Post on 17-Dec-2015
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MTODO DE LA
FUERZA HORIZONTAL
EQUIVALENTE
(NSR-10, A.4)
INTRODUCCIN
Mtodo de anlisis de fuerzas ssmicas aceptados
por la NSR-10.
Es un mtodo simple, de fcil aplicacin y uno de los
ms usados por los diseadores estructurales.
Este mtodo se basa en representar el sismo, como
una fuerza esttica que se aplica en la base de la
estructura (cortante basal) la cual es equilibrada por
un conjunto de fuerzas horizontales equivalentes
aplicadas en cada uno de los niveles que conforman
la edificacin.
CORTANTE BASAL
Vs : Cortante basal
MgSV as (A.4.3.1)
Sa : Aceleracin horizontal mxima (expresada como
porcentaje de la gravedad)
g : Aceleracin de la gravedad
M : Masa total de la edificacin
ACELERACIN HORIZONTAL MXIMA
Sa T
T corresponde al periodo fundamental de
vibracin de la estructura.
PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACIN
Altura de la edificacin medida desde la base
ACELERACIN HORIZONTAL MXIMA
Sa T
T corresponde al periodo fundamental de
vibracin de la estructura.
Ta
Espectro
elstico de
aceleraciones
de diseo
Sa
CORTANTE BASAL
Vs : Cortante basal
MgSV as (A.4.3.1)
Sa : Aceleracin horizontal mxima (expresada como
fraccin de la gravedad)
g : Aceleracin de la gravedad
M : Masa total de la edificacin
FUERZA SSMICA POR NIVEL
sV Cortante ssmico en la base
xm Peso del nivel x o iimo
xh Altura medida desde la base, del nivel x o iiho
FUERZA SSMICA POR NIVEL
CENTRO DE MASA: Punto en el cual se puede considerar que
acta toda la masa del piso y ella posicionada en ese lugar
produce el mismo efecto que cada una de las masas del piso
actuando en su posicin real.
Fuerza ssmica por
nivel (fuerza inercial)
Centro de masa de
cada nivelaplicada
CENTRO DE MASA
Para una losa cuyo peso por metro cuadrado es constante (no
cambia la altura de la placa ni hay cargas concentradas), el
centro de masa del nivel en cuestin coincide con el centroide
del rea.
i
ii
A
AxX
i
ii
A
AyY
Donde xi y yi corresponden a las coordenadas del centroide de
cada parte de la losa considerada con rea Ai
CENTRO DE RIGIDEZ
Se define como el punto a travs del cual la resultante
de la fuerza resistente de la edificacin acta
(contrarresta la fuerza ssmica).
ix
ixi
CRI
IxX
iy
iyi
CRI
IyY
TORSIN ACCIDENTAL
Cuando no coinciden las coordenadas del centro de masa y
del centro de rigidez se inducir un momento torsor conocido
como TORSIN ACCIDENTAL.
e = 5% de la longitud perpendicular a la direccin de anlisis
(NSR10)
yxt ePM
Momento torsor
(fuerzas inerciales)
Centro de masa de
cada nivelaplicado
PASOS GENERALES
1. Calculo de la masa de cada nivel y la masa total de la
edificacin (avalo de cargas y predimensionamiento)
2. Calcular el periodo fundamental de vibracin aproximado
de la estructura.
3. Calcular la aceleracin horizontal mxima (espectro
elstico de aceleraciones de diseo)
4. Calcular el cortante basal
5. Calcular la fuerza ssmica por nivel
6. Calcular el momento torsor por efecto de la torsin
accidental
7. Calcular el centro de masa o centroide de rea de cada
nivel, segn sea el caso