3. • Es un método sencillo y
apróximado de análisis de
una estructura sometida a
un sismo
• Establece un sistema de
fuerzas que producirán
sobre el edificio los
mismos daños que el
sismo
• Considera solamente el
periodo fundamental de
vibración de la estructura.
5.0m
3.0m
5.0m
3.0m
3.0m
3.0m
4. A.3.4.1 — MÉTODOS RECONOCIDOS — Se reconocen los
siguientes métodos de análisis del sistema de resistencia
sísmica para efectos de su diseño:
• (a) Método de la fuerza horizontal equivalente, el cual está descrito en el
Capítulo A.4,
• (b) Métodos de análisis dinámico elástico, de acuerdo con los requisitos del
Capítulo A.5,
• (c) Métodos de análisis dinámico inelástico, de acuerdo con los requisitos del
Capítulo A.5,
• (d) Métodos de análisis alternos, los cuales deben tener en cuenta las
características dinámicas de la edificación, el comportamiento inelástico de los
materiales, y deben ser de aceptación general en la ingeniería. En la aplicación
de cualquier método de análisis alterno no se pueden utilizar períodos
fundamentales mayores de los permitidos en los Capítulos A.4 y A.5.
5. • Se basa en plantear un modelo con sus ecuaciones
de movimiento.
• Las ecuaciones están formuladas respecto al
desplazamiento relativo a la base de la estructura,
por estar sometido a la componente horizontal del
sismo.
6. • Las fuerzas máximas inerciales del modo i, {Fmax}i,
son función de la masa, la forma modal, el
coeficiente de participación modal y la aceleración
espectral propia del lugar de emplazamiento de la
estructura.
)
(
1
)
(
)
(
)
( t
u
M
t
q
K
t
q
C
t
q
M
T
T
T
T
El máximo
cortante en la
base causado
durante el sismo
es la suma de las
fuerzas inerciales
8. • El método FHE solo considera la respuesta del
modo fundamental de vibración de la estructura.
• Se asume que el coeficiente modal de la forma
modal del primer modo de vibración, o modo
fundamental, , es proporcional a la altura
• La masa efectiva del primer modo, con la
suposición de que es proporcional a la altura de la
masa, sustituyendo por
10. • En los casos típicos de estructuras regulares, la
masa efectiva del primer modo oscila entre el 55%
y el 90% de la masa total de la estructura
• Por esta razón, la NSR-10
(sección A.3.4.2.1) restringe
el uso del método FHE a
edificaciones de 20 pisos
11. Aproximaciones del Método de la
Fuerza Horizontal Equivalente
• Limita la respuesta sísmica al primer modo de
vibración
• Iguala la masa efectiva del primer modo a la masa
total de la estructura, para compensar la ausencia
de los otros modos
• El cortante sísmico en la base es función de la
aceleración espectral, Sa, del modo fundamental,
T1.
12. • El periodo de vibración fundamental aproximado
con el cual se determina el valor de la aceleración
espectral se calcula de acuerdo con la siguiente
expresión:
Este procedimiento alternativo para
evaluar el período fundamental de la
edificación, T, es un estimativo inicial
razonable para predecir las fuerzas a
aplicar sobre la estructura con el fin de
dimensionar su sistema de resistencia
sísmica.
13. ¿Cuando Utilizar el Método de la
Fuerza Horizontal Equivalente?
• Todas las edificaciones, regulares e irregulares, en las zonas de amenaza
sísmica baja.
• Todas las edificaciones, regulares e irregulares, pertenecientes a grupo de
Uso I, localizadas en zonas de amenaza sísmica intermedia.
• Edificaciones regulares, de menos de 20 niveles ó 60 m de altura medidos
desde la base, la menor, en cualquier zona de amenaza sísmica,
exceptuando edificaciones localizadas en lugares que tengan un perfil de
suelo tipo D, E o F, con periodos de vibraciones mayores de 2Tc
• Edificaciones irregulares que no tengan más de 6 niveles ó 18 m de altura
medidos a partir de la base, la menor.
• Estructuras flexibles apoyadas sobre estructuras más rígidas que cumplan
los requisitos A.3.2,4,3
14. Evaluar la
masa
PROCEDIMIENTO FHE
Estimar el periodo Ta
Calcular el
cortante basal
Calcular la aceleración
espectral
Calcular la
fuerza por
piso
5.0m
3.0m
5.0m
3.0m
3.0m
3.0m
Distribuir el
cortante en altura
