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Anlisis y Diseo Estructural de 183 Saboya Pinedo, Wilber Aulas y Vivienda de la Asociacin Iglesia del Nazareno - Tarapoto
4.2.6. Modelamiento de la Estructura Utilizando Sap2000
4.2.6.1. Zona Pblica: AulasSe modelar la estructura principal de concreto armado. Para la
estructura principal se realizar un Modelamiento Dinmico 3D,
para la que se emplear el ANALISIS MODAL ESPECTRAL.
MODELAMIENTO DE LA ESTRUCTURA PRINCIPAL
Datos para el modelamiento:
fc = 210 Kg/cm2
fy = 4,200 Kg/cm2
a = 2400 Kg/m3 (peso especifico del concreto armado)
Col 1: 30x30 (Columnas interior)
Col 2: 30x50 (Columnas extremas de prticos interiores, en
vigas principales)
Col 3: 30x30 (Columnas extremas de prticos interiores, en
vigas secundarias)
Col 4: 30x30 (Columnas en esquina)
VP: 30x50 (Vigas Principales)
VS: 25x45 (Vigas Secundarias)
VB: 10x20 (Vigas de Borde- Voladizo)
VB: 25x20 (Vigas de Borde - Empotramiento de escaleras -)
Espectro de respuesta (calculado en el tem 4.2.5.1.4)
Valores de inercia (calculado en el tem 4.2.5.1.3)
Con estos dados procedemos a modelar la estructura en
Sap2000.
Definiendo el material; secciones, cargas, espectro de respuesta
y combinaciones de carga, tal como se muestra en las siguientes
ilustraciones:
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Anlisis y Diseo Estructural de 184 Saboya Pinedo, Wilber Aulas y Vivienda de la Asociacin Iglesia del Nazareno - Tarapoto
Fig. N 4.3 Definicin del material, secciones, cargas, espectro de respuesta.
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Luego se ingresan las cargas a cada uno de los elementos estructurales:
Fig. N 4.4 Carga Muerta
Fig. N 4.5 Carga Viva
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Fig. N 4.6 Carga de Sismo
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Fig. N 4.7 Definicin del material, secciones, cargas, espectro de respuesta.
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Luego se ingresan las cargas a cada uno de los elementos estructurales:
Fig. N 4.8 Carga Muerta
Fig. N 4.9 Carga Viva
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Fig. N 4.10 Carga de Sismo
4.2.7. Resultados Obtenidos del Anlisis con el Sap2000
4.2.7.1. Zona pblica: Aulas
4.2.7.1.1. Diagrama de Esfuerzos
A continuacin se presenta los esfuerzos obtenidoscon el programa Sap2000, tales como Momentos
Flectores, Fuerzas cortantes y Fuerzas Axiales.
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Anlisis y Diseo Estructural de 191 Saboya Pinedo, Wilber Aulas y Vivienda de la Asociacin Iglesia del Nazareno - Tarapoto
ESTRUCTURA PRINCIPAL
Fig. N 4.11 Diagrama de Momentos Flectores en Vigas.
Fig. N 4.12 Diagrama de Fuerzas Axiales en Columnas
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Fig. N 4.13 Fuerzas Cortantes en Vigas
4.2.7.1.2. Desplazamiento laterales en los centros de masa
DESPLAZAMIENTOS LATERALES EN LOS
CENTROS DE MASA (C.M.):
A continuacin se muestran los resultados obtenidos
del anlisis dinmico con las solicitaciones ssmicas
reducidas directas del programa, correspondiente al
estado actual de la estructura, el centro de masas en elnivel 2 no coincide con el nivel inferior, por lo cual,
en este nivel se trabajara solo con los puntos ms
desfavorables.
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Anlisis y Diseo Estructural de 193 Saboya Pinedo, Wilber Aulas y Vivienda de la Asociacin Iglesia del Nazareno - Tarapoto
Fig. 4.14 Desplazamiento del C.M. en el primer Nivel con los espectros UXX y UYY.
Fig. 4.15 Desplazamiento del C.M. en el Segundo Nivel con los espectros UXX y UYY.
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Fig. 4.16 Desplazamiento del C.M. en el Tercer Nivel con los espectros UXX y UYY.
CUADRO N 4.1.: Desplazamientos Laterales de los C.M. directos del Programa de la
estructura Propuesta:
NIVELUXX UYY
En X En Y En X En Y
Und. (cm.) (cm.) (cm.) (cm.)
3 1.362 0.00000 0.00000 1.136
En el cuadro siguiente se muestran los desplazamientos reales mximos,
multiplicados por 0.75 R = 6.00
CUADRO N 4.2.: Desplazamientos Laterales Reales de los C.M. de la estructura Propuesta:
NIVELUXX (En X) UYY (En Y)
Directos Reales Directos Reales
Und. (cm.) (cm.) (cm.) (cm.)
3 8.172 0.00000 0.00000 6.816
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4.2.7.1.4. Desplazamiento Laterales en los Puntos ms
Desfavorables (P.D)
A continuacin se muestran los resultados obtenidos
del anlisis dinmico con las solicitaciones ssmicas
reducidas directas del programa, correspondiente al
estado actual de la estructura, tomando para ello los
mximos desplazamientos en los puntos ms
desfavorables.
Fig. 4.17 Desplazamiento del punto ms desfavorable del Primer Nivel con el Espectro UXX y
UYY.
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Anlisis y Diseo Estructural de 197 Saboya Pinedo, Wilber Aulas y Vivienda de la Asociacin Iglesia del Nazareno - Tarapoto
Fig. 4.18 Desplazamiento del punto ms desfavorable del Segundo Nivel con el Espectro
UXX y UYY.
Fig. 4.19 Desplazamiento del punto ms desfavorable del Tercer Nivel con el
Espectro UXX y UYY.
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Anlisis y Diseo Estructural de 198 Saboya Pinedo, Wilber Aulas y Vivienda de la Asociacin Iglesia del Nazareno - Tarapoto
CUADRO N 4.5.: Desplazamientos Laterales de los P.D. directos del programa Estructura
Propuesta:
NIVELUXX UYY
PTO En X En Y PTO En X En Y
Und. (cm.) (cm.) (cm.) (cm.)
3 38 1.447 0.0000 38 1.063
2 29 1.310 0.0000 29 0.000000 0.959
1 4 0.571 0.0000 4 0.000000 0.742
En el cuadro siguiente se muestran los desplazamientos reales mximos,
multiplicados por 0.75 R = 6.00.
CUADRO N 4.6.: Desplazamientos Laterales Reales de los P.D. de la Estructura Propuesta:
NIVELUXX (En X) UYY (En Y)
PTO. Directos Reales PTO. Directos Reales
Und. (cm.) (cm.) (cm.) (cm.)
3 38 1.447 8.682 38 1.063 6.378
2 29 1.310 7.860 29 0.959 5.754
1 4 0.571 3.426 4 0.5753 3.452
4.2.7.1.5. Distorsin de Entrepiso en los Puntos ms
Desfavorables (P.D.)
En el cuadro siguiente se muestran los
desplazamientos reales, as como los desplazamientos
relativos de entrepiso, la correspondiente distorsin, y
la verificacin del cumplimiento con la distorsin
permitida segn la norma, que es igual a 0.007.
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Anlisis y Diseo Estructural de 199 Saboya Pinedo, Wilber Aulas y Vivienda de la Asociacin Iglesia del Nazareno - Tarapoto
CUADRO N 4.7.: Distorsin de Entrepisos de los P.D. Espectro UXX. Estructura
Propuesta:
NIVELUXX
Altura Despl. Despl. Relat.Distorsin
Cumple con la
Norma?Und. (cm.) (cm.) (cm.)
3 325 8.682 0.822 0.00253 CUMPLE
2 325 7.860 1.734 0.0053 CUMPLE
1 505 3.426 3.126 0.0062 CUMPLE
CUADRO N 4.8.: Distorsin de Entrepisos de los P.D. Espectro UYY. Estructura
Propuesta:
La estructura a porticada de concreto armado si cumple con los parmetros que
exige la norma E-O30, como se puede observar en los cuadros, las distorsiones
son menores a 0.007, por lo que se espera un comportamiento adecuado de la
estructura, con este sistema estructural, ante la accin de un sismo.
NIVELUYY
Altura Despl. Despl. Relat.Distorsin
Cumple con la
Norma?Und. (cm.) (cm.) (cm.)
3 325 6.378 0.624 0.00192 CUMPLE
2 325 5.754 2.329 0.0070 CUMPLE
1 505 3.452 3.452 0.00684 CUMPLE
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Anlisis y Diseo Estructural de 201 Saboya Pinedo, Wilber Aulas y Vivienda de la Asociacin Iglesia del Nazareno - Tarapoto
Fig. N 4.21 Diagrama de Fuerzas Axiales en Columnas
Fig. N 4.22 Fuerzas Cortantes en Vigas
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Anlisis y Diseo Estructural de 202 Saboya Pinedo, Wilber Aulas y Vivienda de la Asociacin Iglesia del Nazareno - Tarapoto
4.2.7.2.2. Desplazamiento laterales en los centros de masa
DESPLAZAMIENTOS LATERALES EN LOSCENTROS DE MASA (C.M.):
A continuacin se muestran los resultados obtenidos del
anlisis dinmico con las solicitaciones ssmicas reducidas
directas del programa, correspondiente al estado actual de la
estructura, el centro de masas en el nivel 2 no coincide con
el nivel inferior, por lo cual, en este nivel se trabajara solo
con los puntos ms desfavorables.
Fig. 4.23 Desplazamiento del C.M. en el primer Nivel con los espectros UXX y UYY.
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Anlisis y Diseo Estructural de 204 Saboya Pinedo, Wilber Aulas y Vivienda de la Asociacin Iglesia del Nazareno - Tarapoto
CUADRO N 4.1.: Desplazamientos Laterales de los C.M. directos del Programa de la
estructura Propuesta:
NIVELUXX UYY
En X En Y En X En Y
Und. (cm.) (cm.) (cm.) (cm.)
3 0.9740 0.00000 0.00000 0.9940
En el cuadro siguiente se muestran los desplazamientos reales mximos,
multiplicados por 0.75 R = 6.00
CUADRO N 4.2.: Desplazamientos Laterales Reales de los C.M. de la estructura Propuesta:
NIVELUXX (En X) UYY (En Y)
Directos Reales Directos Reales
Und. (cm.) (cm.) (cm.) (cm.)
3 5.844 0.00000 0.00000 5.964
4.2.7.2.3. Distorsin de Entrepiso en los Centros de Masa
En el cuadro siguiente se muestran los desplazamientos
reales, as como los desplazamientos relativos de entrepiso, la
correspondiente distorsin y la verificacin del
cumplimiento con la distorsin permitida segn la norma,
que es igual a 0.007.
CUADRO N 4.3.: Distorsin de Entrepisos de los C.M. Espectro UXX. EstructuraPropuesta:
NIVELUXX
Altura Despl. Despl. Relat.Distorsin
Cumple con la
Norma?Und. (cm.) (cm.) (cm.)
3 1,125.00 5.844 5.844 0.00519 CUMPLE
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Anlisis y Diseo Estructural de 205 Saboya Pinedo, Wilber Aulas y Vivienda de la Asociacin Iglesia del Nazareno - Tarapoto
CUADRO N 4.4.: Distorsin de Entrepisos de los C.M. Espectro UYY. Estructura
Propuesta:
4.2.7.2.4. Desplazamiento Laterales en los Puntos ms Desfavorables
(P.D.)
A continuacin se muestran los resultados obtenidos del
anlisis dinmico con las solicitaciones ssmicas reducidas
directas del programa, correspondiente al estado actual de la
estructura, tomando para ello los mximos desplazamientos
en los puntos ms desfavorables.
Fig. 4.26 Desplazamiento del punto ms desfavorable del Primer Nivel con el Espectro UXX
y UYY.
NIVELUYY
Altura Despl. Despl. Relat.Distorsin
Cumple con la
Norma?Und. (cm.) (cm.) (cm.)
3 1,125.00 5.964 5.964 0.00530 CUMPLE
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Anlisis y Diseo Estructural de 207 Saboya Pinedo, Wilber Aulas y Vivienda de la Asociacin Iglesia del Nazareno - Tarapoto
CUADRO N 4.5.: Desplazamientos Laterales de los P.D. directos del programa Estructura
Propuesta:
NIVELUXX UYY
PTO En X En Y PTO En X En Y
Und. (cm.) (cm.) (cm.) (cm.)
3 56 1.118 0.0000 56 0.000000 0.994
2 33 0.999 0.0000 33 0.000000 0.910
1 1 0.753 0.0000 1 0.000000 0.685
En el cuadro siguiente se muestran los desplazamientos reales mximos,
multiplicados por 0.75 R = 6.00
CUADRO N 4.6.: Desplazamientos Laterales Reales de los P.D. de la Estructura Propuesta:
NIVELUXX (En X) UYY (En Y)
PTO. Directos Reales PTO. Directos Reales
Und. (cm.) (cm.) (cm.) (cm.)
3 56 1.118 6.708 56 0.994 5.964
2 33 0.999 5.994 33 0.910 5.460
1 1 0.586 3.522 1 0.552 3.312
4.2.7.2.5. Distorsin de Entrepiso en los Puntos ms Desfavorables
(P.D.)
En el cuadro siguiente se muestran los desplazamientos
reales, as como los desplazamientos relativos de entrepiso, la
correspondiente distorsin, y la verificacin del
cumplimiento con la distorsin permitida segn la norma,
que es igual a 0.007.
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Anlisis y Diseo Estructural de 208 Saboya Pinedo, WilberAulas y Vivienda de la Asociacin
CUADRO N 4.7.: Distorsin de Entrepisos de los P.D. Espectro UXX. Estructura
Propuesta:
NIVELUXX
Altura Despl. Despl. Relat.Distorsin
Cumple con la
Norma?Und. (cm.) (cm.) (cm.)
3 315 6.708 0.7140 0.002 CUMPLE
2 315 5.994 2.472 0.0068 CUMPLE
1 495 3.522 3.522 0.0069 CUMPLE
CUADRO N 4.8.: Distorsin de Entrepisos de los P.D. Espectro UYY. Estructura
Propuesta:
La estructura aporticada de concreto armado si cumple con los parmetros que
exige la norma E-O30, como se puede observar en los cuadros, las distorsiones
son menores a 0.007, por lo que se espera un comportamiento adecuado de la
estructura, con este sistema estructural, ante la accin de un sismo.
NIVELUYY
Altura Despl. Despl. Relat.Distorsin
Cumple con la
Norma?Und. (cm.) (cm.) (cm.)
3 315 5.964 0.5040 0.0016 CUMPLE
2 315 5.460 2.148 0.0068 CUMPLE
1 495 3.312 3.312 0.0067 CUMPLE
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