Rigidez Lateral

En ingeniería, En ingeniería,   la rigidez es la capacidad de un elemento estructural para soportar esfuerzos soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones grandes  deformaciones o desplazamientos. desplazamientos.

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

En una estructura real, el comportamiento es inelástico, sin embargo es más sencillo analizar una estructura que tiene un comportamiento elástico:

Entonces la rigidez, es el cociente entre la fuerza aplicada y el desplazamiento producido.

 La rigidez elástica se determina mediante diferentes 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