Evaluación del diseño por desempeño de una vivienda aporticada en diferentes zonas sísmicas mediante el análisis pushover y los parámetros FEMA 440

Abstract

El presente trabajo tiene como finalidad evaluar el desempeño sísmico de una vivienda aporticada ubicada en distintas zonas sísmicas del Perú mediante el análisis no lineal pushover, empleando los lineamientos de desempeño establecidos por FEMA 440. El estudio se orienta a demostrar la utilidad del análisis no lineal como herramienta de evaluación del comportamiento estructural en edificaciones existentes, complementando al análisis lineal planteado por la Norma Técnica E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). Se desarrolla el análisis lineal para comprobar el cumplimiento de los criterios normativos, principalmente el control de derivas inelásticas. Los resultados mostraran si la edificación cumple los límites establecidos por la normativa, por lo que se determinara su comportamiento lineal bajo el marco regulatorio peruano. No obstante, este procedimiento parte del supuesto de comportamiento elástico y no permite identificar la secuencia de daño ni la reserva de capacidad más allá del punto de diseño. Además, aplica el análisis no lineal pushover para determinar la curva de capacidad de la edificación y establecer el punto de desempeño mediante el método ADRS de FEMA 440. Los resultados permiten identificar el inicio de la inelasticidad y la formación progresiva de rótulas plásticas en los elementos estructurales, evidenciando mecanismos de daño que no son visibles con el análisis lineal. Finalmente se determina que el análisis pushover aporta información más detallada del desempeño real de la estructura y representa una herramienta valiosa para la evaluación sísmica de edificaciones existentes, con potencial para complementar los procedimientos de la Norma E.030.

This study aims to evaluate the seismic performance of a framed house located in different seismic zones of Peru using nonlinear pushover analysis, employing the performance guidelines established by FEMA 440. The study seeks to demonstrate the usefulness of nonlinear analysis as a tool for evaluating the structural behavior of existing buildings, complementing the linear analysis proposed by Technical Standard E.030 of the National Building Regulations (RNE). The linear analysis is developed to verify compliance with the regulatory criteria, primarily the control of inelastic derivatives. The results will show whether the building meets the limits established by the regulations, thus determining its linear behavior under the Peruvian regulatory framework. However, this procedure assumes elastic behavior and does not allow for the identification of the damage sequence or the capacity reserve beyond the design point. Furthermore, nonlinear pushover analysis is applied to determine the building's capacity curve and establish the performance point using the FEMA 440 ADRS method. The results allow for the identification of the onset of inelasticity and the progressive formation of plastic hinges in the structural elements, revealing damage mechanisms that are not visible with linear analysis. Finally, it is determined that pushover analysis provides more detailed information on the actual performance of the structure and represents a valuable tool for the seismic evaluation of existing buildings, with the potential to complement the procedures of Standard E.030.