Analisis Estatico No Lineal

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
SECCION DE POSGRADO

TESIS
ANÁLISIS NO LINEAL ESTÁTICO DE ESTRUCTURAS Y LA NORMA E030
Presentado por:

Jorge Alejandro Portocarrero Ulmos

Para Optar el Grado de Maestro con Mención en Ingeniería Estructural

Enero - 2005

RESUMEN

El motivo principal de la tesis es observar la utilidad del Análisis No LinealEstático Pushover que nos presenta el ATC-40 y FEMA-356, utilizado
conjuntamente con la demanda sísmica proveída por la Norma Peruana de
Diseño Sísmico E-030, poder obtener y evaluar el nivel de daño producido
en los elementos mediante el monitoreo de las deformaciones (giros o
desplazamientos) en el nivel de desempeño de la estructura y luego
proceder a la verificación de los límites locales deaceptación dados por
FEMA 356 y ATC-40. Otro objetivo fundamental de esta tesis es mostrar que
un Análisis No Lineal Estático Pushover es un método para poder hallar las
zonas “débiles” de una estructura y poder luego tomar medidas.
Para lograr este propósito se toma como ejemplo un edificio de cinco pisos
con irregularidad en planta, destinada a departamentos. El diseño de la
estructura y lasposibles deficiencias que pudieran ser halladas son de
exclusiva responsabilidad del autor de esta tesis. El presente trabajo no
pretende ni podría cuestionar la actual Norma de diseño Símico E-030, al
contrario, se toma ésta como referencia para poder hallar la Demanda
Sísmica que se usó en el estudio del pushover.
Se adjunta dos programas en lenguaje FORTRAN hechos por el autor de
estatesis, una sirve para hallar la curva de capacidad de una estructura
regular en planta y elevación, idealizando la estructura como un conjunto de
pórticos planos paralelos. Y otra que sirve para hallar el gráfico momentogiro de una sección de concreto armado, una herramienta muy útil en la
modelación del comportamiento de todos los elementos del ejemplo
presentado.

SUMMARY
The prime objetiveof the thesis is to observer the effectiveness of the
Pushover Static

Non Linear Analysis which introduces the ATC-40 and

FEMA-356, used jointly with the seismic demand which is provided by the

Peruvian Seismic Design Standard E-030, to obtain and evaluate the level of
damage produced in the elements by means of supervising the deformations
(rotations ands displacement) in elperformance level of the structure and
then proceed with the verification of local acceptation limits given by the
ATC-40 and FEMA-356. Another fundamental goal of this thesis is to show
how the Pushover Static Non Linear Analysis is a method that finds the
“weak” zones of a structure and from then on, take the necessary steps.

To fulfill this objetive, we take for example a five story buildingwith floor
irregularities, destined to be apartments. The design of the structure and
other possible deficiences that could be found are responsibility of the author
of this thesis. The present job doesn’t pretend nor question the actual
Seismic Design Standard E-030, on the contrary, we took this present job as
a reference to find the Seismic Demand that was used in the pushover study.

Theauthor of this thesis adjoined a FORTRAN language program, and it
serves to find the capacity curve of regular structures in floors and elevation,
idealizing the structure as a group of bent parallel plans. Likewise, a small
program to find the rotation- moment graphic of a section de armed concrete
is also introduced, which serves as a very useful tool for modeling the
behavior of all theelements of the example presented herein.

AGRADECIMIENTOS

Durante mis estudios recibí valiosa ayuda moral y material de familiares,
compañeros de clase profesores y personal administrativo, de quienes llevo
gratos recuerdos y agradecimientos.

Tuve el privilegio y la buena fortuna de elaborar la presente tesis bajo la
supervisión y asesoramiento del Doctor Carlos A. Zavala Toledo, mis...