año 2011, lo que hicimos fue colocar una limitación a la máxima deformación de compresión permitida en el hormigón ya confinado. Con eso, yo diría que este es uno de los primeros elementos con el que nos empezamos a diferenciar y ahora lo que hicimos es, básicamente, continuar en la misma dirección”.

Siguiendo este desarrollo, si bien la versión 2019 del ACI 318 incorporó una ecuación especial para calcular la capacidad de deformación del muro, ésta no era aplicable a la realidad chilena, principalmente porque los datos de la expresión del ACI fueron obtenidos en muros rectangulares y “nuestros muros no lo son. Tenemos muros con formas particulares y eso hace que la capacidad de deformación no sea la misma que los muros rectangulares”, dice Massone.

¿De qué manera se adaptó esa expresión para la normativa chilena?
-Lo que hicimos es seguir por nuestra vía de limitación del daño, que en compresión  es el ocho por mil de acortamiento del hormigón, pero además agregamos otra condición extra para controlar el alargamiento del acero: Actualmente, estamos controlando sólo las compresiones pero si yo empujo el muro, si lo alargo mucho, al otro lado se estira mucho la barra que está de refuerzo a ese lado y si yo me devuelvo, esa barra empieza de inmediato a sentir pandeo a pesar que yo le ponga armadura transversal para el confinamiento.

“Para evitarlo –continúa– existe una reducción de la capacidad de compresión y hay reducción de la capacidad del acero, también, y además el refuerzo se puede llegar a fracturar en algún minuto si yo hago ciclos muy grandes de tracción-compresión. Entonces, para evitar que se reduzca la capacidad de compresión cuando se devuelva la carga, digamos, o la dirección del sismo, para limitar el problema de pandeo, lo más sencillo es no sólo poner la limitación del hormigón en compresión a un lado sino que al otro lado, limitemos las tracciones máximas que vamos a aceptar en el refuerzo y establecimos un límite de alargamiento del acero de un 3%.”.

Esa expresión marca también una diferencia entre la normativa chilena y el ACI 318. Asimismo, para casos especiales, el académico comenta que “permitimos que se pudiera tomar en cuenta la componente elástica de deformación de los muros, lo que tampoco está considerado en el ACI”.

Qué otros cambios se dan entre la normativa chilena y lo que actualmente aparece en el ACI 318-19?
-El ACI, en la versión 2019, incluyó, para el diseño del corte de muro, lo que se llama diseño por capacidad y amplificación dinámica de corte, que son dos temas distintos pero que se combinan para ver cómo se calcula el corte en el muro. Este tema lo revisado durante el 2018, sin saber cuál era el contenido que iba a tener el ACI, e hicimos nuestra propia propuesta, la que después decidimos revisar, basados en lo que estaba exigiendo el ACI 318-19, y en definitiva modificamos lo que nosotros habíamos hecho y también cambiamos mucho respecto a lo que el ACI trae.

Este cambio, dice el académico, se realizó porque en Chile, los edificios se construyen con una cantidad importante de muros, “a diferencia del edificio estadounidense que en general tiene pocos muros”.

En ese sentido, podría decirse que se vienen grandes cambios en nuestra normativa a raíz de la actualización del ACI 318
-Si uno considera, desde el punto de vista del comportamiento de flexión, mantuvimos lo mismo que teníamos y agregamos ahora una limitación a la tracción máxima en el acero, que probablemente será una mejora moderada. La parte de corte, que no la habíamos visto en el terremoto de 2010, con la versión que queremos sacar ahora, esperamos que haya una mejora también ahí importante. Esperamos que los potenciales problemas que podrían haber de corte en un próximo terremoto, por la norma actualizada, probablemente no deberían existir o podrían ser muy menores.

En ese aspecto, el académico destaca que la evidencia recopilada tras la experiencia del gran sismo de 2010, apunta a que los daños no fueron exclusivamente por problemas de corte. Lo que se observó siempre un efecto bastante combinado. Uno veía el daño por flexión, que era evidente, y uno decía esto que está aquí, por la tipología de agrietamiento, por la zona donde se ubicó, por ejemplo, subterráneos, que era una zona muy difícil que una falla por flexión ocurriera, ocurrieron. Entonces, la única forma es que se hayan combinado efectos de corte y flexión.

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