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1.3 RIGIDEZ LATERAL

A. DEFINICION En ingeniería, la rigidez es la capacidad de un elemento estructural para soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones o desplazamientos. En una estructura real, el comportamiento es inelástico, sin embargo es más sencillo

Cuando se le

analizar una estructura que tiene un

aplica una

comportamiento elástico:

fuerza lateral a una estructura, esta se desplazará en la dirección de la fuerza.

Entonces la rigidez, es el cociente entre la fuerza aplicada

y

el

desplazamiento producido.

La rigidez elástica se determina mediante diferentes fórmulas de resistencia de materiales:

Pero, para el caso de estructuras sometidas a cargas sísmicas se considera a la relación entre el esfuerzo cortante y la deformación. Para una estructura de 1 nivel, es fácil aplicar las fórmulas de resistencia de materiales, por ejemplo para un pórtico:

Para una estructura de varios pisos, es recomendable aplicar las fórmulas simplificadas de WILBUR – BIGGS. Por ejemplo para el pórtico mostrado:

Se desea calcular la rigidez de un entrepiso, tal como se muestra en la figura:

La rigidez del entrepiso puede calcularse de la siguiente manera: a. Para el entrepiso típico “i”, cuando las alturas adyacentes son típicas:

b. Para el entrepiso típico “i”, cuando las alturas adyacentes son diferentes:

WILBUR – BIGGS, también propone expresiones aproximadas para el primer piso, dependiendo del tipo de conexión de las columnas con la base: c. Para el primer piso, cuando las columnas están articuladas en la base:

d. Para el primer piso, cuando las columnas están empotradas en la base

EJEMPLO: Para la estructura que se muestra, determine la rigidez lateral del eje Y:

Datos: E=250000 kg/cm2 Columnas: 25cm*40cm Vigas: 25cm*40cm Desarrollo:

Desarrolle el mismo ejercicio aplicando Wilbur-Biggs