PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA
ANÁLISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS 
CON AISLADORES SÍSMICOS EN EL PERÚ
ANEXOS
Tercer Cuerpo
Tesis para optar por el Título de Ingeniero Civil, que presentan los bachilleres:
Paul Alexander Korswagen Eguren
Julio César Arias Ricse
Pamela Grace Huaringa Huamaní
Asesor: Ing. Juan Antonio Montalbetti
Lima, septiembre de 2012
Índice
1. Tablas y gráficos adicionales al capítulo 4.6 (Análisis de modelos de 
estructuras aisladas, Resultados obtenidos y comentarios).
2. Figuras y fotografías 
3. Normas técnicas
3.1. UBC 1997, Capítulo 16
3.2. FEMA, 274
3.3. Norma Chilena NCh-2745 2003
Anexo
1
Tablas y gráficos adicionales al capítulo 4.6.
Análisis de modelos de estructuras aisladas, 
Resultados obtenidos y comentarios.
Comentarios
En las siguientes diez hojas desdoblables se muestran las tablas resumen de cada 
edificio analizado. En algunos casos, cuando se presentan cinco tablas por edificio, las 
tablas adicionales corresponden al comportamiento con los aisladores calculados 
específicamente para cada edificio.
Los edificios con los aisladores más rígidos siguen la notación mostrada:
Aislador Diámetro (m)
Capacidad 
de Carga 
Vertical 
(ton)
Rigidez 
vertical 
(ton/m2)
Rigidez 
elástica 
mayor 
(ton/m2)
Máxima 
fuerza 
lineal 
(ton)
Desplazamiento 
máximo (m)
Relación 
de 
pendientes
Rigidez 
lateral 
efectiva 
(ton/m2)
Tracción 
Vertical 
Admisible 
(ton)
Porcentaje 
Admisible 
en Tracción
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.305 46 5,097 408 6.6 0.15 0.1 80.5 7.7 16.7%
0.405 92 10,194 510 11.2 0.2 0.1 101.4 13.5 14.7%
0.520 138 20,387 714 18.3 0.3 0.1 126.4 22.3 16.2%
0.650 275 71,356 1121 22.4 0.41 0.1 161.4 34.8 12.7%
0.750 367 91,743 1631 27.0 0.46 0.1 216.0 46.4 12.6%
0.850 499 122,324 1835 36.2 0.46 0.1 254.3 59.6 11.9%
0.950 683 183,486 2039 49.9 0.61 0.1 277.6 74.4 10.9%
1.050 866 214,067 2141 59.1 0.71 0.1 289.0 90.9 10.5%
1.360 2813 519,878 2548 90.7 0.86 0.1 349.8 152.5 5.4%
Mientras que para los aisladores calculados se tiene el resumen a continuación:
Ho
sp
ita
l
Ho
sp
ita
l
Ra
nc
ho
Ra
nc
ho
Ra
nc
ho
Ra
nc
ho
Ra
nc
ho
Pa
be
lló
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6
Pa
be
lló
n 
6
Sa
n 
Lu
is
Sa
n 
Lu
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Pa
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n 
7
Pa
be
lló
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7
Pa
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lló
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7
Pa
be
lló
n 
7
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 C
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Kv
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on
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22
55555
22
22
4444
4444
0.
30
0.
30
0.
16
0.
16
0.
16
0.
16
0.
16
0.
2
0.
2
0.
30
0.
30
0.
16
0.
16
0.
16
0.
16
0.
2
0.
2
0.
2
0.
2
0.
35
6
0.
35
6
0.
24
0.
24
0.
24
0.
24
0.
24
0.
25
0.
25
0.
39
7
0.
39
7
0.
24
0.
24
0.
24
0.
24
0.
25
3
0.
25
3
0.
25
3
0.
25
3
0.
25
2
0.
25
2
0.
13
0.
13
0.
13
0.
13
0.
13
0.
16
3
0.
16
3
0.
23
0
0.
23
0
0.
18
2
0.
18
2
0.
18
2
0.
18
2
0.
12
3
0.
12
3
0.
12
3
0.
12
3
47
17
47
17
91
38
91
38
91
38
91
38
91
38
11
30
11
30
19
49
19
49
63
82
63
82
63
82
63
82
64
16
64
16
64
16
64
16
0.
85
0
0.
95
0
0.
40
5
0.
45
5
0.
52
0
0.
57
0
0.
65
0
0.
35
5
0.
40
5
0.
65
0
0.
80
0
0.
40
5
0.
57
0
0.
65
0
0.
85
0
0.
45
5
0.
65
0
0.
80
0
0.
90
0
10
22
11
7
16
12
3
4
21
6
8
14
15
13
21
4
24
10
13
8
0.
25
0
0.
25
0
0.
06
0
0.
08
0
0.
09
0
0.
10
0
0.
10
0
0.
06
0
0.
06
0
0.
15
0
0.
15
0
0.
07
0
0.
12
0
0.
12
0
0.
16
0
0.
08
8
0.
12
4
0.
13
6
0.
15
8
13
4.
9
15
3.
1
50
.7
72
.7
93
.9
11
4.
0
14
4.
8
40
.5
46
.5
74
.6
96
.6
53
.8
11
7.
5
14
5.
3
24
9.
1
52
.3
10
7.
0
17
1.
6
23
2.
5
0.
25
6
0.
25
0.
12
0.
19
0.
18
0.
18
0.
17
0.
17
0.
14
0.
26
4
0.
21
1
0.
16
0.
21
0.
18
0.
18
0.
10
9
0.
11
1
0.
13
4
0.
16
5
30
.0
30
.0
2.
4
5.
3
6.
6
8.
2
9.
8
2.
6
2.
7
15
.0
15
.0
3.
4
9.
7
10
.5
18
.2
2.
3
4.
8
9.
4
15
.9
57
.4
73
.0
40
.7
50
.4
66
.0
79
.3
10
3.
4
24
.5
34
.7
40
.6
62
.6
39
.6
77
.3
10
1.
7
17
3.
6
43
.1
88
.0
13
4.
3
16
9.
7
49
9
68
3
92
11
7
13
8
18
3
27
5
71
92
27
5
42
0
92
18
3
27
5
49
9
11
7
27
5
40
8
59
1
12
2,
30
0
18
3,
50
0
10
,2
00
10
,2
00
20
,4
00
51
,0
00
71
,4
00
10
,1
94
10
,1
94
71
,4
00
10
7,
00
0
10
,2
00
51
,0
00
71
,4
00
12
2,
40
0
10
,2
00
20
,4
00
71
,4
00
14
2,
80
0
Resumen del comportamiento
Edificio original
Nombre
Número de Pisos
Sistema estructural
Notas sobre el sistema estructural
Rigidez lateral de entrepiso KL 
(promedio o primero) ton/m (x/y)
Peso del edificio (M+V) ton
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos (x/y)
Notas sobre el comportamiento 
modal (efectos de torsión, etc)
Instituto del Salud del Niño
8 (3.7m)
Dual
Muy regular, placas en el perímetro y columnas 
interiores
660,070 4,785,690
10000
0.56 78.80% X
0.37 68.70% Y
0.25 0.01% x
79% 69%
Edificio aislado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo del sistema 
de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
28
46
20000
8650
76 553
10 del 6, 22 del 7
Los aisladores bajo los extremos de las únicas 
placas en Y están muy esforzados, por lo que se 
han colocado dos iguales en estos extremos.
2.68 98.30% X
2.66 98.40% y
2.57 0.40% x
99.95% 99.97%
Hay algo de mezcla entre desplazamiento en x y en 
y para los primeros modos, pero todo ocurre en la 
base.
Comportamiento
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
Momento en placas 
laterales (y) o en placas 
centrales (x)
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador 1.25mv +s
Mínima Fuerza Vertical (Tracción+) 1m+s
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador s
Notas
0 4.7 0 4.8 0 8.6 0 8.4 0 7.4 0 7.5
4.8 5.5 6.0 5.6 4.7 10.6 3.4 9.8 4.0 8.6 3.3 8.8
1800 270 80610 7600 1820 360 40400 9040 1670 300 49700 9700
6.7 10.6 5.1 4.5 5.6 5.1
5120 1000 10640 760 5050 1300 4800 1060 4800 1200 6950 970
5.1 14.0 3.9 4.5 4.0 7.2
540 670 580 710 580 740
-37 67 -29 140 -40 170
53 53 63 63 60 60
Edificio aislado calculado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo calculado 
del sistema de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
28
35.6
20000
4,717.2
140 1,015
Ver tabla resumen
Los aisladores bajo los extremos de las únicas 
placas en Y están muy esforzados, por lo que se 
han colocado dos iguales en estos extremos.
3.5 95.60% X
3.48 97.20% y
3.39 2.50% x
99.97% 99.99%
Hay algo de mezcla entre desplazamiento en x y en 
y para los primeros modos, pero todo ocurre en la 
base.
Comportamiento Calculado
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
Momento en placas 
laterales (y) o en placas 
centrales (x)
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador 1.25mv +s
Mínima Fuerza Vertical (Tracción+) 1m+s
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador s
Notas
0 4.4 0 4.5 0 13.7 0 13.6 0 16.2 0 19.1
4.8 5.85 6.0 5.14 4.7 14.9 3.4 14.5 4.0 17.7 3.3 20.0
1800 210 80610 5085 1820 273 40400 6078 1670 310 49700 7475
8.6 15.9 6.7 6.6 5.4 6.6
5120 527 10640 410 5050 949 4800 822 4800 1036 6950 1051
9.7 26.0 5.3 5.8 4.6 6.6
480 528 492 6 510 621
-53 -28 -57 30 -56 83
27 27 36 36 38 40
Resumen del comportamiento
Edificio original
Nombre
Número de Pisos
Sistema estructural
Notas sobre el sistema estructural
Rigidez lateral de entrepiso KL 
(promedio o primero) ton/m (x/y)
Peso del edificio (M+V) ton
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos (x/y)
Notas sobre el comportamiento 
modal (efectos de torsión, etc)
Pabellon 6 - PLACAS
3 (2.7m)
Placas
Edificio con placas, muy rigido en ambas 
direcciones.
1,287,000 1,560,000
930
0.082 74.71% X
0.076 65.88% Y
0.059 9.01% Y
83.09% 83.14%
En cada modo existen efectos de torsión debido al 
desfase del centro de masa y rigidez del edificio.
Edificio aislado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo del sistema 
de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
9
41
2843
1671
770 934
5 del tipo 4 y 4 del tipo 5
Se busco que el centro de masas del edificio 
coincida con el de la distribución de aisladores de 
tal forma que se atribuya a cada uno de estos 
aisladores una misma carga. Además, se tomó en 
cuenta el desplazamiento máximo del aislador.1.621 88.92% X
1.614 88.67% Y
1.372 1.11% Y
99.98% 100.00%
Los primeros modos toman la mayor parte de la 
masa efectiva es por ello que son considerados 
como fundamentales para cada dirección. Además, 
estos son notoriamente independientes.
Comportamiento
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
En placas lateral PX  (X) y 
en placa lateral del eje 9 
para (Y)
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador 1.25mv +s
Mínima Fuerza Vertical (Tracción+) 1m+s
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador s
Notas
0 0.52 0 0.57 0 3 0 3.11 0 2.44 0 2.46
0.04 0.67 0.03 0.63 0.11 3.45 0.09 3.32 0.1 2.85 0.09 2.65
188.33 45.66 158.97 63.77 526.12 144.8 420.11 201.18 469.91 137.22 390.89 192.51
4.1 2.5 3.6 2.1 3.4 2.0
130 50 130 48 356 160 354 162 316 152 326 153
2.6 2.7 2.2 2.2 2.1 2.1
-313 -319 -322 -342 -342 -340
-59 -55 -48 -31 -50 -33
8 9 29 29 27 28
Edificio aislado calculado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo calculado 
del sistema de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
27
18.4
2048.9
1130.25
1,139 1,380
Ver Tabla Resumen
Se busco que el centro de masas del edificio 
coincida con el de la distribución de aisladores de 
tal forma que se atribuya a cada uno de estos 
aisladores una misma carga. Además, se tomó en 
cuenta el desplazamiento máximo del aislador.1.784 99.89% Y
1.115 0.10% Y
0.681 99.44% X
99.51% 99.99%
Los primeros modos toman la mayor parte de la 
masa efectiva es por ello que son considerados 
como fundamentales para cada dirección. Además, 
estos son notoriamente independientes.
Comportamiento Calculado
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
Momento en placas 
laterales (y) o en placas 
centrales (x)
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador 1.25mv +s
Mínima Fuerza Vertical (Tracción+) 1m+s
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador s
Notas
0 0.57 0 0.61 0 5.22 0 5.91 0 3.86 0 4.19
0.04 0.67 0.03 0.71 0.11 5.52 0.09 6.18 0.1 4.15 0.09 4.45
188.33 24.49 158.97 34.04 526.12 69.33 420.11 92.66 469.91 65.8 390.89 87.66
7.7 4.7 7.6 4.5 7.1 4.5
130 34 130 37 356 98 354 100 316 91 326 92
3.8 3.5 3.6 3.6 3.5 3.6
-72 -70 -81 -74 -80 -72
-12 -13 -11 -4 -11 -5
2 2 4 5 4 4
Se sobrepasa la capacidad de carga de un aislador TIPO A, el cual tiene como capacidad máxima 71.4 ton
Resumen del comportamiento
Edificio original
Nombre
Número de Pisos
Sistema estructural
Notas sobre el sistema estructural
Rigidez lateral de entrepiso KL 
(promedio o primero) ton/m (x/y)
Peso del edificio (M+V) ton
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos (x/y)
Notas sobre el comportamiento 
modal (efectos de torsión, etc)
EL RANCHO
6
Dual tipo I
1,645,820 3,326,680
4500
0.4314 59.81% X-X
0.3436 68.33% Y-Y
0.2865 12.59% Y-Y
75.71% 73.85%
Edificio aislado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo del sistema 
de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
28
86
12677
3466.7
475 960
23 del 1, 1 del 5 y 4 del 9
2.1 99.73% X-X
1.94 96.66% Y-Y
1.6255 3.22% Y-Y
99.91% 99.93%
Comportamiento
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y Espectro X Espectro Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
placa 17
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador
Mínima Fuerza Vertical (Tracción+)
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador
Notas
0 2.88 0 3.87 0 1.39 0 1.54 0 5.29 0 5.51 0 10.04 0 9.16
3.64 4.64 2.98 6.61 1.15 2.58 1.27 4.17 2.76 7.51 2.24 8.91 2.4 11.35 1.96 12.1
2431 544 2400 650 1114 498 1079 522 1465 693 1664 732 1563 540 1574 649
4.5 3.7 2.2 2.1 2.1 2.3 2.9 2.4
1626.8 194.8 2066.6 264.7 544.4 109.7 787.3 145.3 1275.2 293.9 1478.6 342.0 1021.4 323.8 1212.0 350.3
8.3 7.8 5.0 5.4 4.3 4.3 3.2 3.5
1691.0 1693.1 1671.9 1665.7 1702.9 1684.5 1676.9 1669.9
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
63.3 82.8 34.8 41.2 92.3 94.1 36.9 38.8
Edificio aislado calculado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo del sistema 
de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
152
41
15912
9039.99
182 368
1.91 85.39% X-X
1.73 99.72% Y-Y
1.66 13.41% X-X
98.85% 99.80%
Comportamiento Calculado
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y Espectro X Espectro Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
placa 1
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador
Mínima Fuerza Vertical (Tracción+)
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador
Notas
0 2.18 0 3.45 0 1.05 0 1.55 0 6.85 0 7.02 0 10.04 0 9.16
5.49 5.81 3.74 5.06 2.9 3.28 2.1 3.99 4.5 11.58 3.2 11.25 2.4 11.35 1.96 12.1
1429 244 1405 222 819 187 848 171 1234 267 1030 203 1563 540 1574 649
5.9 6.3 4.4 5.0 4.6 5.1 2.9 2.4
2342.9 194.0 4019.0 263.9 1541.6 117.7 1865.2 132.2 2247.9 649.8 2919.4 623.0 1021.4 323.8 1212.0 350.3
8.3 7.8 5.0 5.4 4.3 4.3 3.2 3.5
284.4 301.4 270.0 278.1 289.0 314.8 1676.9 1669.9
42.0 18.3 23.2 4.8 68.4 31.9 0.0 0.0
11.2 11.5 6.3 9.4 14.1 15.0 36.9 38.8
Resumen del comportamiento
Edificio original
Nombre
Número de Pisos
Sistema estructural
Notas sobre el sistema estructural
Rigidez lateral de entrepiso KL 
(promedio o primero) ton/m (x/y)
Peso del edificio (M+V) ton
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos (x/y)
Notas sobre el comportamiento 
modal (efectos de torsión, etc)
Pabellón 7
3
Dual
Muy regular, reforzado con algunas placas, principalmente columnas.
159,900 3,508,000
5400
0.20 80.00% X
0.12 78.50% Y
0.1 0.10% x
80% 78.60%
Edificio aislado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo del sistema 
de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
55
10
9300
7180
22 489
12 del 1, 1 del 2, 20 del 3, 16 del 4, 4 del 5
Se usó variados tipos de aisladores con el fin de 
optimizar la capacidad de carga y la flexibilidad 
lateral respecto al centro de masas del edificio.
1.85 99.70% X
1.84 99.70% Y
1.74 0.20% X
99.98% 99.99%
Los modos son extremadamente aislados. Se evita 
cualquier efecto de torsión.
Comportamiento
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
Momento en placas.
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador 1.25mv +s
Mínima Fuerza Vertical (Tracción+) 1m+s
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador s
Notas
0 3.9 0 4.0 0 5.5 0 5.8 0 6.7 0 6.9
1.3 4.5 0.6 4.4 1.3 6.1 0.5 6.1 1.3 7.1 0.4 7.3
1390 157 1311 295 1361 169 1120 302 1400 182 843 328
8.9 4.4 8.1 3.7 7.7 2.6
2880.0 893 2780.0 767.0 2760.0 990.0 2410.0 870.0 2840.0 1060.0 1845.0 930.0
3.2 3.6 2.8 2.8 2.7 2.0
413.0 360.0 412.0 360.0 418.0 360.0
-10.0 -8.0 -9.0 -8.0 -9.0 -8.0
31.0 31.0 33.0 33.0 35.0 35.0
Edificio aislado Calculado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo del sistema 
de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
53
20
11539.25
9039.99
96 204
2.71 99.14% X-X
2.70 99.53% Y-Y
2.64 0.71% X-X
99.99% 100.00%
Los modos son extremadamente aislados. Se evita 
cualquier efecto de torsión.
Comportamiento Calculado
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
Momento en placas.
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador 1.25mv +s
Mínima Fuerza Vertical (Tracción+) 1m+s
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador s
Notas
0 4.28 0 4.38 0 9.91 0 9.94 0 13.79 0 13.96
2.3 4.61 0.64 4.6 2.78 10.26 0.82 10.19 1.96 14.24 0.71 14.24
2391 409 1943 137 2726 410 2415 178 1457 400 1940 238
5.8 14.1 6.7 13.5 3.6 8.2
5420 552 4652 437 6510 632 5841 540 4145 759 5092 709
9.8 10.6 10.3 10.8 5.5 7.2
431.7 380.3 433.3 380.2 427.0 380.2
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
24.6 24.7 34.6 34.6 41.2 41.4
Resumen del comportamiento
Edificio original
Nombre
Número de Pisos
Sistema estructural
Notas sobre el sistema estructural
Rigidez lateral de entrepiso KL 
(promedio o primero) ton/m (x/y)
Peso del edificio (M+V) ton
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos (x/y)
Notas sobre el comportamiento 
modal (efectos de torsión, etc)
Edificio - Loft
8 (2.7m)
Dual
Edificio Rigido en ambas direcciones
1,000,000 2,000,000
3650
0.707 65.28% X
0.436 22.57% Y
0.342 44.47% x
66.74% 67.47%
En cada modo existen efectos de torsión debido al 
desfase del centro de masa y rigidez del edificio.
Edificio aislado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo del sistema 
de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
28
30
8232
4515
221 443
22 del 3, 6 del 8
Se busco que el centro de masas del edificio 
coincida con el de la distribución de aisladores de 
tal forma que se atribuya a cada uno de estos 
aisladores una misma carga. Además, se tomó en 
cuenta el desplazamiento máximo del aislador.2.543 89.84% X
2.127 97.63% y
1.775 2.35% x
93.32% 98.77%
Los primeros modos toman la mayor parte de la 
masa efectiva es por ello que son considerados 
como fundamentales para cada dirección. Además, 
estos son notoriamente independientes.
Comportamiento
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y Espectro X Espectro Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
En placas 
lateral de eje 
inclinado 
para  (X) y 
en placa 
lateral del 
eje G para 
(Y)
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador 1.25mv +s
Mínima Fuerza Vertical (Tracción?) 1m+s
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador s
Notas
0 2.35 0 2.98 0 3.75 0 3.52 0 1.98 0 1.59 0 2.91 0 3.11
4.06 11.51 1.01 6.6 4.46 16.99 2.02 9.74 3.68 6.1 1.58 5.6 1.95 6.2 0.73 4.22
257.51 132.63 619.56 197.15 264.79 176.73 997.78 288.03 216.58 90.26 893.98 210.4 289.77 58.31 423.04 54.06
1.9 3.1 1.5 3.5 2.4 4.2 5.0 7.8
534.7 292.7 600.6 401.3 617.6 430.3 1047.1 523.1 439.7 261.3 908.1 231.8 253.8 97.1 337.6 116.3
1.8 1.5 1.4 2.0 1.7 3.9 2.6 2.9
1436.9 1453.7 1484.4 1478.5 1435.8 1460.2 1421 1415.9
-2.98 -2.99 -2.97 -2.99 -2.98 -2.99 -2.98 -2.99
33.02 44.23 43.56 49.73 37.08 30.42 9.3 9.2
Se sobrepasa la capacidad de unos cuantos aisladores,  los demás trabajan con una carga muy reducida. Es 
posible, si es que estos elementos sobrecargados se dañan durante el evento sísmico, cambiarlos con facilidad 
porque estos se encuentran en los bordes.
Edificio aislado Calculado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo del sistema 
de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
55
25.3
15596
5463
183 366
Ver Tabla Resumen
Se busco que el centro de masas del edificio 
coincida con el de la distribución de aisladores de 
tal forma que se atribuya a cada uno de estos 
aisladores una misma carga. Además, se tomó en 
cuenta el desplazamiento máximo del aislador.1.775 95.72% X
1.639 96.04% Y
1.513 3.35% Y
98.24% 99.79%
Los primeros modos toman la mayor parte de la 
masa efectiva es por ello que son considerados 
como fundamentales para cada dirección. Además, 
estos son notoriamente independientes.
Comportamiento Calculado
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y Espectro X Espectro Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
En placas 
lateral de eje 
inclinado 
para  (X) y 
en placa 
lateral del 
eje G para 
(Y)
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador 1.25mv +s
Mínima Fuerza Vertical (Tracción?) 1m+s
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador s
Notas
0 3.35 0 3.13 0 5.37 0 4.02 0 1.48 0 2.85 0 2.91 0 3.11
4.06 6.65 1.46 4.36 4.46 9.61 3.68 5.77 3.68 5.93 3.19 4.39 1.95 6.2 0.73 4.22
835.73 181.92 1015.28 517.38 866.39 206.19 1896.35 658.48 686.49 159.32 2473.39 511.39 289.77 58.31 423.04 54.06
4.6 2.0 4.2 2.9 4.3 4.8 5.0 7.8
534.7 443.3 759.7 437.8 617.6 556.1 1537.6 455.0 439.7 314.6 1651.9 446.6 253.8 97.1 337.6 116.3
1.2 1.7 1.1 3.4 1.4 3.7 2.6 2.9
-478.0 -432.0 -512.0 -433.8 -450.5 -433.6 1421 1415.9
52.80 45.34 77.92 57.94 77.09 44.49 -2.98 -2.99
22.55 20.99 25.85 22.55 17.31 20.27 9.3 9.2
Se sobrepasa la capacidad de unos cuantos aisladores,  los demás trabajan con una carga muy reducida. Es 
posible, si es que estos elementos sobrecargados se dañan durante el evento sísmico, cambiarlos con facilidad 
porque estos se encuentran en los bordes.
Resumen del comportamiento
Edificio original
Nombre
Número de Pisos
Sistema estructural
Notas sobre el sistema estructural
Rigidez lateral de entrepiso KL 
(promedio o primero) ton/m (x/y)
Peso del edificio (M+V) ton
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos (x/y)
Notas sobre el comportamiento 
modal (efectos de torsión, etc)
San Luis
11
Placas
Extremadamente rígido con vigas de acoplamiento.
2,790,000 2,618,000
4000
0.45 69% x
0.33 65% y
0.31 6.50% x
72% 71%
Edificio aislado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo del sistema 
de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
22
41
7340
4126
676 635
14 del tipo 5 y 8 del tipo 4.
Se buscó lograr que el CR coincida con el CM del 
edificio. Se tomó en cuenta el desplazamiento 
máximo y la capacidad de carga, buscando que los 
periodos de importancia estuvieran entre 2 y 3s.
2.30 95.60% Y
2.26 99.56% X
2.06 3.90% Y
99.98% 99.88%
Es notoriamente independiente.
Comportamiento
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
Placas laterales elevación 
D (x) y placa elevación 8 
(y)
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador
Mínima Fuerza Vertical (Tracción?)
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador
Notas
0 3.2 0 3.3 0 5.6 0 5.2 0 6.7 0 7.5
3.1 4.5 5.0 5.2 3.3 6.3 4.0 6.9 2.6 7.6 2.9 7.7
5270 1033 1540 350 5370 1100 1221 372 4350 1200 1130 572
5.1 4.4 4.9 3.3 3.6 2.0
3050 400 2700 400 2700 490 2150 490 2300 540 2000 560
7.6 6.8 5.5 4.4 4.3 3.6
320 330 324 335 324 400
-45 -4 -41 0 -28 75
29 29 32 33 35 36
Edificio aislado calculado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo calculado 
del sistema de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
22
39.7
8,052
1949
1,432 1,343
Ver tabla resumen
Se buscó lograr que el CR coincida con el CM del 
edificio. Se tomó en cuenta el desplazamiento 
máximo y la capacidad de carga, buscando que los 
periodos de importancia estuvieran entre 2 y 3s.
3.39 93.50% Y
3.36 97.95% X
3.05 4.48% Y
100% 99.98%
Es notoriamente independiente.
Comportamiento Calculado
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
Placas laterales elevación 
D (x) y placa elevación 8 
(y)
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador
Mínima Fuerza Vertical (Tracción?)
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador
Notas
0 4.0 0 3.7 0 11.6 0 10.5 0 17.1 0 18
3.1 4.3 5.0 4.8 3.3 12 4.0 11.5 2.6 17.7 2.9 20
5270 501 1540 200 5370 677 1221 215 4350 498 1130 249
10.5 7.7 7.9 5.7 8.7 4.5
3050 206 2700 197 2700 342 2150 334 2300 425 2000 443
14.8 13.7 7.9 6.4 5.4 4.5
283 286 290 302 284 358
-72 -57 -69 -54 -64 -1
15 15 18 17 20 21
Resumen del comportamiento
Edificio original
Nombre
Número de Pisos
Sistema estructural
Notas sobre el sistema estructural
Rigidez lateral de entrepiso KL 
(promedio o primero) ton/m (x/y)
Peso del edificio (M+V) ton
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos (x/y)
Notas sobre el comportamiento 
modal (efectos de torsión, etc)
Sergio Bernales
14
placas
7,722,001 3,546,099
4477
1.59 65.49% X-X
1.16 2.07% Y-Y
0.81 60.75% Y-Y
67.61% 63.34%
El segundo modo de vibración tiene poca 
importancia, son más importantes el cuarto y sexto 
modo de vibración en XX y YY respectivamente.
Edificio aislado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo del sistema 
de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
33
0.46
9315
5704
1,354 622
12 del tipo 3, 12 del 4, 1 del 5 y 8 del 6
2.96 90.73% X-X
2.5 0.41% Y-Y
2.25 97.79% Y-Y
90.90% 98.28%
Comportamiento
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y Espectro X Espectro Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
placa 7
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador
Mínima Fuerza Vertical (Tracción?)
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador
Notas
0 1.13 0 2.45 0 0.57 0 0.9 0 1.54 0 4 0 2.47 0 2.98
10.09 6.92 13.66 6.91 6.36 6.49 4.71 4.14 26.05 19.76 21.63 14.25 14.08 8.62 7.58 5.96
5604 1275 9397 1287 2346 1118 3127 713 8586 1740 13831 2271 4764 2476 4780 1483
4.4 7.3 2.1 4.4 4.9 6.1 1.9 3.2
1249.0 141.6 2066.3 185.3 418.7 77.3 1055.2 86.4 967.6 170.8 3034.6 341.3 639.2 383.8 964.7 470.5
8.8 11.2 5.4 12.2 5.7 8.9 1.7 2.1
684.1 835.2 678.9 742.4 980.8 1026.0 985.2 842.8
0.0 0.0 0.0 0.0 83.8 172.9 291.0 58.5
19.2 32.1 10.4 15.4 21.6 38.9 23.4 24.8
Resumen del comportamiento
Edificio original
Nombre
Número de Pisos
Sistema estructural
Notas sobre el sistema estructural
Rigidez lateral de entrepiso KL 
(promedio o primero) ton/m (x/y)
Peso del edificio (M+V) ton
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos (x/y)
Notas sobre el comportamiento 
modal (efectos de torsión, etc)
Emilio Fernandez
20
Placas
Edificio muy irregular
4,700,000 1,926,782
5505
2.1 61% Y
1.13 62% X
0.96 3.50% Y
63.55% 64.57%
Modo4 :0.41 importancia en yy de 18.15%    
Modo5: 0.21 importancia en xx de 19.43%
Edificio aislado
Número de Aisladores
Desplazamiento Máximo del sistema 
de aisladores (cm)
Capacidad de carga total del SA (ton)
Rigidez lateral del SA (efectiva) KA
Relación KL/KA
Tipo(s) de Aislador(es)
Notas sobre la adaptación con el SA
Periodo de vibración 1 / Importancia
Periodo de vibración 2
Periodo de vibración 3
Importancia acumulada en los tres 
primeros modos
Notas sobre el comportamiento 
modal 
30
46
11554
6442.5
730 299
7 del tipo 4, 14 del 5 y 9 del 6.
Se colocaron debajo de la placas
3.01 91.38% X-X
2.8 1.17% X-X
2.47 97.35% Y-Y
93.07% 98.46%
Comportamiento
Criterio Obs. Huaraz X Huaraz Y Pisco X Pisco Y Chile X Chile Y Espectro X Espectro Y
Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A Sin A Con A
Desplazamiento máximo en la base (cm)
Desplazamiento máximo azotea (cm)
Fuerza comparativa (buscar un [o varios] 
elemento[s] que tome[n] gran parte del sismo en 
ambos casos)
 placa 14 
XX           
placa 22 
YY
Factor de Reducción de la fuerza comparada
Cortante Basal
Factor de Reducción del cortante basal
Máxima Fuerza Vertical en cualquier aislador
Mínima Fuerza Vertical (Tracción?)
Máxima Fuerza Cortante en cualquier aislador
Notas
0 2.17 0 1.04 0 0.79 0 0.5 0 2.02 0 1.89 0 7.57 0 6.44
8.23 5.94 15.65 10.46 4.59 5.11 10.12 9.32 22.11 18.59 34.34 19.77 9.5 17.13 19.51 31.84
9877 3102 5909 2125 5705 2576 2593 2063 20722 8143 9180 3564 11137 5923 6971 3786
3.2 2.8 2.2 1.3 2.5 2.6 1.9 1.8
1641.3 192.9 981.5 134.3 848.9 86.3 460.0 64.6 2448.7 221.1 837.8 209.7 863.7 473.7 640.3 402.9
8.5 7.3 9.8 7.1 11.1 4.0 1.8 1.6
501.8 554.7 485.5 535.3 917.2 677.9 734.5 905.4
77.2 0.0 36.6 0.0 530.6 122.1 329.6 316.6
31.3 19.9 13.4 11.0 28.4 27.4 22.6 20.3
Desplazamientos de las estructuras analizadas con los aisladores rígidos.
Huaraz
Edificio Sistema Dirección Base Superestruct
ura
Porcentual
Loft, Sin, X
Y
Con, X
Y
San Luis, Sin, X
Y
Con, X
Y
Sergio 
Bernales,
Sin, X
Y
Con, X
Y
Emilio 
Fernandez,
Sin, X
Y
Con, X
Y
Hospital Niño, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 7, Sin, X
Y
Con, X
Y
El Rancho, Sin, X
Y
Con, X
Y
0 4.06 -126%
0 1.01 -258%
2.35 9.16
2.98 3.62
0 3.1 58%
0 5 62%
3.2 1.3
3.3 1.9
0 10.09 43%
0 13.66 67%
1.13 5.79
2.45 4.46
0 8.23 54%
0 15.65 40%
2.17 3.77
1.04 9.42
0 4.8 83%
0 6 87%
4.7 0.8
4.8 0.8
0 1.3 54%
0 0.6 33%
3.9 0.6
4 0.4
0 3.64 52%
0 2.98 8%
2.88 1.76
3.87 2.74
Loft, Sin, X
Y
Con, X
Y
San Luis, Sin, X
Y
Con, X
Y
Sergio Bernales, Sin, X
Y
Con, X
Y
Emilio Fernandez, Sin, X
Y
Con, X
Y
Hospital Niño, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 7, Sin, X
Y
Con, X
Y
El Rancho, Sin, X
Y
Con, X
Y
0cm 5cm 10cm 15cm 20cm
Desplazamientos - Señal Huaraz
Base Superestructura
0% 25% 50% 75% 100%
Porcentual 
Pisco
Edificio Sistema Dirección Base Superestruct
ura
Porcentual
Loft, Sin, X
Y
Con, X
Y
San Luis, Sin, X
Y
Con, X
Y
Sergio 
Bernales,
Sin, X
Y
Con, X
Y
Emilio 
Fernandez,
Sin, X
Y
Con, X
Y
Hospital Niño, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 7, Sin, X
Y
Con, X
Y
El Rancho, Sin, X
Y
Con, X
Y
0 4.46 -197%
0 2.02 -208%
3.75 13.24
3.52 6.22
0 3.3 79%
0 4 58%
5.6 0.7
5.2 1.7
0 6.36 7%
0 4.71 31%
0.57 5.92
0.9 3.24
0 4.59 6%
0 10.12 13%
0.79 4.32
0.5 8.82
0 4.7 57%
0 3.4 59%
8.6 2
8.4 1.4
0 1.3 54%
0 0.5 40%
5.5 0.6
5.8 0.3
0 1.15 -3%
0 1.27 -107%
1.39 1.19
1.54 2.63
Loft, Sin, X
Y
Con, X
Y
San Luis, Sin, X
Y
Con, X
Y
Sergio Bernales, Sin, X
Y
Con, X
Y
Emilio Fernandez, Sin, X
Y
Con, X
Y
Hospital Niño, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 7, Sin, X
Y
Con, X
Y
El Rancho, Sin, X
Y
Con, X
Y
0cm 5cm 10cm 15cm 20cm
Desplazamientos - Señal Pisco
Base Superestructura
0% 25% 50% 75% 100%
Porcentual 
Chile
Edificio Sistema Dirección Base Superestruct
ura
Porcentual
Loft, Sin, X
Y
Con, X
Y
San Luis, Sin, X
Y
Con, X
Y
Sergio 
Bernales,
Sin, X
Y
Con, X
Y
Emilio 
Fernandez,
Sin, X
Y
Con, X
Y
Hospital Niño, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 7, Sin, X
Y
Con, X
Y
El Rancho, Sin, X
Y
Con, X
Y
0 3.68 -12%
0 1.58 -154%
1.98 4.12
1.59 4.01
0 2.6 65%
0 2.9 93%
6.7 0.9
7.5 0.2
0 26.05 30%
0 19.76 48%
1.54 18.22
4 10.25
0 22.11 25%
0 34.34 48%
2.02 16.57
1.89 17.88
0 4 70%
0 3.3 61%
7.4 1.2
7.5 1.3
0 1.3 69%
0 0.4 0%
6.7 0.4
6.9 0.4
0 2.76 20%
0 2.24 -52%
5.29 2.22
5.51 3.4
Loft, Sin, X
Y
Con, X
Y
San Luis, Sin, X
Y
Con, X
Y
Sergio Bernales, Sin, X
Y
Con, X
Y
Emilio Fernandez, Sin, X
Y
Con, X
Y
Hospital Niño, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 7, Sin, X
Y
Con, X
Y
El Rancho, Sin, X
Y
Con, X
Y
0cm 10cm 20cm 30cm 40cm
Desplazamientos - Señal Chile
Base Superestructura
0% 25% 50% 75% 100%
Porcentual 
Desplazamientos de las estructuras analizadas con los aisladores calculados.
Huaraz
Edificio Sistema Dirección Base Superestruct
ura
Porcentual
Loft, Sin, X
Y
Con, X
Y
San Luis, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 6, Sin, X
Y
Con, X
Y
Hospital Niño, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 7, Sin, X
Y
Con, X
Y
El Rancho, Sin, X
Y
Con, X
Y
0 4.06 19%
0 1.46 16%
3.35 3.3
3.13 1.23
0 3.1 90%
0 5 78%
4 0.3
3.7 1.1
0 0.04 -200%
0 0.03 -233%
0.6 0.12
0.61 0.1
0 4.8 70%
0 6 89%
4.4 1.45
4.5 0.64
0 2.3 86%
0 0.64 66%
4.28 0.33
4.38 0.22
0 5.49 34%
0 3.74 57%
2.18 3.63
3.45 1.61
Loft, Sin, X
Y
Con, X
Y
San Luis, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 6, Sin, X
Y
Con, X
Y
Hospital Niño, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 7, Sin, X
Y
Con, X
Y
El Rancho, Sin, X
Y
Con, X
Y
0cm 2cm 4cm 5cm 7cm
Desplazamientos - Señal Huaraz
Base Superestructura
0% 25% 50% 75% 100%
Porcentual 
Pisco
Edificio Sistema Dirección Base Superestruct
ura
Porcentual
Loft, Sin, X
Y
Con, X
Y
San Luis, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 6, Sin, X
Y
Con, X
Y
Hospital Niño, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 7, Sin, X
Y
Con, X
Y
El Rancho, Sin, X
Y
Con, X
Y
0 4.46 5%
0 3.68 52%
5.37 4.24
4.02 1.75
0 3.3 88%
0 4 75%
11.6 0.4
10.5 1
0 0.11 -173%
0 0.09 -189%
5.99 0.3
5.9 0.26
0 4.7 74%
0 3.4 74%
13.7 1.2
13.6 0.9
0 2.78 87%
0 0.82 70%
9.91 0.35
9.94 0.25
0 2.9 23%
0 2.1 -16%
1.05 2.23
1.55 2.44
Loft, Sin, X
Y
Con, X
Y
San Luis, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 6, Sin, X
Y
Con, X
Y
Hospital Niño, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 7, Sin, X
Y
Con, X
Y
El Rancho, Sin, X
Y
Con, X
Y
0cm 4cm 8cm 11cm 15cm
Desplazamientos - Señal Pisco
Base Superestructura
0% 25% 50% 75% 100%
Porcentual 
Chile
Edificio Sistema Dirección Base Superestruct
ura
Porcentual
Loft, Sin, X
Y
Con, X
Y
San Luis, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 6, Sin, X
Y
Con, X
Y
Hospital Niño, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 7, Sin, X
Y
Con, X
Y
El Rancho, Sin, X
Y
Con, X
Y
0 3.68 -21%
0 3.19 52%
1.48 4.45
2.85 1.54
0 2.6 77%
0 2.9 31%
17.1 0.6
18 2
0 0.1 -200%
0 0.09 -178%
4.15 0.3
4.19 0.25
0 4 63%
0 3.3 73%
16.2 1.5
19.1 0.9
0 1.96 77%
0 0.71 61%
13.79 0.45
13.96 0.28
0 4.5 -5%
0 3.2 -32%
6.85 4.73
7.02 4.23
Loft, Sin, X
Y
Con, X
Y
San Luis, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 6, Sin, X
Y
Con, X
Y
Hospital Niño, Sin, X
Y
Con, X
Y
Pabellón 7, Sin, X
Y
Con, X
Y
El Rancho, Sin, X
Y
Con, X
Y
0cm 5cm 10cm 15cm 20cm
Desplazamientos - Señal Chile
Base Superestructura
0% 20% 40% 60% 80%
Porcentual 
Anexo
2
Figuras y Fotografías
Se ha recopilado una serie de fotografías que ilustran los dispositivos de aislación 
(aisladores) y como estos se emplean.
Fotografía 1. Aislador instalado en el edificio “San Agustín” en Santiago, Chile.
Fotografía 2. Aislador sometido a ensayos en la Universidad Católica de Chile.
Fotografía 3. Corte de un aislador elastomérico con núcleo de plomo.
Fotografía 4. Instalación de un aislador de sección cuadrada.
Fotografía 5. Aisladores sobre subestructura de sótano.
Figura 1. Espectro elaborado por SKINNER, KELLY y ROBINSON.
Figura 2. Comparación mostrando los efectos de la aislación sobre los contenidos de una 
edificación.
Referencias
• Fotografías 1 y 2:
DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS Y GEOTECNIA DE LA FACULTAD DE 
INGENIERIA CIVIL DE LA UNIVERSIDAD DE CHILE.
2002 . Aislación Sísmica y Disipación [Fotografías] Chile. Consulta: 5 de octubre de 
2011. <http://www.ieg.uc.cl/docs/Aislacion.pdf>
• Fotografía 3
MAURER SÖHNE, 2012, Lead Rubber Bearings [Fotografía] Alemania. Consulta: 25 de 
mayo de 2012
<http://www.maurer-soehne.com/structural_protection_systems/seismic_devices/
isolators/lead_rubber_bearings/>
• Fotografía 4
Hendri Singarimbun, 2009, Base Isolator Lead Rubber Bearing Technology In High Risk 
Seismic Zone [Fotografía] Indonesia. Consulta: 25 de mayo de 2012.
<http://hendrisingarimbun.blogspot.com/2009/08/pengaruh-penggunaan-base-isolator-
lead.html>
• Fotografía 5
Centro de Atención Ciudadana de Acapulco, Guerrero. 2011. Aisladores sísmicos de 
triple péndulo [Fotografía] México. Consulta: 25 de mayo de 2012.
<!http://cedac.guerrero.gob.mx/?p=280>
• Figura 1
SKINNER, Ivan, KELLY, Trevor y ROBINSON, Bill. 2011 Seismic isolation for designers 
and structural engineers. National Information Centre of Earthquake Engineering 
[Figura]. India
• Figura 2
UNIFORM BUILDING CODE. 1997 UBC– APPENDIX CHAPTER 16. División IV – 
Earthquake Regulations for Seismic – Isolated Structures [Figura]. EE.UU.
Anexo
3.1
Norma técnica
UBC 1997, Capítulo 16












Anexo
3.2
Norma técnica
Federal Emergency Management Agency (FEMA), 274
11-1
11
SEISMICALLY ISOLATED STRUCTURES
Charles A. Kircher, P.E., Ph.D.
Chapter 13 of the 2000 NEHRP Recommended  Provisions addresses the design of buildings that
incorporate a seismic isolation system.  The Provisions provides essentially a stand alone set of design
and analysis criteria for an isolation system.  Chapter 13 defines load, design, and testing requirements
specific to the isolation system and interfaces with the appropriate materials chapters for design of the
structure above the isolation system and of the foundation and structural elements below.
A discussion of background, basic concepts, and analysis methods is followed by an example that
illustrates the application of the Provisions to the structural design of a building with an isolation system. 
In this example, the building is a three-story emergency operations center (EOC) with a steel
concentrically braced frame above the isolation system.  Although the facility is hypothetical, it is of
comparable size and configuration to actual base-isolated EOCs, and is generally representative of
base-isolated buildings.
The EOC is located in San Francisco and has an isolation system that utilizes elastomeric bearings, a type
of bearing commonly used for seismic isolation of buildings.  The example comprehensively describes
the EOC’s configuration, defines appropriate criteria and design parameters, and develops a preliminary
design using the equivalent lateral force (ELF) procedure of Chapter 13.  It also includes a check of the
preliminary design using dynamic analysis as required by the Provisions and specifies isolation system
design and testing criteria.
Located in a region of very high seismicity, the building is subject to particularly strong ground motions. 
Large seismic demands pose a challenge for the design of base-isolated structures in terms of the capacity
of the isolation system and the configuration of the structure above the isolation system.  The isolation
system must accommodate large lateral displacements (e.g., in excess of 2 ft).  The structure above the
isolation system should be configured to produce the smallest practical overturning loads (and uplift
displacements) on the isolators.  The example addresses these issues and illustrates that isolation systems
can be designed to meet the requirements of the Provisions, even in regions of very high seismicity. 
Designing an isolated structure in a region of lower seismicity would follow the same approach. The
isolation system displacement, overturning forces, and so forth would all be reduced, and therefore, easier
to accommodate using available isolation system devices.
The isolation system for the building in the example is composed of high-damping rubber (HDR)
elastomeric bearings.  HDR bearings are constructed with alternating layers of rubber and steel plates all
sheathed in rubber.  The first base-isolated building in the United States employed this type of isolation
system.  Other types of isolation systems used to base isolate buildings employed lead-core elastomeric
bearings (LR) and sliding isolators, such as the friction pendulum system (FPS).  In regions of very high
seismicity, viscous dampers have been used to supplement isolation system damping (and reduce
displacement demand).  Using HDR bearings in this example should not be taken as an endorsement of
this particular type of isolator to the exclusion of others.  The concepts of the Provisions apply to all types
FEMA 451, NEHRP Recommended Provisions:  Design Examples
11-2
of isolations systems, and other types of isolators (and possible supplementary dampers) could have been
used equally well in the example.
In addition to the 2000 NEHRP Recommended Provisions and Commentary (hereafter, the Provisions and
Commentary), the following documents are either referenced directly or are useful aids for the analysis
and design of seismically isolated structures.
ATC 1996                      Applied Technology Council.  1996.  Seismic Evaluation and Retrofit of               
                                        Buildings, ATC40. 
Constantinou Constantinou, M. C., P. Tsopelas, A. Kasalanati, and E. D. Wolff.  1999.
Property Modification Factors for Seismic Isolation Bearings, Technical Report
MCEER-99-0012.  State University of New York.
CSI Computers and Structures, Inc. (CSI).  1999.  ETABS Linear and Nonlinear
Static and Dynamic Analysis and Design of Building Systems.
FEMA 273 Federal Emergency Management Agency.  1997.  NEHRP Guidelines for the
Seismic Rehabilitation of Buildings, FEMA 273.
FEMA 222A Federal Emergency Management Agency.  1995.  NEHRP Recommended
Provisions for Seismic Regulations for New Buildings, FEMA 222A.
91 UBC International Conference of Building Officials.  1991.  Uniform Building Code.
94 UBC International Conference of Building Officials.  1994.  Uniform Building Code.
Kircher Kircher, C. A., G. C. Hart, and K. M. Romstad.  1989. "Development of Design
Requirements for Seismically Isolated Structures" in Seismic Engineering and
Practice, Proceedings of the ASCE Structures Congress, American Society of
Civil Engineers, May 1989.
SEAOC 1999 Seismology Committee, Structural Engineers Association of California.  1999.
Recommended Lateral Force Requirements and Commentary, 7th Ed.
SEAOC 1990 Seismology Committee, Structural Engineers Association of California.  1990.
Recommended Lateral Force Requirements and Commentary, 5th Ed.
SEAONC Isolation Structural Engineers Association of Northern California.  1986.  Tentative
Seismic Isolation Design Requirements.
Although the guide is based on the 2000 Provisions , it has been annotated to reflect changes made to the
2003 Provisions.  Annotations within brackets, [ ], indicate both organizational changes (as a result of a
reformat of all of the chapters of the 2003 Provisions) and substantiative technical changes to the 2003
Provisions and its primary reference documents.  While the general changes to the document are
described , the deign examples and calculations have not been revised to reflect the changes to the 2003
Provisions.
In the 2003 edition of the Provisions, Chapter 13 has been restructured so that it is better integrated into
the Provisions as a whole and is less of a stand alone set of requirements.  Where they affect the design
examples in this chapter, other significant changes to the 2003 Provisions and primary reference
documents may be noted.
FEMA 451, NEHRP Recommended Provisions:  Design Examples
11-4
11.1  BACKGROUND AND BASIC CONCEPTS
Seismic isolation, commonly referred to as base isolation, is a design concept that presumes a structure
can be substantially decoupled from potentially damaging earthquake ground motions.  By decoupling the
structure from ground shaking, isolation reduces the level of response in the structure that would
otherwise occur in a conventional, fixed-base building.  Conversely, base-isolated buildings may be
designed with a reduced level of earthquake load to produce the same degree of seismic protection.  That
decoupling is achieved when the isolation scheme makes the fundamental period of the isolated structure
several times greater than the period of the structure above the isolation system.
The potential advantages of seismic isolation and the advancements in isolation system products led to the
design and construction of a number of isolated buildings and bridges in the early 1980s.  This activity, in
turn, identified a need to supplement existing seismic codes with design requirements developed
specifically for such structures.  These requirements assure the public that isolated buildings are safe and
provide engineers with a basis for preparing designs and building officials with minimum standards for
regulating construction.
Initial efforts developing design requirements for base-isolated buildings began with ad hoc groups of the
Structural Engineers Association of California (SEAOC), whose Seismology Committee has a long
history of contributing to codes.  The northern section of SEAOC was the first to develop guidelines for
the use of elastomeric bearings in hospitals.  These guidelines were adopted in the late 1980s by the
California Office of Statewide Health Planning and Development (OSHPD) and were used to regulate the
first base-isolated hospital in California.  At about the same time, the northern section of SEAOC
published SEAONC Isolation, first set of general requirements to govern the design of base-isolated
buildings.  Most of the basic concepts for the design of seismically isolated structures found in the
Provisions can be traced back to the initial work by the northern section of SEAOC.
By the end of the 1980s, the Seismology Committee of SEAOC recognized the need to have a more
broadly based document and formed a statewide committee to develop design requirements for isolated
structures Kircher.  The "isolation" recommendations became an appendix to the 1990 SEAOC Blue
Book.  The isolation appendix was adopted with minor changes as a new appendix in the 1991 Uniform
Building Code and has been updated every three years, although it remains largely the same as the
original 91 UBC appendix. (SEAOC 1990 and 1999 are editions of SEAOC’s Recommended Lateral
Force Requirements and Commentary, which is also known as the Blue Book.)
In the mid-1990s, the Provisions Update Committee of the Building Seismic Safety Council incorporated
the isolation appendix of the 94 UBC into the 1994 Provisions (FEMA 222A).  Differences between the
Uniform Building Code (UBC) and the Provisions were intentionally minimized and subsequent editions
of the UBC and the Provisions are nearly identical.  Additional background may be found in the
commentary to the 1999 SEAOC Blue Book.
The Provisions for designing the isolation system of a new building were used as the starting point for the
isolation system requirements of the NEHRP Guidelines for Seismic Rehabilitation of Buildings (FEMA
273).  FEMA 273 follows the philosophy that the isolation system for a rehabilitated building should be
comparable to that for a new building (for comparable ground shaking criteria, etc.).  The superstructure,
however, could be quite different, and FEMA 273 provides more suitable design requirements for
rehabilitating existing buildings using an isolation system.
11.1.1  Types of Isolation Systems
Chapter 11, Seismically Isolated Structures
11-5
The Provisions requirements are intentionally broad, accommodating all types of acceptable isolation
systems.  To be acceptable, the Provisions requires the isolation system to:
1. Remain stable for maximum earthquake displacements,
2. Provide increasing resistance with increasing displacement,
3. Have limited degradation under repeated cycles of earthquake load, and
4. Have well-established and repeatable engineering properties (effective stiffness and damping).
The Provisions recognizes that the engineering properties of an isolation system, such as effective
stiffness and damping, can change during repeated cycles of earthquake response (or otherwise have a
range of values).  Such changes or variability of design parameters are acceptable provided that the design
is based on analyses that conservatively bound (limit) the range of possible values of design parameters.
The first seismic isolation systems used in buildings in the United States were composed of elastomeric
bearings that had either a high-damping rubber compound or a lead core to provide damping to isolated
modes of vibration.  Other types of isolation systems now include sliding systems, such as the friction
pendulum system (FPS), or some combination of elastomeric and sliding isolators.  Some applications at
sites with very strong ground shaking use supplementary fluid-viscous dampers in parallel with either
sliding or elastomeric isolators to control displacement.  While generally applicable to all types of
systems, certain requirements of the Provisions (in particular, prototype testing criteria) were developed
primarily for isolation systems with elastomeric bearings.
Isolation systems typically provide only horizontal isolation and are rigid or semi-rigid in the vertical
direction.  A rare exception to this rule is the full isolation (horizontal and vertical) of a building in
southern California isolated by large helical coil springs and viscous dampers.  While the basic concepts
of the Provisions can be extended to full isolation systems, the requirements are only for horizontal
isolation systems.  The design of a full isolation system requires special analyses that explicitly include
vertical ground shaking and the potential for rocking response.
Seismic isolation is commonly referred to as base isolation because the most common location of the
isolation system is at or near the base of the structure.  The Provisions does not restrict the plane of
isolation to the base of the structure but does require the foundation and other structural elements below
the isolation system to be designed for unreduced (RI = 1.0) earthquake forces.
11.1.2  Definition of Elements of an Isolated Structure
The design requirements of the Provisions distinguish between structural elements that are either
components of the isolation system or part of the structure below the isolation system (e.g., foundation)
and elements of the structure above the isolation system.  The isolation system is defined by the
Provisions as:
The collection of structural elements that includes all individual isolator units, all structural elements that
transfer force between elements of the isolation system, and all connections to other structural elements. 
The isolation system also includes the wind-restraint system, energy-dissipation devices, and/or the
displacement restraint system if such systems and devices are used to meet the design requirements of
Chapter 13.
Figure 11.1-1 illustrates this definition and shows that the isolation system consists not only of the
isolator units but also of the entire collection of structural elements required for the system to function
properly.  The isolation system typically includes segments of columns and connecting girders just above
the isolator units because such elements resist moments (due to isolation system displacement) and their
yielding or failure could adversely affect the stability of isolator units.
FEMA 451, NEHRP Recommended Provisions:  Design Examples
11-6
Structure Below The
Isolation System
Structural Elements That Transfer
Force Between Isolator Units
Isolator
Unit
Isolator
Unit
Structure Above The
Isolation System
Isolation
Interface
Figure 11.1-1  Isolation system terminology.
The isolation interface is an imaginary boundary between the upper portion of the structure, which is
isolated, and the lower portion of the structure, which is assumed to move rigidly with the ground.
Typically, the isolation interface is a horizontal plane, but it may be staggered in elevation in certain
applications.  The isolation interface is important for design of nonstructural components, including
components of electrical and mechanical systems that cross the interface and must accommodate large
relative displacements.
The wind-restraint system is typically an integral part of isolator units.  Elastomeric isolator units are very
stiff at very low strains and usually satisfy drift criteria for wind loads, and the static (breakaway) friction
force of sliding isolator units is usually greater than the wind force.
11.1.3  Design Approach
The design of isolated structures using the Provisions (like the UBC and SEAOC’s Blue Book) has two
objectives:  achieving life safety in a major earthquake and limiting damage due to ground shaking.  To
meet the first performance objective, the isolation system must be stable and capable of sustaining forces
and displacements associated with the maximum considered earthquake and the structure above the
isolation system must remain essentially elastic when subjected to the design earthquake.  Limited
ductility demand is considered necessary for proper functioning of the isolation system.  If significant
inelastic response was permitted in the structure above the isolation system, unacceptably large drifts
could result due to the nature of long-period vibration. Limiting ductility demand on the superstructure
has the additional benefit of meeting the second performance objective of damage control.
The Provisions addresses the performance objectives by requiring:
Chapter 11, Seismically Isolated Structures
11-7
1. Design of the superstructure for forces associated with the design earthquake, reduced by only a
fraction of the factor permitted for design of conventional, fixed-base buildings (i.e., RI = 3/8 R 2.0).
2. Design of the isolation system and elements of the structure below the isolation system (e.g.,
foundation) for unreduced design earthquake forces.
3. Design and prototype testing of isolator units for forces (including effects of overturning) and
displacements associated with the maximum considered earthquake.
4. Provision of sufficient separation between the isolated structure and surrounding retaining walls and
other fixed obstructions to allow unrestricted movement during the maximum considered earthquake.
11.1.4  Effective Stiffness and Effective Damping
The Provisions utilizes the concepts of effective stiffness and damping to define key parameters of
inherently nonlinear, inelastic isolation systems in terms of amplitude-dependent linear properties. 
Effective stiffness is the secant stiffness of the isolation system at the amplitude of interest.  Effective
damping is the amount of equivalent viscous damping described by the hysteresis loop at the amplitude of
interest.  Figure 11.1-2 shows the application of these concepts to both hysteretic isolator units (e.g.,
friction or yielding devices) and viscous isolator units and shows the Provisions equations used to
determine effective stiffness and damping from tests of prototypes.  Ideally, the effective damping of
velocity-dependent devices (including viscous isolator units) should be based on the area of hysteresis
loops measured during cyclic testing of the isolation system at full-scale earthquake velocities.  Tests of
prototypes are usually performed at lower velocities (due to test facility limitations), resulting in
hysteresis loops with less area, which produce lower (conservative) estimates of effective damping.
11.2  CRITERIA SELECTION
As specified in the Provisions the design of isolated structures must be based on the results of
the equivalent lateral force (ELF) procedure, response spectrum analysis, or (nonlinear) time
history analysis.  Because isolation systems are typically nonlinear, linear methods (ELF
procedure and response spectrum analysis) use effective stiffness and damping properties to
model nonlinear isolation system components.
The ELF procedure is intended primarily to prescribe minimum design criteria and may be used
for design of a very limited class of isolated structures (without confirmatory dynamic analyses). 
The simple equations of the ELF procedure are useful tools for preliminary design and provide a
means of expeditious review and checking of more complex calculations.  The Provisions also
uses these equations to establish lower-bound limits on results of dynamic analysis that may be
used for design.  Table 11.2-1 summarizes site conditions and structure configuration criteria
that influence the selection of an acceptable method of analysis for designing of isolated
structures.  Where none of the conditions in Table 11.2-1 applies, all three methods are
permitted.
FEMA 451, NEHRP Recommended Provisions:  Design Examples
11-8
Fo
rc
e
Hysteretic Isolator Viscous Isolator
Fo
rc
e
Disp.Disp.
loopE loopE
eff
F F
k
' '
 
 

 

 2
2 loop
eff
eff
E
k
E S ' ' 
ª º
« » « »
« »¬ ¼
''
''
F F 
F F 
Figure 11.1-2  Effective stiffness and effective damping.
Table 11.2-1  Acceptable Methods of Analysis*
Site condition or
Structure Configuration Criteria
ELF
Procedure
Response
Spectrum
Analysis
Time
History
Analysis
Site Conditions
Near-source (S1 > 0.6) NP P P
Soft soil (Site Class E or F) NP NP P
Superstructure Configuration
Flexible or irregular superstructure
(height > 4 stories, height > 65 ft, or
 TM > 3.0 sec., or TD 3T)
NP P P
Nonlinear superstructure (requiring explicit
modeling of nonlinear elements;
Provisions Sec. 13.2.5.3.1) [13.4.1.2]
NP NP P
Isolation System Configuration
Highly nonlinear isolation system or
system that otherwise does not meet the
criteria of Provisions Sec. 13.2.5.2, Item 7 
[13.2.4.1, Item 7]
NP NP P
* P indicates permitted and NP indicates not permitted by the Provisions.
Chapter 11, Seismically Isolated Structures
11-9
Seismic criteria are based on the same site and seismic coefficients as conventional, fixed-base structures
(e.g., mapped value of S1 as defined in Provisions Chapter 4 [3]).  Additionally, site-specific design
criteria are required for isolated structures located on soft soil (Site Class E of F) or near an active source
such that S1 is greater than 0.6, or when nonlinear time history analysis is used for design.
11.3  EQUIVALENT LATERAL FORCE PROCEDURE
The equivalent lateral force (ELF) procedure is a displacement-based method that uses simple equations
to determine isolated structure response.  The equations are based on ground shaking defined by 1 second
spectral acceleration and the assumption that the shape of the design response spectrum at long periods is
inversely proportional to period as shown in Provisions Figure 4.1.2.6 [3.3-15]. [In the 2003 edition of
the Provisions , there is also a 1/T2 portion of the spectrum at periods greater than TL.  However, in most
parts of the Unites States TL is longer than the period of typical isolated structures.]  Although the ELF
procedure is considered a linear method of analysis, the equations incorporate amplitude-dependent
values of effective stiffness and damping to implicitly account for the nonlinear properties of the isolation
system.  The equations are consistent with the nonlinear static procedure of FEMA 273 assuming the
superstructure is rigid and lateral displacements to occur primarily in the isolation system.
11.3.1  Isolation System Displacement
The isolation system displacement for the design earthquake is determined by using Provisions Eq.
13.3.3.1 [13.3-1]:
24
D1 D
D
D
S TgD
BS
§ · ¨ ¸© ¹
where the damping factor ,BD, is based on effective damping, ȕD, using Provisions Table 13.3.3.1 [13.3-
1].  This equation describes the peak (spectral) displacement of a single-degree-of-freedom (SDOF)
system with period, TD, and damping, ȕD, for the design earthquake spectrum defined by the seismic
coefficient, SD1.   SD1 corresponds to 5 percent damped spectral response at a period of 1 second.  BD,
converts 5 percent damped response to the level of damping of the isolation system.  BD  is 1.0 when
effective damping, ȕD, is 5 percent of critical.  Figure 11.3-1 illustrates the underlying concepts of
Provisions Eq. 13.3.3.1 [13.3-1] and the amplitude-dependent equations of the Provisions for effective
period, TD, and effective damping, ȕD.
FEMA 451, NEHRP Recommended Provisions:  Design Examples
11-10
Mass š Design earthquake
spectral acceleration
(W/g š SD1/T)
M
as
s š
 S
pe
ct
ra
l
ac
ce
le
ra
tio
n
Spectral
displacement
Maximum
stiffness
curve
Minimum
stiffness
curve
Response reduction, BD
(effective damping,
ED > 5% of critical)
Dmaxk
Dmink
24 D1 D
g S T
S
§ ·
¨ ¸© ¹
2D
Dmin
WT
k g
S 
2
1
2
D
D
Dmax D
E
k D
E S
§ ·
 ¨ ¸¨ ¸© ¹
¦
DE¦ D
D
bV
Figure 11.3-1  Isolation system capacity and earthquake demand.
The equations for maximum displacement, DM, and design displacement, DD, reflect differences due to the
corresponding levels of ground shaking.  The maximum displacement is associated with the maximum
considered earthquake (characterized by SM1) whereas the design displacement corresponds to the design
earthquake (characterized by SD1).  In general, the effective period and the damping factor (TM and BM,
respectively) used to calculate the maximum displacement are different from those used to calculate the
design displacement (TD and BD) because the effective period tends to shift and effective damping may
change with the increase in the level of ground shaking.
As shown in Figure 11.3-1, the calculation of effective period, TD, is based on the minimum effective
stiffness of the isolation system, kDmin, as determined by prototype testing of individual isolator units. 
Similarly, the calculation of effective damping is based on the minimum loop area, ED, as determined by
prototype testing. Use of minimum effective stiffness and damping produces larger estimates of effective
period and peak displacement of the isolation system.
The design displacement, DD, and maximum displacement, DM, represent peak earthquake displacements
at the center of mass of the building without the additional displacement, that can occur at other locations
due to actual or accidental mass eccentricity.  Equations for determining total displacement, including the
effects of mass eccentricity as an increase in the displacement at the center of mass, are based on the plan
dimensions of the building and the underlying assumption that building mass and isolation stiffness have
a similar distribution in plan.  The increase in displacement at corners for 5 percent mass eccentricity is
about 15 percent if the building is square in plan, and as much as 30 percent if the building is long in plan. 
Figure 11.3-2 illustrates design displacement, DD, and maximum displacement, DM, at the center of mass
of the building and total maximum displacement, DTM, at the corners of an isolated building.
Chapter 11, Seismically Isolated Structures
11-11
Total Maximum Displacement
(maximum considered earthquake
corner of building)
Plan View of Building
Maximum Displacement
(maximum considered earthquake
center of building)
Design Displacement
(design earthquake center
of building)
TMD
MD
DD
Figure 11.3-2  Design, maximum, and total maximum displacement.
11.3.2  Design Forces
Forces required by the Provisions for design of isolated structures are different for design of the
superstructure and design of the isolation system and other elements of the structure below the isolation
system (e.g., foundation).  In both cases, however, use of the maximum effective stiffness of the isolation
system is required to determine a conservative value of design force.
In order to provide appropriate overstrength, peak design earthquake response (without reduction) is used
directly for design of the isolation system and the structure below.  Design for unreduced design
earthquake forces is considered sufficient to avoid inelastic response or failure of connections and other
elements for ground shaking as strong as that associated with the maximum considered earthquake (i.e.,
shaking as much as 1.5 times that of the design earthquake).  The design earthquake base shear, Vb, is
given by Provisions Eq. 13.3.4.1 [13.3-7]:
Vb = kDmaxDD,
where kDmax is the maximum effective stiffness of the isolation system at the design displacement, DD. 
Because the design displacement is conservatively based on minimum effective stiffness, Provisions Eq.
13.3.4.1 implicitly induces an additional conservatism of a worst case combination mixing maximum and
minimum effective stiffness in the same equation.  Rigorous modeling of the isolation system for dynamic
FEMA 451, NEHRP Recommended Provisions:  Design Examples
11-12
analyses precludes mixing of maximum and minimum stiffness in the same analysis (although separate
analyses are typically required to determine bounding values of both displacement and force).
Design earthquake response is reduced by a modest factor for design of the superstructure above the
isolation interface, as given by Provisions Eq. 13.3.4.2 [13.3-8]:
b Dmax D
s
I I
V k DV
R R
  
The reduction factor, RI, is defined as three-eighths of the R factor for the seismic-force-resisting system
of the superstructure, as specified in Provisions Table 5.2.2 [4.3-1], with an upper-bound value of 2.0.  A
relatively small RI factor is intended to keep the superstructure essentially elastic for the design
earthquake (i.e., keep earthquake forces at or below the true strength of the seismic-force-resisting
system).  The Provisions also impose three limits on design forces that require the value of Vs to be at
least as large as each of:
1. The shear force required for design of a conventional, fixed-base structure of period TD.
2. The shear force required for wind design, and/or
3. A factor of 1.5 times the shear force required for activation of the isolation system.
These limits seldom govern design but reflect principles of good design.  In particular, the third limit is
included in the Provisions to ensure that isolation system displaces significantly before lateral forces
reach the strength of the seismic-force-resisting system.
For designs using the ELF procedure, the lateral forces, Fx, must be distributed to each story over the
height of the structure, assuming an inverted triangular pattern of lateral load (Provisions Eq.13.3.5 [13.3-
9]):
1
s x x
x n
i i
i
V w hF
w h
 
 
¦
Because the lateral displacement of the isolated structure is dominated by isolation system displacement,
the actual pattern of lateral force in the isolated mode of response is distributed almost uniformly over
height.  The Provisions require an inverted triangular pattern of lateral load to capture possible
higher-mode effects that might be missed by not modeling superstructure flexibility.  Rigorous modeling
of superstructure flexibility for dynamic analysis would directly incorporate higher-mode effects in the
results.
Example plots of the design displacement, DD, total maximum displacement, DTM, and design forces for
the isolation system, Vb, and the superstructure, Vs (RI = 2), are shown in Figure 11.3-3 as functions of the
effective period of the isolation system.  The figure also shows the design base shear required for a
conventional building, V (R/I = 5).  The example plots are for a building assigned to Seismic Design
Category D with a one-second spectral acceleration parameter, SD1, equal to 0.6, representing a stiff soil
site (Site Class D) located in a region of high seismicity but not close to an active fault.  In this example,
the isolation system is assumed to have 20 percent effective damping (at all amplitudes of interest) and
building geometry is assumed to require 25 percent additional displacement (at corners/edges) due to the
requisite 5 percent accidental eccentricity.
Chapter 11, Seismically Isolated Structures
11-13
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Effective period of isolation system (seconds)
D
es
ig
n 
ba
se
 sh
ea
r 
(f
ra
ct
io
n 
of
 W
)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Is
ol
at
io
n 
sy
st
em
 d
is
pl
ac
em
en
t (
in
.)
1 0.6 1.5 1.25D D TM MS B D D   
bV
( 2)s IV R  
( 5)V R I  
TMD
DD
Figure 11.3-3  Isolation system displacement and shear force as function of period  (1.0 in. = 25.4 mm).
The plots in Figure 11.3-3 illustrate the fundamental trade off between displacement and force as a
function of isolation system displacement.  As the period is increased, design forces decrease and design
displacements increase linearly.  Plots like those shown in Figure 11.3-3 can be constructed during
conceptual design once site seismicity and soil conditions are known (or are assumed) to investigate trial
values of effective stiffness and damping of the isolation system.  In this particular example, an isolation
system with an effective period falling between 2.5 and 3.0 seconds would not require more than 22 in. of
total maximum displacement capacity (assuming TM   3.0 seconds).  Design force on the superstructure
would be less than about eight percent of the building weight (assuming TD  2.5 seconds and RI  2.0).
11.4  DYNAMIC LATERAL RESPONSE PROCEDURE
While the ELF procedure equations are useful tools for preliminary design of the isolations system, the
Provisions requires a dynamic analysis for most isolated structures.  Even where not strictly required by
the Provisions, the use of dynamic analysis (usually time history analysis) to verify the design is
common.
11.4.1  Minimum Design Criteria
The Provisions encourages the use of dynamic analysis but recognize that along with the benefits of more
complex models and analyses also comes an increased chance of design error.  To avoid possible under
design, the Provisions establishes  lower-bound limits on results of dynamic analysis used for design. 
The limits distinguish between response spectrum analysis (a linear, dynamic method) and time history
analysis (a nonlinear, dynamic method).  In all cases, the lower-bound limit on dynamic analysis is
established as a percentage of the corresponding design parameter calculated using the ELF procedure
equations.  Table 11.4-1 summarizes the percentages that define lower-bound limits on dynamic analysis.
FEMA 451, NEHRP Recommended Provisions:  Design Examples
11-14
Table 11.4-1  Summary of Minimum Design Criteria for Dynamic Analysis
Design Parameter ResponseSpectrum Analysis
Time History
Analysis
Total design displacement, DTD  90% DTD   90% DTD
Total maximum displacement, DTM   80% DTM   80% DTM
Design force on isolation system, Vb 90% Vb 90% Vb
Design force on irregular superstructure, Vs   100% Vs 80% Vs
Design force on regular superstructure, Vs 80% Vs 60% Vs
The Provisions permits more liberal drift limits when the design of the superstructure is based on dynamic
analysis.  The ELF procedure drift limits of 0.010hsx are increased to 0.015hsx for response spectrum
analysis and to 0.020hsx for time history analysis (where hsx is the story height at level x).  Usually a stiff
system (e.g., braced frames) is selected for the superstructure and drift demand is typically less than about
0.005hsx.  Provisions Sec. 13.4.7.4 [13.4.4] requires an explicit check of superstructure stability at the
maximum considered earthquake displacement if the design earthquake story drift ratio exceeds 0.010/RI.
11.4.2  Modeling Requirements
As for the ELF procedure, the Provisions requires the isolation system to be modeled for dynamic
analysis using stiffness and damping properties that are based on tests of prototype isolator units. 
Additionally, dynamic analysis models are required to account for:
1. Spatial distribution of individual isolator units,
2. Effects of actual and accidental mass eccentricity,
3. Overturning forces and uplift of individual isolator units, and
4. Variability of isolation system properties (due to rate of loading, etc.).
The Provisions requires explicit nonlinear modeling of elements if time history analysis is used to justify
design loads less than those permitted for ELF or response spectrum analysis.  This option is seldom
exercised and the superstructure is typically modeled using linear elements and conventional methods. 
Special modeling concerns for isolated structures include two important and related issues: the uplift of
isolator units, and the P-delta effects on the isolated structure.  Isolator units tend to have little or no
ability to resist tension forces and can uplift when earthquake overturning (upward) loads exceed factored
gravity (downward) loads.  Local uplift of individual elements is permitted (Provisions Sec. 13.6.2.7
[13.2.5.7]) provided the resulting deflections do not cause overstress or instability.  To calculate uplift
effects, gap elements may be used in nonlinear models or tension may be released manually in linear
models.
The effects of P-delta loads on the isolation system and adjacent elements of the structure can be quite
significant.  The compression load, P, can be large due to earthquake overturning (and factored gravity
loads) at the same time that large displacements occur in the isolation system.  Computer analysis
programs (most of which are based on small-deflection theory) may not correctly calculate P-delta
moments at the isolator level in the structure above or in the foundation below.  Figure 11.4-1 illustrates
moments due to P-delta effects (and horizontal shear loads) for an elastomeric bearing isolation system
and a sliding isolation system.  For the elastomeric system, the P-delta moment is split one-half up and
one-half down.  For the sliding system, the full P-delta moment is applied to the foundation below (due to
the orientation of the sliding surface).  A reverse (upside down) orientation would apply the full P-delta
moment on the structure above.
Chapter 11, Seismically Isolated Structures
11-15
           
C
A
B D
'
H2
H1
H4
H3
Elastomeric Isolator Sliding Isolator
V
P
V
P
P
V
V
P
'
Figure 11.4-1  Moments due to horizontal shear and P-delta effects.
1
2
3
4
2
2
A
B
C
D
PM VH
PM VH
M VH
M P VH
' 
' 
 
 ' 
For time history analysis, nonlinear force-deflection characteristics of isolator units are explicitly modeled
(rather than using effective stiffness and damping).  Force-deflection properties of isolator units are
typically approximated by a bilinear, hysteretic curve whose properties can be accommodated by
commercially available nonlinear structural analysis programs.  Such bilinear hysteretic curves should
have approximately the same effective stiffness and damping at amplitudes of interest as the true
force-deflection characteristics of isolator units (as determined by prototype testing).
Figure 11.4-2 shows a bilinear idealization of the response of a typical nonlinear isolator unit.  Figure
11.4-2 also includes simple equations defining the yield point (Dy, Fy) and end point (D, F) of a bilinear
approximation that has the same effective stiffness and damping as the true curve (at a displacement, D).
FEMA 451, NEHRP Recommended Provisions:  Design Examples
11-16
Fo
rc
e
Displacement
loopE
F
F
D
D
 4
eff
y y loop
F k
D
D F F D E
|
 |
0.32    (using  in inches)
0.637
eff
y y
eff
DWT D
F
D F F D
F D
E
 
§ · ¨ ¸
© ¹
At the displacement of interest:
yD
yF
Figure 11.4-2  Bilinear idealization of isolator unit behavior.
11.4.3  Response Spectrum Analysis
Response spectrum analysis requires that isolator units be modeled using amplitude-dependent values of
effective stiffness and damping that are the same as those for the ELF procedure.  The effective damping
of the isolated modes of response is limited to 30 percent of critical.  Higher modes of response are
usually assumed to have five percent damping—a value of damping appropriate for the superstructure,
which remains essentially elastic.  As previously noted, maximum and minimum values of effective
stiffness are typically used to individually capture maximum displacement of the isolation system and
maximum forces in the superstructure.  Horizontal loads are applied in the two orthogonal directions, and
peak response of the isolation system and other structural elements is determined using the 100 percent
plus 30 percent combination method.
11.4.4  Time History Analysis
Time history analysis with explicit modeling of nonlinear isolator units is commonly used for the
evaluation of isolated structures.  Where at least seven pairs of time history components are employed, the
values used in design for each response parameter of interest may be the average of the corresponding
analysis maxima.  Where fewer pairs are used (with three pairs of time history components being the
minimum number permitted), the maximum value of each parameter of interest must be used for design.
The time history method is not a particularly useful design tool due to the complexity of results,  the
number of analyses required (e.g., to account for different locations of eccentric mass), the need to
combine different types of response at each point in time, etc.  It should be noted that while Provisions
Chapter 5 does not require consideration of accidental torsion for either the linear or nonlinear response
history procedures, Chapter 13 does require explicit consideration of accidental torsion, regardless of the
analysis method employed.  Time history analysis is most useful when used to verify a design by
Chapter 11, Seismically Isolated Structures
11-17
Figure 11.5-1  Three-dimensional model of the structural system.
checking a few key design parameters, such as:  isolation displacement, overturning loads and uplift, and
story shear force.
11.5 EMERGENCY OPERATIONS CENTER USING ELASTOMERIC BEARINGS,
SAN FRANCISCO, CALIFORNIA
This example features the seismic isolation of a hypothetical emergency operations center (EOC), located
in the center of San Francisco, California, an area of very high seismicity.  Using high-damping rubber
bearings, other types of isolators could be designed to have comparable response properties.  Isolation is
an appropriate design strategy for EOCs and other buildings where the goal is to limit earthquake damage
and protect facility function.  The example illustrates the following design topics:
1. Determination of seismic design parameters,
2. Preliminary design of superstructure and isolation systems (using the ELF procedure),
3. Dynamic analysis of seismically isolated structures, and
4. Specification of isolation system design and testing criteria.
While the example includes development of the entire structural system, the primary focus is on the
design and analysis of the isolation system.  Examples in other chapters may be referred to for more
in-depth descriptions of the provisions governing detailed design of the superstructure (i.e., the structure
above the isolation system) and the foundation.
11.5.1  System Description
This EOC is a three-story, steel-braced frame structure with a large, centrally located mechanical
penthouse.  Story heights of 15 ft at all floors accommodate computer access floors and other
architectural and mechanical systems.  The roof and penthouse roof decks are designed for significant live
load to accommodate a helicopter-landing pad and meet other functional requirements of the EOC. Figure
11.5-1 shows the three-dimensional model of the structural system.
Anexo
3.3
Norma técnica
Norma Chilena NCh-2745 2003
N Ch2 7 4 5
III
Contenido
Página
Preámbulo I
0 Introducción 1
1 Alcance y campo de aplicación 2
2 Referencias normativas 2
3 Términos y definiciones 4
4 Símbolos y términos abreviados 11
5 Generalidades 20
6 Criterio de selección 26
6.1 Bases de diseño 26
6.2 Estabilidad del sistema de aislación 26
6.3 Categorías de destino 27
6.4 Requisitos de configuración 27
6.5 Selección de procedimientos de respuesta lateral 27
7 Procedimiento de análisis estático 37
7.1 Generalidades 37
7.2 Característica fuerza-deformación del sistema de aislación 37
7.3 Desplazamientos laterales mínimos 50
7.4 Fuerzas laterales mínimas 56
N Ch2 7 4 5
IV
Contenido
Página
7.5 D istribución de fuerzas en vertical 58
7.6 Límite de desplazamiento de entrepiso 59
8 Procedimiento de análisis dinámico 59
8.1 Generalidades 59
8.2 Sistema de aislación y elementos de la subestructura 59
8.3 Elementos estructurales de la superestructura 61
8.4 Mov imiento del suelo 61
8.5 Modelo matemático 64
8.6 Descripción de los procedimientos de análisis 68
8.7 Fuerza lateral de diseño 71
8.8 Límites de desplazamiento de entrepiso 72
9 Carga lateral en elementos de estructuras y en los componentes no
estructurales soportados por estructuras 73
9.1 Generalidades 73
9.2 Fuerzas y desplazamientos 73
10 Requisitos detallados de los sistemas 74
10.1 Generalidades 74
10.2 Sistema de aislación 74
10.3 Sistema  estructural 81
11 Estructuras que no forman parte de edificaciones 82
N Ch2 7 4 5
V
Contenido
Página
12 Fundaciones 82
13 Revisión de diseño y construcción 83
13.1 Generalidades 83
13.2 Sistema de aislación 83
14 Ensayos requeridos para el sistema de aislación 84
14.1 Generalidades 84
14.2 Ensayos de los prototipos 85
14.3 Determinación de las características fuerza-deformación 89
14.4 Aprobación del sistema 90
14.5 Propiedades para el diseño del sistema de aislación 91
Anexos
Anexo A (informativo) Bibliografía 96
Figuras
Figura 1 Espectro base de diseño para zona 2 y los tres tipos de suelos (β  =  0,05) 62
Figura C.1 Probabilidad de excedencia de un nivel de aceleración máxima del
suelo para tres sitios en suelo duro, en zonas sísmicas 3, 2 y 1,
respectivamente, en lapsos de 50 y 100 años 6
Figura C.2 Modo fundamental de un edificio aislado 8
Figura C.3 Cortes de entrepiso para un marco plano aislado de 5 pisos y distintos
niveles de razón de amortiguamiento en el sistema de aislación 9
N Ch2 7 4 5
VI
Contenido
Página
Figura C.4 Reducción promedio de aceleraciones para estructuras aisladas de
período objetivo 2,5 s, sometidas a los registros chilenos del terremoto de 1985
indicados en C8.4.2 10
Figura C.5 Requerimiento de rigidez para realizar análisis estático lateral
equivalente 35
Figura C.6 Ciclo fuerza-deformación de una pareja de aisladores de bajo
amortiguamiento LDR 38
Figura C.7 Ciclo fuerza-defornación de una pareja de aisladores con corazón de
plomo LRB 39
Figura C.8 Ajuste de un modelo bilineal al ciclo fuerza-deformación de una pareja
de aisladores LRB 40
Figura C.9 Curva fuerza-deformación de una pareja de aisladores de alto
amortiguamiento HDR 41
Figura C.10 Definición de modelo bilineal de una pareja de aisladores de alto
amortiguamiento HDR 43
Figura C.11 Descenso del aislador como resultado de la deformación lateral γ 46
Figura C.12 Mecanismos típicos de aislación friccional y relaciones constitutivas
fuerza-deformación 47
Figura C.13 Variación del coeficiente de fricción dinámico dµ  con la velocidad y
presión de contacto 49
Figura C.14 Variación observada de los coeficientes de roce .máx.mín ,µµ  y sµ ,
como función de la presión de contacto
50
Figura C.15 Factor de modificación de respuesta para suelo tipo II obtenido a
partir de registros compatibles 52
Figura C.16 Deformada instantánea del edificio aislado FCC (Fire Command &
Control Building) durante el sismo de Northridge, 1994 58
Figura C.17 Definición del espectro de diseño de pseudo-aceleración 62
NCh2745
VII
Contenido
Página
Figura C.18 Registros sintéticos compatibles con los espectros de diseño para
β  =  0,5. Ellos fueron obtenidos a partir de una componente de registros reales
en suelos I, II y III 63
Figura C.19 Amplificación de registros y combinación de componentes 64
Figura C.20 Definición de la zona de independencia de velocidad de carga para
un aislador 87
Figura C.21 Cálculo de la rigidez efectiva (secante) máxima y mínima para una
pareja de aisladores elastoméricos 91
Figura C.22 Efecto de la carga axial sobre la curva fuerza-deformación medida en
un aislador FPS 92
Tablas
Tabla 1 Coeficiente de destino de la estructura 94
Tabla 2 Factores de modificación de respuesta por amortiguamiento, DB  y MB 94
Tabla 3 Factor de amplificación para el sismo máximo posible (Probabilidad de
excedencia del PGA igual a 10% en 100 años) 95
Tabla 4 Factor de reducción para el diseño de la superestructura 95
Tabla 5 Factor que depende de la zonificación sísmica definida en NCh433 95
Tabla 6 Definición del espectro de diseño, SDI 95
Tabla C.1 Valor del coeficiente “ a ” 52
Tabla C.2 Factores de modificación de respuesta por amortiguamiento, DB  y MB
(UBC) 53
Tabla C.3 Irregularidades verticales estructurales 66
Tabla C.4 Irregularidades estructurales en planta 67
Tabla C.5 Resumen de propiedades mecánicas de la pareja de aisladores de
Figura C.21 para γ  =  100% (columnas 3 a 6) 91
1V ersión F ina l Com ité - Abril 20 03
NORMA CHILENA NCh2745-2003
Análisis y diseño de edificios con aislación sísmica -
Requisitos
0 Introducción
0.1 El proyecto de norma que sirvió de base a la discusión de esta norma fue el resultado
del trabajo del Grupo N °  5 de la Asociación Chilena de Sismología e Ingeniería Sísmica,
A CHISINA, Protección Sísmica: A islación Sísmica y Disipación de Energía, desde su
creación en el año 1999. El proyecto contiene la traducción, comentario, y adaptación del
código Uniform Building Code del año 1997 a la realidad sísmica chilena. En lo posible, este
documento fue compatibilizado además con la norma chilena NCh433.Of1996 Diseño
sísmico de edificios. Esto no fue una tarea sencilla debido a que el diseño de estructuras
aisladas se basa principalmente en criterios de desempeño que no son consistentes con la
filosofía de NCh433.Of1996 vigente.
0.2 Tal vez una de las lecciones más significativas que dejó la terrible experiencia ocurrida
en los terremotos de Northridge (1994) y Kobe (1995), fue el exitoso comportamiento
sísmico de las estructuras con aislación basal. Este resultado ha ocasionado una explosión
en el desarrollo y uso de los sistemas de aislación en Japón, y en menor medida en
California. Frente a esta rápida evolución de la Ingeniería Sísmica en el mundo hacia el uso
de sistemas de reducción de vibraciones, en particular, de aislación sísmica, se torna
necesario complementar los códigos sísmicos actualmente existentes con requisitos
específicos para estructuras aisladas. Esta necesidad es compartida por los distintos
agentes involucrados en el desarrollo y ejecución de proyectos civ iles: inmobiliarias,
constructoras, fabricantes, proyectistas, y usuarios, quienes favorecen el concepto de la
aislación sísmica, pero que requieren como respaldo, un estándar mínimo para el diseño y
construcción de estas estructuras.
N Ch2 7 4 5
2
0.3 Aunque en principio la idea de traducir y adaptar un código ex istente pareció una
tarea sencilla, el tiempo y esfuerzo involucrado en este trabajo ha demostrado lo
contrario. Especialmente laborioso ha sido el desarrollo de un comentario, que si bien
puede ser aún pulido considerablemente, incluye aspectos relevantes que en opinión del
Comité pueden ayudar eficazmente a la comprensión de los conceptos fundamentales del
comportamiento sísmico de estructuras aisladas como también a aspectos muy concretos
de su diseño.
0.4 Las disposiciones de esta norma no pueden garantizar por sí solas un buen
comportamiento sísmico de las estructuras aisladas. Esto se debe a que este
comportamiento está influido por la forma de dimensionamiento o diseño de los elementos
estructurales, la cual depende de la norma de diseño del material correspondiente, y
particularmente, por la forma en que se ejecutó la construcción del edificio. A  esto se
debe agregar que la capacidad y seguridad sísmica de la estructura y elementos no
estructurales se ven afectados por el nivel de deterioro a que se ve expuesto el edificio, a
las modificaciones que eventualmente se realicen durante su v ida útil y por la severidad y
características del evento sísmico.
1 Alcance y campo de aplicación
Esta norma establece requisitos para el análisis y diseño sísmico de edificios con aislación
sísmica. También establece requisitos para el diseño de los elementos no estructurales
soportados por el edificio y los ensayos requeridos para el sistema de aislación. Esta
norma no incluye el diseño sísmico de edificios que usan disipadores de energía en la
superestructura.
2 Referencias normativas
Los documentos normativos siguientes contienen disposiciones que, a través de
referencias en el texto de la norma, constituyen requisitos de la norma.
A  la fecha de publicación de esta norma estaba v igente la edición que se indica a
continuación.
Todas las normas están sujetas a rev isión y a las partes que deban tomar acuerdos,
basados en esta norma, se les recomienda investigar la posibilidad de aplicar las ediciones
más recientes de las normas que se incluyen a continuación.
NOT A - El Instituto Nacional de Normalización mantiene un registro de las normas nacionales e internac ionales
vigentes.
NCh427.cR1977 Especificaciones para  el cálculo de estructuras de acero para
edificios.
NCh430.EOf1961 Hormigón armado - II Parte.
NCh432.Of1971 Cálculo de la acción del v iento sobre las construcciones.
NCh433.Of1996 D iseño sísmico de edificios.
N Ch2 7 4 5
3
NCh1537.Of1986 D iseño estructural de edificios - Cargas permanentes y sobrecarga de
uso.
NCh1928.Of1993 A lbañilería armada - Requisitos para el diseño y cálculo.
NCh2123.Of1997 A lbañilería confinada - Requisitos de diseño y cálculo.
UBC: 1997 Uniform Building Code.
N Ch2 7 4 5
4
NCh2745 Comentarios
3 Términos y definiciones
Para los propósitos de esta norma, se aplican
los términos y definiciones siguientes:
C3 Términos y definiciones
3.1 aislador: elemento estructural del sistema
de aislación que es horizontalmente flexible y
verticalmente rígido y que permite grandes
deformaciones laterales bajo solicitación
sísmica. Es un elemento que se puede utilizar
como parte del, o adicionalmente al, sistema
de carga gravitacional de la estructura
C.3.1 T ípicamente, la rigidez vertical mínima
del sistema de aislación es tal que la
frecuencia de v ibración propia de la estructura
en sentido vertical, suponiendo una
superestructura rígida, debe superar los 10 Hz
(C7.2.d.1). Por ejemplo, suponiendo una
frecuencia horizontal propia de la estructura
aislada de 0,5 Hz, la rigidez vertical de un
aislador resulta ser: kv =  (fv/fh)
2 kh =  400 kh,
esto es, 400 veces más grande que su rigidez
horizontal.
3.2 amortiguamiento efectivo: valor de la
razón de amortiguamiento viscoso equivalente
que se obtiene de la energía disipada para
respuesta cíclica del sistema de aislación
3.3 desplazamiento de diseño: desplazamiento
lateral producido por el sismo de diseño,
excluyendo el desplazamiento debido a la
torsión natural y accidental, requerido para el
diseño del sistema de aislación
3.4 desplazamiento máximo: desplazamiento
lateral provocado por el sismo máximo posible,
excluyendo el desplazamiento adicional debido
a la torsión natural y accidental, requerido para
el diseño del sistema de aislación
3.5 desplazamiento total de diseño:
desplazamiento lateral provocado por el sismo
de diseño, incluyendo desplazamientos
adicionales debidos a la torsión natural y
accidental, requerido para el diseño del sistema
de aislación o de algún elemento de él
3.6 desplazamiento total máximo:
desplazam iento latera l máx imo provocado
por e l sismo máx imo posible inc luyendo
desplazam ientos adic iona les debidos a la
torsión natura l y  acc identa l,  requerido para
N Ch2 7 4 5
5
NCh2745 Comentarios
la verif icac ión de la estabilidad de l sistema
de a islac ión, o e lementos de é l,  para e l
diseño de las separac iones entre edif icios, y
para los ensayos ba jo carga vert ica l de los
protot ipos de los a isladores
3.7 interfaz de aislación: espacio generado
por el sistema de aislación que se encuentra
limitado en su parte superior por la
superestructura y en su parte inferior por la
subestructura (ver 3.14 y 3.15)
3.8 pares de registros: registros del
movimiento según dos direcciones ortogonales
3.9 rigidez efectiva o secante: valor de la
fuerza lateral que se genera en el sistema de
aislación, o en un elemento de él, div idido
por el desplazamiento lateral correspondiente
3.10 sismo de diseño (SDI): nivel del
movimiento sísmico del suelo que tiene como
mínimo el 10% de probabilidad de excedencia
en 50 años
3.11 sismo máximo posible (SMP): nivel
máx imo del mov imiento del suelo que puede
ocurrir en el lugar de edificación dentro del
esquema geológico conocido. En zonas de
alta sismicidad, (Zona Sísmica 3 ó 2 de
NCh433), éste puede tener una intensidad
que se puede considerar como el nivel del
mov imiento sísmico del suelo que tiene un
10 % de probabilidad de ser excedido en un
período de 100 años
C3.10 y C3.11 La F igura C.1 muestra como
ejemplo el cálculo de la probabilidad de
excedencia de un cierto nivel de aceleración
máx ima del suelo para tres localidades
ubicadas en suelo duro, en zonas sísmicas 3, 2
y 1, respectivamente.
Para zona sísmica 3, se observa que para
una  probabilidad de excedencia del 10% y
T  =  50 años, la aceleración resultante varía
entre 0,45 g y 0,6 g, dependiendo de la
relación de atenuación utilizada.
N Ch2 7 4 5
6
NCh2745 Comentarios
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Curvas de Riesgo
Localidad:  Viña  del  Mar (Zona 3)
PGA (g)
Pr
ob
ab
ilid
ad
 d
e 
Ex
ce
de
nc
ia
T = 50 años
T = 100 años
! Fresard y Saragoni 1986 T = 50
! Fresard y Saragoni 1986 T = 100
" Schaad y Saragoni 1989 T = 50
" Schaad y Saragoni 1989 T = 100
Δ Martin 1990 T = 50
Δ Martin 1990 T = 100
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Curvas de Riesgo
Localidad:  Santiago (Zona 2)
PGA (g)
Pr
ob
ab
ilid
ad
 d
e 
Ex
ce
de
nc
ia
T = 50 años
T = 100 años
   
! Fresard y Saragoni 1986 T = 50
! Fresard y Saragoni 1986 T = 100
" Schaad y Saragoni 1989 T = 50
" Schaad y Saragoni 1989 T = 100
Δ Martin 1990 T = 50
Δ Martin 1990 T = 100
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Curvas de Riesgo
Localidad:  Pucón  (Zona 1)
PGA (g)
P
ro
ba
bi
lid
ad
 d
e 
E
xc
ed
en
ci
a
T = 50 años
T = 100 años
! Fresard ySaragoni 1986 T =  50
! Fresard ySaragoni 1986 T = 100
" Schaad ySaragoni 1989 T =  50
" Schaad ySaragoni 1989 T  = 100
Δ   Martin 1990 T  = 50
Δ Martin 1990 T  = 100
Figura C.1 - Probabilidad de excedencia de un nivel de
aceleración máxima del suelo para tres sitios  en suelo
duro, en zonas sísmicas 3, 2 y 1, respectivamente, en
lapsos de 50 y 100 años (Anexo A, [6, 14, 24])
N Ch2 7 4 5
7
NCh2745 Comentarios
Similarmente, se observa que para las otras
zonas sísmicas, los valores de aceleración del
suelo correspondientes a un nivel de excedencia
de 10% en 50 años varían entre 0,4 g y 0,5 g
para zona 2 y entre 0,3 g y 0,38 g para zona 1.
En base a los resultados de F igura C.1 se
observa que el rango de aceleraciones
máx imas del suelo para estos sitios, y para
una probabilidad de excedencia de 10 % en
100 años, varían entre 0,5 g y 0,65 g para
zona 3; 0,45 g y 0,58 g para zona 2; 0 ,35 g y
0,45 g para zona 3.
Consecuentemente las razones promedio entre
las aceleraciones máx imas correspondientes al
SMP y el SDI son, 1,15; 1,12 y 1,14,
respectivamente para las zonas 3; 2 y 1,
respectivamente. Debido a la similitud entre
estas razones se ha optado por proponer un
factor de amplificación MM  entre ambos
niveles igual a 1,2.
La elección de la aceleración máxima del suelo
como parámetro de definición para MM  es
arbitraria. Sin embargo, a falta de mediciones
de velocidad y desplazamiento del suelo en
eventos del tipo máximo posible, parece
razonable escoger por el momento los
resultados basados en aceleración máxima, que
se acostumbra a utilizar en los estudios de
riesgo.
3.12 sistema de aislación: conjunto de
elementos estructurales que incluye a todos los
aisladores individuales, todos los elementos
estructurales que transfieren fuerza entre los
elementos del sistema de aislación y la
superestructura y subestructura, y todas las
conexiones a otros elementos  estructurales. El
sistema de aislación también incluye al sistema
de restricción al viento en caso que dicho
sistema se use para satisfacer los requisitos de
esta norma
C 3.12 sistema de aislación
C3.12.a El objetivo fundamental de la aislación
sísmica es desacoplar horizontalmente la
estructura del suelo de fundación con el objeto
de que el movimiento horizontal del suelo
durante un sismo no se transmita a la estructura
y que ella permanezca idealmente inmóvil en un
marco de referencia inercial. Por cierto que un
desacople perfecto entre suelo y estructura es
impracticable actualmente; sin embargo,
cualquier sistema de aislación busca concentrar
en él la deformación impuesta por el suelo,
N Ch2 7 4 5
8
NCh2745 Comentarios
filtrando el mov imiento que se trasmite hacia
la superestructura.
C3.12.b De esta forma, una estructura
a islada adecuadamente tendrá un modo
fundamenta l de v ibrar como e l indicado en
F igura C .2  en que se observa que la
superestructura es esenc ia lmente rígida y
la deformac ión se concentra en e l nive l de
a islac ión. Es importante observar además,
que una estructura a islada tendrá
genera lmente dos frecuenc ias moda les
traslac iona les (modo a islado traslac iona l)
práct icamente igua les, asoc iadas a l modo
indicado en la f igura en ambas direcc iones
horizonta les. La frecuenc ia torsiona l
fundamenta l de l sistema (modo a islado
torsiona l) puede diferir considerablemente de
las frecuenc ias fundamenta les traslac iona les,
dependiendo de la ubicac ión en planta de los
a isladores y sus rigideces re lat ivas, aunque en
distribuc iones uniformes la razón de
frecuenc ia torsiona l y  latera l es sim ilar (ver
Anexo A , [1 3]) a 1.  Cabe ac larar también,
que las frecuenc ias asoc iadas a los modos
superiores de la estructura (modos 4 , 5,. ..) no
corresponden ni se parecen a las frecuenc ias
de la estructura con base f ija. En verdad estos
modos superiores son sim ilares a los modos
de deformac ión de la estructura sin restricc ión
en su base (estructura libre).
m ovim iento del suelo
a is la d o r
δ
Figura C.2 - Modo fundamental de un edificio aislado
N Ch2 7 4 5
9
NCh2745 Comentarios
C3.12.c  El sistema de aislación debe satisfacer
tres requisitos fundamentales:
1) tener una gran flexibilidad horizontal de
modo de alargar el período fundamental de
vibración de la estructura a una zona de
menor aceleración espectral;
2) introducir un nivel de disipación de energía de
modo de reducir la demanda de deformación
sobre el sistema de aislación; y
3) proveer una rigidez suficiente para cargas de
servicio de la estructura de modo de evitar
vibraciones molestas.
C3.12.d El incremento de amortiguamiento en el
sistema de aislación conduce típicamente a una
menor demanda de deformación sobre el sistema
de aislación, lo que a su vez implica una
reducción de la fuerza de corte que actúa sobre el
sistema de aislación y la superestructura.  El nivel
óptimo de amortiguamiento del sistema depende
ciertamente del objetivo de diseño en lo referente
a la demanda sobre la estructura (deformaciones)
y sus contenidos (aceleraciones); de hecho, un
aumento excesivo del amortiguamiento conduce
a un aumento de las aceleraciones de piso lo que
puede inducir problemas con los contenidos de la
estructura (Figura C.3).
Figura C.3 - Cortes de entrepiso para un marco plano
aislado de 5 pisos y distintos niveles de razón de
amortiguamiento en el sistema de aislación
N Ch2 7 4 5
10
NCh2745 Comentarios
C3.12.e Por último, es interesante ilustrar para
un sistema de un grado de libertad cuál es el
nivel de reducción de respuesta que se espera
con el uso de la aislación sísmica. La Figura C.4
muestra el promedio de la reducción de
respuesta de deformación y aceleración total que
se obtiene al aislar estructuras convencionales
con períodos fundamentales entre 0,3 s y 1,5 s
y un período aislado objetivo de 2,5 s para los
sismos chilenos que se indican en C8.4.2. Como
se aprecia, la reducción de deformaciones y
aceleraciones decrece en la medida que la
estructura convencional se hace más flexible; sin
embargo, para períodos de la estructura
convencional de hasta 0,7 s, las reducciones
observadas son del orden de 10.
0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6
0
5
10
15
20
25
30
Reducción promedio de aceleraciones para Tobjetivo= 2,5
Toriginal  (en segundos)
A
s/
ai
sl
ac
io
n /
 A
c/
ai
sl
ac
io
n
Suelo Tipo I   - β= 5%
Suelo Tipo II  - β= 5%
Suelo Tipo III  - β= 5%
Suelo Tipo I   - β= 15%
Suelo Tipo II  - β= 15%
Suelo Tipo III  - β= 15%
Figura C.4 - Reducción promedio de aceleraciones para
estructuras aisladas de período objetivo 2,5 s, sometidas 
a los registros chilenos del terremoto de 1985 indicados
en C8.4.2
3.13 sistema para restringir los efectos del 
viento: conjunto de elementos estructurales
que proveen una restricc ión a l
desplazam iento horizonta l de la estructura
a islada ante cargas de v iento. El sistema de
restricc ión puede ser parte integra l de los
a isladores o bien ser un disposit ivo
independiente
N Ch2 7 4 5
11
NCh2745 Comentarios
3.14 subestructura: porción de la estructura
que se encuentra por debajo del nivel de
aislación
3.15 superestructura: porción de la estructura
que se encuentra por sobre el nivel de
aislación
4 Símbolos y términos abreviados
Para los propósitos de esta norma, se aplican
los símbolos y términos abreviados de
NCh433 y adicionalmente los siguientes:
C4 Símbolos y términos abreviados
DB = coeficiente numérico relativo a
la razón de amortiguamiento
efectivo del sistema de aislación
para el desplazamiento de
diseño, Dβ  (ver Tabla 2)
MB = coeficiente numérico relativo a
la razón de amortiguamiento
efectivo del sistema de aislación
para el desplazamiento máximo,
Mβ  (ver Tabla 2)
b = dimensión más corta de la
planta de la estructura, medida
perpendicularmente a d
DC = coeficiente sísmico de
desplazamiento correspondiente
al nivel sísmico de diseño, según
ecuación 1
MC = coeficiente sísmico de
desplazamiento correspondiente
al nivel sísmico máximo posible,
según ecuación 3
DD = desplazamiento de diseño, en
milímetros (mm), en el centro
de rigidez del sistema de
aislación en la dirección bajo
N Ch2 7 4 5
12
NCh2745 Comentarios
consideración, como se indica
en 7.3.1
DD' = desplazamiento de diseño, en
milímetros (mm), en el centro
de rigidez del sistema de
aislación en la dirección bajo
consideración, como se indica
en 8.2
MD = desplazamiento máx imo, en
milímetros (mm), en el centro
de rigidez del sistema de
aislación en la dirección bajo
consideración, como se indica
en 7.3.3
MD' = desplazamiento máximo, en
milímetros (mm), en el centro de
rigidez del sistema de aislación
en la dirección bajo
consideración, como se indica
en 8.2
TDD = desplazamiento total de diseño,
en milímetros (mm), de un
elemento del sistema de
aislación incluyendo tanto el
desplazamiento traslacional en el
centro de rigidez, DD , como la
componente de desplazamiento
torsional en la dirección bajo
consideración, como se
especifica en 7.3.5
TMD = desplazamiento total máx imo,
en milímetros (mm), de un
elemento del sistema de
aislación incluyendo tanto el
desplazamiento traslacional en
el centro de rigidez, MD ,
como  la componente de
desplazamiento torsional en la
dirección bajo consideración,
como se  indica en 7.3.3
N Ch2 7 4 5
13
NCh2745 Comentarios
d = dimensión en planta más larga
de la estructura
CICLOE = energía disipada, en kN-mm,
en un aislador durante un ciclo
completo de carga reversible,
en un rango de desplazamiento
de ensayo de Δ +  a Δ–, medida
por el área encerrada por un
ciclo de la relación constitutiva
fuerza-defomación
DE∑ = total de energía disipada, en
kN-mm, por todos los
aisladores durante un ciclo
completo de respuesta al
desplazamiento de diseño, DD
ME∑ = total de energía disipada,
en  kN-mm, por todos
los aisladores durante un ciclo
completo de respuesta al
desplazamiento máximo, MD
e = excentricidad real,  en
milímetros (mm), medida en
planta entre el centro de masa
de la superestructura y el
centro de rigidez del sistema
de aislación, más la
excentricidad accidental,  igual
a un 5 % de la dimensión
máx ima de la planta
perpendicular a la dirección de la
solicitación sísmica considerada
−F = fuerza negativa, en kN, en un
aislador, durante un ciclo de
ensayo a un desplazamiento
con una amplitud Δ-
+F = fuerza positiva, en kN, en un
aislador, durante un ciclo de
ensayo a un desplazamiento
con una amplitud Δ +
N Ch2 7 4 5
14
NCh2745 Comentarios
.máx
+∑ DF
= suma para todos los aisladores
de los valores absolutos de la
fuerza positiva máxima de un
aislador al desplazamiento
positivo DD . Para un aislador
determinado, la fuerza positiva
máxima al desplazamiento
positivo, DD , se determina
comparando cada una de las
fuerzas positivas que ocurren
durante cada ciclo de la
secuencia de ensayos asociada
con el desplazamiento DD  y
seleccionando el valor positivo
máximo al desplazamiento
positivo DD
La distinción que se realiza entre .máx
+
DF  y
+
DF  es especialmente importante en el caso de
aisladores elastoméricos en que la diferencia de
las fuerzas máximas depende en general del
número de ciclo en cuestión debido a un
fenómeno conocido como scragging. El
scragging se debe a un cambio en la estructura
del material como resultado de la deformación
y justifica la necesidad de eliminarlo mediante
ciclado del dispositivo prev io a su uso en la
estructura (ver 14.5).
.mín
+∑ DF = suma para todos los aisladoresde los valores absolutos de la
fuerza positiva mínima de un
aislador al desplazamiento
positivo DD . Para un aislador
determ inado, la fuerza posit iva
m ínima a l desplazam iento
posit ivo DD  se determ ina
comparando cada una de las
fuerzas posit ivas que ocurren
durante cada c ic lo de la
secuencia de ensayos asociada
con e l desplazam iento DD  y
se lecc ionando e l va lor posit ivo
m ínimo a l desplazam iento
posit ivo DD
.máx
−∑ DF = suma para todos los aisladoresde los valores absolutos de la
fuerza negativa máxima en valor
absoluto de un aislador al
desplazamiento negativo DD .
Para un aislador determinado, la
fuerza negativa máxima al
desplazamiento negativo DD  se
N Ch2 7 4 5
15
NCh2745 Comentarios
determina comparando cada una
de las fuerzas negativas que
ocurren durante cada ciclo de
la   secuencia de ensayos
asociada con el incremento
de    desplazamiento DD  y
seleccionando el valor absoluto
máximo al desplazamiento
negativo DD
.mín
−∑ DF = suma para todos los aisladoresde los valores absolutos de la
fuerza negativa mínima en
valor absoluto de un aislador al
desplazamiento negativo DD .
Para un aislador determinado,
la fuerza negativa mínima en el
desplazamiento negativo DD
se determina comparando cada
una de las fuerzas negativas
que ocurren durante cada
c ic lo  de la secuenc ia de
ensayos asoc iada con e l
incremento de  desplazamiento
DD  y  se lecc ionando e l
va lor   absoluto m ínimo a l
desplazam iento negat ivo DD
.máx
+∑ MF = suma para todos los aisladoresde los valores absolutos de la
fuerza positiva máxima de
un aislador al desplazamiento
positivo MD . Para un aislador
determinado, la fuerza positiva
máxima al desplazamiento
positivo, MD , se determina
comparando cada una de las
fuerzas positivas que ocurren
durante cada ciclo de la
secuencia de ensayos asociada
con el incremento de
desplazamiento MD  y
seleccionando el valor positivo
N Ch2 7 4 5
16
NCh2745 Comentarios
máximo al desplazamiento
positivo MD
.mín
+∑ MF = suma para todos los aisladores delos valores absolutos de la fuerza 
positiva mínima de un aislador al
desplazamiento positivo MD .
Para un aislador determinado, la
fuerza positiva mínima al
desplazamiento positivo MD  se
determina comparando cada una
de las fuerzas positivas que
ocurren durante cada ciclo de la
secuencia de ensayos asociada
con el incremento de
desplazamiento MD  y
seleccionando el valor positivo
mínimo al desplazamiento
positivo MD
.máx
−∑ MF = suma para todos los aisladoresde los valores absolutos de la
fuerza negativa máx ima en
valor absoluto de un aislador al
desplazamiento negativo MD .
Para un aislador determinado,
la fuerza negativa máx ima al
desplazamiento negativo MD
se determina comparando cada
una de las fuerzas negativas
que ocurren durante cada ciclo
de la secuencia de ensayos
asociada con el incremento de
desplazamiento MD  y
seleccionando el valor absoluto
máx imo al desplazamiento
negativo MD
.mín
−∑ MF = suma para todos los aisladoresde los valores absolutos de la
fuerza negativa mínima en
valor absoluto de un aislador al
N Ch2 7 4 5
17
NCh2745 Comentarios
desplazamiento negativo MD .
Para un aislador determinado,
la fuerza negativa mínima al
desplazamiento negativo MD
se determina comparando cada
una de las fuerzas negativas
que ocurren durante cada ciclo
de la secuencia de ensayos
asociada con el incremento de
desplazamiento MD  y
seleccionando el valor absoluto
mínimo al desplazamiento
negativo MD
g = constante de aceleración de
gravedad, (9 810 mm/s2)
rH = altura total de la goma del
aislador
ih = altura en metros sobre la base
hasta el  nivel i
xh = altura en metros sobre la base
hasta el  nivel x
efk = rigidez efectiva o secante de
un aislador, en kN/mm, como
indica ecuación 11
.máxDk = rigidez efectiva o secante
máxima del sistema de
aislación, en kN/mm, al
desplazamiento de diseño en la
dirección horizontal considerada
.máxMk = rigidez efectiva o secante
máxima del sistema de
aislación, en kN/mm, al
desplazamiento máximo en la
dirección horizontal considerada
.mínDk = rigidez efectiva o secante
mínima del sistema de aislación,
en kN/mm, al desplazamiento de
N Ch2 7 4 5
18
NCh2745 Comentarios
diseño en la dirección horizontal
considerada
.mínMk = rigidez efectiva o secante
mínima del sistema de aislación,
en kN/mm, al desplazamiento
máximo en la dirección
horizontal considerada
MM = coeficiente numérico relacionado
con la respuesta al sismo
máximo posible (ver Tabla 3)
lR = coeficiente de reducción
para   estructuras aisladas
sísmicamente, relacionado con
el sistema resistente a las
fuerzas laterales de la
superestructura como se
establece en Tabla 3
DT = período efectivo, en segundos,
de la estructura aislada al
desplazamiento de diseño en la
dirección considerada, como se
indica en ecuación 2
MT = período efectivo, en segundos,
de la estructura aislada al
desplazamiento máx imo en la
dirección considerada, como se
indica en ecuación 4
bV = fuerza o corte lateral total de
diseño sísmico en los
elementos del, o por debajo del,
sistema de aislación, como se
indica en ecuación 7
sV = fuerza o corte lateral total de
diseño sísmico en los elementos
de la superestructura, como se
indica en ecuación y en los
límites especificados en
cláusula 7
N Ch2 7 4 5
19
NCh2745 Comentarios
W = carga muerta sísmica total
definida en NCh433. Para el
diseño del sistema de aislación,
W  es el peso de la carga
muerta sísmica total de la
superestructura
iw = la parte de W  ubicada o
asignada al nivel i
xw = la parte de W  ubicada o
asignada al nivel x
y = distancia, en milímetros (mm),
entre el centro de rigidez del
sistema de aislación y el
elemento de interés, medida
perpendicularmente a la
dirección de la solicitación
sísmica considerada
Z = factor que depende de la
zonif icac ión sísm ica def inida
en NCh43 3; se establece en
Tabla 5
efβ = amort iguam iento efect ivo de l
sistema de a islac ión y de l
aislador como indica
ecuación 12
Dβ = amortiguamiento efectivo del
sistema de aislación, al
desplazamiento de diseño
como indica ecuación 17
Mβ = amortiguamiento efectivo del
sistema de aislación, al
desplazamiento máx imo como
indica ecuación 18
γ = deformación angular del
elastómero calculada como el
cuociente entre la deformación
de corte y la altura de goma
N Ch2 7 4 5
20
NCh2745 Comentarios
Δ + = desplazamiento positivo máximo
de un aislador durante cada
ciclo de ensayo del prototipo
Δ- = desplazamiento negativo mínimo
de un aislador durante cada
ciclo de ensayo del prototipo
5 Generalidades
5.1  Todas las estructuras con a islac ión
sísm ica y cada porc ión de las m ismas se
deben diseñar y construir de acuerdo con
los requisitos de esta norma. Las
disposic iones de NCh4 3 3 también son
obligatorias, en lo que no contradigan las
disposic iones de la presente norma.
5.2  El sistema resistente a fuerzas latera les
y e l sistema de a islac ión se deben diseñar
para resist ir las deformac iones y los
esfuerzos produc idos por los efectos de
mov im ientos de l sue lo como lo dispone esta
norma.
5.3 Cuando las fuerzas de v iento indicadas
en NCh432, produzcan deformaciones o
esfuerzos mayores, dichas cargas se deben
utilizar para el diseño en lugar de las
deformaciones y esfuerzos resultantes de las
fuerzas sísmicas.
C5 Generalidades
C5.a Introducción
C5.a.1 Durante la última década el concepto de
aislación sísmica se ha comenzado a considerar
seriamente como una alternativa en el diseño
sismorresistente de estructuras, especialmente
en aquellos casos en que se busca un mejor
desempeño sísmico para las estructuras y sus
contenidos. El buen desempeño que las
estructuras aisladas han tenido durante los
sismos de Northridge (Los Angeles, 1994) y
Kobe (Kobe, 1995), avalan las bondades de
esta alternativa en cuanto a aumentar
considerablemente el nivel de seguridad para las
personas y la operabilidad de la estructura
después de un sismo.
C5.a.2 Actualmente, los conceptos de aislación
sísmica se enseñan como parte del currículo de
Ingeniería Civil en la mayoría de las Universidades
mundialmente reconocidas, innumerables
investigaciones se han desarrollado para
demostrar la eficiencia de la aislación sísmica
como una técnica sismorresistente, y numerosos
dispositivos de aislación están comercialmente
disponibles para su implementación en la práctica.
Consecuentemente, se ha desarrollado una
creciente necesidad de suplementar los códigos
sísmicos actualmente vigentes con requisitos
específicos para estructuras aisladas. Esta
necesidad es compartida por los organismos
encargados de la construcción y el público en
general, quienes requieren que esta tecnología se
implemente adecuadamente, y por los ingenieros
proyectistas, los que requieren un estándar
N Ch2 7 4 5
21
NCh2745 Comentarios
mínimo para el diseño y construcción de
estructuras con esta tecnología.
C5.a.3 Los primeros esfuerzos en la dirección de
un código para el diseño de estructuras aisladas
sísmicamente fue publicado por el Structural
Engineering Association of California, SEA O C, el
año 1986 en el documento Tentative Seismic
Isolation Design Requirements (ver Anexo A,
[21]). Reconociendo la necesidad de obtener un
documento que represente una opinión
consensuada, el comité sismológico del SEA OC
desarrolló los requisitos de diseño General
Requirements for the Design and Construction of
Seismic Isolated Structures que fueron
publicados en el apéndice 1 L del libro azul del
SEA OC (ver Anexo A, [22]) en 1990. Estos
mismos requisitos fueron publicados
posteriormente como un apéndice no
mandatorio de l Capítulo 23 de l UBC
(ver Anexo A , [9]) en e l año 19 91. El comité
sismológico de l SE A O C y de l Internat iona l
Conference of Building O ff ic ia ls,  ICBO, han
rev isado este documento periódicamente
desde entonces y versiones posteriores de
estos requisitos se pueden encontrar en el
libro azul de l SEA O C (ver Anexo A , [2 3]) de l
año 19 96, y en e l código UBC (ver Anexo A ,
[12]) de l año 1 99 7. Por otra parte,  e l Conse jo
de Seguridad Sísmica para Edificios encomendó
la incorporac ión de requisitos para e l diseño
de estructuras con a islac ión sísm ica y
disipac ión de energía en los requisitos de
Nat iona l Earthquake Hazard Reduct ion
Program ,  NEHRP, de l año 19 94. Estos
requisitos fueron modif icados en la versión
de l año 1 99 7 en que los tres documentos
NEHRP/UBC/SEA O C fueron compatibilizados.
C5.a.4 El largo camino recorrido por estas tres
instituciones y comités en EEUU avala la
decisión del Grupo N °  5 de A CHISINA
encargado de realizar esta norma de basar su
trabajo en el documento UBC (ver Anexo A ,
[12]) del año 1997. Aunque el documento UBC
(ver Anexo A , [12]) puede ser criticado en
N Ch2 7 4 5
22
NCh2745 Comentarios
diversos aspectos, su filosofía y criterios han
sido ampliamente discutidos y aceptados por la
comunidad científica y profesional en el mundo.
Esto no implica que el documento no sea
perfectible, y ha sido la intención de este grupo
de trabajo el introducir cambios y comentarios
en aquellos puntos debatibles y arbitrarios.
C5.b Filosofía de los requisitos de diseño para
estructuras aisladas
C5.b.1  Es condic ión esenc ia l de una
estructura a islada e l que su desempeño
objet ivo no sólo involucre la protecc ión de la
v ida durante un sismo severo, sino también la
reducción del daño de la estructura y sus
contenidos. De esta forma, los requisitos de
diseño que se presentan en esta norma son una
combinación de ambos objetivos: protección a la
vida y reducción del daño.
C5.b.2 Como punto de partida, estos
requisitos definen dos niveles sísmicos: un
nivel sísmico de diseño (SDI) y un nivel sísmico
máx imo posible (SMP). El sismo de diseño
coincide con el nivel utilizado comúnmente en
el diseño de estructuras convencionales
consistente con una probabilidad de
excedencia de 10 % en 50 años. Por otra
parte, el sismo máx imo posible corresponde al
máx imo nivel de mov imiento del suelo que
puede ocurrir dentro del marco geológico
conocido y ha sido definido como el nivel que
tiene una probabilidad de excedencia de un
10 % en un período de 100 años.
Estos niveles de riesgo, que son consistentes
con la tendencia mundial en los códigos de
aislación sísmica, son distintos a los utilizados en
NCh433, lo que será reflejado a través de un
espectro de diseño que difiere del contenido en
dicha norma. El nuevo espectro deberá reflejar,
además, un nivel de seguridad superior para el
sistema de aislación, debido a que su falla
compromete necesariamente la estabilidad
vertical de la estructura completa.
N Ch2 7 4 5
23
NCh2745 Comentarios
C5.b.3 Para el diseño de estructuras aisladas se
requiere que el sistema de aislación sea capaz de
sostener las deformaciones y cargas
correspondientes al SMP sin falla. Análogamente,
cualquier sistema que cruce la interfaz de
aislación se debe diseñar para acomodar el
desplazamiento correspondiente al SMP.
C5.b.4 Estas recomendaciones buscan, además,
que la superestructura permanezca
esencialmente elástica durante el sismo de
diseño, a diferencia de los requisitos para
estructuras con base fija que buscan alcanzar
sólo un nivel de protección razonable para
fallas estructurales mayores y pérdida de v idas
sin hacer hincapié en limitar el daño o mantener
las funciones de  la estructura. La filosofía actual
sismorresistente establece que las fuerzas
laterales de diseño sean, digamos, un octavo de
las fuerzas reales que ocurrirían en el edificio si
éste permaneciera elástico durante el sismo.
La seguridad a la v ida se provee entonces a
través de requerir que el sistema tenga una
ductilidad adecuada y permanezca estable
grav itacionalmente sin daño masivo o falla
para desplazamientos que exceden con creces
el límite de fluencia del sistema. Sin embargo,
daño a los elementos estructurales,
componentes no estructurales, y contenidos
son probables en una estructura convencional
para un evento mayor.
C5.b.5 Para una estructura convencional,  su
sobrev ivencia para el SMP no se verifica
explícitamente y se maneja implícitamente a
través de mayor ductilidad y mayor detalle de
los elementos. Por el contrario, en estructuras
aisladas la verificación del desempeño de la
estructura para el SMP se debe realizar
analítica y experimentalmente. El criterio
detrás de esta verificación es proveer
ev idencia que en el peor escenario sísmico
posible, la estructura aislada es al menos tan
segura como la estructura convencional. El
diseño explícito del sistema de aislación y el
ensayo de aisladores para el SMP es necesario
N Ch2 7 4 5
24
NCh2745 Comentarios
actualmente debido a que aún no existe
suficiente evidencia práctica como para permitir
un criterio menos conservador. Es importante
notar que, los aisladores friccionales o
elastoméricos convencionales utilizados
permiten alcanzar el nivel de diseño
correspondiente al SMP sin mayor dificultad.
C5.b.6 De acuerdo con los requisitos indicados
en esta norma, el diseño de una estructura
está orientado a cumplir con los objetivos de
desempeño siguientes:
1. Resistir sismos pequeños y moderados sin
daño en elementos estructurales,
componentes no estructurales, y
contenidos del edificio.
2. Resistir sismos severos sin que exista:
a) falla del sistema de aislación;
b) daño significativo a los elementos
estructurales; y
c) daño masivo a elementos no
estructurales.
Para cumplir con estos objetivos, los requisitos
propuestos limitan la respuesta inelástica de la
superestructura a una fracción menor de lo que
se permite para  edificios convencionales.
Consecuentemente, el desplazamiento lateral
de una estructura durante un sismo debe
ocurrir en la interfaz de aislación y no en la
superestructura.
C5.b.7 Los objetivos de desempeño
establecidos en C5.b.6  exceden a aquellos
de estructuras convencionales en sismos
moderados y severos. Es importante recalcar
que, incluso a través de reforzar
considerablemente las estructuras
convencionales, es difícil alcanzar los
objetivos de desempeño de una estructura
aislada, en especial aquellos relacionados con
N Ch2 7 4 5
25
NCh2745 Comentarios
los contenidos y terminaciones. Esto se debe
a que el aumento de resistencia de la
estructura convencional conlleva una
rigidización de la estructura, lo que induce
niveles de aceleración que dificultan el
control de daños en contenidos, instalaciones
y terminaciones, y por ende, la funcionalidad
del edificio. Tal fue el caso del Hospital
Sy lmar, durante el sismo de Northridge en el
año 1994 (ver Anexo A , [8]).
C5.c Proyectos de edificación con aislación
sísmica en Chile
C5.c.1 A  la fecha de la redacc ión de esta
norma ex isten tres edif ic ios con a islac ión
sísm ica en Sant iago, e l edif ic io de v iv ienda
soc ia l de la Comunidad Anda luc ía
(ver Anexo A , [1 5]) diseñado y construido
entre los años 19 91 y 199 2, la C línica San
Carlos de la P. Universidad Católica de Chile
construida durante el año 2000 (ver Anexo A,
[3]),  y  e l Edif ic io San A gust ín de la  Facultad
de Ingeniería de la P. Universidad Católica
de Chile construido durante 2 00 1 y 20 02
(ver Anexo A , [3]).  Además, durante e l año
2 00 2 f ina lizó la etapa de desarrollo de l
proyecto de l edif ic io Placa Técnica de l
Hospita l M ilitar ubicado en La Re ina, que se
convertirá en la estructura a islada más
grande de l pa ís (ver Anexo A , [2 5]).
C5.c.2 Los antecedentes mundiales muestran
que con posterioridad a los terremotos de
Northridge y Kobe, el uso de la aislación
sísmica en el mundo ha crecido
considerablemente. Por ejemplo, las
estadísticas en Japón muestran que el
año 1998 se construyeron más de
700 edificios con aislación sísmica, entre los
que se incluyen 35 hospitales, 18 edificios
gubernamentales y 304 edificios de viviendas.
C5.c.3 Los sistemas de aislación más utilizados
en el mundo actualmente son los aisladores
elastoméricos de bajo amortiguamiento (LDR) y
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alto amortiguamiento (HDR), los aisladores
elastoméricos con corazón de plomo (LRB), el
aislador de péndulo friccional (FPS), y los
deslizadores teflón-acero (PTFE).
C5.c.4 Cada proyecto tiene sus propios
factores que motivan el uso de sistemas de
aislación y posee diferentes objetivos de
desempeño. El primer paso esencial en el
desarrollo del proyecto es definir el criterio de
diseño en base a los objetivos del propietario
en lo que respecta a la funcionalidad de la
estructura, daño y protección de la inversión,
preservación histórica de la estructura, riesgo a
las personas, y economía en la construcción.
Para aquellos propietarios que desean una alta
prioridad a la funcionalidad, protección de los
contenidos, e inversión, requieren un criterio de
diseño más estricto que aquellos que buscan
un nivel de desempeño de protección a la vida
únicamente. En cualquier caso, es el propietario
el que debe estar consciente del nivel de riesgo
que se desea asumir en el diseño.
6 Criterio de selección C.6 Criterio de selección
6.1 Bases de diseño
Los procedimientos y limitaciones para el
diseño de estructuras con aislación sísmica se
deben determinar considerando la zona,
características del lugar, aceleración vertical,
propiedades de las secciones agrietadas de los
elementos de hormigón y mampostería,
destino, configuración, sistema estructural y
altura.
C6.1 Bases de diseño
Las guías de diseño propuestas incluyen
aspectos generales del diseño de estructuras
con aisladores sísmicos y son aplicables a una
amplia gama de soluciones estructurales
posibles para el sistema de aislación.
6.2 Estabilidad del sistema de aislación
La  estabilidad de los elementos del sistema
de aislación sujetos a cargas verticales se
debe verificar por análisis y ensayos, según
se requiera, para desplazamientos sísmicos
laterales iguales al desplazamiento máx imo
total.
C6.2 Estabilidad del sistema de aislación
Debido a esta generalidad, esta norma descansa
en la exigencia de que los sistemas de aislación
sean ensayados para confirmar las propiedades
utilizadas en el cálculo y diseño de la estructura
aislada. En general los sistemas de aislación que
se consideran adecuados deben:
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27
NCh2745 Comentarios
a) Permanecer estables para el desplazamiento
de diseño requerido.
b) Proveer una resistencia que no decrezca
con un aumento en el desplazamiento.
c) No degradarse en rigidez y resistencia bajo
carga cíclica.
d) Poseer una relación constitutiva fuerza-
deformación que esté bien definida y sea
repetible.
6.3 Categorías de destino
El factor de importancia, I, para una
edificación con aislación sísmica se debe
considerar igual a 1,0 sin considerar la
categoría de destino.
NOT A - Ver Tabla 1.
C6.3 Categorías de destino
Dos razones justifican un valor único del
coeficiente de importancia I en estructuras
aisladas. Primero, se reconoce que existe mayor
certeza en relación a estructuras convencionales
sobre el verdadero nivel de demanda impuesto
sobre la estructura. Segundo, como el objetivo
de desempeño del diseño es siempre lograr
funcionalidad luego del sismo, no tiene sentido
diferenciar por concepto de uso entre
estructuras. No se eliminó la Tabla 1 para
facilitar la eventual incorporación de valores de I
diferentes a 1 para destinos o niveles de
desempeño distintos a los contemplados
actualmente en dicha tabla.
6.4 Requisitos de configuración
Cada estructura se debe clasificar como
estructura regular o irregular en base a la
configuración estructural del sistema de
aislación, de acuerdo con Tablas C.3 y C.4
de 8.5.3.1.
6.5 Selección de procedimientos de
respuesta lateral
6.5.1 Generalidades
Cualquier estructura con aislación sísmica se
puede, y ciertas estructuras aisladas definidas
más adelante se deben diseñar utilizando el
procedimiento de respuesta lateral dinámico
C6.5.1 Generalidades
C6.5.1.a General
C6.5.1.a.1 El modelo estructural del sistema
de aislación y de la sub y la superestructura
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28
NCh2745 Comentarios
de cláusula 8. cumple dos funciones primordiales:
a) Cálculo de la respuesta y diseño de la sub
y la superestructura para el terremoto de
diseño.
b) Cálculo de la demanda de desplazamientos
y verificación de la estabilidad del sistema
de aislación para el terremoto máx imo
posible.
C6.5.1.a.2 Distintas metodologías de distintos
grados de complejidad se pueden utilizar  para
modelar la respuesta de estructuras aisladas,
desde modelos simplificados hasta modelos
tridimensionales no-lineales del edificio completo.
El nivel de sofisticación del modelo debe ser
coherente con el grado de complejidad de la
estructura. En general, superestructuras
flexibles, irregulares en planta y altura requerirán
de modelos más sofisticados.
C6.5.1.b Modelo del sistema de aislación
C6.5.1.b.1 El modelo estructural del sistema
de aislación debe ser capaz de representar
efectos de la respuesta tridimensional del
sistema, como por ejemplo la torsión en
planta, la correcta distribución de cargas
verticales en los aisladores, interacción
bidireccional,  e interacción lateral-vertical
(aislador de péndulo friccional). Además, el
análisis del modelo estructural debe considerar
la variabilidad de las propiedades de los
aisladores; debe considerar la mayor rigidez del
sistema de aislación en la determinación de las
fuerzas de diseño de la superestructura y la
menor rigidez posible en la determinación de la
deformación del sistema de aislación.
C6.5.1.b.2 Si el sistema de aislación permite
el levantamiento de la  estructura,  el  modelo
debe ser capaz de representar este
levantamiento y el impacto en el contacto entre
estructura y dispositivo. El levantamiento es un
fenómeno no-lineal y requiere modelación
explícita (aunque ocurre en estructuras aisladas
como no aisladas), por ejemplo, a través de un
N Ch2 7 4 5
29
NCh2745 Comentarios
elemento tipo gap que impone cero fuerza en el
momento de levantamiento libre de la
estructura. La importancia de que el modelo del
aislador permita el levantamiento en caso de
ocurrir, es determinar en forma adecuada la
redistribución de esfuerzos y deformaciones que
ocurre en la estructura una vez que el vínculo
del aislador desaparece.
C6.5.1.b.3  O tro aspecto importante es la
considerac ión de l efecto P - Δ a través de l
a islador. Este efecto crea un momento
signif icat ivo sobre la estructura ba jo y sobre
e l a islador. Dependiendo de l sistema de
anc la je de l disposit ivo, este momento puede
variar entre P  veces Δ/2  y P  veces Δ donde
P  es la carga ax ia l sobre e l a islador y Δ su
desplazam iento. Este momento es en adic ión
a l momento f lector debido a l corte a través
de l a islador.
C6.5.1.b.4 Modelación de aisladores
C6.5.1.b.4.1 General
Uno de los objet ivos primordia les de l mode lo
estructura l debe ser acotar las posibles
variac iones observadas en las propiedades
mecánicas de los a isladores como resultado
de variac iones de la carga vert ica l,  la
ve loc idad de carga, mov im iento bidireccional,
temperatura, y envejecimiento de l a islador.
C6.5.1.b.4.2 Modelos lineales
C6.5.1.b.4.2.1   Para los procedim ientos
linea les  establec idos   por   esta  norma, e l
sistema de aislación se puede representar por un
modelo lineal equivalente. Las propiedades de
este modelo son la rigidez secante del aislador,
también confusamente denominada como
equivalente, efk :
−+
−+
Δ+Δ
+
=
FF
kef (C.1)
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30
NCh2745 Comentarios
y la razón de amortiguamiento lineal v iscoso
equivalente efβ :
'
'
(
)
*
*
+
, ∑
= 22
1
DK
E
ef
di
ef π
β (C.2)
en que:
diE∑ = suma de las energías
disipadas por todos los
aisladores en un ciclo;
ef
kKef ∑= = rigidez efect iva o secante de
todos los a isladores de l
sistema de a islac ión.
Todas las cantidades se determinan en base a
ciclos de amplitud D .
C6.5.1.b.4.2.2 Los modelos lineales equivalentes
deben ser utilizados sólo en el diseño de
aisladores elastoméricos, cuyas propiedades no
son altamente dependientes de la carga axial. En
el caso de aisladores friccionales, se recomienda
adicionalmente verificar el diseño de estos
dispositivos mediante un análisis no-lineal de
respuesta en el tiempo.
C6.5.1.b.4.3 Modelos no-lineales
C6.5.1.b.4.3.1  Para eva luar la respuesta no-
linea l de la estructura con a isladores sísm icos
se requiere ut ilizar un mode lo que sea
representat ivo de la const itut iva no-linea l de l
disposit ivo. De acuerdo con lo descrito
anteriormente, este mode lo es t ípicamente
independiente de la ve loc idad de deformac ión
en e l caso de a isladores e lastoméricos, pero
dependiente de e lla en e l caso de a isladores
fricc iona les.
C6.5.1.b.4.3.2 Debido a que la respuesta
dinámica de la estructura completa queda
controlada por el comportamiento del sistema
de aislación, cuando se cumple con las
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31
NCh2745 Comentarios
disposiciones de esta norma, es admisible que
el modelo utilizado durante el diseño del
sistema de aislación sea simple e ignore, por
ejemplo, la flex ibilidad de la superestructura.
Esto permite ahorrar gran cantidad de tiempo
en el cálculo de las respuestas y conduce por
lo general a resultados precisos. Sin embargo,
una vez concluido el proceso de diseño es
recomendable verificar, con un modelo no-
lineal de los aisladores y tridimensional de la
superestructura, el comportamiento del
sistema completo para un conjunto de sismos.
C6.5.1.b.4.3.3 El hecho de que la no-linealidad
del sistema se localice en el sistema de aislación,
conduce a que los análisis no-lineales descritos
sean de bajo costo computacional en relación
a lo que sería un análisis no-lineal de
una estructura convencional. Además, la
interpretación de las respuestas medidas durante
sismos en estructuras aisladas muestra que
es posible predecir con gran nivel de
precisión (error  menor al 10%) el verdadero
comportamiento no-lineal de estas estructuras
(ver Anexo A, [4]).
C6.5.1.c Modelo de la superestructura
C6.5.1.c.1 En general, la superestructura se
debe modelar con igual detalle que para un
edificio convencional; sin embargo, es un
hecho que la incertidumbre en la respuesta del
modelo de la superestructura se reduce
gracias al sistema de aislación. El nivel de
detalle del modelo de la superestructura debe
ser tal que permita evaluar correctamente la
distribución de esfuerzos y deformaciones en
sus elementos.
C6.5.1.c.2 Es importante recordar que la
superestructura será diseñada para permanecer
elástica esencialmente y por lo tanto su rigidez y
resistencia debe ser consistente con este
comportamiento. De no ser así, se perdería el
gran beneficio del sistema de aislación en cuanto
al control del daño de la estructura y sus
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32
NCh2745 Comentarios
contenidos. Se define que la superestructura
permanece esencialmente elástica durante el
sismo si el requerimiento nominal de ductilidad
sobre las componentes del sistema de
resistencia lateral del edificio es pequeño
( 2≅R ). Este requerimiento de ductilidad no
impide que algún elemento entre en el rango
inelástico; sin embargo, el sistema resistente
lateral de la estructura como un todo no cambia
su característica apreciablemente.
C6.5.1.d Procedimiento de análisis
C6.5.1.d.1 En esta norma es posible utilizar
modelos lineales o no-lineales para el análisis de
estructuras aisladas sísmicamente. El análisis
estático con modelos lineales establece valores
mínimos del desplazamiento de diseño para el
sistema de aislación y se puede utilizar en una
clase muy limitada de estructuras. Este
procedimiento es recomendado para un diseño
preliminar de la estructura y provee un
mecanismo de verificación simple de modelos
más sofisticados.
C6.5.1.d.2 El análisis de respuesta espectral se
recomienda para estructuras que tienen:
1) una superestructura flex ible;
2) una superestructura de planta irregular; y
3) aisladores con una relación constitutiva
fuerza-deformación que puede ser
adecuadamente representada por un
modelo lineal equivalente.
La mayor ventaja de un análisis de respuesta
espectral con superestructura flex ible es que
permite calcular en forma simple la distribución
de fuerzas y deformaciones en los elementos.
C6.5.1.d.3 Los procedimientos de análisis no-
lineal incluyen en general Análisis Estático No-
lineal (AENL), también conocido como pushover,
y Análisis Dinámico No-lineal (ADNL) o de
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33
NCh2745 Comentarios
respuesta en el tiempo. El modelo no-lineal
incluye a los aisladores y puede incluir o no a la
superestructura dependiendo de su importancia;
sin embargo, es relevante insistir en que el
objetivo de la aislación sísmica es que la no-
linealidad de la superestructura sea pequeña. El
análisis no-lineal de respuesta en el tiempo se
debe utilizar en los casos siguientes:
1. Sistemas con una razón de amortiguamiento
modal mayor a un 30 %.
2. S istemas sin capac idad autocentrante.
3 . S istemas cuya deformac ión se espera
exceda la distanc ia disponible de
separac ión con estructuras adyacentes.
4. Sistemas que son dependientes de la
velocidad de deformación.
5. Sistemas que experimentan levantamiento
y/o impacto.
En el A DNL, la superestructura se puede
modelar como lineal prov isto que se demuestre
que su respuesta se mantiene en el rango
elástico durante el SMP.
C6.5.1.d.4 Aunque la mayoría de las
estructuras con aislación sísmica se deben
analizar por modelos dinámicos lineales o no-
lineales del sistema de aislación, esta norma
establece un requisito mínimo de demanda de
deformación y fuerza que es un porcentaje de
la demanda indicada por las fórmulas de
análisis estático, incluso cuando se realiza
análisis dinámico. Esta indicación provee un
nivel mínimo de seguridad que protege contra
un diseño excesivamente no conservador.
6.5.2 Análisis estático
El procedimiento de análisis estático lateral
equivalente de cláusula 5 se puede utilizar
para el diseño de una estructura con aislación
C6.5.2 Análisis estático
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34
NCh2745 Comentarios
sísmica, siempre que:
1. La estructura esté ubicada a más de
10 km de todas las fallas activas.
C6.5.2, 1 Las fallas activas consideradas son
aquellas capaces de generar sismos que
puedan controlar el diseño de la estructura.
2. La estructura esté ubicada en un tipo de
suelo I ó II.
C6.5.2, 2 En esta norma se ha adoptado la
misma clasificación de suelos de NCh433.
3. La superestructura tenga menos de cinco
pisos y una altura menor que 20 m.
4. El período efectivo de la estructura
aislada, MT ,  sea menor o igual a 3,0 s.
5. El período efectivo de la estructura
aislada, DT ,  sea mayor que tres veces el
período elástico de base fija de la
superestructura, y no menor que 2,0 s.
C6.5.2, 5 La razón de esta cláusula es limitar
el análisis estático a superestructuras rígidas,
que son aquellas en que se logran las mayores
reducciones de esfuerzos (ver Figura C.4).
El período elástico de base fija de la
superestructura puede ser estimado a partir de
expresiones empíricas o de métodos
aproximados, como el Método de Rayleigh.
6. La superestructura tenga una
configuración regular.
C6.5.2,6 Ver C8.5.3.
7. El sistema de aislación esté definido por
todos los atributos siguientes:
7.1 La rigidez efectiva (secante) del
sistema de aislación para el
desplazamiento de diseño es mayor
que un tercio de la rigidez
efectiva (secante) a un 20% del
desplazamiento de diseño.
C6.5.2, 7.1 La razón de 7.1 es limitar el
análisis estático lateral equivalente a sistemas
de aislación con constitutivas que no
presentan gran degradación de rigidez
(ver F igura C.5).
N Ch2 7 4 5
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NCh2745 Comentarios
0.2Δ
δ
Δ
F
k1
k2 > k1/3
1
k2
1
k2 > k 1 / 3
0,2 Δ  Δ
Figura C.5 - Requerimiento de rigidez para realizar análisis
estático lateral equivalente
7.2 El sistema de aislación tiene la
capacidad de producir una fuerza
restitutiva, como se especifica en
10.2.4.
7.3 El sistema de aislación tiene
propiedades de fueza-deformación
que son independientes de la
velocidad de carga.
7.4 El sistema de aislación tiene
propiedades de fueza-deformación
que son independientes de las
cargas verticales y efectos de
solicitaciones bidireccionales.
C6.5.2, 7.4 Se excluye por lo tanto del análisis
estático a estructuras con sistemas
friccionales de aislación las que se deberán
analizar mediante un análisis de historia de
respuesta en el tiempo.
7.5 El sistema de aislación debe permitir
alcanzar el desplazamiento sísmico
máx imo posible y no menos de 1,2
veces el desplazamiento total de
diseño.
6.5.3 Análisis dinámico
El procedimiento de respuesta lateral
dinámica de cláusula 8 se debe utilizar para
el diseño de estructuras con aislación sísmica
como se especifica a continuación:
1. Análisis espectral
El análisis de respuesta espectral se
puede utilizar para el diseño de una
C6.5.3 Análisis dinámico
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NCh2745 Comentarios
estructura con aislación sísmica, siempre
que:
a) La estructura esté ubicada en un tipo
de suelo I, II, ó III.
b) El sistema de aislación esté definido
por todos los atributos especificados
en 6.5.2, ítem 7.
2. Análisis de respuesta en el tiempo
El análisis de respuesta en el tiempo se
puede utilizar para el diseño de cualquier
estructura con aislación sísmica y se debe
utilizar para el diseño de todas las
estructuras con aislación sísmica que no
cumplan con los criterios de b.5.3, ítem 1.
3. Espectro de diseño específico del lugar
Los espectros de movimiento del suelo
específicos a un lugar y correspondiente al
sismo de diseño y al sismo máximo posible
se deben utilizar para el diseño y análisis de
todas las estructuras aisladas, cuando:
a) La estructura está  ubicada en un tipo
de suelo IV .
b) La estructura está ubicada a menos de
10 km de una falla activa y capaz.
C6.5.3, 3 Debido a que suelos blandos tienden a
producir espectros de respuesta con
amplificaciones importantes en bandas angostas
de frecuencia, es esencial poder caracterizar
estas bandas para poder evitar que las
frecuencias de diseño de la estructura aislada
coincidan con las predominantes del suelo. Un
ejemplo característico es el contrasentido que
sería fundar un edificio aislado de período
cercano a 2 s en las blandas arcillas expansivas
de C iudad de México caracterizadas por períodos
predominantes de 2 s.
C6.5.3, 3b Se define a una falla como activa
si hay ev idencia de a lo menos un
desplazamiento en los últimos 10 000 años.
(Período Holoceno). Se define además una
falla activa como sísmicamente capaz si los
desplazamientos de la falla van asociados a la
ocurrencia de sismos.
N Ch2 7 4 5
37
NCh2745 Comentarios
7 Procedimiento de análisis estático C7 Procedimiento de análisis estático
7.1 Generalidades
A excepción de lo indicado en cláusula 8, toda
estructura aislada sísmicamente o parte de ella,
se debe diseñar y construir para resistir como
mínimo las fuerzas y desplazamientos
especificados en esta cláusula. Las
disposiciones de NCh433 también son
obligatorias, en lo que no contradigan las
disposiciones de la presente norma.
C7.1 Generalidades
El objetivo de las fórmulas entregadas a
continuación es acotar los valores de las
propiedades del sistema de aislación de modo que
el diseño resultante sea conservador bajo todas
las fuentes potenciales de variabilidad que afectan
las propiedades del sistema de aislación. Además,
las fórmulas reconocen que la rigidez y el
amortiguamiento efectivo dependen del nivel de
deformación y deben ser evaluados para los
niveles sísmicos de diseño y máximo posible. Esta
norma no considera el efecto de diferencias que
puedan ocurrir entre las propiedades de diseño y
reales (as-built) derivando la responsabilidad del
control de calidad de la estructura y los aisladores
al ingeniero calculista.
7.2 Característica fuerza-deformación del
sistema de aislación
Los desplazamientos y fuerzas laterales
mínimas de diseño provocados por sismos en
estructuras aisladas sísmicamente se deben
basar en las características de fuerza-
deformación del sistema de aislación.
Dichas características de fuerza-deformación
deben incluir explícitamente los efectos que
provoca el sistema para restringir los efectos
del viento, si tal sistema se usa para cumplir
con los requisitos de diseño de esta norma.
Las características de fuerza-deformación del
sistema de aislación se deben basar en
ensayos debidamente fundamentados y
realizados de acuerdo con lo estipulado en
cláusula 14.
La rigidez vertical mínima del sistema de
aislación debe ser tal que la frecuencia de
vibración propia de la estructura aislada en
sentido vertical, suponiendo una
superestructura rígida, debe ser mayor que
10 Hz.
C7.2 Característica fuerza-deformación del
sistema de aislación
C7.2.a Aisladores elastoméricos
C7.2.a.1 Los a isladores e lastoméricos son
uno de los disposit ivos más ut ilizados
actua lmente en e l diseño de estructuras
a isladas. El a islador elastomérico consiste en
un conjunto de capas de lgadas de goma
natura l adheridas a planchas de lgadas de
acero formando un sandw ich  de goma y
acero. Durante su construcc ión, las lám inas
de acero y goma se interca lan
horizonta lmente dentro de un molde de acero
que da la forma geométrica a l a islador. Una
vez colocadas estas lám inas en e l molde, se
coloca e l a islador ba jo una prensa y se le
aplica presión y temperatura de 1 40 ºC  por un
t iempo cercano a las 6 h en e l caso de
a isladores c irculares de diámetro igua l a
6 0 cm. Durante este proceso la goma se
vulcaniza y adquiere su propiedad e lást ica.
Además, e l ca lor aplicado produce la reacc ión
de l pegamento epóx ico con que se han
cubierto las lám inas de goma y acero. La
adherenc ia debe ser más resistente que la
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NCh2745 Comentarios
goma m isma y la fa lla por c iza lle de un
a islador debe ocurrir por ruptura de la goma
antes que por una fa lla de l pegamento goma-
acero.
C7.2.a.2 Las gomas de bajo amortiguamiento
(LDR) exhiben en general un comportamiento 
prácticamente lineal-elástico a bajas
deformaciones y lineal-viscoso a grandes
deformaciones. La razón de amortiguamiento
efectivo es típicamente menor a 0,07 para
deformaciones angulares γ  que varían entre 0 y
2. Una relación fuerza-deformación característica
de un LDR se muestra en Figura C.6. El diseño
de estos aisladores se realiza de acuerdo con
ecuaciones C.7 a C.11 que se presentan
en C7.2.c.
-80,0
-60,0
-40,0
-20,0
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
-20,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0
Deformación Lateral (cm)
F
ue
rz
a  
de
  C
or
te
 (
to
n)
G  = 8,66 kg/cm2
ξ   = 7,8%
Hr = 16,2 cm
Figura C.6 - Ciclo fuerza-deformación de una pareja de
aisladores de bajo amortiguamiento LDR
C7.2.b Aisladores con corazón de plomo
C7.2.b.1 Los aisladores con corazón de plomo
(LRB) se construyen en general de goma de bajo
amortiguamiento y se les deja un orificio central
cilíndrico en el que se introduce el corazón de
plomo bajo presión. Bajo deformación lateral, el
plomo se deforma en un estado de corte puro y
fluye a una tensión cercana a los 10 MPa a
temperatura ambiente, produciendo numerosos
ciclos histeréticos estables. Debido a que el
plomo recristaliza  a temperatura ambiente (20ºC
N Ch2 7 4 5
39
NCh2745 Comentarios
aproximadamente), su fluencia repetida no
produce falla por fatiga. Una de las grandes
ventajas de los aisladores con corazón de plomo
es que producen en forma natural un nivel de
rigidez inicial importante para cargas de servicio.
Un ciclo típico de fuerza-deformación de un
aislador con corazón de plomo se muestra en
Figura C.7.
-50,0
-40,0
-30,0
-20,0
-10,0
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
-20,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0
Deformación Lateral (cm)
F
ue
rz
a  
de
  C
or
te
 (
to
n)
G = 6,93 kg/cm2
ξ = 31,0%
Hr = 16,2 cm
Figura C.7 - Ciclo fuerza-deformación de una pareja de
aisladores con corazón de plomo LRB
C7.2.b.2 La capacidad del aislador a cero
deformación, Q ,  se puede aproximar por:
ypAQ τ= (C.4)
en que:
pA = área de plomo; y
yτ = tensión de fluencia.
Por otra parte, la rigidez post-fluencia del
aislador pk  es en general mayor que la rigidez
de la goma del aislador sin el corazón de
plomo. De esta forma:
r
r
Lp H
GA
fk = (C.5)
en que:
G = módulo de corte de la goma
calculado típicamente a γ = 0,5;
N Ch2 7 4 5
40
NCh2745 Comentarios
rA = área de la goma adherida al acero;
rH = altura total de goma en el aislador; y
Lf = aprox imadamente 1,15.
Como regla práctica, la rigidez inicial del
aislador es entre 6,5 y 10 veces su rigidez de
post-fluencia.
C7.2.b.3 El ciclo fuerza deformación de un
aislador LRB se puede representar por
un comportamiento bilineal como se indica en
F igura C.8. El modelo requiere la definición de
tres parámetros: la fuerza de fluencia yF ,  la
rigidez post-fluencia pk ,  y el desplazamiento
de fluencia yD .  Conocido el desplazamiento de
fluencia, la fuerza de fluencia es:
ypy DkQF +=  (C.6)
en que:
KQDy /= = con K = (5,5 a 9) pk
El modelo bilineal para la pareja de aisladores
LRB de F igura C.7 se muestra en F igura C.8.
-50,0
-40,0
-30,0
-20,0
-10,0
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
-20,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0
Deformación Lateral (cm)
Fu
er
za
  d
e 
 C
or
te
 (t
on
)
Goma
Hr = 16,2 cm
βeq = 12,6%
Gsec = 5 kg/cm
2
Plomo
σy = 100 kg/cm
2
Figura C.8 - Ajuste de un modelo bilineal al ciclo fuerza-
deformación de una pareja de aisladores LRB
N Ch2 7 4 5
41
NCh2745 Comentarios
C7.2.c Aisladores de alto amortiguamiento
C7.2.c.1 Los aisladores sísmicos de alto
amortiguamiento están hechos de un
compuesto especial de goma que permite
alcanzar típicamente valores para la razón de
amortiguamiento entre 0,10 y 0,20 para
deformaciones angulares menores a γ = 2
aprox imadamente. Es importante recalcar que
la inclusión de nuevos aditivos químicos en la
fórmula de la goma de alto amortiguamiento
afecta también a otras propiedades mecánicas
de ella como la elongación de ruptura. Un ciclo
típico de un aislador de alto amortiguamiento
se muestra en F igura C.9.
-40,0
-30,0
-20,0
-10,0
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
-20,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0
Deformación Lateral (cm)
F
ue
rz
a  
de
  C
or
te
 (
to
n)
G = 4,54 kg/cm2
ξ = 16,8 %
Hr = 16,2 cm
Figura C.9 - Curva fuerza-deformación de una pareja
de aisladores de alto amortiguamiento HDR
C7.2.c.2 Como ocurre con la mayoría de los
dispositivos de goma, los aisladores
elastoméricos requieren de un proceso de
estabilización mecánica del ciclo fuerza-
deformación  conocido como scragging.
Durante el scragging el aislador se somete a
varios ciclos de deformación lo que modifica la
estructura molecular del compuesto de goma,
produciendo ciclos de fuerza-deformación más
estables para deformaciones menores a la que
se somete durante el scragging. Estudios
recientes muestran que las propiedades
iniciales del compuesto sin scragging se
recuperan parcialmente con el tiempo; tal
recuperación depende del compuesto utilizado.
C7.2.c.3 T ípicamente, en el análisis de
N Ch2 7 4 5
42
NCh2745 Comentarios
estructuras aisladas con aisladores HDR, la
constitutiva fuerza-deformación se modela
como un sistema bilineal cuyas propiedades
dependen de la razón de amortiguamiento
efectivo efβ  y el módulo de corte tangente G ,
para un determinado nivel de deformación
angular γ . La rigidez postfluencia pk  se puede
calcular como (ver Anexo A , [5] y [14]):
r
p H
GAk = (C.7)
en que:
rH = representa la altura total de goma del
aislador. Por otra parte, la resistencia
característica Q  para deformación
nula se puede expresar como:
yef
pef
DD
Dk
Q
2)2(
2
−−
=
πβ
πβ
(C.8)
en que:
yD = desplazamiento de fluencia, el que se
puede aproximar por un valor que
varía entre 0,05 rH  y 0,1 rH .
Por último, la fuerza de fluencia del aislador se
puede estimar como ypy DkQF += .
A lternativamente estas expresiones se pueden
escribir en términos de la rigidez efectiva
(secante) como:
)(2
2
y
efef
DD
Dk
Q
−
=
πβ
(C.9)
en que:
efk = se determina de acuerdo con la curva de
ensayo y el procedimiento descrito
posteriormente; el módulo efectivo
(secante) de la goma resulta:
N Ch2 7 4 5
43
NCh2745 Comentarios
A
Hk
G refef = (C.10)
C7.2.c.4 La mode lac ión bilinea l de la
const itut iva fuerza-deformac ión para un
a islador de diámetro φ = 6 0 cm, área
82724/602 =⋅=πA  cm2, 6=efG  kg/cm
2, y
rH = 16 cm, se muestra en Figura C.10.
-50,0
-40,0
-30,0
-20,0
-10,0
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
-20,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0
Deformación Lateral (cm)
F
ue
rz
a  
de
  C
or
te
 (
to
n)
Hr = 16,2 cm
βeq = 126%
Gsec = 6,07 kg/cm
2
βeq = 12,6%
Gsec = 5 kg/cm
2
Figura C.10 - Definición de modelo bilineal de una pareja
de aisladores de alto amortiguamiento HDR
C7.2.c.5 En F igura C.10 el valor del parámetro
U corresponde a la razón entre la fuerza para
deformación nula y la fuerza para deformación
máx ima en un ciclo determinado. Este
parámetro se puede usar alternativamente a la
deformación de fluencia yD  en la definición
del ciclo histerético del modelo bilineal.
C7.2.c.6 O tro modelo más preciso que el
anterior, utilizado para gomas de alto
amortiguamiento, es la constitutiva de Bouc-
Wen (SAP 2000) que en el caso
unidimensional se puede escribir como:
zxKf
xAzxvzzxz
d
nn
)1(
1
αα
γ
−+=
+−=
−
!!!!
(C.11)
en que:
z = representa la componente no-
N Ch2 7 4 5
44
NCh2745 Comentarios
lineal de la fuerza;
Avn y,,γ = parámetros del estado z  del
elemento que controlan la forma
del ciclo;
α = parámetro que regula la
importancia relativa entre la
parte lineal ( dk ) y no-lineal ( z )
de la constitutiva.
C7.2.d Rigidez vertical de los aisladores
C7.2.d.1 La rigidez vertical de un aislador se
escoge típicamente para producir una
frecuencia vertical de v ibración del sistema
superior a 10 Hz. La rigidez vertical de un
aislador se define como:
r
c
z H
AE
k = (C.12)
en que:
cE = representa el módulo de compresión
para el conjunto goma-acero. En el
caso de un aislador circular, el
módulo de compresión cE  resulta
(ver Anexo A , [13]):
5
5
6
7
8
8
9
:
+=
KSGE efc 3
4
6
11
2 (C.13)
en que:
K = módulo de compresibilidad de la
goma (que típicamente adopta un
valor de 2 000 MPa); y
S = primer factor de forma del aislador,
que en el caso de un aislador circular
es S = t4/φ ,  en que t  es el espesor
de las láminas de goma.
N Ch2 7 4 5
45
NCh2745 Comentarios
En base a estos resultados se demuestra que la
razón entre la frecuencia vertical y lateral de la
estructura aislada es aproximadamente igual a:
G
KSG
G
E
f
f efc
h
v
1
2 3
4
6
1
−
5
5
6
7
8
8
9
:
+
== (C.14)
es decir, vf = 35,4 hf  para un aislador con
S = 25, efG = 0,8 Mpa, y K = 2 000 MPa. Si
el período fundamental del sistema aislado es
de 2,5 s, la frecuencia vertical de v ibración es
vf = 14 Hz, aprox imadamente, superando el
límite de 10 Hz. Es posible demostrar que la
rigidez vertical de un aislador es similar a la
rigidez vertical de una columna de hormigón
armado de un piso tipo y sección idéntica a la
del aislador.
C7.2.d.2 Eventualmente, el sistema puede
experimentar una amplificación de la aceleración
vertical del suelo debido a su flexibilidad vertical
modificando la carga axial sobre los aisladores, la
que se debería considerar.
C7.2.d.3 Por último, la deformabilidad axial del
aislador, aunque pequeña, se debe considerar en
adición al descenso que experimenta el aislador
como resultado de su deformación lateral. Para
tal efecto la  estructura debe considerar una
separación vertical mínima entre los elementos
de la  superestructura y subestructura. La
Figura C.11 muestra el descenso experimentado
por una aislador de diámetro 60 cm como
resultado de la deformación lateral γ .
N Ch2 7 4 5
46
NCh2745 Comentarios
0 0,5 1 1,5 2 2,5
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
Deformación  Angular, γ  =  δh/Hr
D
ef
or
m
ac
ió
n  
V
er
tic
al
  U
ni
ta
ria
 T
ot
al
,  
 ε C
 =
 δ v
/H
r
100 kgf/cm2
Figura C.11 - Descenso del aislador como resultado
de la deformación lateral γ
C7.2.e Deslizadores y aisladores friccionales
C7.2.e.1 El aislador friccional limita nominalmente
la carga que se desarrolla en la interfaz de
aislación a un cierto nivel predeterminado por el
diseñador. Esta carga depende del coeficiente de
fricción µ  entre las superficies deslizantes y de la
carga normal N  aplicada sobre ella. Entre las
ventajas más importantes de estos dispositivos
está la separación entre el sistema de transmisión
de carga vertical y el mecanismo de aislación. Sin
embargo, el sistema friccional per se carece de un
mecanismo de restitución que permita el centrado
de la estructura como consecuencia del
movimiento del suelo. Debido a esto, los
aisladores friccionales son utilizados generalmente
en combinación (paralelo) con un esquema que
proporcione fuerzas restitutivas.
C7.2.e.2 La fuerza lateral que desarrolla un
aislador friccional se expresa como:
)sgn(uNu
R
NF d !µ+= (C.15)
en que:
N = representa la carga normal sobre la
superficie de aislación;
R = radio de curvatura de la superficie
N Ch2 7 4 5
47
NCh2745 Comentarios
sobre la que ocurre el deslizamiento;
y
uu !y = corresponden al desplazamiento y
velocidad del dispositivo;
dµ = coeficiente de fricción dinámica.
Como es habitual la fuerza friccional se invierte
de dirección al invertir el sentido de la velocidad.
C7.2.e.3 Dos esquemas de aislación friccional se
muestran en Figura C.12. La Figura C.12(a)
muestra esquemáticamente un deslizador
friccional sobre un plano horizontal, y
Figura C.12(b) muestra un deslizador sobre una
superficie esférica (por ejemplo, péndulo
friccional). Acompañan a estos mecanismo de
fricción las constitutivas esquemáticas fuerza-
deformación de cada uno de ellos.
(a) (b)
lám ina acero  i nox idable 
teflón  
W  
Desplazamiento  
Fu
er
za
 
µ sW  
W 
R = Ro  
Desp lazamiento  
Fu
er
za
 
µ sW  W/Ro 
1  
Figura C.12 - Mecanismos típicos de aislación
friccional y relaciones constitutivas
fuerza-deformación
C7.2.e.4 Para el caso del deslizador horizontal, el
radio de curvatura R  es infinito y por lo tanto no
existe una componente restitutiva que centre al
dispositivo. Para una superficie de deslizamiento
esférica (ver Anexo A, [27]), el radio de
curvatura es constante R = oR  y la componente
restitutiva del dispositivo es lineal en el
desplazamiento u como indica la ecuación C.15.
N Ch2 7 4 5
48
NCh2745 Comentarios
C7.2.e.5 Para el caso de deformaciones
pequeñas, la fuerza normal en el dispositivo se
puede obtener de la expresión siguiente:
55
6
7
88
9
:
++=
W
N
g
ü
WN volz1 (C.16)
en que:
W = corresponde a la carga gravitacional;
zü = corresponde a la aceleración vertical
del suelo; y
volN = corresponde a la carga normal
debida al momento volcante de la
estructura.
Si las deformaciones son grandes (por ejemplo,
sismos impulsivos de California), la carga normal
del deslizador sobre la superficie esférica se debe
evaluar correctamente a través de considerar la
restricción cinemática que impone esta superficie
en las ecuaciones de movimiento de la
estructura (ver Anexo A, [1]).
C7.2.e.6 En la fabricación de los aisladores
friccionales se utiliza preferentemente Teflón ®1)
[politetrafluoroetileno (PTFE)] reforzado en
contacto con una lámina de acero inoxidable
pulida al nivel de espejo. Las presiones de
contacto admisible entre el Teflón ® y el acero
utilizadas en el diseño en general no exceden de
40 MPa. Por otra parte, el coeficiente de fricción
varía generalmente entre 0,05 y 0,12
dependiendo de la velocidad de deformación y la
presión de contacto.
                                       
1) Teflón es el nombre comercial de un producto. Esta informac ión se entrega para la conveniencia de los usuarios
de esta norma y no constituye un respaldo de l INN al producto mencionado. Se pueden usar productos
equiva lentes, si se demuestra mediante validación, que con e llos se obtienen los mismos resultados.
N Ch2 7 4 5
49
NCh2745 Comentarios
C7.2.e.7 Para una interfaz de teflón y acero, el
coeficiente de fricción dinámico se puede
escribir como (ver Anexo A , [26]):
)exp()( .mín.máx.máx uad !−−−= µµµµ (C.17)
en que:
.máx.mín µµ y = representan el coeficiente de
fricción a pequeñas y grandes
velocidades, respectivamente
(ver Figura C.13). Finalmente,
la Figura C.14 muestra
resultados experimentales de la
variación de los coeficientes
.máx.mín , µµ  y como función de
la presión de contacto y
distintas velocidades de
deslizamiento.
Figura C.13 - Variación del coeficiente de fricción
dinámico dµ  con la velocidad y presión de
contacto (ver Anexo A, [26])
N Ch2 7 4 5
50
NCh2745 Comentarios
Figura C.14 - Variación observada de los coeficientes
de roce .máxmín ,. µµ y sµ , como función de la
presión de contacto (ver Anexo A, [26])
C7.2.f Sistemas híbridos de aislación
Los sistemas de aislación elastoméricos y
friccionales se pueden utilizar en combinación
con sistemas de disipación de energía. Un
ejemplo, es la combinación entre aislación
elastomérica y disipación v iscosa utilizada
recientemente en importantes proyectos como
es el refuerzo estructural del edificio de la
Municipalidad de la ciudad de Los Angeles en
EE.UU. El propósito de esta combinación entre
aislador de goma y disipador v iscoso es utilizar
la acción centrante del aislador elastomérico
en conjunto con la gran capacidad disipativa
del amortiguador v iscoso. Otro sistema híbrido
que se ha utilizado con éx ito en Japón es el de
aisladores elastoméricos y disipadores
metálicos helicoidales.
7.3 Desplazamientos laterales mínimos C7.3 Desplazamientos laterales mínimos
7.3.1 Desplazamientos de diseño
El sistema de aislación se debe diseñar y
construir para soportar, como mínimo,
desplazamientos sísmicos laterales que
actúen en la dirección de los dos ejes
principales de la estructura según la
ecuación:
C7.3.1 Desplazamientos de diseño
El desplazamiento entregado por la ecuación (1)
se supone que ocurre en el centro de masa (CM)
del sistema estructural. El coeficiente de
reducción por  amortiguamiento utilizado DB  se
ha determinado a partir de las razones entre los
valores espectrales calculados para  los registros
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51
NCh2745 Comentarios
compatibles chilenos que se describen en C8.4.2
y distintos niveles de la razón de
amortiguamiento (ver Anexo A, [7]).
La ecuación (1), que asume que la
superestructura es rígida, provee una estimación
conservadora del desplazamiento del sistema de
aislación, debido a que la flexibilidad y
deformación de la superestructura tienden a
hacer decrecer el desplazamiento del sistema de
aislación.
D
D
D B
C
D = (1)
en que:
Debido a que las estructuras aisladas se
encuentran en general en la zona de
amplificación de desplazamiento, se ha
definido un valor constante para el coeficiente
sísmico de desplazamiento DC .
200 Z [mm], para Suelo I y
sTD 2> ;
300 Z [mm], para Suelo II y
sTD 2> ;
DC =
330 Z [mm], para Suelo III y
sTD 2> ;
La Tabla 2 presenta el factor de reducción DB
que fue obtenido de 9 registros chilenos
compatibles con el SDI para los tres tipos de
suelo. Este último factor reconoce la
dependencia con el período de vibración y la
calidad del suelo de fundación y aunque su
obtención es un poco más laboriosa, conduce en
general a valores mayores que el factor de
modificación indicado por el UBC (ver Anexo A,
[12]).
DB = se obtiene de Tabla 2 o de la
ecuación (C.18).
El coeficiente de modificación de respuesta
propuesto es:
[ ] '(
)
*+
, −−−−
=
DDoo
DDD
TaBB
TB
05,0exp1
1),(
β
β (C.18)
Para β =  0,05 se debe usar: oB = 1,54;
a = 400, 300 y 200 para suelos tipos I, II y III,
respectivamente.
Para razones de amortiguamiento β  mayores
que 0,05 se debe usar:
5
5
6
7
8
8
9
:
+
+
= 865,068,141
12
β
β
oB (C.19)
N Ch2 7 4 5
52
NCh2745 Comentarios
para los tres tipos de suelo (I, II, y III).
Similarmente, el parámetro " a "  se obtiene de
la tabla siguiente:
Tabla C.1 - Valor del coeficiente " a "
β Suelo I Suelo II Suelo III
0,10 396,9 293,1 224,5
0,15 180,7 124,6 98,0
0,20 117,9 76,1 57,1
0,25 94,0 54,3 39,6
0,30 68,5 42,0 30,4
0,50 36,9 22,2 16,1
La buena correlación entre el estimador
indicado por las ecuaciones C.18 y C.19 y el
valor de DB  obtenido a partir de los espectros
de respuesta correspondientes a los 3 registros
compatibles (6 historias) utilizados y los
distintos amortiguamientos se muestra en
F igura C.15.
Figura C.15 - Factor de modificación de respuesta para
suelo tipo II obtenido a partir de registros compatibles
A lternativamente, el factor de reducción de
respuesta por amortiguamiento DB  se puede
obtener en forma conservadora a partir de
Tabla C.2 que es idéntica a la presentada en
el código UBC (ver Anexo A , [12] y [17]).
N Ch2 7 4 5
53
NCh2745 Comentarios
Tabla C.2 - Factores de modificación de respuesta
por amortiguamiento, DB  y MB  (UBC)
  Amortiguamiento
efectivo, Dβ  ó Mβ
(porcentaje del valor crítico)1) 2)
Factor
DB  y MB
≤ 2 0,8
5 1,0
10 1,2
20 1,5
30 1,7
40 1,9
≥ 50 2,0
1) El factor de modificación de respuesta por
amortiguam iento se debe basar en el
amortiguam iento efectivo del sistema de
aislación determinado de acuerdo con los
requisitos de 14.5.
2) El factor de modificación de respuesta por
amortiguam iento se debe basar en la
interpolación lineal para valores de
amortiguam iento efectivo diferentes a los
que aparecen en Tabla C .2.
7.3.2 Período efectivo correspondiente al
desplazamiento de diseño
El período efectivo de la estructura aislada
correspondiente al desplazamiento de diseño,
DT , se debe determinar usando las
características de fuerza-deformación del
sistema de aislación de acuerdo con la fórmula:
C7.3.2 Período efectivo correspondiente al
desplazamiento de diseño
gk
W T
D
D
.mín
2π= (2)
La ecuación (2) indica una estimación del
período fundamental correspondiente al
desplazamiento de diseño. Esta ecuación se
basa en la rigidez secante del sistema de
aislación correspondiente al desplazamiento de
diseño DD . Esta estimación se basa
conservadoramente en el menor valor de la
rigidez efectiva, entregando el máximo valor del
período efectivo.
N Ch2 7 4 5
54
NCh2745 Comentarios
7.3.3 Desplazamiento máximo
El desplazamiento máx imo del sistema de
aislación, MD ,  en la dirección horizontal más
crítica se debe calcular de acuerdo con la
fórmula:
C7.3.3 Desplazamiento máximo
M
M
M B
C
D = (3)
en que:
200 ZM M [mm], para Suelo I y
sTM 2> ;
300 ZM M  [mm], para Suelo II y
sTM 2> ;
MC =
330 ZM M  [mm], para Suelo III y
sTM 2> ;
MM  se obtiene de Tabla 3.
El desplazamiento proporcionado por la
ecuación (3) se supone que ocurre en el
centro de masa (CM) del sistema estructural. A  
igual que en C7.3.1, el coeficiente de
amortiguamiento MB  utilizado se ha obtenido de
las razones espectrales para registros chilenos
compatibles con los espectros de diseño
descritos en C8.4.1.
La ecuación (3), que asume que la
superestructura es rígida, provee una
estimación conservadora del desplazamiento
del sistema de aislación, debido a que la
flexibilidad y deformación de la superestructura
tienden a hacer decrecer el desplazamiento del
sistema de aislación.
7.3.4 Período efectivo correspondiente al
desplazamiento máximo
El período efectivo de la estructura aislada
correspondiente al desplazamiento máx imo,
MT ,  se debe determinar utilizando las
características de fuerza-deformación del
sistema de aislación de acuerdo con la
ecuación:
C7.3.4 Período efectivo correspondiente al
desplazamiento máximo
gk
W T
M
M
.mín
2π= (4)
La ecuación (4) indica una estimación del
período fundamental correspondiente al
desplazamiento máx imo. Esta ecuación
se basa en la rigidez secante del sistema de
aislación correspondiente al desplazamiento
máx imo MD . Esta estimación se basa
conservadoramente en el menor valor de la
rigidez efectiva, entregando el máx imo valor
del período efectivo.
N Ch2 7 4 5
55
NCh2745 Comentarios
7.3.5 Desplazamiento total
7.3.5.1 El desplazamiento de diseño total,
TDD ,  y el desplazamiento máx imo total,
TMD , de los elementos del sistema de
aislación debe incluir desplazamientos
adicionales debido a la torsión natural y
accidental calculada considerando la
distribución espacial de la rigidez lateral del
sistema de aislación y la ubicación menos
favorable de la excentricidad de la masa.
7.3.5.2 El desplazamiento total de diseño,
TDD , y el desplazamiento total máx imo,
TMD ,  de los elementos de un sistema de
aislación con distribución espacial uniforme
de rigidez lateral no se debe considerar
menor que lo indicado por las ecuaciones
siguientes:
C7.3.5 Desplazamiento total
'(
)
*+
,
+
+= 22
121
db
eyDD DTD (5)
'(
)
*+
,
+
+= 22
121
db
eyDD MTM (6)
Las ecuaciones (5) y (6) proveen una forma
simple de estimar el desplazamiento en
cualquier punto de la planta a lo largo de un
eje perpendicular a la dirección considerada
para el sismo. Estas ecuaciones poseen varias
aprox imaciones que es importante identificar:
1. Estas ecuaciones están derivadas a partir
de un análisis estático de la torsión en
planta y resultan ser una aprox imación
(sólo regular) de las amplificaciones
dinámicas (ver Anexo A , [2]).
2. En la derivación de estas ecuaciones se
asume que la razón Ω entre las frecuencias
desacopladas torsional y lateral de la
estructura es 1; Ω es en general cercana a
uno para una estructura aislada siempre
que ex ista una distribución uniforme en
planta de aisladores con iguales
propiedades.
3. Esta ecuación asume implícitamente que la
máx ima deformación en un punto de la
planta ocurre cuando es máx ima la
N Ch2 7 4 5
56
NCh2745 Comentarios
traslación y la rotación de la planta
simultáneamente, simultaneidad que es
sabido no ocurre en la respuesta dinámica
del sistema (ver Anexo A , [2]).
En cualquier caso, las ecuaciones (5) y (6)
tienden a sobrestimar la deformación real de la
planta si Ω es menor a 1 y a subestimarla en
caso contrario.
F inalmente, es importante reconocer que la
derivación de estas ecuaciones se basa en que
ex iste una excentricidad de masa en la planta
y que la coordenada y  se mide con respecto al
centro de rigidez de la planta; la excentricidad
e en estas ecuaciones incluye la excentricidad
estática (torsión natural) y la excentricidad
accidental (torsión accidental).
7.3.5.3 El desplazamiento total de diseño,
TDD , y el desplazamiento total máx imo,
TMD ,  se pueden tomar menores que lo
indicado en las ecuaciones (5) y (6), pero no
menores que 1,1 veces DD  ni 1 ,1 veces
MD ,  respectivamente, siempre que se
demuestre mediante cálculos que el sistema
de aislación está debidamente configurado
para resistir la torsión.
C7.3.5.3 Se puede interpretar que el sistema
se considera debidamente configurado para
resistir torsión en la medida que los aisladores
más rígidos se encuentren a lo largo del
perímetro de la estructura conduciendo a
estructuras con una razón de frecuencias
desacopladas mayor a 1.
7.4 Fuerzas laterales mínimas C7.4 Fuerzas laterales mínimas
7.4.1 Sistemas de aislación y elementos
estructurales en el nivel o bajo el sistema de
aislación
El sistema de aislación, la fundación y todos
los elementos estructurales bajo el sistema
de aislación se deben diseñar y construir para
resistir una fuerza sísmica lateral mínima, bV ,
usando todos los requisitos de capacidad,
deformación y resistencia apropiados para
estructuras no aisladas, en que:
C7.4.1 Sistema de aislación y elementos
estructurales en el nivel o bajo el sistema de
aislación
A diferencia de las estructuras convencionales
en que los esfuerzos utilizados para el diseño de
las fundaciones son también reducidos por el
factor de reducción R , en el caso de estructuras
aisladas no se permite tal reducción debido a lo
importante que es garantizar la estabilidad de la
subestructura para un desempeño adecuado del
sistema de aislación.
DDb DkV .máx= (7)
N Ch2 7 4 5
57
NCh2745 Comentarios
7.4.2 Elementos estructurales sobre el
sistema de aislación
La estructura sobre el sistema de aislación se
debe diseñar y construir para resistir como
mínimo una fuerza de corte, sV ,  usando
todos los requisitos de capacidad,
deformación y resistencia apropiados para
estructuras no aisladas en que:
l
DD
s R
Dk
V .máx= (8)
C7.4.2 Elementos estructurales sobre el
sistema de aislación
El factor lR , según Tabla 4, se debe basar
en el tipo de sistema resistente para carga
lateral usado en la superestructura.
El factor de reducción de respuesta lR
utilizado para estructuras con aislación sísmica
no supera el valor 2, para asegurar que la
estructura permanezca elástica durante el
sismo de diseño. Factores mayores de
reducción no son deseables en este caso
debido a que el mov imiento de la estructura
está controlado por pulsos de duración entre
2 s y 3 s, los que de ocurrir, podrían inducir
grandes deformaciones inelásticas en la
superestructura.
7.4.3 Límites para sV
El valor de sV  no debe ser menor que lo
siguiente:
C7.4.3 Límites para sV
1. La fuerza lateral sísmica requerida por
NCh433, para una estructura de base fija
del mismo peso, W ,  y un período igual al
de la estructura aislada, DT .
C7.4.3, 1 Se garantiza entonces que la
estructura aislada no se puede diseñar con un
corte menor al de una estructura de base fija
con el mismo período. Esto incluye el corte
mínimo definido por NCh433.Of96
en 6.2.3.1.1. Aunque en principio, el corte
mínimo es una restricción innecesaria para el
sistema de aislación, la verdad es que el corte
de diseño bV  [ecuación (7)], en un edificio
aislado superará típicamente el corte mínimo.
2. El esfuerzo de corte basal
correspondiente a la carga de diseño de
v iento.
N Ch2 7 4 5
58
NCh2745 Comentarios
3. La fuerza lateral sísmica requerida para
activar completamente el sistema de
aislación mayorada por 1,5 (es decir, una
vez y media el nivel de fluencia del
sistema, la capacidad última de un
sistema de sacrificio ante cargas de
v iento o el nivel de fricción estática de un
sistema deslizante).
C7.4.3, 3 En el caso de un sistema de
aislación con corazón de plomo, el corte
mínimo resulta igual a 1,5 veces la suma de
las capacidades de los corazones de plomo.
7.5 Distribución de fuerzas en vertical
7.5.1 Las fuerzas horizontales se deben
obtener distribuyendo uniformemente en la
altura el esfuerzo de corte basal sobre la
interfaz de la aislación.
C7.5 Distribución de fuerzas en vertical
Se debe notar que para deformaciones
menores que las necesarias para la activación
del sistema de aislación, la deformada de una
estructura aislada es similar a la de una
estructura convencional.  Sin embargo, si la
superestructura es suficientemente rígida, una
vez activado el sistema de aislación, aún bajo
deformaciones pequeñas de dicho sistema
como las indicadas en F igura C.16, la
distribución de fuerzas laterales equivalentes
quedará controlada por  las primeras formas
modales del sistema aislado. Debido a que las
deformaciones del sistema se concentran en la
interfaz de aislación, estos modos aislados
conducen a una distribución prácticamente
uniforme de fuerzas laterales equivalentes.
Figura C.16 - Deformada instantánea del edificio aislado
FCC (Fire Command & Control Building) durante el
sismo de Northridge, 1994
N Ch2 7 4 5
59
NCh2745 Comentarios
7.5.2 En cada nivel designado con x ,  la
fuerza xF  se debe aplicar sobre el centro de
masa (CM) de ese nivel.   Los esfuerzos en
cada elemento estructural se deben calcular
como el efecto de las fuerzas xF ,  aplicadas
en el nivel correspondiente.
7.6 Límite de desplazamiento de
entrepiso
Para los pisos de la superestructura, el
desplazamiento relativo máximo entre dos
pisos consecutivos, medido en el centro de
masas en cada una de las direcciones de
análisis, no debe ser mayor que la altura de
entrepiso multiplicada por 0,002.
C7.6 Análisis estático no-lineal
Aunque no se incluye en esta norma, es
posible realizar análisis estático no-lineal de
una estructura aislada. El análisis estático no-
lineal debe ser de tipo pushover,  y debe
considerar como desplazamiento objetivo el
proporcionado por las ecuaciones (1) y (3) en
el CM del nivel por sobre la aislación.
8 Procedimiento de análisis dinámico
8.1 Generalidades
De acuerdo a lo requerido en cláusula 6,
cada estructura aislada sísmicamente, o
parte de ella, se puede diseñar y construir
para resistir los desplazamientos y fuerzas
sísmicas especificadas en esta cláusula. Las
disposiciones de NCh433 también son
obligatorias, en lo que no contradigan las
disposiciones de la presente norma.
C8 Procedimiento de análisis dinámico
8.2 Sistema de aislación y elementos de
la subestructura
8.2.1 El desplazamiento total de diseño del
C8.2 Sistema de aislación y elementos de
la subestructura
N Ch2 7 4 5
60
NCh2745 Comentarios
sistema de aislación no se debe considerar
menor que el 90 % de TDD , según se
especifica en 7.3.3.
8.2.2 El desplazamiento total máx imo del
sistema de aislación no se debe considerar
menor que el 80 % de TMD  calculado con la
ecuación (6).
8.2.3 La fuerza de corte de diseño en el
sistema de aislación y en los elementos
estructurales bajo el sistema de aislación no
debe ser menor que 90 % de bV  calculado
con la ecuación (7).
8.2.4 Los límites especificados en 8.2.1 y
8.2.2 se deben evaluar usando los valores
de TDD  y TMD  determinados de acuerdo a
lo especificado en 7.3, excepto que 'DD  se
puede usar en lugar de DD  y 'MD  se puede
usar en lugar de MD ,  donde 'DD  y 'MD  se
calculan con las ecuaciones siguientes:
2
1 55
6
7
88
9
:
+
=
D
D
D
T
T
D
'D  (9)
2
1 55
6
7
88
9
:
+
=
M
M
M
T
T
D
'D (10)
Las ecuaciones (9) y (10) corresponden a
modificaciones de las ecuaciones (1) y (3) con
el propósito de incluir la influencia de la
flex ibilidad de la superestructura.  Como se
observa de estas ecuaciones, la flex ibilidad de
la superestructura produce una disminución de
la demanda de deformación sobre la aislación.
Para una razón entre el período fundamental
aislado y de base fija (convencional) de 3, la
corrección en D  es de un 5 %,
aprox imadamente.
y T  es el período de la superestructura con
base fija y comportamiento elástico.
El valor del período de v ibración T  de la
superestructura con base fija en cada una de
las direcciones de acción sísmica consideradas
en el análisis, se debe calcular mediante un
análisis modal o bien mediante la fórmula
implícita en NCh433.
N Ch2 7 4 5
61
NCh2745 Comentarios
8.3 Elementos estructurales de la
superestructura
8.3.1  El corte de diseño en la
superestructura, en caso de ser ésta de
conf igurac ión regular,  no debe ser menor
que 80% de sV  calculado con la ecuación (8)
ni menor que los lím ites espec if icados
en 7.4.3.
EXCEPCION:  Si la superestructura es de configuración
regular, el corte de diseño en la superestructura se
puede considerar menor que 80 %, pero no menor que
60 %, de sV  siempre que se realice análisis de
respuesta en el tiempo para diseñar la estructura.
8.3.2 Si la superestructura es de
configuración irregular, el corte de diseño en
ella no debe ser menor que sV  calculada con
la ecuación (8) ni menor que los límites
especificados en 7.4.3.
EXCEPCION:  Si la superestructura es de configuración
irregular, el corte de diseño en ella se puede considerar
menor que 100 %, pero no menor que 80 %, de sV
siempre que se realice análisis de respuesta en el
tiempo para diseñar la estructura.
8.4 Movimiento del suelo C8.4 Movimiento del suelo
8.4.1 Espectros de diseño
8.4.1.1 Para el diseño de todas las
estructuras con un período aislado, MT ,
mayor que 3,0 s, o ubicadas en suelos tipo
IV, o ubicadas a menos de 10 km de una falla
activa, se requiere de espectros específicos
del sitio debidamente fundamentados. Las
estructuras que no requieran de este tipo de
espectro y para las cuales no se ha calculado
un espectro específico, se deben diseñar
usando el espectro indicado en Figura 1
debidamente escalado por el factor Z  de
Tabla 5, y conjuntamente con los valores
indicados en Tabla 6.
C8.4.1 Espectros de diseño
El espectro de diseño propuesto es un 
espectro de Ne w mark & Hall (ver Anexo A ,
[17]) cuya definición genérica se presenta en
F igura C.17 (ver Tabla 6 y F igura 1).
El espectro base para el diseño de estructuras
aisladas fue desarrollado para aceleraciones
máximas del terreno de 0,4 g, 0,41 g, y 0,45 g
para los suelos I, II, y III, respectivamente;
velocidades máximas de 22 cm/s, 41 cm/s, y
57 cm/s, respectivamente; y desplazamientos
máximos de 10 cm, 15 cm, y 17 cm,
respectivamente. Estos desplazam ientos de
terreno fueron derivados asum iendo un factor
N Ch2 7 4 5
62
NCh2745 Comentarios
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
0
200
400
600
800
1  000
1 200
1 400
Período (s)
P
se
ud
o 
 A
ce
le
ra
ci
ón
 (c
m
/s
/s
)
Suelo Tipo III
Suelo Tipo I
Suelo Tipo II
αAA V
T
2
Vα
π
D
T
4
D2
2
α
π
PeríodoTa Tb Tc Td
A
S a
Figura 1 - Espectro base de diseño para zona 2 y los
tres tipos de suelos ( β = 0,05)
de amplificac ión de desplazam iento igua l a 2
que es consistente con el valor obtenido de los
factores de amplificación promedio para los
registros chilenos (ver Anexo A, [20]). Este
espectro debe ser modificado para el diseño de
acuerdo con el factor Z  introducido en 7.3.1 y
establecido en Tabla 5.
        
 
 
 
 
 
 
 
 
αAA
V
T
2
Vα
π
D
T
4
D2
2
α
π
A
   T
a
 T
b
    T
c
T
d
Período T (seg)
Ps
eu
do
 A
ce
le
ra
ci
ón
 (c
m
/s
/s
)
Figura C.17 - Definición del espectro de diseño de
pseudo-aceleración
8.4.1.2 El espectro de diseño se debe
construir para el sismo de diseño. Este no se
debe considerar menor que el espectro
entregado por esta norma.
EXCEPCION: Si se calcula un espectro de diseño
espec ífico para el sismo de diseño, el espectro de
diseño se puede considerar menor que el 100 %, pero
no menor del 80 %, de l espectro de diseño definido por
Figura 1.
8.4.1.3 Se debe construir un espectro de
diseño para el sismo máx imo posible. Este
espectro no se debe considerar menor que el
espectro de diseño definido en esta norma
amplificado por el factor MM .  Este espectro
se debe usar para determinar el
desplazamiento total máx imo y las fuerzas
provenientes de los momentos volcantes
para diseñar y ensayar el sistema de
aislación.
EXCEPCION: Si se calcula un espectro de diseño
espec ífico para el sismo máximo posible, el espectro de
N Ch2 7 4 5
63
NCh2745 Comentarios
diseño se puede considerar menor que el 100 %, pero
no menor del 80 %, de l espectro de diseño dado en
Figura 1 amplificado por el factor MM .
8.4.2 Registros
8.4.2.1 Se deben seleccionar pares de
componentes horizontales de registros de
aceleración del suelo de al menos tres eventos
sísmicos. Los pares de componentes de
registros deben tener magnitudes, distancias a
la falla, fuentes del mecanismo del sismo y
tipos de suelo que sean consistentes con
aquellos que controlan el sismo de diseño (o
sismo máximo posible). Cuando no se
disponga de pares de componentes de
registros reales, se pueden agregar registros
artificiales.
C8.4.2 Registros
C8.4.2.1 Con el único propósito y alcance de
diseñar estructuras aisladas, se han generado
tres registros artificiales para cada tipo de
suelo, con dos componentes horizontales cada
uno, compatibles con los espectros de diseño
entregados en F igura 1. Estos registros se han
generado utilizando las dos componentes
horizontales de aceleración medidas durante el
sismo del 3 de Marzo de 1985, en estaciones
con suelos tipos I, II y III.
Sólo a modo de ejemplo, en Figura C.18 se
muestran registros compatibles típicos. Por
conveniencia para la comparación, todos estos
registros se han normalizado a una aceleración
máxima del suelo de 0,4 g.
Figura C.18 - Registros sintéticos compatibles con los
espectros de diseño para β =  0,05. Ellos fueron
obtenidos a partir de una componente de
registros reales en suelos I, II y III
N Ch2 7 4 5
64
NCh2745 Comentarios
8.4.2.2 Para cada par de registros se deben
construir los espectros de seudo-aceleración
para β =  0,05 y se deben combinar según la
raíz cuadrada de la suma de los cuadrados
(SRSS). Los registros se deben modificar de
manera que el promedio de los espectros de
respuesta combinados con SRSS para las
tres parejas de registros, no resulte menor
que 1,17 (1,3 - 0 ,10 x 1,3) veces el
espectro del sismo de diseño para β =  0,05
(ó 1,17 veces el sismo máx imo posible
cuando corresponda) en el rango de períodos
entre DT5,0  y MT25,1 .
C8.4.2.2 Este ítem busca conseguir una cierta
uniformidad en la intensidad de las
componentes en ambas direcciones.
NOT A - Utilizando registros compatibles esta condición se
satisface automáticamente. Sin embargo, como se aprecia
en Figura C.19 al imponer esta condición a las componentes
de un registro real como el de Melipilla (1985) en todo el
rango de frecuencias, el resultado es un registro con un
espectro de respuesta poco realista.
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Período (s)
P
se
ud
o 
  A
ce
le
ra
ci
ón
  (
cm
/s
/s
)
SRSS de espectros de registros escalados
SRSS de espectros de registros originales
Espectro de diseño, suelo II
Espectro de diseño x 1,3
Figura C.19 - Amplificación de registros y
combinación de componentes
8.5 Modelo matemático
8.5.1 Generalidades
El modelo matemático de la estructura
aislada, incluyendo el sistema de aislación, el
sistema resistente de cargas laterales y
cualquier otro elemento estructural,  debe
estar de acuerdo con lo dispuesto en
NCh433 y con los requisitos de 8.5.2 y 8.5.3
que se describen a continuación.
C8.5 Modelo matemático
8.5.2 Sistemas de aislación
8.5.2.1 El sistema de aislación se debe
modelar de acuerdo con las características de
deformación desarrolladas y verificadas por
ensayos de acuerdo a los requisitos de 7.2.
C8.5.2 Sistemas de aislación
Los programas de análisis estructural más
utilizados actualmente para el análisis y diseño
de estructuras aisladas son:
i) SAP 2000; y
ii) 3D-BA SIS (ver Anexo A , [19]).
N Ch2 7 4 5
65
NCh2745 Comentarios
A mbos programas permiten modelar en forma
sencilla las constitutivas no-lineales de los
aisladores. Sin embargo, SAP 2000 permite
analizar casos más complejos en que ex iste
estructura bajo el nivel de aislación.
8.5.2.2  El sistema de a islac ión se debe
mode lar con suf ic ientes deta lles como para:
1 . Considerar la distribuc ión espac ia l de los
a isladores.
2 . Ca lcular las traslac iones en ambas
direcc iones horizonta les y la torsión de la
superestructura, considerando la
posic ión menos favorable de la
excentric idad de la masa.
3 . Poder determ inar las fuerzas volcantes o
que provoquen levantamiento sobre cada
a islador.
4. Considerar los efectos de la carga
vertical,  acciones bidireccionales, y la
velocidad de carga en caso que las
propiedades de fuerza-deformación del
aislador sean dependientes de una o más
de estas variables.
8.5.3 Estructura aislada C8.5.3 Estructura aislada
8.5.3.1 Desplazamiento
a) El máximo desplazamiento de cada piso, el
desplazamiento total de diseño y el
desplazamiento total máximo en el
sistema de aislación se deben calcular
utilizando un modelo de la estructura
aislada que incluya las características
fuerza-deformación de los elementos no-
lineales del sistema de aislación y del
sistema resistente a fuerzas laterales.
C8.5.3.1 Desplazamiento
En caso de que se realice un análisis espectral,
las características no-lineales del ciclo fuerza-
deformación de los aisladores se deberán
considerar a través de propiedades lineales
equivalentes calibradas para obtener igual
disipación cíclica de energía para una carga
sinusoidal que la obtenida  de la constitutiva
verdadera del aislador.
El análisis espectral con propiedades lineal
equivalentes para los aisladores es
intrínsecamente iterativo debido a la
dependencia con la deformación angular γ de las
N Ch2 7 4 5
66
NCh2745 Comentarios
propiedades secantes.
Las irregularidades de una estructura
constituyen discontinuidades físicas importantes
en su configuración en altura (ver Tabla C.3) y
planta (ver Tabla C.4) y en su sistema resistente
a fuerzas laterales. Entre las irregularidades de la
superestructura destacan:
Tabla C.3 - Irregularidades verticales
estructurales
1 Irregularidad de rigidez - piso blando
b) Los sistemas resistentes a fuerzas
latera les con e lementos no-linea les
inc luyen, sin estar lim itados a e llo,
sistemas estructura les irregulares
diseñados para una fuerza latera l menor
que sV  según lo indica la ecuac ión (8) y
los lím ites espec if icados en 7.4.3 y los
sistemas estructura les regulares
diseñados para una fuerza latera l menor
que e l 8 0 % de sV .
Un piso blando es aquel cuya rigidez
lateral es menor del 70% de la rigidez del
piso superior o menor del 80% de la
rigidez promedio de los 3 pisos superiores
al piso blando.
2 Irregularidad de peso (masa)
Se debe considerar que existe irregularidad
de masa cuando la masa efectiva de
cualquier piso es mayor del 150% de la
masa efectiva de un piso colindante. No es
necesario considerar el nivel de techo.
3 Irregularidad vertical geométrica
Se considerará que existe irregularidad
vertical geométrica cuando la dimensión
horizontal del sistema de resistencia a las
fuerzas laterales en cualquier piso es
mayor del 1 30 % de la de un piso
colindante. No es necesario considerar
los pisos de azotea de un solo nivel.
4 Discontinuidad en el plano de los
elementos verticales resistentes a las
fuerzas laterales
Una excentricidad en el plano de los
elementos resistentes a cargas laterales
mayor que la longitud de esos elementos.
5 Discontinuidad en capacidad - piso
blando
Un piso débil es aquel en que la
resistencia del piso es menor de l 80 % de
la resistencia del piso superior. La
resistencia del piso es la resistencia total
de todos los elementos resistentes a las
fuerzas sísmicas que comparten e l
esfuerzo cortante del piso en la direcc ión
bajo consideración.
N Ch2 7 4 5
67
NCh2745 Comentarios
Tabla C.4 - Irregularidades estructurales
en planta
1 Irregularidad torsional a considerar
cuando los diafragmas son rígidos en su
plano
Se debe considerar que existe
irregularidad torsional cuando e l máximo
desplazamiento relativo del piso
calculado incluyendo la torsión
accidenta l, en un extremo de la
estructura transversa l a un e je es más de
1,2 veces el promedio de los
desplazamientos relativos del piso de los
dos extremos de la estructura.
2 Esquinas reentrantes
Se debe considerar que existe
irregularidad en planta cuando el sistema
resistente a las fuerzas latera les posee
planos con esquinas reentrantes tales
que los retrocesos o avances
ocasionados son mayores que el 15 % de
la dimensión del plano resistente en su
direcc ión principal.
3 Discontinuidad de diafragma
Los diafragmas con discontinuidades
abruptas o variaciones de rigidez,
incluyendo los que tienen áreas
recortadas o abiertas mayores del 50 %
del área bruta encerrada de l diafragma o
cambios en la rigidez efectiva del
diafragma mayores de l 50 % de un piso al
siguiente.
4 Desviaciones fuera del plano
D iscontinuidades en una trayectoria de
fuerza lateral como desviaciones fuera
del plano de los elementos verticales.
5 Sistemas no paralelos
Los elementos vertica les resistentes a las
cargas laterales no son parale los ni
simétricos con respecto a los ejes
ortogonales principales del sistema que
resiste las fuerzas laterales.
8.5.3.2 Fuerzas y desplazamientos en los
elementos claves
Las fuerzas y desplazamientos de diseño en
los elementos claves del sistema resistente a
las fuerzas laterales se pueden calcular
utilizando un modelo elástico lineal de la
estructura aislada, siempre que:
1. Las propiedades elásticas equivalentes
N Ch2 7 4 5
68
NCh2745 Comentarios
asumidas para los componentes no-lineales
de los sistemas de aislación se basen en la
rigidez efectiva máxima del sistema de
aislación.
2. Todos los elementos claves del sistema
resistente a las fuerzas laterales de la
superestructura y subestructura sean
lineales.
8.6 Descripción de los procedimientos de
análisis
8.6.1 Generalidades
El análisis espectral y el análisis de respuesta
en el tiempo se deben realizar de acuerdo
con los requisitos de esta cláusula.
8.6.2 Solicitación sísmica
El sismo de diseño se debe utilizar para calcular
el desplazamiento total de diseño del sistema
de aislación y las fuerzas y desplazamientos
laterales de la estructura aislada. El sismo
máximo posible se debe utilizar para calcular el
desplazamiento total máximo del sistema de
aislación.
8.6.3 Análisis de respuesta espectral
8.6.3.1 El análisis de respuesta espectral
reconoce que la razón de amortiguamiento
modal en los modos fundamentales de la
estructura aislada, es decir, aquellos que
corresponden al movimiento traslacional o
rotacional predominante de la interfaz de
aislación y que quedan determinados por las
características de ésta, es mayor que la razón
de amortiguamiento de los modos que
involucran deformación de la superestructura.
Para las frecuencias de vibración asociadas a
esos modos fundamentales, el espectro de
diseño de 8.4.1 se debe dividir por el factor BD
indicado en Tabla 2. Para los modos restantes
se deben usar valores de BD coherentes con la
C8.6.3 Análisis de respuesta espectral
Para el análisis de respuesta espectral de una
estructura aislada en que los primeros modos
poseen razones de amortiguamiento β  mayores
que el resto de los modos, el espectro de diseño
especificado en 8.4.1 debe ser dividido, para las
frecuencias de vibración asociadas a esos
modos, por el factor BD de Tabla 2. Este
procedimiento supone que el amortiguamiento
interno de la estructura es clásico.
Lamentablemente, el uso de amortiguamiento
modal clásico puede conducir en algunos casos
a errores importantes en la respuesta de la
estructura. Es aconsejable entonces usar una
matriz de amortiguamiento C que no sea clásica
N Ch2 7 4 5
69
NCh2745 Comentarios
razón de amortiguamiento de la
superestructura supuesta fija al suelo. Por lo
tanto, se deben utilizar dos valores de
amortiguamiento modal en el análisis. Este
procedimiento supone que el amortiguamiento
interno de la estructura es clásico.
debido a la concentración de amortiguamiento
en los aisladores.
Una posibilidad para construir la matriz de
amortiguamiento del sistema completo es
separar las contribuciones a la matriz
de  amortiguamiento de los 3 modos
fundamentales aislados de la contribución de los
modos flexibles de la superestructura. Se puede
demostrar que es posible construir la matriz de
amortiguamiento del sistema aislado a través
de la expresión siguiente:
'
(
)
*
+
,
−
−
=
S
T
S
SS
CC
CC
C
TT
Ψ
ΨΨΨ
(C .20)
en que la matriz ψ  representa la
transformación cinemática lineal entre las
deformaciones q  de la superestructura y los
mov imientos impuestos de la base, x ,  esto es:
xq ψ= (C .21)
y la matriz SC  corresponde a la matriz de
amort iguam iento c lásica moda l de la
superestructura.
Lamentablemente debido a que la mayoría de
los programas de análisis para estructuras
aisladas disponibles comercialmente utilizan el
concepto de amortiguamiento modal clásico,
las expresiones (C.20) y (C.21) no han sido
ampliamente difundidas. La norma acepta, por
lo tanto, el análisis modal clásico con la
precaución mencionada.
8.6.3.2 El factor de reducción por
amortiguamiento BD para los modos
fundamentales de la estructura aislada debe
ser el menor valor entre el valor
correspondiente al amortiguamiento efectivo
del sistema de aislación y el valor asociado a
β =  0,30.
N Ch2 7 4 5
70
NCh2745 Comentarios
8.6.3.3 El análisis espectral utilizado para
determinar el desplazamiento total de diseño
y el desplazamiento total máx imo debe incluir
la acción simultánea sobre el modelo del
100 % de la excitación según la dirección
crítica del mov imiento más el 30 % de la
excitación según un eje ortogonal a la
dirección anterior. El desplazamiento máx imo
del sistema de aislación se debe calcular
como la suma vectorial de los dos
desplazamientos ortogonales.
8.6.4 Análisis de respuesta en el tiempo 
8.6.4.1  El aná lisis de respuesta en e l t iempo
se debe rea lizar con a l menos tres pares
apropiados de componentes horizonta les de
registros, como se def ine en 8 .4 .2 .
8.6.4.2 Cada par de registros se debe aplicar
simultáneamente al modelo, considerando la
ubicación menos ventajosa del centro de
masa.  El desplazamiento máx imo del
sistema  de aislación se debe calcular de la
suma vectorial de los dos desplazamientos
ortogonales para cada instante.
8.6.4.3 Para cada análisis de respuesta en el
tiempo se deberá calcular el parámetro de
interés. Cuando se realicen tres análisis de
respuesta en el tiempo, se deberá utilizar en
el diseño la respuesta máx ima del parámetro
de interés. Cuando se realicen siete o más
análisis de respuesta en el tiempo, se podrá
utilizar para el diseño el valor promedio de
respuesta del parámetro de interés.
C8.6.4 Análisis de respuesta en el tiempo
Este procedimiento corresponde a un análisis
de historia de respuesta en el tiempo para
registros sintéticos o reales característicos de
la sismicidad de la zona de emplazamiento de
la estructura. En todo caso, los resultados de
este análisis se deben escalar hacia arriba si
resultan menores que un factor del obtenido
por análisis estático (ver 8.7.3).
El corrimiento del centro de masas será de
acuerdo con NCh433.Of96, acápite 6.3.4 a).
Esta subcláusula establece por concepto de
torsión accidental un corrimiento de un 5 % de
la dimensión de la planta en la dirección
perpendicular a la acción sísmica considerada.
El análisis sísmico de respuesta en el tiempo se
puede realizar utilizando un  modelo lineal
equivalente del sistema de aislación o bien un
modelo no-lineal que represente en forma más
precisa su constitutiva.
Sin embargo, es importante mencionar que
ex isten casos en los que un modelo lineal
equivalente del sistema de aislación puede
conducir a errores significativos en la
estimación de la demanda de deformaciones y
fuerzas en el sistema de aislación y la
superestructura. Un ejemplo característico es
el caso de los aisladores friccionales en que
ocurre levantamiento de los apoyos durante un
sismo. O tro ejemplo es el uso de sistemas de
N Ch2 7 4 5
71
NCh2745 Comentarios
aislación con restricciones cinemáticas no-
lineales, como es el péndulo friccional (FPS).
En tales casos es necesario modelar en forma
precisa la constitutiva no-lineal del apoyo y el
acomplamiento entre los mov imientos laterales
y verticales.
8.7 Fuerza lateral de diseño
8.7.1 Sistema de aislación y elementos
estructurales en el sistema de aislación o en
la subestructura
El sistema de aislación, la fundación y todos
los sistemas estructurales de la subestructura
se deben diseñar utilizando todos los
requisitos de capacidad, deformación y
resistencia apropiados para estructuras no
aisladas y las fuerzas obtenidas del análisis
dinámico.
8.7.2 Elementos estructurales por sobre el
sistema de aislación
Los elementos estructurales por sobre el
sistema de aislación se deben diseñar
utilizando todos los requisitos de capacidad,
deformación y resistencia apropiados para
estructuras no aisladas y las fuerzas
obtenidas del análisis dinámico reducidas por
el factor 1R . El factor 1R  se debe basar en el
tipo de esquema resistente a fuerzas laterales
utilizado en la superestructura y que se
detalla en Tabla 4.
8.7.3 Escalamiento de los resultados
Cuando el esfuerzo de corte lateral en los
elementos estructurales, determinado
utilizando ya sea el espectro de respuesta o
el análisis de respuesta en el tiempo, es
menor que el valor mínimo que se indica en
8.1 y 8.2, todos los parámetros de
respuesta, incluyendo las fuerzas y
momentos de los elementos se deben
aumentar proporcionalmente.
N Ch2 7 4 5
72
NCh2745 Comentarios
8.8 Límites de desplazamiento de
entrepiso
El desplazamiento máximo de entrepiso
correspondiente a la fuerza lateral de diseño,
incluyendo el desplazamiento horizontal
debido a la deformación vertical del sistema
de aislación, no debe exceder los límites
siguientes:
C8.8 Límites de desplazamiento de
entrepiso
1. El cuociente máximo entre el
desplazamiento de entrepiso de la
estructura y la altura del piso por sobre el
sistema de aislación, calculado mediante
análisis de respuesta espectral, no debe
exceder 0,002 5.
La deformac ión de entrepiso para la
superestructura es func ión de l nive l de
duct ilidad prov isto por su deta llam iento
sísm ico. El va lor escogido de deformac ión de
entrepiso es consistente con e l va lor 0,0 02
de NCh43 3 y 1R =  2 , ya que
5002,0)9,0/(4,1/002,0 1 ≈=⋅ φR ,  lo que
implica que la superestructura permanecerá
esencialmente elástica y con deformaciones de
entrepiso considerablemente inferiores a las de
su contraparte de base fija.
2. El cuociente máx imo entre el
desplazamiento de entrepiso de la
estructura y la altura de piso por sobre el
sistema de aislación, calculado por análisis
de respuesta en el tiempo considerando
las características de fuerza-deformación
de los elementos no -lineales del sistema
resistente a las fuerzas laterales, no debe
exceder de 0,003.
El mayor valor utilizado reconoce el beneficio
de realizar una mejor estimación de la
demanda a través de un análisis de respuesta
en el tiempo.
Los efectos de segundo orden
correspondientes al desplazamiento lateral
del sismo máx imo posible, Δ, de la estructura
por sobre el sistema de aislación combinado
con las fuerzas de gravedad se deben
investigar cuando la razón entre el
desplazamiento de entrepiso y la altura del
piso exceda 0,004.
El límite 0,003 para la deformación de
entrepiso corresponde a aplicar a la
deformación admisible de 0,002 5 el factor de
magnificación MM  de 1,2 para el sismo
máx imo posible.
N Ch2 7 4 5
73
NCh2745 Comentarios
9 Carga lateral en elementos de
estructuras y en los componentes no
estructurales soportados por
estructuras
C9 Carga lateral en elementos de
estructuras y en los componentes no
estructurales soportados por
estructuras
9.1 Generalidades
Las partes o secciones de una estructura
aislada, los componentes permanentes no
estructurales y sus fijaciones, y las fijaciones
de equipos permanentes soportados por una
estructura se deben diseñar para resistir
fuerzas y desplazamientos sísmicos como lo
indica esta cláusula y los requisitos
correspondientes de 8.3 de NCh433.Of96.
9.2 Fuerzas y desplazamientos
9.2.1 Componentes en la interfaz de
aislación o por sobre ella
Los elementos de estructuras aisladas y sus
componentes no estructurales, o partes de
ambos, que están en la interfaz de aislación o
sobre la misma, se deben diseñar para resistir
una fuerza sísmica lateral total igual a la
respuesta dinámica máx ima del elemento
considerado.
ALTERNATIVA : Los elementos de estructuras aisladas
y sus componentes no estructurales, o partes de
ambos, se pueden diseñar para resistir la fuerza sísmica
lateral tota l como lo indican las ecuaciones (8-1) a (8-4)
de 8.3 de NCh4 33.Of96.
9.2.2 Componentes que cruzan la interfaz de
aislación
Los elementos de estructuras aisladas y los
componentes no estructurales, o partes de
ambos que cruzan la interfaz de aislación, se
deben diseñar para acomodar el
desplazamiento total máx imo.
C9.2.2 Componentes que cruzan la interfaz de
aislación
Para acomodar los movimientos diferenciales
entre la superestructura aislada y la
subestructura o el suelo circundante es
necesario proveer conexiones flexibles capaces
de acomodar el desplazamiento impuesto por el
sismo máximo posible. Otras estructuras rígidas
que cruzan la interfaz de aislación, tales como
escaleras, ascensores, shafts, entre otros, se
N Ch2 7 4 5
74
NCh2745 Comentarios
deben detallar de manera de permitir el
movimiento diferencial entre las subestructura y
la superestructura.
9.2.3 Componentes por debajo de la interfaz
de aislación
Los elementos de estructuras aisladas y los
componentes no estructurales o partes de
ambos que están por debajo de la interfaz de
aislación se deben diseñar y construir de
acuerdo con los requisitos de 8.3 de
NCh433.Of96.
10 Requisitos detallados de los
sistemas
10.1 Generalidades
El sistema de aislación y el sistema
estructural deben cumplir con los requisitos
de esta cláusula y con los requisitos de
materiales descritos en NCh427, NCh430,
NCh1928 y NCh2123 v igentes.
C10 Requisitos detallados de los
sistemas
10.2 Sistema de aislación
10.2.1 Condiciones medioambientales
Además de los requisitos para cargas
verticales y laterales producidas por el viento
y los movimientos sísmicos, el sistema de
aislación se debe diseñar teniendo en
consideración otras condiciones
medioambientales que incluyen los efectos de
envejecimiento, deformación plástica, fatiga,
temperatura de operación y exposición a la
humedad o a sustancias dañinas.
C10.2.1 Condiciones medioambientales
Los aisladores elastoméricos de goma natural
son sensibles a la radiación ultrav ioleta y el
ozono, y es recomendable que no se
encuentren expuestos directamente a la luz
solar. Por esta razón estos aisladores deben
estar protegidos por una lámina de sacrificio
que retarde el proceso de envejecimiento.
Similares precauciones con el polvo y la
humedad se deben tener con los aisladores
friccionales de modo de ev itar agripamiento de
las superficies como consecuencia del
envejecimiento.
N Ch2 7 4 5
75
NCh2745 Comentarios
10.2.2 Fuerzas de viento
Las estructuras aisladas deben resistir las
cargas de diseño para v iento en todos los
niveles por encima de la interfaz de aislación
de acuerdo con las disposiciones generales
del diseño para v iento según NCh432. En la
interfaz de aislación, se debe contar con un
sistema que limite en condiciones habituales
de operación el desplazamiento lateral en el
sistema de aislación a un valor igual al que se
permite entre los pisos de la superestructura.
10.2.3 Resistencia al fuego
10.2.3.1 La resistencia al fuego del sistema
de aislación debe cumplir con lo que se
requiere para las columnas, muros u otros
elementos estructurales de la edificación en
el cual se encuentra instalado.
10.2.3.2 Los sistemas de aislación que
requieren una calificación de resistencia al
fuego se deben proteger con materiales o con
sistemas de construcción apropiados,
diseñados para proporcionar el mismo grado
de resistencia al fuego especificado para el
elemento en el cual se encuentran instalados
cuando se prueben de acuerdo con UBC 7-1,
Sección 703.2.
La protección del sistema de aislación debe
tener la capacidad de retardar la
transferencia de calor al aislador de manera
que la capacidad requerida de transmisión de
cargas por gravedad del aislador no sea
impedida después de la exposición del
sistema de protección a la curva de tiempo-
temperatura correspondiente indicada por
UBC 7-1, para una duración no menor que la
requerida por la calificación de resistencia al
fuego del elemento estructural en el cual esté
instalado.
La protección del sistema de aislación
aplicada a los aisladores se debe diseñar
apropiadamente e instalarse firmemente de
N Ch2 7 4 5
76
NCh2745 Comentarios
manera que no se afloje o se suelte, reciba
daños o se afecte de alguna otra manera su
capacidad de acomodar los mov imientos
sísmicos para el cual está diseñado el
aislador y mantenga su integridad con el
propósito de proporcionar la protección
requerida de resistencia al fuego.
10.2.4 Fuerza de restitución lateral
El sistema de aislación se debe configurar
para producir una fuerza de restitución tal
que la fuerza lateral para el desplazamiento
total de diseño sea por lo menos 0,025 W
mayor que la fuerza lateral para el 50 % del
desplazamiento total de diseño.
C10.2.4 Fuerza de restitución lateral
EXCEPCION: El sistema de aislación no necesita estar
configurado para produc ir una fuerza de restituc ión,
como se indica anteriormente, siempre que é l tenga la
capacidad de permanecer estable ba jo la carga vertical
completa y admita un desplazamiento máximo total
igual a 3,0 veces el desplazamiento tota l de diseño.
Se entiende por carga vertical completa a la
obtenida de las combinaciones siguientes:
i) .máx0,12,1 ELD ++ (C.22)
ii) .mín8,0 ED−
en que:
E = corresponde a la carga vertical máxima
sobre los aisladores proveniente del
volcamiento de la superestructura.
En estas expresiones la carga v iva se puede
reducir por el concepto de área tributaria de
acuerdo a lo estipulado en NCh1537.
10.2.5 Restricción de desplazamiento
El sistema de aislación se puede configurar
incluyendo un dispositivo de restricción de
desplazamiento que limite el desplazamiento
lateral debido al sismo máximo posible a un
máximo de 1,5 veces el desplazamiento total
de diseño, siempre que la estructura aislada se
diseñe de acuerdo con los criterios siguientes:
C10.2.5 Restricción de desplazamiento
1. La respuesta al sismo máx imo posible se
calcula de acuerdo con los requisitos
Se entiende que para el análisis espectral de la
estructura aislada las características no-lineales
N Ch2 7 4 5
77
NCh2745 Comentarios
del  análisis dinámico de 6.3 de
NCh433.Of96, considerando explícitamente
las características no-lineales del sistema
de aislación y de la superestructura.
del sistema de aislación se pueden representar
a través de las propiedades lineales
equivalentes de los dispositivos.
2. La capacidad final del sistema de aislación
y de los elementos estructurales bajo él
exceda las demandas de resistencia y
desplazamiento correspondientes al sismo
máximo posible.
3. La superestructura se ha verificado de
acuerdo a las demandas de estabilidad y
ductilidad correspondientes al sismo
máximo posible.
4. El dispositivo de restricción de
desplazamiento no se llegue a activar para
un desplazamiento menor a 0,75 veces el
desplazamiento total de diseño a menos
que se demuestre mediante un análisis
que su activación a desplazamientos
menores no se traduce en un diseño
insatisfactorio.
10.2.6 Estabilidad para cargas verticales
Cada elemento del sistema de aislación se debe 
diseñar para permanecer estable bajo la carga
vertical máxima, .máx0,12,1 ELD ++  y la
vertical m ínima, .mín8,0 ED −  a un
desplazam iento horizonta l igual al
desplazamiento máx imo total. La carga
sísmica vertical en un aislador debido al
volcamiento, .máxE  y .mínE , se debe basar
en la respuesta extrema debida al
mov imiento sísmico máx imo posible.
10.2.7 Volcamiento global
El factor de seguridad contra el volcamiento
global de la estructura en la interfaz de
aislación no debe ser menor que 1,0 para las
combinaciones de carga requeridas. Se
deben investigar todas las condiciones de
C10.2.7 Volcamiento global
N Ch2 7 4 5
78
NCh2745 Comentarios
carga de gravedad y sismo. Las fuerzas
sísmicas para el cálculo del volcamiento se
deben basar en el mov imiento sísmico
máx imo posible y se debe utilizar W  para la
fuerza vertical de restitución.
Se permite el levantamiento local de los
aisladores siempre que las deformaciones
resultantes no causen un esfuerzo excesivo o
inestabilidad en los aisladores u otros
elementos de la edificación.
El levantamiento de aisladores puede ocurrir en
ciertas situaciones extremas especialmente en
los dispositivos friccionales. La ex istencia de
episodios de levantamiento en la respuesta de
una estructura aislada requiere que el sistema
de aislación sea modelado incorporando este
efecto no-lineal. Del mismo modo se debe
incluir con especial cuidado el impacto entre la
estructura y la superficie de deslizamiento, el
que puede ocasionar fuertes incrementos
instantáneos de la fuerza de deslizamiento y el
consecuente bloqueo horizontal de la
estructura en algunos aisladores.
10.2.8 Inspección y reemplazo
1. Se debe contar con acceso para
inspección y reemplazo de todos los
componentes del sistema de aislación.
2. El ingeniero civil responsable del proyecto o
el profesional designado por él debe realizar
una serie final de inspecciones u
observaciones de las áreas de separación
de la edificación y de los componentes que
cruzan el sistema de aislación y dejar
constancia de la aprobación en el Libro de
Obra antes de emitir el certificado de uso
para la edificación con aislación sísmica.
Dichas inspecciones y observaciones deben
mostrar que las condiciones reales de
construcción permiten un desplazamiento
libre y sin interferencias de la estructura
hasta los niveles máximos de solicitación y
que todos los componentes que cruzan el
sistema de aislación de acuerdo a su
instalación definitiva puedan acomodar los
desplazamientos estipulados.
C10.2.8 Inspección y reemplazo
N Ch2 7 4 5
79
NCh2745 Comentarios
3. Las edificaciones con aislación sísmica
deben tener un programa de control,
inspección y mantenimiento periódico
para el sistema de aislación establecido
por el profesional responsable del diseño
del sistema.  El objetivo de dicho
programa debe ser asegurar que todos los
elementos del sistema de aislación están
en condiciones de cumplir con los niveles
mínimos de diseño en todo momento.
Es recomendable que dos aisladores de cada
tipo y tamaño distinto, sometidos a una carga
ax ial representativa de las cargas sobre los
aisladores de ese tipo y tamaño instalados en
el edificio, permanezcan en la estructura una
vez finalizada la construcción para serv ir el
propósito de monitoreo de las propiedades
mecánicas a lo largo del tiempo.
4. La modificación, reparación o
reconstrucción en la zona de influencia del
sistema de aislación, incluyendo la de los
componentes que cruzan el sistema de
aislación, se debe realizar bajo la dirección
de un profesional con experiencia en el
diseño y construcción de estructuras con
aislación sísmica.
5. Se recomienda instrumentar el edificio al
menos al nivel del sistema de aislación
con el propósito de registrar los
desplazamientos relativos entre la base y
la superestructura.
10.2.9 Control de calidad
El ingeniero responsable del diseño
estructural debe establecer un programa de
ensayos de control de calidad para los
aisladores.
C10.2.9 Control de calidad
Se requiere un programa de ensayo e inspección
tanto para la fabricación de los aisladores como
para su instalación en obra. Debido a lo nuevo
de esta tecnología es difícil referenciar
estándares para el ensayo e inspección. Los
procedimientos de inspección y control de
calidad de los aisladores se deben desarrollar
para cada proyecto. Estos procedimientos
dependen del sistema de aislación utilizado.
En el control de calidad de los aisladores, el
frabricante debe, como mínimo, velar por
aspectos tales como calidad de los materiales
utilizados, ensayos de los elastómeros,
ensayos del nivel de fricción, adhesivos goma-
acero, pinturas, pernos y anclajes utilizados,
procedimientos de instalación, entre otros.
N Ch2 7 4 5
80
NCh2745 Comentarios
En ausencia de normas chilenas y siempre que
no contradigan otras disposiciones de la
presente norma, se pueden considerar los
documentos siguientes:
1. American Society for Testing and
Materials (A STM): A STM A 36 Standard
Specification for Structural Steel.
2. ASTM A 108 Standard Specification for
Steel Bars, Carbon, Cold-Finished Standard
Quality.
3. ASTM A 325 Standard Specification for
High-Strength Bolts.
4. ASTM A 570 Standard Specification for
Structural Sheet Metal.
5. ASTM A 572 Standard Specification for
High Strength Low A lloy Columbian-
Vanadium Steels of Structural Quality.
6. ASTM B 29 Standard Specification for Lead.
7. ASTM D 395 Standard Test Methods for
Rubber Property-Compression.
8. ASTM D 412 Standard Test Methods for
Rubber Properties in Tension.
9. ASTM D 429 Standard Test Methods for
Rubber Property-Adhesion to Rigid
Substrate.
10. ASTM D 518 Standard Test Method for
Rubber Deterioration-Surface Cracking.
11. ASTM D 573 Test for Rubber Deterioration-
in A ir Oven.
12. ASTM D 624 Test Method for Rubber
Property-Tear Resistance.
13. ASTM D 1149 Standard Test Method for
Rubber Deterioration-Surface Ozone
N Ch2 7 4 5
81
NCh2745 Comentarios
Cracking in a Chamber (Flat Specimens).
14. ASTM D 1229 Test Method for Rubber
Property-Compression Set at Low
Temperatures.
15. ASTM D 1457 Specification for PTFE
Molding and Extrusion Materials.
16. ASTM D 2137 Test Method for Rubber
Property-Brittleness Point.
17. ASTM D 2240 Standard Test Method for
Rubber Property-Durometer Hardness.
18. ASTM D 3183 Standard Practice for
Rubber-Preparation of Pieces for Test
Purposes from Products.
19. ASTM D 4014 Standard Specification for
Plain and Steel Laminated Elastomeric
Bearings for Bridges.
20. ASTM E 4 Standard Practices for Load
Verification of Testing Machine.
21. ASTM E 37 Standard Chemical Methods
for the Analysis of Lead.
22. Steel Structures Painting Council
(SSPC)SP6-Comercial Blast C leaning.
23. American Welding Society (A WS) D1.1-
Structural Welding Code-Steel.
10.3 Sistema estructural
10.3.1 Distribución horizontal de fuerzas
Un diafragma horizontal u otros elementos
estructurales deben proveer continuidad por
encima del sistema de aislación y deben
tener suficiente resistencia y ductilidad para
transmitir las fuerzas (debidas a los
mov imientos no uniformes del suelo) entre
distintas partes de la edificación.
C10.3 Sistema estructural
N Ch2 7 4 5
82
NCh2745 Comentarios
10.3.2 Separaciones entre edificaciones
Las separaciones mínimas entre las
edificaciones aisladas y los muros de
contención u otras obstrucciones fijas
circundantes no deben ser menores que el
desplazamiento total máx imo.
C10.3.2 Separaciones entre edificaciones
En el caso de una estructura aislada contigua a
una convencional la separación entre ambas
debe ser como mínimo la suma de las
deformaciones totales máx imas de ambas.
En el caso de ex istir dos estructuras contiguas
que estén aisladas sísmicamente se pueden
presentar dos situaciones dependiendo si la
aislación es o no común a ambas estructuras.
Si es común, la separación entre ellas se
puede tomar igual que la separación entre
estructuras convencionales. Si la aislación no
es común, la separación debe ser como
mínimo la suma de las deformaciones totales
máx imas de ambas estructuras.
11 Estructuras que no forman parte
de edificaciones
C11 Estructuras que no forman parte
de edificaciones
Las estructuras que no forman parte de
edificaciones se deben diseñar utilizando los
desplazamientos y las fuerzas de diseño
calculados de acuerdo con cláusulas 7 u 8.
Se entiende por estructuras que no forman
parte de edificaciones a todas aquellas que son
autosoportantes, aparte de los edificios, que
resisten cargas grav itacionales y que resisten
los efectos de los mov imientos sísmicos; un
ejemplo característico son los estanques de
agua. Para el diseño de estos elementos se
recomienda utilizar un espectro de piso
generado a partir del modelo estructural
descrito en cláusula 8.
12 Fundaciones C12 Fundaciones
Las fundaciones se deben diseñar y construir
de acuerdo con los requisitos de NCh433,
utilizando las fuerzas de diseño calculadas de
acuerdo con cláusulas 7 u 8.
De acuerdo con la ecuación (7), las fuerzas de
diseño para el sistema de fundaciones no se
deben reducir por el factor 1R .
N Ch2 7 4 5
83
NCh2745 Comentarios
13 Revisión de diseño y construcción C13 Revisión de diseño y construcción
13.1 Generalidades
Se debe realizar una rev isión del diseño del
sistema de aislación y de los programas de
ensayos relacionados por un grupo de
ingeniería independiente que incluye
personas autorizadas en las disciplinas
apropiadas, con experiencia en los métodos
de análisis sísmico y en la teoría y aplicación
de la aislación sísmica.
C13.1 Generalidades
Esta norma ex ige la rev isión del diseño y
análisis del sistema de aislación, y la rev isión
del programa de ensayos de los aisladores. La
razón de esto es que la tecnología de aislación
sísmica está evolucionando rápidamente y se
basa en ideas y conceptos que son poco
familiares para muchos profesionales.
El equipo de revisión debe incluir individuos con
especial conocimiento en uno o más aspectos
del diseño, análisis, e implementación de
sistemas de aislación. El equipo revisor debe ser
independiente del equipo de diseño y
construcción del proyecto. El equipo revisor debe
tener acceso completo a la información
pertinente y la cooperación del equipo de diseño
y gerencia del proyecto.
Otros aspectos a considerar en la rev isión
estructural son:
a) la interacción entre el proyecto estructural,
instalaciones, y arquitectura;
b) las especificaciones técnicas.
13.2 Sistema de aislación
13.2.1 La rev isión del diseño del sistema de
aislación debe incluir, sin estar limitado a, lo
siguiente:
1. Rev isión de los criterios sísmicos
específicos del lugar, incluyendo el
desarrollo de espectros y registros de
mov imientos del suelo específicos del
lugar y todos los otros criterios de diseño
desarrollados específicamente para el
proyecto.
2. Rev isión del diseño preliminar, incluyendo
la determinación del desplazamiento total
N Ch2 7 4 5
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NCh2745 Comentarios
de diseño del sistema de aislación,
desplazamiento de diseño y nivel de las
fuerzas laterales de diseño.
3. Superv isión y observación de los ensayos
de los prototipos (ver cláusula 14).
4. Rev isión del diseño final del sistema
estructural completo y de todos los
análisis de apoyo.
5. Rev isión del programa de ensayo de
control de calidad del sistema de aislación
(ver 10.2.9).
13.2.2 El ingeniero calculista debe presentar
con los planos y los cálculos un informe de
los alcances y resultados del proceso de
rev isión.
14 Ensayos requeridos para el sistema
de aislación
14.1 Generalidades
14.1.1 Las características de la relación
constitutiva de fuerza-deformación y los
valores de amortiguamiento del sistema de
aislación utilizados en el diseño y análisis de
estructuras con aislación sísmica se deben
basar en los ensayos siguientes de una
muestra seleccionada de los componentes,
prev io a su uso en la construcción.
14.1.2 Los componentes del sistema de
aislación a ensayar deben incluir al sistema
de restricción de los efectos del v iento
cuando dichos sistemas se utilizan en el
diseño.
14.1.3 Los ensayos especificados en esta
cláusula son para establecer y validar las
propiedades mecánicas para el diseño del
sistema de aislación y no se deben considerar
como reemplazo de los ensayos de control de
C14 Ensayos requeridos para el
sistema de aislación
N Ch2 7 4 5
85
NCh2745 Comentarios
calidad de manufactura de 10.2.9.
14.2 Ensayos de los prototipos C14.2 Ensayos de los prototipos
14.2.1 Generalidades
Los ensayos de prototipos se deben realizar
separadamente en dos probetas o juegos
de probetas de tamaño rea l,  según sea
apropiado, de cada t ipo y  tamaño d ist into
de a islador. Las probetas de ensayo deben
inc lu ir los a isladores ind iv idua les y e l
sistema de restricc ión de los efectos de l
v iento cuando d ichos sistemas se ut ilizan
en e l diseño.  Las probetas ensayadas no se
pueden ut ilizar en la construcc ión.
C14.2.1 Generalidades
Los requisitos de ensayo que se presentan en
esta norma son mínimos y es probable que se
modifiquen en el futuro en la medida que la
capacidad de los equipos de ensayo y el
conocimiento en el tema evolucione.
En general, los ensayos de aisladores se
realizan en parejas de modo de ev itar
excentricidades y momentos flectores
indeseables en el marco de carga.
14.2.2 Registro
Para cada ciclo de ensayos se debe registrar
el comportamiento fuerza-deformación de la
probeta ensayada.
14.2.3 Secuencias y ciclos
Las secuencias siguientes de ensayos se
deben realizar para el número de ciclos que
se indican y bajo una carga vertical igual al
promedio LD 5,0+  en todos los aisladores
de un mismo tipo y tamaño:
1. Veinte ciclos completos con inversión de
carga para una fuerza lateral
correspondiente a la fuerza lateral de
diseño para v iento.
2. Tres ciclos completos con inversión de 
carga en cada uno de los desplazamientos
siguientes: DD2,0 , DD5,0  y DD0,1 ,
MD0,1 .
3 . Tres ciclos completos con inversión de
carga al desplazamiento máx imo total,
TMD0,1
N Ch2 7 4 5
86
NCh2745 Comentarios
4. No menos de diez ciclos completos con
inversión de carga a 1,0 vez el
desplazamiento total de diseño, TDD0,1 .
Si el aislador forma parte del sistema de
transmisión de cargas verticales de la
estructura, el ítem 2 de la secuencia de
ensayos cíclicos especificado anteriormente
se debe realizar para dos casos adicionales
de carga vertical:
Esto implica que si el aislador está sujeto a
cargas verticales importantes se debe someter
a ocho ensayos adicionales de tres ciclos
completos cada uno.
1) ELD ++ 5,02,1
2) ED −8,0
en que los valores de D  y L  a considerar se
definen en NCh433. La carga de ensayo
vertical en un aislador debe incluir el
incremento de carga axial debido al momento
volcante inducido por el sismo E  y debe ser
mayor o igual a la fuerza vertical máx ima
correspondiente al desplazamiento de ensayo
que se está evaluando.  En estos ensayos las
cargas verticales combinadas se deben
considerar como la fuerza de compresión
más representativa en todos los aisladores de
un mismo tipo y tamaño.
14.2.4 Aisladores dependientes de la
velocidad de carga
Si las propiedades fuerza-deformación de los
aisladores dependen de la velocidad de
carga, cada uno de los conjuntos de ensayos
especificados en 14.2.3 se deberá realizar
dinámicamente a una frecuencia igual al
inverso del período efectivo (rigidez secante),
DT ,  de la estructura aislada.
C14.2.4 Aisladores dependientes de la
velocidad de carga
Si se utilizan probetas a escala reducida para
cuantificar las propiedades de los aisladores
que dependen de la velocidad de carga, éstas
deben ser del mismo tipo y material y se
deben fabricar con los mismos procesos y
calidad que los prototipos de tamaño natural
Los prototipos a escala deben ser tales que la
relación constitutiva sea la misma que la del
prototipo a escala natural.
N Ch2 7 4 5
87
NCh2745 Comentarios
y se deben probar a una frecuencia que
represente aquella que correspondería al
ensayo a escala natural del prototipo.
Las propiedades de fuerza-deformación de un
aislador se deben considerar dependientes de
la velocidad de carga cuando la rigidez
efectiva correspondiente al desplazamiento
de diseño y a una frecuencia igual al inverso
de su período, DT ,  muestra una variación
mayor a un 10 % al compararla con la
obtenida para cualquier frecuencia en el
rango de 0,1 a 2 veces el inverso del período
efectivo, DT .
Es decir, el aislador tiene propiedades
mecánicas que no dependen de la velocidad de
carga cuando la rigidez efectiva medida para el
rango de frecuencias DT/1,0  a DT/2  cae
dentro del rango siguiente:
1/TD 2/TD0,1/TD
keff
1,1keff
0,9keff
Figura C.20 - Definición de la zona de independencia de
velocidad de carga para un aislador
14.2.5 Aisladores que dependen de cargas
bidireccionales
Si las propiedades de fuerza-deformación de
los aisladores dependen de cargas
bidireccionales, los ensayos especificados
en 14.2.3 y 14.2.4 se deben incrementar
para incluir simultáneamente las siguientes
combinaciones bidireccionales del
desplazamiento total de diseño:  (0,25 y 1,0)
TDD , (0 ,5 y 1,0) TDD ,  (0 ,75 y 1,0) TDD ,  y
(1,0 y 1,0) TDD .
NOT A - Cuando las probetas a esca la del prototipo se
utilizan para cuantificar propiedades dependientes de
cargas bidireccionales, dichas probetas deben ser del
mismo tipo y materia l y fabricarse con el mismo
proceso y calidad que los prototipos de tamaño natural.
C14.2.5 Aisladores que dependen de cargas
bidireccionales
Las propiedades de la relación constitutiva
fuerza-deformación de un aislador se deben
considerar dependientes de cargas
bidireccionales cuando la rigidez efectiva
Cualquier aislador con propiedades isotrópicas,
como lo son el aislador circular elastomérico y
el péndulo friccional, no caen dentro de esta
categoría.
N Ch2 7 4 5
88
NCh2745 Comentarios
correspondiente al desplazamientos de diseño
para el caso bidireccional y unidireccional
muestran una diferencia mayor al 10 %.
14.2.6 Cargas verticales máximas y mínimas
Los aisladores que forman parte del sistema
de transmisión de cargas verticales se deben
ensayar estáticamente para la carga vertical
máx ima y mínima y para el desplazamiento
máx imo total.  En estos ensayos la carga
vertical combinada .máx0,12,1 ELD ++  se
debe considerar como la carga vertical
máx ima y la carga vertical combinada
.mín80,0 ED +  como la mínima fuerza
vertical en cualquier aislador de un mismo
tipo y tamaño. La carga vertical de un
aislador indiv idual debe incluir los
incrementos de carga debido al volcante
sísmico, .máxE  y .mínE , y se debe basar en
la respuesta máx ima debida al sismo máx imo
posible.
14.2.7 Sistema de sacrifico de protección
contral el viento
En caso que se utilice un sistema de
sacrificio de protección contra el v iento, su
resistencia final se debe establecer por medio
de ensayos.
14.2.8 Ensayo de unidades similares
El comité rev isor puede decidir que no se
requieren ensayos de prototipos cuando un
aislador tiene dimensiones similares y es del
mismo tipo y material que el aislador
prototipo, el cual se ha probado prev iamente
utilizando la secuencia especificada de
ensayos.
C14.2.8 Ensayo de unidades similares
Todos los ensayos de prototipo se deben
observar e informar por un laboratorio
calificado. Tanto el ingeniero responsable del
diseño como los miembros del equipo de
rev isión deben rev isar la información no
procesada de los ensayos. En caso de que
ensayos idénticos se hayan realizado a
dispositivos de dimensiones y materiales
iguales, y los dispositivos hayan sido
fabricados usando el mismo proceso, el equipo
rev isor puede determinar que los ensayos
anteriores son aceptables. Sin embargo, se
N Ch2 7 4 5
89
NCh2745 Comentarios
excluye de esto a cualquier dispositivo que
presente un cambio de propiedad del material
o factor que altere su relación.
14.3 Determinación de las características
fuerza-deformación
Las características fuerza-deformación del
sistema de aislación se deben basar en los
ensayos de carga cíclica de los prototipos
especificados en 14.2.3.
C14.3 Determinación de las características
fuerza-deformación
La rigidez efectiva de un aislador se debe
calcular para cada ciclo de carga mediante la
ecuación:
−+
−+
Δ+Δ
+
=
  
  FF
kef  (11)
en que +F  y  −F  son las fuerzas posit iva
y   negat iva correspondientes a +Δ  y  −Δ ,
respect ivamente.
El uso de esta expresión de la rigidez secante
permite corregir los sesgos introducidos en la
definición del punto de carga nula. Es
importante reconocer que esta expresión de
rigidez secante difiere conceptualmente de la
rigidez equivalente del sistema.
El amortiguamiento efectivo ( efβ ) de un
aislador se debe calcular para un ciclo de
carga mediante la ecuación:
'
'
'
'
(
)
*
*
*
*
+
,
5
6
7
8
9
: Δ+Δ
=
−+
22
1
ef
ciclo
ef
k
E
π
β  (12)
La expresión de efβ  prov iene directamente de
la conocida relación de equivalencia entre el
trabajo disipado por el sistema y aquel disipado
en resonancia por un sistema v iscoso
equivalente:
5
6
78
9
: Δ+Δ
=
−+ 22
ef
ciclo
ef
k
E
π
β  (C.23)
en que la energía disipada  por ciclo de carga,
cicloE , y la rigidez efectiva, efk , se deben
calcular para los desplazamientos +Δ  y −Δ  del
ensayo.
N Ch2 7 4 5
90
NCh2745 Comentarios
14.4 Aprobación del sistema
El desempeño de las probetas ensayadas se
considerará adecuado si se satisfacen las
condiciones siguientes:
1. Los gráficos de fuerza-deformación en
todos los ensayos especificados en 14.2
tienen un incremento positivo de su
capacidad de carga.
C14.4 Aprobación del sistema
2. Para cada incremento del desplazamiento
de ensayo especificado en 14.2.3, ítem 2,
y para cada caso de carga vertical
especificado en 14.2.3:
El ensayo de aisladores sísmicos se realiza
comúnmente en parejas para ev itar la
generación de excentricidades en el corte
aplicado que implicarían un diseño muy
robusto del marco de carga.
2.1 No ex iste una diferencia mayor al
10 % entre la rigidez efectiva en
cada uno de los tres ciclos de
ensayo y el valor promedio de la
rigidez efectiva para cada pareja de
ensayo.
2.2 No ex iste más de un 10 % de
diferencia en el valor promedio de la
rigidez efectiva de la pareja
ensayada de un mismo tipo y
tamaño durante los tres ciclos de
ensayos requeridos.
3. Para cada pareja no hay un cambio en la
rigidez inicial efectiva mayor al 20 % para
un número de ciclos no menor a 10
(según 14.2.3, ítem 4).
4. Para cada pareja no hay una reducción en
el amortiguamiento inicial efectivo mayor
al 20 % para un número de ciclos no
menor a 10 (según 14.2.3, ítem 4).
5. Todas las probetas de elementos sujetas a
cargas verticales del sistema de aislación
permanecen estables para el
desplazamiento máximo total y la carga
estática, como se indica en 14.2.6.
N Ch2 7 4 5
91
NCh2745 Comentarios
14.5 Propiedades para el diseño del
sistema de aislación
C14.5 Propiedades para el diseño del
sistema de aislación
14.5.1 Rigidez efectiva máxima y mínima
Para el desplazamiento de diseño DD ,  la
rigidez efectiva máx ima y mínima del sistema
de aislación, .máxDk  y .mínDk , se deberá basar
en los ensayos cíclicos de 14.2.3 y calcular
mediante las ecuaciones siguientes:
C14.5.1 Rigidez efectiva máxima y mínima
La F igura C.21 incluye un ejemplo para la
determinación de la rigidez efectiva máx ima y
mínima para una pareja de aisladores
elastoméricos.
D
DD
D D
F F
k
2
.máx.máx
.máx
∑∑ −+ +
= (13)
D
DD
D D
F F
k
2
.mín.mín
.mín
∑∑ −+ +
= (14)
En estas ecuaciones las sumatorias se deben
efectuar sobre el número total de aisladores.
-15 -10 -5 0 5 10 15
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
Deformación δ [cm]
Fu
er
za
  d
e 
 C
or
te
  [
to
n]
D
D
= 1 6 , 2
  D
D
= 1 6 , 2
1
k
D m ín.
k
D m áx.1
Figura C.21 - Cálculo de la rigidez efectiva (secante)
máxima y mínima para una pareja de aisladores
elastoméricos
Tabla C.5 - Resumen de propiedades mecánicas de la
pareja de aisladores de Figura C.21 para γ = 100%
(columnas 3 a 6)
)(
2
+
D
F
)(+D )(2
−
D
F
)(−D
p
k G
D
W
sec
β
Ciclo
ton cm ton cm t/cm kg/cm2 t-cm
1 32,8 16,2 -30,6 -16,2 0,98 5,4 241,0 0,149
2 31,5 16,2 -29,6 -16,2 0,94 5,2 234,0 0,151
3 30,7 16,2 -28,8 -16,2 0,92 5,1 229,8 0,152
4 30,1 16 ,2 -2 8,3 -1 6,2 0,90 5,0 22 6,4 0,15 3
5 29,7 16 ,2 -2 7,9 -1 6,2 0,89 4,9 22 4,0 0,15 3
6 29,3 16 ,2 -27,4 -1 6,2 0,88 4,9 22 4,5 0,15 6
Para el desplazamiento máx imo MD ,  la
rigidez efectiva máx ima y mínima del sistema
de aislación, .máxMk  y .mínMk , se debe basar
en los ensayos cíclicos de 14.2.3 y calcular
mediante las ecuaciones siguientes:
1
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92
NCh2745 Comentarios
M
MM
M D
F F
k
2
.máx.máx
.máx
∑∑ −+ +
= (15)
Las sumatorias se deben ca lcular nuevamente
sobre e l número tota l de a isladores.
M
MM
M D
F F
k
2
.mín.mín
.mín
∑∑ −+ +
= (16)
Para los aisladores en que los ensayos de
14.2.3, 14.2.4 y 14.2.5, hayan indicado que
tienen características fuerza-deformación que
varíen con la carga vertical,  la velocidad de
carga o con la carga bidireccional,
respectivamente, los valores de .máxDk  y
.máxMk  se deberán incrementar y los valores
de .mínDk  y .mínMk  se deben reducir, según
sea necesario, para acotar los efectos de
variaciones en la rigidez efectiva.
El efecto de la carga ax ial sobre la relación
constitutiva fuerza-deformación de un aislador
friccional es muy significativo. La F igura C.22
muestra la constitutiva medida de un aislador
FPS sometido a un mov imiento sísmico en
donde se observa el aumento y disminución de
la carga máx ima como resultado del momento
volcante. Los valores de .máxDk ,  .mínDk , .máxMk ,
.mínMk  se deben calcular para los valores
extremos del ciclo fuerza-deformación
indicado.
-28 -21 -14 -7 0 7 14 21 28
-0,4
-0,3
-0,2
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
Desplazamiento (cm)
F
ue
rz
a 
   R
es
tit
ut
iv
a 
   N
or
m
al
iz
ad
a
Figura C.22 - Efecto de la carga axial sobre la curva
fuerza-deformación medida en un aislador FPS
14.5.2 Amortiguamiento efectivo
Para el desplazamiento de diseño, el
amortiguamiento efectivo del sistema de
aislación Dβ , se debe basar en los ensayos
cíclicos de 14.2.3 y calcular mediante la
ecuación:
C14.5.2 Amortiguamiento efectivo
N Ch2 7 4 5
93
NCh2745 Comentarios
'
(
)
*
+
,
= ∑ 2
.máx2
1
DD
D
D D k
E
π
β (17)
La sumatoria se debe efectuar sobre el número
total de elementos de aislación.
En la ecuación (17) la energía total disipada
en el sistema de aislación por ciclo de
respuesta para el desplazamiento de diseño,
DE∑ ,  se debe considerar como la suma de la
energía disipada por ciclo en todos los
aisladores, determinada de los ensayos para
el desplazamiento, +Δ  y −Δ , iguales en
magnitud al desplazamiento de diseño, DD .
Para el ejemplo de F igura C.21, la razón de
amortiguamiento efectivo resulta de la
expresión
1520
71204
0230
4
,
,
,
W
W
S
D
ef =⋅
==
ππ
β (C.24)
en que e l traba jo disipado promedio es
DW = 23 0,0 t-cm y e l traba jo e lást ico
promedio es 7,1202/2,1692,0 2 =⋅=SW t-cm
(ver Tabla C .4).
Para el desplazamiento máx imo, el
amortiguamiento efectivo del sistema de
aislación, Mβ , se debe basar en los ensayos
cíclicos de 14.2.3 y calcular mediante la
ecuación siguiente:
'
(
)
*
+
,
= ∑ 2
.máx2
1
MM
M
M D k
E
π
β (18)
En la ecuación (18) la energía total disipada
en el sistema de aislación por ciclo de
respuesta para el desplazamiento máx imo,
ME∑ ,  se debe considerar como la suma de
la energía disipada por ciclo en todos los
aisladores, determinada de los ensayos para
el desplazamiento, +Δ  y −Δ , iguales en
magnitud al desplazamiento máx imo, MD .
N Ch2 7 4 5
94
Tabla 1 - Coeficiente de destino de la estructura
Categoría del
edificio Destino o funciones de la estructura
Valor del
coeficiente I1)
A Edificios gubernamentales, municipales, de servicios públicos o de
utilidad pública (como cuarteles de policía, centrales eléctricas y
telefónicas, correos y telégrafos, radioemisoras, canales de televisión,
plantas de agua potable y de bombeo, entre otros), y aquellos cuyo uso
es de especial importancia en caso de catástrofe (como hospitales,
postas de primeros auxilios, cuarteles de bomberos, garages para
vehículos de emergencia, estaciones terminales, entre otros).
1,0
B Edificios cuyo contenido es de gran valor (como bibliotecas, museos,
entre otros), y aque llos donde existe frecuentemente aglomeración de
personas. Entre estos últimos se incluyen los edific ios siguientes:
- salas destinadas a asambleas para 100 o más personas;
- estadios y graderías al aire libre para 2 0 0 0 o más personas;
- escue las, parvularios y rec intos universitarios;
- cárceles y lugares de detención;
- locales comerciales con una superficie mayor o igual que 500 m2
por piso, o de altura superior a 12 m;
- centros comerciales con pasillos cubiertos, con un área total superior
a 3 000 m2 sin considerar la superficie de estacionamientos.
1,0
C Edificios destinados a la habitación privada o al uso público que no
pertenecen a ninguna de las categorías A  o B, y construcciones de
cualquier tipo cuya falla puede poner en pe ligro otras construcciones
de las categorías A , B o C .
1,0
D Construcciones no destinadas a habitación ni c lasificables en ninguna
de las categorías anteriores.
1,0
1) Dado que las fuerzas de diseño corresponden a los valores rea les observados de demanda elástica
sobre la estructura, es consecuente utilizar un factor de importancia idéntico para todas las
categorías.
Tabla 2 - Factores de modificación de respuesta por amortiguamiento, DB  y MB
Amortiguamiento efectivo, Dβ  o Mβ
(porcentaje del valor crítico)
Factor DB  o MB  ( sTD 2> )
Suelos I, II y III
≤ 2 0,65
5 1,00
10 1,37
15 1,67
20 1,94
25 2,17
30 2,38
≥ 50 3,02
N Ch2 7 4 5
95
Tabla 3 - Factor de amplificación para el sismo máximo posible (Probabilidad
de excedencia del PGA igual a 10% en 100 años)
Zona sísmica MM
1 1,2
2 1,2
3 1,2
Tabla 4 - Factor de reducción para el diseño de la superestructura
.máxh ,Sistemas estructural básico Descripción de los sistemasresistentes a las fuerzas laterales l
R
m1)
Pórticos Acero estructural 2,0 35
Hormigón armado 2,0 35
Muros de corte Acero estructural 2,0 50
Hormigón armado 2,0 50
A lbañilería confinada 2,0 15
A lbañilería armada 1,6 12
Sistemas arriostrados Concéntricos 1,6 35
Excéntricos 2,0 50
Estructuras en voladizo 1,4 10
1) Estos límites de altura son recomendados; sin embargo, si ex isten estructuras de mayor
altura que no satisfacen este requerimiento de altura, pero cumplen con el código
propuesto, ellas se pueden diseñar utilizando aislación sísmica siempre que se realice un
análisis dinámico de la estructura y se demuestre que el uso de aislación sísmica no es
perjudic ial para e l comportamiento sísmico de la estructura.
Tabla 5 - Factor que depende de la zonificación sísmica definida en NCh433
Zona sísmica Z
1 3/4
2 1
3 5/4
Tabla  6 - Definición del espectro de diseño, SDI
aT , bT , cT , dT , eT , fT , AAα , VVα , DDα ,Suelo
s s s s s s cm/s2 cm/s cm
I 0,03 0,11 0,29 2,51 10 33 1 085   50 20
II 0,03 0,20 0,54 2,00 10 33 1 100   94 30
III 0,03   0,375 0,68 1,58 10 33 1 212 131 33
N Ch2 7 4 5
96
Anexo A
(Informativo)
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