Ejercicios resueltos de rigidez lateral

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APLICACIONES 
 
Ejemplo. - CALCULAR LAS FUERZAS LATERALES QUE SE GENEREN AL 
CONSIDERAR UN ANÁLISIS SEGÚN LA VIGENTE NORMA PERUANA 
SISMORRESISTENTE E-030, PARA LAS CONDICIONES DE LA EDIFICACIÓN, 
SIGUIENTES: 
 
Ubicación: Lima. 
Uso: Comercio. 
Tipo de suelo: S2 
Tipo de sistema estructural: Muros estructurales. 
Regularidad: Estructura regular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Solución 
 
Cálculo de los parámetros sísmicos según la N.T. E-030 “Diseño Sismorresistente”. 
 
Ubicación: Lima. →Z = 0.45 
Uso: Comercio. →U = 1.30 
Tipo de suelo: S2 →S = 1.05 
Tipo de sistema estructural: Muros estructurales. →Ro= 6.00 
Regularidad: Estructura regular. →Ia = Ip = 1.00 
 
 
Nivel h (m) Peso (ton) 
8 3.50 340.00 
7 3.50 480.00 
6 3.50 480.00 
5 3.50 480.00 
4 3.50 480.00 
3 3.50 480.00 
2 3.50 480.00 
1 3.90 520.00 
Σ 28.40 3740.00 
 
Entonces: 
hT = 28.40 m 
P = 3740.00 ton 
 
Sabemos que la Fuerza Cortante en la base de la estructura, es: 
 
V = Z.U.C.S . P 
 R 
 
UBICACIÓN: 
 
ZONA SÍSMICA 
Anexo II: Departamento Lima-Provincia Lima-Distrito Lima: Zona Sísmica = 4 
De la Tabla N° 1 obtenemos el Factor de Zona “Z” respectivo para Zona 4: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
→ Z = 0.45 
 
 
USO: COMERCIO 
 
CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES Y FACTOR DE USO 
Uso: Comercio 
de la Tabla N° 5 obtenemos que la Edificación tiene Categoría B-Edificaciones importantes 
y un Factor de Uso (U) de 1.3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
→ U = 1.3 
 
 
TIPO DE SUELO: S2 
 
PARÁMETROS DE SITIO (S, TP y TL) 
 
Deberá considerarse el tipo de perfil que mejor describa las condiciones locales, 
utilizándose los correspondientes valores del factor de zona, del factor de amplificación 
del suelo S y, de los períodos corto (TP) y largo (TL) dados en las Tabla N° 3 y Tabla N° 4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
→Se obtiene los Períodos Corto y Largo con Suelo tipo S2: 
 
TIPO DE SISTEMA ESTRUCTURAL: MUROS ESTRUCTURALES 
 
COEFICIENTE DE REDUCCIÓN DE LAS FUERZAS SÍSMICAS (R) 
Aplicando el artículo 22, el coeficiente de reducción de las fuerzas sísmicas “R” se 
determina como el producto del coeficiente básico de reducción de las fueras sísmicas “Ro” 
determinado a partir de la Tabla N° 7 y de los factores Ia y Ip obtenidos de las Tablas N° 8 
y N° 9. 
 
R = Ro. Ia. Ip 
 
Según el sistema estructural de la edificación en análisis se determina el Coeficiente Básico 
de Reducción de las Fuerzas Sísmicas (Ro), en aplicación del artículo 18 y como indica la 
Tabla N° 7, tendremos: 
Tipo de Sistema Estructural de la edificación: Muros estructurales 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Entonces: 
 
→Tendremos: Ro = 6 
 
REGULARIDAD: ESTRUCTURA REGULAR 
 
REGULARIDAD ESTRUCTURAL 
Las estructuras deben ser clasificadas como regulares o irregulares para los fines 
siguientes: 
- Cumplir las restricciones de la Tabla N° 10. 
- Establecer los procedimientos de análisis. 
- Determinar el coeficiente R de reducción de fuerzas sísmicas. 
 
Estructuras Regulares: son las que, en su configuración resistente a cargas laterales, no 
presentan las irregularidades indicadas en las Tablas N°s 8 y 9. En estos casos, el factor Ia 
e Ip será igual a 1.0, → Ia = 1 e Ip = 1 
 
Estructuras Irregulares: son aquellas que presentan una o más de las irregularidades 
indicadas en las Tablas N°s 8 y 9. 
Como la edificación es una estructura regular, tendremos que: 
Ia = 1 
Ip = 1 
 
Por lo tanto: R = Ro. Ia. Ip 
 R = (6) (1) (1) = 6 
 → R = 6 
 
 
PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACIÓN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tipo de sistema estructural: Muros estructurales, tendremos que: 
 
T = hT = 28.40 = 0.47333 
 CT 60 
 
→T = 0.47 seg 
 
 
FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA (C) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
→ C = 2.5 
 
 
Cálculo de los parámetros sísmicos: 
 
Ubicación: Lima. →Z = 0.45 
Uso: Comercio. →U = 1.30 
Tipo de suelo: S2 →S = 1.05 
Tipo de sistema estructural: Muros estructurales. →Ro= 6.00 
Regularidad: Estructura regular. →Ia = Ip = 1.00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FUERZA CORTANTE EN LA BASE 
Fuerza cortante en la base de la estructura (Fuerza Basal), es: 
 
V = Z.U.C.S. P 
 R 
 
V = (0.45) (1.3) (2.5) (1.05). 3740 = 957.20625 = 957.21 ton 
 6 
 
V = 957.21 ton 
 
 
DISTRIBUCIÓN DE FUERZAS SÍSMICAS 
 
Distribución de la Fuerza Sísmica en Altura: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Entonces, las fuerzas laterales generadas considerando la N.T. E-030, desarrollados 
y presentados en el siguiente cuadro: se calculan las fuerzas inerciales en cada nivel 
y las fuerzas cortantes de cada entrepiso, son: