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📈 Pushover: ¿qué hacemos realmente cuando ejecutamos un análisis estático no lineal? Del primer modo a la curva de capacidad: entendiendo qué hay detrás de un análisis pushover


Cuando escuchamos hablar de análisis pushover, muchas veces pensamos inmediatamente en un programa de cálculo estructural: definimos unas cargas laterales, asignamos rótulas, ejecutamos el análisis y obtenemos una curva de capacidad.

Pero detrás de esa gráfica existe mucho más.

Un análisis pushover no consiste simplemente en “empujar” un edificio hasta que falle. Es un procedimiento que permite estudiar cómo una estructura desarrolla su capacidad resistente cuando las acciones laterales aumentan progresivamente y algunos de sus componentes comienzan a abandonar el comportamiento elástico.

Y aquí aparecen varias preguntas fundamentales:

¿De dónde salen las fuerzas laterales?

¿Por qué se distribuyen de esa manera en los pisos?

¿Cuánto deben aumentar en cada paso?

¿Qué significan las rótulas?

¿Cómo se obtiene la curva de capacidad?

¿De dónde sale el desplazamiento objetivo?

Y, sobre todo:

¿Qué estamos haciendo realmente cuando ejecutamos un pushover?


🔎 ¿Qué es un análisis pushover?

El pushover, denominado en la NSR-10 como procedimiento no lineal estático de plastificación progresiva, es un procedimiento mediante el cual se aplican acciones laterales de manera incremental y se estudia la respuesta de la estructura a medida que estas aumentan.

La diferencia fundamental frente a un análisis lineal es que aquí permitimos representar el comportamiento inelástico de los componentes estructurales.

En un análisis lineal, normalmente trabajamos bajo la hipótesis de que existe una relación aproximadamente proporcional entre fuerzas y desplazamientos.

En cambio, en un análisis no lineal podemos estudiar qué sucede cuando determinados elementos alcanzan sus capacidades y comienzan a desarrollar deformaciones inelásticas.

La NSR-10 establece que el modelo debe representar adecuadamente la distribución de masa y rigidez y considerar los efectos de la no linealidad de los componentes para niveles de deformación que excedan el límite proporcional. También contempla los efectos P-Delta dentro del análisis.

🏗️ ¿Qué son los efectos P-Delta?

Los efectos P-Delta son efectos de segundo orden que aparecen cuando una estructura sometida a cargas verticales P experimenta desplazamientos laterales Δ.

Cuando un edificio se desplaza lateralmente durante un sismo, las cargas gravitacionales ya no actúan exactamente sobre el eje original de los elementos. Esa excentricidad genera un momento adicional aproximadamente igual a:

MP-Δ = P · Δ

Momento adicional producido por la carga axial y el desplazamiento lateral.

🔎 ¿Qué significa físicamente?

Imagina un edificio perfectamente vertical. Mientras permanece en esa posición, las cargas gravitacionales producen principalmente esfuerzos asociados a su posición original. Pero si durante un sismo el edificio se desplaza lateralmente, las mismas cargas verticales comienzan a producir momentos adicionales.

Estos momentos adicionales pueden aumentar las deformaciones y, a su vez, esas mayores deformaciones pueden incrementar nuevamente los efectos de segundo orden. Por eso, el efecto puede generar una especie de retroalimentación:

Carga vertical P → desplazamiento lateral Δ → momento adicional P·Δ → mayor demanda y deformación → posibles efectos adicionales de segundo orden.

⚠️ ¿Por qué es importante en un edificio?

Los efectos P-Delta pueden ser especialmente relevantes en estructuras altas, flexibles o con grandes desplazamientos laterales, así como cuando existen cargas gravitacionales importantes.

Si estos efectos son significativos, pueden aumentar los momentos y desplazamientos respecto al análisis de primer orden y reducir la estabilidad lateral de la estructura.

📐 ¿Y qué pasa en un análisis estructural?

En programas como ETABS, los efectos de segundo orden pueden incorporarse mediante un análisis que considere la interacción entre las cargas gravitacionales y la geometría deformada de la estructura.

Esto es importante porque la estructura real no responde solamente con base en su geometría inicial: cuando se deforma, cambia la manera en que actúan las cargas sobre ella.

💡 Idea clave:

Una estructura no solamente debe tener resistencia suficiente para soportar las cargas. También debe conservar una respuesta estable cuando esas cargas actúan sobre una estructura que ya se encuentra desplazada.

Por tanto, el objetivo no es simplemente obtener una fuerza máxima.

Queremos conocer cómo evoluciona la estructura mientras utiliza su capacidad.


📐 ¿Cómo se realiza un pushover?

Podemos imaginar el procedimiento como una cadena:

Modelo estructural

⬇️

Análisis modal

⬇️

Definición del patrón lateral

⬇️

Incremento progresivo de las acciones

⬇️

Formación de comportamiento inelástico

⬇️

Registro de fuerzas y desplazamientos

⬇️

Curva de capacidad

⬇️

Desplazamiento objetivo

⬇️

Evaluación del desempeño

Veamos cada etapa.


1. 🏗️ Primero necesitamos un modelo estructural adecuado

Antes de ejecutar cualquier pushover debemos tener un modelo que represente razonablemente la estructura que queremos evaluar.

Esto implica definir correctamente, entre otros aspectos:

  • geometría;
  • materiales;
  • secciones;
  • masas;
  • cargas;
  • condiciones de apoyo;
  • rigidez;
  • comportamiento de los elementos;
  • propiedades no lineales;
  • y efectos P-Delta cuando corresponda.

Esto parece obvio, pero es fundamental.

Un análisis no lineal no corrige automáticamente un modelo estructural mal planteado.

Podemos obtener una curva de capacidad perfectamente dibujada y, aun así, estar representando incorrectamente el comportamiento real de la estructura.


📚 ¿De dónde sale el criterio para aplicar las cargas?

Aquí llegamos a una de las partes más importantes.

La NSR-10, en su Apéndice A-3, establece que las fuerzas laterales deben aplicarse en el centro de masa de cada nivel y deben ser proporcionales a la distribución obtenida del análisis modal para el modo fundamental de respuesta en la dirección que se está considerando. Además, las cargas laterales deben incrementarse de manera monótona.

Es decir:

no inventamos una fuerza independiente para cada piso.

Primero obtenemos la forma modal correspondiente y con ella establecemos la distribución vertical del patrón lateral.

📐 Conceptualmente podemos expresarlo como:

Fi ∝ mi · ϕi

Donde:

  • Fi es la fuerza lateral asociada al nivel i.
  • mi representa la masa correspondiente al nivel.
  • ϕi representa la amplitud de la forma modal en ese nivel.

💡 En otras palabras: los niveles con mayor masa y mayor participación en el primer modo reciben una mayor proporción de la fuerza lateral aplicada en el análisis pushover.

La NSR-10 también define el vector característico de forma como la forma del primer modo en la dirección analizada, normalizada para tener amplitud unitaria en el nivel del punto de control.

¿Qué significa físicamente?

Que la distribución de las fuerzas intenta representar una forma de deformación compatible con el comportamiento dinámico predominante de la estructura.

Por eso, en un edificio típico, las fuerzas laterales suelen aumentar hacia los pisos superiores.


📈 ¿Cuánto aumenta la fuerza en cada paso?

Esta es una pregunta que suele generar confusión.

La NSR-10 no establece un porcentaje fijo, como 5 %, 10 % o 20 %, que obligatoriamente deba incrementarse en cada paso.

Lo que establece es que las cargas deben incrementarse monótonamente y que los incrementos deben ser suficientemente pequeños para permitir detectar cambios significativos en el comportamiento de los componentes, como fluencia, pandeo o falla. El primer incremento debe producir un comportamiento elástico.

📈 ¿Cómo representamos los incrementos de carga?

Por eso podemos representar cada paso del análisis mediante una secuencia creciente de fuerzas laterales:

V1, V2, V3, V4, …

De manera que:

V1 < V2 < V3 < V4

donde Vj representa la fuerza lateral total aplicada en el incremento j.

📋 ¿Qué registramos en cada paso?

En cada incremento del análisis se deben registrar, entre otros aspectos:

  • La fuerza lateral total Vj.
  • El desplazamiento lateral δj del punto de control.
  • Las fuerzas desarrolladas en los componentes estructurales.
  • Las deformaciones correspondientes de esos componentes.

💡 Idea clave: el pushover no analiza solamente cuánto aumenta la fuerza lateral. En cada incremento se observa también cómo se desplaza y cómo se deforma la estructura, permitiendo construir progresivamente su curva de capacidad.

Por tanto, no debemos confundir el incremento de carga de cada paso con el 150 % del desplazamiento objetivo.

Son conceptos completamente diferentes.

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🦴 ¿Qué son las rótulas plásticas?

A medida que aumentamos las acciones laterales, algunos elementos pueden alcanzar determinados límites de comportamiento.

Es entonces cuando comienzan a aparecer deformaciones inelásticas.

🏗️ ¿Qué son las deformaciones inelásticas?

Las deformaciones inelásticas son aquellas que se producen cuando un elemento estructural supera aproximadamente su límite elástico y comienza a experimentar deformaciones que no desaparecen completamente cuando se retira la carga.

En términos sencillos:

Carga → deformación elástica → fluencia → deformación inelástica

🔎 ¿Qué ocurre físicamente?

Mientras una estructura trabaja dentro del rango elástico, al retirar la carga puede recuperar prácticamente su geometría original. Pero cuando determinados elementos alcanzan su capacidad elástica, comienzan a desarrollarse deformaciones permanentes.

Durante un sismo, esto puede ocurrir en zonas previamente identificadas para disipar energía, por ejemplo mediante la formación de rótulas plásticas en vigas, columnas o elementos del sistema resistente.

📈 ¿Por qué son importantes en un pushover?

Precisamente porque el objetivo del análisis pushover es estudiar qué ocurre con la estructura más allá del comportamiento elástico.

A medida que aumenta el desplazamiento lateral, algunos elementos pueden alcanzar sus estados de fluencia y comenzar a desarrollar deformaciones inelásticas. El análisis permite observar cuándo aparecen, dónde se concentran y cómo evolucionan esas deformaciones.

⚠️ Importante: que aparezcan deformaciones inelásticas o rótulas plásticas no significa automáticamente que la estructura haya colapsado. Una estructura sismorresistente puede estar diseñada para desarrollar comportamiento inelástico y disipar energía antes de alcanzar estados cercanos al colapso.

💡 Una forma sencilla de entenderlo

Imagina una regla metálica. Si la flexionas ligeramente, al soltarla vuelve casi a su posición original: ese es un comportamiento principalmente elástico. Si la flexionas más allá de cierto límite, puede quedar deformada: allí aparece el comportamiento inelástico.

🎯 Idea clave:

Las deformaciones inelásticas muestran que la estructura ha comenzado a utilizar su capacidad más allá del rango elástico. En un análisis pushover, estudiar estas deformaciones permite entender cómo la estructura disipa energía y cómo evoluciona hacia estados de mayor daño o desempeño.

En los modelos de análisis no lineal estas zonas suelen representarse mediante rótulas plásticas.

Una rótula es una idealización del comportamiento de una zona del elemento donde pueden concentrarse deformaciones inelásticas.

Pero hay una idea que debemos dejar muy clara:

Que aparezca una rótula no significa que el edificio haya colapsado.

La formación de rótulas es precisamente parte del comportamiento que queremos estudiar.

Lo importante es saber:

¿Dónde aparecen?

¿En qué orden?

¿Qué deformación alcanzan?

¿Qué capacidad conservan?

¿Se desarrolla un mecanismo de comportamiento adecuado o uno potencialmente peligroso?

Por eso, analizar solamente el número de rótulas que aparecen no es suficiente.

Hay que analizar su secuencia y su estado de aceptación.


📸 Rótula plástica en el extremo de una viga de concreto reforzado. La concentración de fisuras y daño cerca de la conexión viga-columna es característica del desarrollo de deformaciones inelásticas. En un sistema dúctil, estas zonas pueden actuar como mecanismos de disipación de energía durante un sismo.


🏗️ ¿Qué significa físicamente?

Imaginemos que empujamos lateralmente un edificio.

Al principio, la estructura responde aproximadamente dentro del rango elástico.

Si retiramos la acción, gran parte de la deformación puede recuperarse.

Pero continuamos aumentando las acciones.

Algunos elementos alcanzan su capacidad.

Entonces comienzan las deformaciones inelásticas.

A medida que seguimos aumentando la acción lateral, pueden aparecer nuevas zonas de comportamiento inelástico y la estructura comienza a redistribuir fuerzas.

Esto nos permite estudiar algo fundamental:

La capacidad de una estructura no es solamente la fuerza máxima que puede soportar. También importa cómo llega hasta ella y qué sucede mientras se deforma.


📊 ¿Cómo se obtiene la curva de capacidad?

📈 La curva de capacidad

Aquí aparece el resultado más conocido del análisis pushover.

En cada paso del análisis tenemos:

Vj y δj

Es decir, obtenemos pares de valores de fuerza lateral y desplazamiento. Al representarlos gráficamente obtenemos la curva de capacidad.

Cortante basal V
Curva de capacidad
Desplazamiento del punto de control, δ

📐 ¿Qué representa cada eje?

↑ Eje vertical

V — Cortante basal o fuerza lateral total.
Representa la fuerza lateral total desarrollada por la estructura.

→ Eje horizontal

δ — Desplazamiento del punto de control.
Representa cuánto se desplaza lateralmente el punto de control.

🔎 ¿Qué nos cuenta la curva?
Al comienzo, la curva presenta una pendiente relativamente pronunciada, asociada al comportamiento inicialmente elástico de la estructura. Conforme aumentan los desplazamientos y aparecen deformaciones inelásticas, la rigidez efectiva puede disminuir y la pendiente de la curva cambia.

💡 Idea clave:

La curva de capacidad relaciona la fuerza lateral total que desarrolla la estructura con el desplazamiento lateral de su punto de control.

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🎯 ¿Y qué es el desplazamiento objetivo?

🎯 ¿Qué es el desplazamiento objetivo?

Aquí llegamos a una parte que muchas veces se pasa por alto.

La NSR-10 no solamente establece que debemos obtener una curva de capacidad. También establece un procedimiento para determinar el desplazamiento objetivo.

δT

Desplazamiento objetivo

Este representa una estimación del desplazamiento máximo esperado del punto de control para el sismo considerado, de acuerdo con el procedimiento establecido en la NSR-10.

📐 ¿Cómo se calcula?

La NSR-10 establece la siguiente expresión:

δT = C0 C1 Sa ( Te ) 2 g

🔎 ¿Qué significa cada término?

  • C0 → factor de modificación que relaciona la respuesta del punto de control con la respuesta del sistema equivalente.
  • C1 → factor que considera la respuesta inelástica de la estructura.
  • Sa → aceleración espectral correspondiente al período efectivo.
  • Te → período fundamental efectivo de la estructura.
  • g → aceleración de la gravedad.

💡 Lo importante aquí es entender que Te no es simplemente el período fundamental elástico T1. En el procedimiento del pushover se determina un período efectivo asociado al comportamiento idealizado de la estructura.

🌎 ¿De dónde sale Sa?

La aceleración espectral Sa se obtiene conforme al procedimiento indicado en la Sección A.2.6 de la NSR-10, evaluando el espectro correspondiente para el período efectivo Te.

Por eso, el desplazamiento objetivo no aparece de manera aislada: está relacionado con la demanda sísmica, el espectro de respuesta y las características dinámicas efectivas de la estructura.

⚠️ Ojo con esta idea: el desplazamiento objetivo no es simplemente “el punto donde termina la curva de capacidad”. Es una demanda de desplazamiento que posteriormente se utiliza para interpretar hasta dónde debe estudiarse la respuesta de la estructura.

🎯 Idea clave:
La curva de capacidad nos dice qué puede hacer la estructura. El desplazamiento objetivo nos ayuda a estimar hasta dónde podría ser exigida por el sismo considerado.


📐 ¿Y de dónde sale el período efectivo?

📐 De la curva de capacidad al período efectivo

Aquí el procedimiento se vuelve todavía más interesante.

La NSR-10 establece una curva bilineal ajustada a la curva de capacidad obtenida mediante el análisis pushover.

📈 ¿Qué condiciones debe cumplir la idealización?

  1. El primer segmento debe coincidir con la curva de capacidad al 60 % de la capacidad efectiva de fluencia.
  2. El segundo segmento debe coincidir con la curva de capacidad en el desplazamiento objetivo.
  3. El área bajo la curva bilineal debe ser igual al área bajo la curva de capacidad entre el origen y el desplazamiento objetivo.

💡 ¿Para qué hacemos esta idealización?

La curva real obtenida del pushover puede tener una forma compleja. La curva bilineal permite representarla mediante un modelo simplificado del comportamiento de la estructura, a partir del cual se determinan parámetros como la resistencia efectiva de fluencia Vy y el desplazamiento efectivo de fluencia δy.

📊 A partir de esta idealización obtenemos:

Vy

Resistencia efectiva
de fluencia

δy

Desplazamiento efectivo
de fluencia

⏱️ ¿Cómo obtenemos el período efectivo?

Una vez obtenidos estos parámetros, la NSR-10 establece:

Te = T1 V1 / δ1 Vy / δy

🔎 ¿Qué significa cada término?

  • Te → período fundamental efectivo de la estructura.
  • T1 → período fundamental obtenido inicialmente del análisis modal.
  • V1 → fuerza lateral total correspondiente al primer incremento de carga.
  • δ1 → desplazamiento del punto de control correspondiente al primer incremento.
  • Vy → resistencia efectiva de fluencia obtenida de la idealización bilineal.
  • δy → desplazamiento efectivo de fluencia.

⚠️ Ojo con esto: el período efectivo Te no es simplemente el período inicial T1 obtenido del análisis modal.

El procedimiento incorpora la respuesta no lineal mediante la relación entre la rigidez inicial y la rigidez efectiva asociada a la curva bilineal. Por eso, Te está relacionado con el estado efectivo de respuesta de la estructura.

🎯 Idea clave:
La curva de capacidad se idealiza mediante una curva bilineal para obtener Vy y δy. Con estos parámetros y la respuesta del primer incremento se determina el período efectivo Te, que posteriormente interviene en el cálculo del desplazamiento objetivo.

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⚠️ ¿Hasta dónde debe continuar el pushover?

📈 ¿Hasta dónde debe continuar el análisis pushover?

Aquí encontramos otro criterio importante del procedimiento establecido por la NSR-10.

El análisis debe continuar hasta que el desplazamiento del punto de control alcance por lo menos el 150 % del desplazamiento objetivo.

δmax ≥ 1.50 · δT

Desplazamiento máximo alcanzado ≥ 150 % del desplazamiento objetivo

💡 Veámoslo con un ejemplo

Supongamos que el desplazamiento objetivo obtenido para nuestra estructura es:

δT = 10 cm

Desplazamiento objetivo

Entonces, el análisis debe continuar como mínimo hasta:

δmax ≥ 15 cm

1.50 × 10 cm = 15 cm

⚠️ ¡Pero cuidado con interpretar el 150 %!

Esto NO significa que cada incremento de carga deba ser del 50 %.

El 150 % corresponde al desplazamiento máximo mínimo que debe alcanzar el análisis. No corresponde al tamaño de cada incremento de carga.

📏 150 %

Define hasta qué desplazamiento mínimo debe continuar el análisis.

📈 Incrementos

Definen cómo se va aumentando progresivamente la acción lateral durante el análisis.

🛡️ ¿Y qué ocurre con el 125 %?

Aquí aparece otro criterio que no debemos confundir con el anterior.

La NSR-10 establece que la estructura debe diseñarse de manera que la fuerza lateral total aplicada no disminuya para desplazamientos del punto de control menores o iguales al 125 % del desplazamiento objetivo.

δ ≤ 1.25 · δT

Dentro de este rango, la fuerza lateral total aplicada no debe disminuir.

📊 Para entenderlo visualmente

100 %
δT
125 %
1.25 δT
150 %
1.50 δT

🎯 Idea clave:
El 125 % y el 150 % cumplen funciones diferentes. El primero establece un criterio sobre la fuerza lateral hasta 1.25 δT, mientras que el segundo establece que el análisis debe alcanzar como mínimo 1.50 δT.


🌎 ¿Y dónde entra la demanda sísmica?

Hasta aquí hemos hablado principalmente de capacidad.

La curva de capacidad nos muestra:

¿Qué puede desarrollar la estructura?

Pero necesitamos otra pregunta:

¿Qué le exige el terremoto?

Eso corresponde a la demanda sísmica.

La demanda se obtiene a partir de la caracterización sísmica correspondiente y del espectro de respuesta establecido según la normativa o metodología adoptada.

🌎 La NSR-10 utiliza la aceleración espectral Sa, entre otros parámetros, para determinar el desplazamiento objetivo δT.

Por eso debemos distinguir:

🏗️ Capacidad

Lo que la estructura puede desarrollar.

🌎 Demanda

Lo que el movimiento sísmico puede exigir.

🎯 Desempeño

La respuesta de la estructura frente a esa demanda.


🟢🟡🔴 ¿Y dónde entran IO, LS y CP?

Una vez que conocemos la respuesta de la estructura, podemos interpretar el desempeño mediante los criterios de aceptación correspondientes a la metodología que estamos utilizando.

Entre los niveles utilizados ampliamente en evaluación sísmica están:

🟢 IO — Ocupación Inmediata

Daño relativamente limitado y conservación amplia de la capacidad estructural.

🟡 LS — Seguridad de Vida

Daño importante y comportamiento inelástico significativo, pero se busca conservar la estabilidad necesaria para proteger la vida.

🔴 CP — Prevención de Colapso

Daño severo y capacidad residual limitada, pero se busca evitar el colapso global.

Y aquí hay que ser muy cuidadosos:

IO, LS y CP no son simplemente tres porcentajes de la curva de capacidad.

Son estados de desempeño asociados a criterios de aceptación y comportamiento estructural.

🟢🟡🔴 ¿Dónde entran IO, LS y CP?

Una vez conocida la respuesta de la estructura, podemos interpretar su desempeño mediante los criterios de aceptación correspondientes a la metodología utilizada.

De manera conceptual, los niveles de desempeño pueden visualizarse sobre la respuesta estructural de la siguiente forma:

Cortante basal V
🟢 IO
🟡 LS
🔴 CP
Ocupación inmediata
Seguridad de vida
Prevención de colapso
Desplazamiento lateral del punto de control

🟢 IO — Ocupación Inmediata

Corresponde a un estado de desempeño asociado con daño relativamente limitado y conservación amplia de la capacidad estructural, de acuerdo con los criterios de aceptación de la metodología empleada.

🟡 LS — Seguridad de Vida

Representa un nivel de daño más importante, con comportamiento inelástico significativo, pero en el que se busca conservar la estabilidad necesaria para proteger la vida de los ocupantes.

🔴 CP — Prevención de Colapso

Corresponde a un estado de daño severo y capacidad residual limitada, en el que todavía se busca evitar el colapso global de la estructura.

⚠️ Una aclaración fundamental

IO, LS y CP no son simplemente tres porcentajes de la curva de capacidad.

Son estados de desempeño definidos mediante criterios de aceptación que consideran el comportamiento y daño de los componentes estructurales, de acuerdo con la metodología de evaluación utilizada.

🎯 Idea clave:
La curva nos muestra cómo responde la estructura. Los niveles IO, LS y CP nos ayudan a interpretar qué significa esa respuesta en términos de desempeño estructural.


⚠️ Errores frecuentes al interpretar un pushover

❌ “El pushover consiste en aplicar un 10 % más de fuerza en cada paso.”

No existe ese porcentaje fijo como regla general de la NSR-10.

Los incrementos deben ser suficientemente pequeños para capturar cambios importantes del comportamiento.

❌ “Si aparecen rótulas, el edificio está colapsando.”

No necesariamente.

Las rótulas representan comportamiento inelástico y deben interpretarse según su ubicación, deformación y criterios de aceptación.

❌ “La curva de capacidad es la demanda sísmica.”

No.

La curva representa la capacidad de la estructura.

❌ “El período modal y el período efectivo son exactamente lo mismo.”

No necesariamente.

📐 La NSR-10 establece un procedimiento específico para obtener el período efectivo Te a partir de la curva de capacidad idealizada.

❌ “Si ETABS me dio una curva bonita, el edificio ya está evaluado.”

Tampoco.

El programa realiza los cálculos, pero la selección del modelo, las propiedades, el patrón de carga, las rótulas, los criterios de aceptación y la interpretación de los resultados requieren criterio de ingeniería.

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💡 Ejemplo sencillo

Imaginemos un edificio de cinco pisos.

Primero realizamos el análisis modal y obtenemos el primer modo en la dirección X.

A partir de esa forma modal establecemos el patrón de fuerzas laterales.

Comenzamos el análisis.

Paso 1

La estructura responde aproximadamente en el rango elástico.

Paso 2

Aumentamos las acciones laterales.

Paso 3

Una viga alcanza su capacidad y comienza a desarrollar comportamiento inelástico.

Paso 4

Continúa el incremento y aparecen nuevas rótulas.

Paso 5

La estructura redistribuye fuerzas y continúa desplazándose.

Paso 6

Se alcanza un estado de mayor demanda y aparecen nuevos mecanismos.

📊 Del análisis a la curva de capacidad

En cada paso del análisis obtenemos un par de valores que describen la respuesta de la estructura:

Vj
Fuerza lateral total
y
δj
Desplazamiento del punto de control

Con todos esos resultados construimos la curva de capacidad, relacionando la fuerza lateral total con el desplazamiento del punto de control.

Vj + δj
Curva de capacidad
Idealización bilineal
Te y δT

Posteriormente obtenemos la idealización bilineal y los parámetros necesarios para determinar el período efectivo Te y el desplazamiento objetivo δT.

💡 Ejemplo sencillo

Supongamos que el desplazamiento objetivo obtenido para la estructura es:

δT = 10 cm

El análisis debe continuar por lo menos hasta alcanzar el 150 % del desplazamiento objetivo.

1.50 × 10 cm = 15 cm
δmax ≥ 15 cm

⚠️ Importante: los 15 cm representan el desplazamiento máximo mínimo que debe alcanzar el análisis. No significa que cada incremento de carga deba aumentar en un 50 %.

🎯 Idea clave:
El pushover parte de los pares (Vj, δj), con los cuales se construye la curva de capacidad. A partir de ella se realiza la idealización bilineal y se obtienen los parámetros necesarios para determinar Te y δT.

Después podremos estudiar la respuesta obtenida y compararla con la demanda sísmica correspondiente para interpretar el desempeño de la estructura.


🎯 Conclusión

Un análisis pushover no es simplemente una opción dentro de un programa de cálculo.

Detrás de una curva de capacidad existe toda una cadena de decisiones:

Modelo estructural

⬇️

Análisis modal

⬇️

Primer modo y vector de forma

⬇️

Patrón de cargas laterales

⬇️

Incrementos monotónicos

⬇️

Respuesta inelástica

⬇️

Rótulas y mecanismos

⬇️

Curva de capacidad

⬇️

Curva bilineal y período efectivo

⬇️

Desplazamiento objetivo

⬇️

Demanda sísmica

⬇️

Evaluación del desempeño

Por eso, cuando ejecutamos un pushover, la pregunta no debería ser simplemente:

“¿Qué curva me dio el programa?”

La pregunta verdaderamente importante es:

Un análisis pushover no consiste simplemente en ejecutar un procedimiento en ETABS y obtener una curva. Detrás de cada punto de esa curva existe una secuencia de decisiones y criterios: la distribución de las fuerzas laterales, los incrementos de carga, la formación de rótulas plásticas, la idealización bilineal, el período efectivo, el desplazamiento objetivo y, finalmente, la interpretación del desempeño estructural.

Por eso, la pregunta que realmente debemos hacernos no es solamente “¿qué curva me dio el programa?”, sino:

“¿Qué significa esa curva y de dónde salió cada uno de los criterios utilizados para obtenerla?”

Porque entender un pushover no es aprender dónde hacer clic en el programa. Es comprender qué representa físicamente cada resultado, qué criterio lo sustenta y qué podemos concluir realmente sobre el comportamiento de la estructura. 🏗️📈

“No se trata de obtener una curva; se trata de entender qué nos está contando la estructura a través de ella.” ❤️‍🔥

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