Análisis no lineal estático de estructuras y la norma E-030

Abstract

El motivo principal de la tesis es observar la utilidad del Análisis No Lineal Estático 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 de aceptación 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 las posibles 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 esta tesis, 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 momento-giro de una sección de concreto armado, una herramienta muy útil en la modelación del comportamiento de todos los elementos del ejemplo presentado.

The prime objetive of 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 el performance 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 building with 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. The author 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 the elements of the example presented herein.