Este documento presenta información sobre el análisis estático no lineal (Pushover) de estructuras de concreto reforzado. Explica que este análisis permite conocer el comportamiento elástico-plástico de una estructura al aplicar cargas laterales incrementales que simulan un sismo. También describe los pasos a seguir para realizar este tipo de análisis en programas como ETABS o SAP, así como el procedimiento para determinar la curva de capacidad y analizar los resultados.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL
MICAELA BASTIDAS DE
APURIMAC
FACULTAD DE INGENIERIA
“ESCUELAACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA
CIVIL”
CURSO: CONCRETO ARMADO
DOCENTE: ING. OSWALD CASAVERDE LOPEZ
TEMA:
INTEGRANTES:
• ABARCA PONCE EDSOM DAVID 181427
• VALENZUELA CONTRERAS SIXTO J. 181482
• AVALOS ARIAS KAREN 181429
• HUAMANRIMACHI HUAMAN NICOL M. 181453

2. ¿Qué es el análisis estático no-lineal o
PushOver?
Es un método que consiste en aplicar una
distribución vertical de carga lateral a la
estructura la cual debe incrementarse
monótonamente hasta que la estructura alcance
el máximo desplazamiento, mediante la grafica
del cortante en la base y el desplazamiento en el
tope de la estructura como se muestra en la
siguiente figura.
Es un método que nos permite conocer el
comportamiento elástico plástico, que aplica las
fuerzas que asemejan al de un sismo.

3. ¿Para qué se utiliza este tipo de
análisis?
Este análisis se utiliza para calcular los efectos de las
acciones sísmicas de sistemas disipativos que tienen un
comportamiento elástico-plástico.
Este análisis se aplica una carga lateral vertical al
modelo matemático que se incrementa monótonamente.
Esta carga se incrementa hasta que se alcanza la
respuesta pico de la estructura o más bien la máxima
respuesta de la estructura. La respuesta de la estructura
se representa mediante la grafica del cortante en la base
vs el desplazamiento en el tope de la estructura. Con este
proceso el modelo matemático deberá ser capaz de
capturar la no linealidad del material, ya que este es un
proceso incremental es posible obtener la información
detallada del comportamiento de cada elemento. Este
proceso permite capturar la secuencia de deformaciones
en los elementos o sea la secuencia de formación de
rotulas plásticas.

4. ¿Cuáles son las normas que se
emplean?
En estados unidos los documentos de referencia usados para desarrollar un análisis estático no
lineal o “Pushover Analysis” son el ATC-40 (Applied Technology Council) “Seismic Evaluation and
Retrofit of Concrete Building” y FEMA 356 (Federal Emergency Management Agency).

5. ¿Cuál es el procedimiento a seguir en
ETABS o SAP?
• Proceso Paso a Paso
para Determinar la
Curva de Capacidad
1. Crear un modelo computacional.
2. Clasificar los elementos primarios y secundarios.
3. Aplicar fuerzas laterales a la estructura en cada piso
4. Calcule las fuerzas en los elementos, para la combinación de
cargas verticales y horizontales.
5. Ajustar las fuerzas laterales para que por lo menos algunos
elementos alcancen el 10% de su resistencia.
6. Archivar o ir graficando el valor del cortante en la base vs el
desplazamiento en el tope del edificio,
7. Actualizar el modelo usando una rigidez más pequeña para
aquellos elementos que han alcanzado la fluencia.
8. Aplicar un nuevo incremento de la carga lateral a la estructura
actualizada hasta que otros elementos alcancen la fluencia.
9. Agregar el incremento de la carga lateral y el correspondiente
incremento del desplazamiento al total previo
10. Repetir los paso 7,8 y 9 hasta que la estructura alcance su límite
ultimo, es decir la inestabilidad por efecto
Proceso de Análisis No Lineal “Pushover” y Método del Espectro de Capacidad según ATC-40

6. • Proceso para Determinar la Demanda Sísmica
Proceso A
•Esta es la aplicación más directa, se basa en formulas que pueden ser
fácilmente programadas en hojas de cálculo
Proceso B
•Este método introduce una simplificación usando la curva de
capacidad bilineal que habilita o permite una solución relativamente
directa para determinar el punto de desempeño con un número
pequeño de iteraciones
Proceso C
•Este es un proceso puramente grafico, es el más conveniente cuando
los Cálculos se hacen manualmente, tiene menos transparencia que
los demás métodos

7. • Conversión de la curva de
capacidad a la curva de espectro
de capacidad.
Para usar el método del espectro de capacidad es
necesario convertir la curva de capacidad que está dada
en términos del cortante en la base y el desplazamiento
en el tope a otras coordenadas en función de aceleración
y desplazamientos espectrales
• Conversión del espectro
estándar a un espectro en
formato ADRS.
La aplicación de la técnica del espectro de capacidad
requiere que tanto la curva de capacidad como el
espectro de demanda sean ploteado en coordenadas de
aceleración espectral y desplazamiento espectral
(ADRS).
• Construcción Bilineal del
espectro de capacidad.
Para estimar el amortiguamiento efectivo en la
estructura, es necesario crear una representación
bilineal del espectro de capacidad

8. • Estimación del Amortiguamiento y
reducción del espectro creado con
un amortiguamiento de 5% del
crítico
El amortiguamiento que ocurre en una
estructura en el rango inelástico puede ser
visto como una combinación del
amortiguamiento viscoso inherente en la
estructura y el amortiguamiento histeretico
• Intersección del Espectro de
Capacidad y el espectro de Demanda
Calculo Usando el Proceso A. Este proceso de
iteración puede ser realizado a mano o sobre una
hoja de Excel para hacer converger el punto de
desempeño

9. • Modelo Utilizado para
Relación Momento
Curvatura.
1. Desarrollar el espectro elástico de un 5%, apropiado para la localización.
2. Transformar la curva de capacidad a espectro de capacidad.
3. Graficar las dos curvas en un mismo grafico.
4. Seleccionar un punto asumido inicial de desempeño por el método “Aproximación de igual
desplazamiento”
5. Desarrollar la representación bilineal del espectro de capacidad.
6. Calcular el factor los factores de reducción espectral.
7. Desarrolle el espectro de demanda reducido y graficar en el mismo gráfico
8. Determine si el espectro de demanda intercepta el espectro de capacidad en el punto, api, dpi, de lo
contrario verifique si el desplazamiento en el punto de intersección di, está dentro de la tolerancia
aceptable del dpi (0.95dpi < di < 1.05dpi)
9. Se selecciona un nuevo valor api, dpi y se regresa al paso 5.
10. El punto asumido api, dpi será el punto de desempeño (ap, dp), y el desplazamiento dp representa
el máximo desplazamiento que se espera en el terremoto.
El comportamiento de los elementos por lo general es
modelado usando la relación momento – curvatura, más
allá del rango lineal.
Calculo Usando
el Proceso A

10. ¿Cuál es el procedimiento a seguir en
ETABS o SAP?
Para seguir un procedimiento en el SAP
en esta ocasión, debemos tener las
características de la estructura, saber
cual es el sistema de pórticos, muros,
columnas y vigas.
Vamos a efectuar dos análisis el primero
contempla la no linealidad de los
elementos vigas y columnas, mientras
que el segunda presenta la no linealidad
tanto del sistema de pórticos como del
muro conjuntamente

11. PRIMER ANALISIS EVALUANDO LA RESPUESTA NO
LINEAL DE LAS VIGAS Y LAS COLUMNAS.
Paso I (Asignar las rotulas a los elementos vigas y columnas)
Paso II (Revisar las Rotulas que el Programa ha Generado
Automáticamente)
Paso V (Efectuar el Análisis Pushover)
Paso IV (Definición de los Casos de Carga Pushover)
(Unidades en Kip-in)
Paso III (Asignar una longitud donde trabaje la rotula sobre
el elemento.)

12. ANÁLISIS DE RESULTADOS.
•a. Deformación en cada
incremento de carga
lateral y secuencia de
formación de rotulas.
•b. Revisión de las
fuerzas en los elementos
en cada paso o
incremento de carga.
•c. Verificación de la
curva de capacidad
lateral global
d. Método del espectro
de capacidad según atc-
40
•e. Máxima respuesta
según el proceso de
FEMA 356.
•f. Verificación del
comportamiento gradual
de las rotulas en cada
paso.

13. SEGUNDO ANALISIS INCLUYENDO LA RESPUESTA NO LINEAL
DEL MURO EN EL ANALISIS PUSHOVER
Paso I (Definir unos
Materiales
Específicos para el
Análisis No Lineal
de los Muros)
Paso II (Se define
las Secciones de las
áreas que van a
representar las tres
secciones diferentes
de los muros para el
Análisis No Lineal)
Paso III (Asignar
las Propiedades No
Lineal a los Muros)
Paso IV (Analizar la
Estructura)

14. ANÁLISIS DE RESULTADOS.
a. Revisión de la curva de
capacidad.
•b. Método del espectro de
capacidad según atc-40
c. verificar como varia el
comportamiento no lineal de
los layer en el muro.

15. Diferencias entre el análisis estático lineal,
análisis estático no-lineal, Análisis dinámico
Lineal, Análisis Dinámico Modal Espectral,
Análisis Dinámico tiempo historia, Análisis
dinámico no lineal.

16. Tipos de Análisis
Sísmicos
Análisis Lineal
Análisis No
Lineal
Estático
 Fuerzas
Equivalentes
Dinámico
 Análisis Modal
Espectral
 Tiempo - Historia
Estático
 PushOver
Dinámico
 Tiempo – Historia
Incremental

17. Fuerzas Equivalentes
𝑉𝐵𝑎𝑠𝑒 =
𝑍𝑈𝐶𝑆
𝑅
𝑃
𝐹𝑖 = ∝𝑖× 𝑉

18. Análisis Modal Espectral
Toma en cuenta las
propiedades dinámicas de
la estructura, tales como
su forma de vibrar y la
contribución de cada
modo en la respuesta
para hallar los máximos
valores de las fuerzas y
desplazamientos usando
un espectro de diseño.

19. Análisis Estático No Lineal (PushOver)
Mismo objetivo que el análisis
lineal sólo que considera la
situación más cercana a la
realidad
• 𝐹 𝑢 = 𝐾 × 𝑢
• 𝐹 = 𝐾 𝑢 ∗ 𝑢

20. Análisis Tiempo - Historia
• Método de Newmark (1959);
relacionados a la ecuación de
movimiento forzado amortiguado.
• Demanda Sísmica: Usar varios
registros sísmicos (Acelerogramas).
• Análisis Dinámico Incremental:
Se aplica como aceleraciones en la base
de la estructura y estas se van
escalando para obtener la respuesta a
diversos niveles de peligro sísmico.

21. Análisis Estático No Lineal
• Un solo sentido y las rótulas se
producen de acuerdo al
incremento progresivamente de
las fuerzas horizontales
Análisis Dinámico No Lineal
• Los sentidos dependen de los
registros sísmicos y hay un
desplazamiento máximo que
genera simultáneamente las
rótulas

22. PÓRTICO DE DISEÑO

24. CARACTERÍSTICAS
• MATERIAL: CONCRETO ARMADO
• MEDIDA DEL PLANO: 19.15 m X 7.93 m
• LADRRILLO: Tipo KING KONG a maquina
• UBICACIÓN: Mza. "V" Lte. "38" Urb. ALAMEDA DEL PINAR II ETAPA-
COMAS

25. SECCIÓN DE COLUMNAS

26. SECCIÓN DE VIGAS