modelamiento en sap 2000

8/10/2019 modelamiento en sap 2000

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Universidad Cesar Vallejo Facultad de Ingeniera Escuela de Ingeniera Civil

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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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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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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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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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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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


multiplicados por 0.75 R = 6.00.

CUADRO N 4.6.: Desplazamientos Laterales Reales de los P.D. de la Estructura Propuesta:


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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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


Cumple con la


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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Fig. N 4.21 Diagrama de Fuerzas Axiales en Columnas

Fig. N 4.22 Fuerzas Cortantes en Vigas


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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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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



CUADRO N 4.2.: Desplazamientos Laterales Reales de los C.M. de la estructura Propuesta:


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


Cumple con la


3 1,125.00 5.844 5.844 0.00519 CUMPLE


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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


Cumple con la


3 1,125.00 5.964 5.964 0.00530 CUMPLE


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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



CUADRO N 4.6.: Desplazamientos Laterales Reales de los P.D. de la Estructura Propuesta:


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


Cumple con la


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


Cumple con la


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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