Breve Curso Cypecad

Curso de introducción al cálculo de estructuras con CYPE

CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE

HORMIGÓN ARMADO

Licencias de software:

http://descargas.cype.es

Versión profesional: Permite usar libremente los módulos adquiridos por el usuario. Requiere un dispositivo de protección (“llave”)

Versión After Hours: Permite trabajar libremente con todos los programas de CYPE Ingenieros entre las 22:00 h y las 8:00 h de lunes a viernes y durante todo el día los sábados y domingos. Necesita una conexión permanente a Internet.

Licencia temporal: Permite el acceso temporal a los programas mediante una clave facilitada por CYPE Ingenieros. Está concebida para impartir cursos.

Versión de evaluación: Permite usar libremente el software de CYPE Ingenieros durante 10 días, no necesariamente consecutivos. Se requiere una conexión permanente a Internet.

Conjunto de aplicaciones informáticas, desarro-lladas por la empresa CYPE Ingenieros, para efectuar los cálculos constructivos, instalaciones y presupuestación en proyectos de Ingeniería y Arquitectura

CYPE:

Diseño, dimensionamiento y cálculo de estructuras de hormigón armado (o mixtas) compuestas por: pilares, pantallas y muros, vigas, cimentaciones (losas, zapatas y encepados) y forjados (unidireccionales, reticulares, placas aligeradas y losas macizas).

CYPECAD:

• Permite también la introducción de barras metálicas. • Permite el cálculo exclusivo de cimentaciones.

Generar la estructura

Introducción de cargas

Combinaciones de acciones

Cálculo

Correcciones

Obtención de resultados: Listados y planos

NO

El análisis de las solicitaciones se realiza mediante un cálculo matricial en 3D, asumiendo un comportamiento elástico y lineal de los diferentes elementos que constituyen la estructura (pilares, vigas, muros y forjados).

Se establece la compatibilidad de deformaciones en todos los nudos, considerando 6 grados de libertad.

Condiciones de contorno: Coacciones en los nudos e indeformabilidad del plano de cada planta.

}

{

}

{

]

[

K

u

f

Ecuación matricial de equilibrio global:

Procedimiento de cálculo

Apuntes de cálculo matricial:

Procedimiento para la resolución

de estructuras con CYPECAD

Creación de una obra nueva

Definición de la geometría del edificio

Plantas – Pilares – Vigas y muros – Forjados – Cimentaciones

Introducción de las cargas Cálculo de la estructura

Revisión de los armados efectuados por el programa Salida de listados de resultados y/o planos

Datos generales de obra (Materiales, recubrimientos, coeficientes, etc.)

Interfaz gráfica de CYPECAD

Menús desplegables

Barra de herramientas principal Barra de herramientas secundaria

Opciones de configuración

del programa

M.K.S.: Metro – Kilopondio – Segundo

Sistema Internacional: Metro – Newton – Segundo

1 kp = 9,81 N ≈ 10 N = 0,01 kN 1 t = 10 kN

SISTEMAS DE UNIDADES:

PLANOS:



En Obra / Datos generales

Datos relativos al terreno de cimentación

DEFINICIÓN DE PLANTAS

Menú: „Introducción‟

„Plantas/Grupos‟

•

Acciones permanentes (G):

Actúan en todo momento y son

constantes en magnitud y posición (

peso propio de la

es-tructura, elementos constructivos, accesorios e

insta-laciones fijas

).

•

Acciones variables (Q):

Pueden actuar, o no, sobre la

estructura (

sobrecargas de uso

,

sobrecarga de tabiquería

,

viento y nieve

).

•

Acciones accidentales (A):

Muy baja posibilidad de

actuación, pero gran intensidad (

acciones sísmicas,

impac-tos y explosiones

).

Clasificación de las acciones

(EHE, Art. 9)

INTRODUCCIÓN DE CARGAS

a) Peso propio de pilares, vigas y forjados (Introducidos automáticamente).

b) Solados, revestimientos y falsos techos.

INTRODUCCIÓN DE CARGAS

a) Sobrecargas uso superficial y sobrecarga de tabiquería (Q). b) Sobrecargas de uso lineal (Balcones y barandillas).

c) Sobrecarga de nieve (Sobrecarga separada).

d) Sobrecarga de viento.

c) Peso de cerramientos. d) Escaleras.

e) Maquinas, materiales almacenados, etc.

Cargas en CYPECAD

Sobrecargas variables:

Cargas muertas o permanentes (CM):

a) Sismo.

SU = 1 kN/m

1 _{2 3 4}

5 6 7

8 9 10

 Introducción directa:

 Introducción por coordenadas:

 Introducción utilizando una plantilla:

INTRODUCCIÓN DE PILARES

Pinchando en pantalla, y modificando posteriormente las coordenadas.

Empleando un fichero de apoyo (*.DXF) Una vez situado el primer pilar, se

introducen consecutivamente las cotas numéricas de los siguientes.

TRABAJO CON FICHEROS DXF

 Se generan en AUTOCAD

Archivos del tipo: DXF AutoCAD 2000)

1.

Estructurar la información en capas:

Capa 1: Ejes de pilares. Capa 2: Contornos.

Capa 3: Otros detalles.

2.

Situar convenientemente el origen de

coordenadas del dibujo:

Herramientas / SPC nuevo / Origen

 Previamente a importar el archivo desde CYPECAD

, deben

realizarse en AutoCAD al menos dos operaciones:

PROCEDIMIENTO RECOMENDADO:

1º) Se generan todos los pilares sin diferenciar sus

características.

2º)

Se definen las características de los “pilares tipo”.

3º) Se copian las características de cada pilar tipo a

todos los que las tienen iguales.

INTRODUCCIÓN DE PILARES

Lado o diámetro ≥ 25 cm. (EHE, Art. 55)

Incrementos de 5 cm.

TIPOLOGÍAS DE VIGAS EN CYPECAD

Vigas planas: Su canto coincide con el del forjado, evitando resaltos. Dado que su canto es limitado (Baja rigidez), existe riesgo de

flechas excesivas.

Vigas descolgadas: Su canto es mayor que el del forjado del que sobresalen. Pueden ser rectangulares o en forma de T.

Vigas de celosía: Vigas con ferralla prefabricada.

Vigas pretensadas: Vigas prefabricadas con armadura pretensada.

Zuncho no estructural o límite: Elementos de borde en forjados o losas en voladizo.

Simulación de apoyo en muro

Vigas metálicas: Perfiles de acero laminado

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS

Vigas planas:

Cantos mínimos según artículo 50.2.2.1 EHE

Anchura:

Alineaciones que soporten paños a ambos lados: L/10 m Alineaciones con paños a un solo lado: (L/10 – 0,10) m Alineaciones que no soporten paños: 0,25 – 0,30 m

Vigas descolgadas:



Anchura:

- Entre 0,25 y 0,35 metros.



Canto de la viga:

INTRODUCCIÓN DE VIGAS

PROCEDIMIENTO RECOMENDADO:

1º) Entrada de vigas / Vigas muros / Entrar viga.

- INTRODUCCIÓN SIMPLE vs. CONTINUA - SELECCIÓN OPCIONES DE AJUSTE

2º) Opciones de edición de vigas.

- AJUSTAR: Para enrasar las vigas a una de las caras del pilar. - BORRAR: Eliminar una viga.

- PROLONGAR: Sirve para aumentar la longitud de una viga ya creada.

- ASIGNAR VIGA: Copiar las características de una viga a otras.

- EDITAR: Hacer cambios de geometría, tipo de viga, etc.

- POLIVIGAS: Sirve para agrupar vigas de forma que los cambios

geométricos se apliquen a todas las agrupadas.

Losas apoyadas en el terreno

TIPOLOGÍAS DE FORJADOS

Placas alveolares: Son placas prefabricadas con armaduras pretensadas y alma aligerada mediante alvéolos.

Forjado reticular: Formado por nervios en dos direcciones perpendiculares entre sí, con casetones desechables entre ellos.

Losas mixtas: Sobre chapas que actúan como encofrado perdido.

Forjado unidireccional: Constituido por nervios

resistentes en una única dirección (viguetas) con piezas de relleno entre ellos (bovedillas).

4

1408

,

4

L

q

C

L

h

FORJADOS UNIDIRECCIONALES: PREDIMENSIONAMIENTO

Canto mínimo forjados de viguetas:

CREACIÓN Y GESTIÓN DE PAÑOS DE

FORJADO EN CYPECAD

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1. Entrar paño: Se abre un cuadro de diálogo preguntando el tipo de forjado.

2. Borrar paño: Para eliminar un forjado y dejar en su lugar un espacio hueco.

3. Cambiar el punto de paso de las viguetas.

4. Cambiar la disposición de las viguetas.

5. Editar el paño seleccionado.

6. Copiar características de un paño a otros.

7. Detallar casetones (En forjados reticulares) 8. Momentos mínimos.

9. Ambiente (Para viguetas pretensadas o placas aligeradas) 10. Coeficiente de empotramiento.

11. Proceso constructivo.

12 y 13. Crear viguetas dobles.

Para introducir un forjado inclinado, debemos dibujar su proyección hori-zontal. El contorno estará delimitado por vigas planas.

FORJADOS INCLINADOS

Proceso de creación de un forjado inclinado.

1. Definir adecuadamente los grupos de plantas. Es aconsejable un dibujo del alzado o sección del edificio con todas las cotas.

2. Introducir todos los forjados horizontales, excepto los inclinados. 3. Asignar las vigas comunes (en el menú vigas).

4. Introducir todos los forjados que vayan a ser inclinados. Se recomienda que las vigas del perímetro de los paños inclinados sean planas. Es aconsejable

disponer de un DXF donde estén trazadas las líneas de corte de los diferentes planos inclinados. Las vigas de separación o transición de estos planos, se introducirán ajustando a ejes sobre dicha línea de corte del DXF.

5. Crear todos los planos inclinados. 6. Asignar los planos inclinados.

Casos de forjados inclinados

Caso 2 Caso 1

Las opciones del menú cimentación,

sólo

se activan cuando el

usua-rio se encuentra en la planta 0 donde está el arranque de pilares,

siempre que aquéllos fueran definidos con vinculación exterior.

CIMENTACIONES

TIPOLOGÍAS POSIBLES

c)

Losas de cimentación:

Desde las opciones de forjados.

a)

Zapatas de hormigón en masa.

Zapatas de hormigón armado.

Menú: Vigas-Muros / Editar vigas Pilares / Editar

 Comprobar y efectuar cambios en el armado:

Si sólo se efectúan cambios en el armado, NO es

necesario volver a calcular la estructura. Si se cambian las dimensiones de los

elementos debe recalcularse la estructura.

COMPROBACIÓN DE LOS CÁLCULOS (II)

LISTADO DE DATOS Y RESULTADOS

2º) Los listados se pueden ver en pantalla o generar en forma de archivos txt, pdf o rtf:

TXT: Fichero de texto estándar. RTF: Editable en Word.

PDF: Legible en Acrobat.

1º) Acceder al menú general de listados.

Algunos listados ofrecen opciones de selección adicionales

OBTENCIÓN DE PLANOS EN CYPECAD (I)

1º) Antes de generar planos, conviene revisar las opciones generales de configuración de planos.

2º) Acceder al menú de planos de CYPECAD.

Crear un nuevo plano. Borrar un plano existente. Copiar un plano.

Editar un plano para hacer cambios en él.

OBTENCIÓN DE PLANOS EN CYPECAD (II)

3º) Seleccionar el tipo de plano a realizar y configurar a gusto. Tipos de planos que pueden generares en CYPECAD.

a) Armado de pilares: Medición y diámetro de las armaduras.

Pilares metálicos y placas de anclaje.

b) Plantas del edificio

b.1) REPLANTEO: Dibuja vigas, pilares (ref.) y los forjados con su armado.

b.2) CIMENTACIÓN: Geometrías, armados, cuadro de zapatas y vigas de atado.

b.3) DESPIECE CIMENTACIÓN: Planta + detalle de cada elemento.

b.4) ARMADURAS: Se refieren a losas y/o forjados reticulares.

c) Armado de vigas.

d) Cuadro de pilares: Sección y armado de cada grupo de pilares.

Placas de anclaje, si las hay Cuadro resumen de mediciones Cuadro de materiales

e) Cargas a cimentación: Valor de acciones características transmitidas en cada

arranque de pilar.

f) Alzado muros: Sección y armado de los muros de contención

Cuadro de materiales

OBTENCIÓN DE PLANOS EN CYPECAD (III)

4º) Composición de planos en CYPECAD.

5º) Los planos creados se pueden obtener en formatos de AutoCAD (DXF o DWG), desde la ventana de composición . Para ello, se debe haber seleccionado previamente el periférico DXF o DWG en el menú general de planos. Para acceder a la ventana de composición: Seleccionar un plano concreto y pulsar en Aceptar.

Algunas opciones interesantes que incluyen las

versiones CYPECAD 2010 y 2011

2º) Posibilidad de introducir un nuevo pilar copiando los datos de otro. 1º) Módulo ESTRUCTURAS 3D

INTEGRADAS: Posibilidad de gestionar y calcular estructuras mixtas.

4º) Ofrece la posibilidad de crear un nuevo pilar independiente con arran-que sobre otro.

3º) Incluye un módulo para el cálculo de escaleras de hormigón armado (en la pestaña “Entrada vigas”).

5º) Permite al usuario definir sus propias combinaciones de hipótesis para una obra concreta (Menú Obra – Datos generales).

6º) Nuevas tipos de acciones: Empujes del terreno y accidentales distintas de sismo, desde la versión 2010.

7º) Permite visualizar leyes de esfuerzos por hipótesis, combinaciones o envolventes.

8º) Se pueden bloquear los armados en pilares y vigas cuando se recalcula la estructura. ¡Ojo a posibles errores!

9º) Se incorpora un módulo específico para verificar resistencia al fuego de la estructura y dimensionar revestimientos de protección de acuerdo con CTE DB-SI.

11º) Desde la versión 2009.1 se incluyen módulos para facilitar la introducción automatizada de obras. También es posible importar desde CYPECAD obras generadas en Metal 3D (a partir de la versión 2009.1.d.).

Ficheros IFC: Ficheros generados con software CAD/BIM (Allplan®, Archicad®, Revit® Architecture, etc.)

Tensión admisible en situaciones persistentes y accidentales 12º) Verificación del deslizamiento de zapatas

Comprobación opcional que se puede activar en el menú Obra > Datos generales > Datos de la cimentación .

La resistencia al deslizamiento se calcula con el modelo de rotura de Mohr-Coulomb, es decir, se calcula como la suma del producto de la adherencia por la superficie comprimida de la zapata más el producto del axil en compresión por la tangente del ángulo de rozamiento terreno-zapata.

13º) Posibilidad de exportar las mediciones de una estructura a ARQUÍMEDES