Análisis de la Degradación de la Rigidez Lateral en Pórticos de Acero A50: Un Enfoque
Computacional sobre el Efecto de Niveles Variables
Autor: [Armando Cabana] Institución: [AC2] Fecha: 18 de marzo de 2026
Resumen
El presente estudio investiga la influencia del número de niveles en la rigidez lateral efectiva de
un pórtico simple de acero estructural. Utilizando perfiles de sección hueca (CONDUVEN) y
considerando efectos de segundo orden (P- Δ), se cuantifica la pérdida de rigidez en el primer
nivel a medida que la estructura crece de uno a nueve pisos. Los resultados demuestran una
relación de potencia inversa con un coeficiente de determinación R^2 = 0.9985. Se concluye que
la rigidez lateral del nivel base disminuye un 28.3% al alcanzar los nueve niveles debido al
incremento de carga axial.
Palabras clave: Rigidez lateral, Acero A50, Efecto P-Delta, Modelado computacional, Conduven.
1. Introducción
En la ingeniería estructural contemporánea, la rigidez lateral se define como la capacidad de un
sistema para resistir desplazamientos horizontales ante fuerzas sísmicas o de viento. Aunque los
modelos elásticos lineales suponen una rigidez constante, la realidad física de los edificios multi-
niveles presenta una degradación de esta propiedad debido a la acumulación de carga axial y la
flexibilidad de los nodos. Este ensayo modela dicha degradación en pórticos de acero A50 para
advertir sobre los riesgos de subestimar las derivas laterales.
2. Metodología
Se empleó un modelo de pórtico simple con una luz de 5.00 m y una altura de entrepiso
constante de 3,75 m. El diseño incluyó:
• Material: Acero estructural grado A50 (E = 2,100,000 kg/cm^2).
• Secciones: Columnas de sección hueca de 5.5 mm de espesor (I = 2376 cm^4) y vigas de
conexión de 300 x 100 mm.
• Cargas: Una carga gravitacional sostenida de 1300 kg/m sobre la viga y una carga lateral
puntual de 500 kg por cada nivel añadido.
, Se fue incrementado los niveles de cada portico y anotando los desplazamiento laterales de
cada piso
Dezplazamiento lateral de entre piso
niven de piso
1 2 3 4 5 6 7 8 9
200X200 0.2845
200X200 0.6378 1.6335
200X200 1.0156 2.0739 2.6569
200X200 1.4075 3.0384 4.1869 4.7942
200X200 1.8123 4.0444 5.8035 6.9964 7.6395
200X200 2.2305 5.0909 7.4953 9.3188 10.5632 11.2554
200X200 2.6628 6.1798 9.2632 11.7567 13.6526 14.9660 15.7261
200X200 3.1200 7.3100 11.1100 14.3100 16.9100 18.8900 20.3000 21.1500
perfil 200x200 3.5700 8.5000 13.0700 17.0300 20.6000 23.0800 25.1900 26.7100 27.6800
Tabla de dezplazamiento vs numero de pisos
Grafico de dezplazamiento vs numero de pisos
Computacional sobre el Efecto de Niveles Variables
Autor: [Armando Cabana] Institución: [AC2] Fecha: 18 de marzo de 2026
Resumen
El presente estudio investiga la influencia del número de niveles en la rigidez lateral efectiva de
un pórtico simple de acero estructural. Utilizando perfiles de sección hueca (CONDUVEN) y
considerando efectos de segundo orden (P- Δ), se cuantifica la pérdida de rigidez en el primer
nivel a medida que la estructura crece de uno a nueve pisos. Los resultados demuestran una
relación de potencia inversa con un coeficiente de determinación R^2 = 0.9985. Se concluye que
la rigidez lateral del nivel base disminuye un 28.3% al alcanzar los nueve niveles debido al
incremento de carga axial.
Palabras clave: Rigidez lateral, Acero A50, Efecto P-Delta, Modelado computacional, Conduven.
1. Introducción
En la ingeniería estructural contemporánea, la rigidez lateral se define como la capacidad de un
sistema para resistir desplazamientos horizontales ante fuerzas sísmicas o de viento. Aunque los
modelos elásticos lineales suponen una rigidez constante, la realidad física de los edificios multi-
niveles presenta una degradación de esta propiedad debido a la acumulación de carga axial y la
flexibilidad de los nodos. Este ensayo modela dicha degradación en pórticos de acero A50 para
advertir sobre los riesgos de subestimar las derivas laterales.
2. Metodología
Se empleó un modelo de pórtico simple con una luz de 5.00 m y una altura de entrepiso
constante de 3,75 m. El diseño incluyó:
• Material: Acero estructural grado A50 (E = 2,100,000 kg/cm^2).
• Secciones: Columnas de sección hueca de 5.5 mm de espesor (I = 2376 cm^4) y vigas de
conexión de 300 x 100 mm.
• Cargas: Una carga gravitacional sostenida de 1300 kg/m sobre la viga y una carga lateral
puntual de 500 kg por cada nivel añadido.
, Se fue incrementado los niveles de cada portico y anotando los desplazamiento laterales de
cada piso
Dezplazamiento lateral de entre piso
niven de piso
1 2 3 4 5 6 7 8 9
200X200 0.2845
200X200 0.6378 1.6335
200X200 1.0156 2.0739 2.6569
200X200 1.4075 3.0384 4.1869 4.7942
200X200 1.8123 4.0444 5.8035 6.9964 7.6395
200X200 2.2305 5.0909 7.4953 9.3188 10.5632 11.2554
200X200 2.6628 6.1798 9.2632 11.7567 13.6526 14.9660 15.7261
200X200 3.1200 7.3100 11.1100 14.3100 16.9100 18.8900 20.3000 21.1500
perfil 200x200 3.5700 8.5000 13.0700 17.0300 20.6000 23.0800 25.1900 26.7100 27.6800
Tabla de dezplazamiento vs numero de pisos
Grafico de dezplazamiento vs numero de pisos
