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Curso práctico CYPECAD v. 2002

CYPE INGENIEROS

Introducción

lndice general prbkso..................................................................................................................................................... XI

Introducción ........................................................................................................................................ XI II Sobre CYPECAD ................................................................................................................................... Xl ll Sobre este libro ......................................................................................................................................xv Lecclón 1. Datos generales. materiales. acciones. plantas y grupos ................................................1-1 Planteamiento ....................................................................................................................................... 1-3 1P1.. PUNTO DECIMAL ..................................................................................................................... 1-3 1P2.. SISTEMA DE UNIDADES ........................................................................................................... 1-3 1P3.- DATOS GENERALES DE OBRA ................................................................................................. 1-4 1P3.1.- Clave y Descripción ............................................................................................................... 1-4 1P3.2.- Normativa general ............................................................................................................... 1-4 1P3.3.- Tipo de hormigón y modalidad de control ....................... . ..............................................1-4 1-5 1P3.4.- Tipo de acero en barras y modalidad de control ............................................................... 1P3.5.- Clase del acero laminado y del acero conformado ............................................................ 1-5 1-6 1P3.6.- Conjuntos de cargas especiales ........................................................................................ 1P3.7.- Combinaciones y coeficientes de ponderación de las acciones .................................... 1-6 1P3.8.- Acción de viento .....................................................................................................................1-7 1P3.9.- Coeficientes de pandeo ................................ . ................................................................ 1-7 1P4.- EFECTOS DE 20 ORDEN ............................... . . ................................................................ 1-8

.................................................................. 1P5.- PLANTAS Y GRUPOS .................................... . . . 1-9 Aplcadón ............................................................................................................................................ 1-11 1Al.- DOCUMENTOS DE PROYECTO ............................................................................................... 1-11

.................................................................................... lA1.l.- Memoria................................ . . 1-11 .......................................................................................1-12 1A1.2.- Planos ................................. . . . 1A.2.- APERTURA DE CYPECAD ........................................................................................................ 1-20 ............................................................................................. 1A3--NUEVA OBRA ....................... . . 1-20 1A.4.- DATOS GENERALES ................................................................................................................. 1-22 .......................................................1-22 1A4.1.- Ctave, descripción y normativa ..................... . . . 1A4.2.- Materiales .......................................................................................................................... 1-22 .........................................................................................1-23 1A43.- V i y Sismo ...................... . 1A4.4.- Conjuntos de cargas especiales ................................................................................. 1-23 1A4.5.- Combinaciones previas ......................................................................................................1-24 1A4.6.- Coeficientes de pandeo .....................................................................................................1-24 1A5- RiWTALlA DE ENTRADA DE PllARES .............................................................................. 1-24 1AB- ~ A S I G R U P O S .................................................................................................................. 1-27 1A7.- MX;Ió(J DEL VlEhCTo ................................................................................................................ 1-31 1 M - COMlB1NACK)MES .....................................................................................................................1-33 1A.S- -S POfl A ............................................................................................................1-34 1Al& Bm=IÓN DE M1UlROSDE F&~RICA ..................................................................................... 1-35 1~11.cwms Eaww DE UMENTACI~N.................................................................................. 1-36

V

VI

Introducción

1A.12.. OPCIONES DE PLACAS DE ANCLAJE ..................................................................................1-36 1A.13.. ACERO POR POSICIÓN, EDICIÓN DE TABLAS Y OPCIONES ......................................

1-37

1A.13.1. Tipos de acero por posición de la armadura ..........................................................

1-37

1A.13.2.. Edición de tablas de armado ........................................................................................... 1-38 1A.13.3.- Opciones ........................................................................................................................... 1-41 1A.14.- INTRODUCCIÓN POR COORDENADAS .............................................................................

1-41

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..................................2-1 Planteamiento ....................................................................................................................................... 2-3 2P.1.. PREDIMENSIONADO ................................................................................................................... 2-3 Z1.1.. On8entacionesiniciales para el predimensionado .......................................................... 2-3 2P.2.. PllARES ................................................................................................................................... 2-5 2P2.1.. Definilci6n de pilares .............................................................................................................. 2-5 2P.3.. POS8lCl#Ó~ D8ELOS PILARES Y MALLA DE REFERENCIA ................................................ 2-8 2P.4.. COMOIRNOSY L~NEASDE REPLANTEO ................................................................................. 2-8 . A @ ¡ ¡.............................................................................................................................................. 2-9 2A.1.. II'~TFKDUCCIÓN DE CONTORNOS ...................... . . ........................................................... 2-9 2A.2.. I ~ D U C C ~ QDE NLOS PILARES ....................................................................................... 2-12 2A.2.1.. Proceso ............................................................................................................................... 2-12 2k2.2.. Sihiaaón de los pilares .......................... .............................................................. 2-12 2A2.2.1.. Inceirtar pilares por coordenadas relativas ..................................................................2-12 a2.2.2.. Borrar pilares ................................................................................................................. 2-13 2A.2.23.. 1pilares por líneas de malla y contornos ....................... . ....................2-13 . . . 2A.2.2.4.. Incectar pilares por coordenadas referidas a un origen general ................................ 2-14 2112.2.5.. Incertar pilares en plantillas DXF ............................................................................... 2-16 Lección 2 Pihres. contornos. líneas de replanteo. Copiar y salvar el trabajo

.

..............

2A.2.3.. Deñnicián de piares tipo .................................................................................................... 2-16 2A.2.4.. &piar las características de los pilares tipo ..................................................................... 2-23 ~ i . 3 . . C O R R E ~ I ~POR N DESCONEXI~NDE LOS PILARES CON LOS FORJADOS ....................2-23 2A.4.. AJUSTAR Y DESPLAZAR LOS PILARES ................................................................................ 2-24 2A.5.. L~NEASDE REPIANTEO ............................... ...............................................................2-28

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2A.6.. GEsTIÓN DE FI'CHEROS. COPIAR Y SALVAR EL TRABAJO ..........................................

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.......................... ....................................................................................................................................

2-29

Leccion 3. Muros.Vigas .,....................................................................................... 3-1 Planteamiento 3-3 3P.1.. MUROS .........................................................................................................................................3-3 3P1.1.. Tipología ................................................................................................................................. 3-3 3P.2.- MUROS DE SÓTANO DE HORMIGÓN ARhMüO ....................................................................... 3-3 3P2.1 .- Consideración....................................................................................................................... 3-3 3P2.2.- Empujes .............................................................................................................................. 3-4 .. ............................................................................. 3-5 3P2.3.- Evacuacion por drenaje ..................... . . ..............................................................................3-5 3P2.4.- Módulo de balasto ....................... ...... 3P2.5.- Cimentación del muro de sótano ..........................................................................................3-5 ................................................................................3-6 3P2.6.- Situaciones de relleno .................... . . 3P3.- VIGAS .................... .............................................................................................................3-7 3P3.1.- Tipología .................................................................................................................................3-7 Aplicacián ............................................................................................................................................ 3-11 3A.1.- PANTALLA DE ENTRADA DE VIGAS ........................................................................................ 3-11 3~.2.-INTRODUCCIÓN DE MUROS ....................... ..................................................................3-13 3A.3.- VIGAS ...................... ..........................................................................................................3-23 r

. . . .

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Introducción

31.3.1.. Predimensionado de las vigas ......................................................................................... 3-23 . 3A.3.2.- Introduccion de vigas ........................................................................................................ 3-24 3A.3.3.- Ajustar vigas ........................................................................................................................ 3-27

.

3A.3.4.- Medir distancias .................................................................................................................. 3-28 3A.3.5.- Información sobre las vigas ................................................................................................ 3-28 3A.3.6.- Corregir el aspecto quebrado en el trazado de las vigas ................................................. 3-30

Lección 4 . Paños. Cargas especiales ..................................................................................................4-1 Planteamiento .......................................................................................................................................4-3 4P1.. PANOS ........................................................................................................................................ 4-3 4R1.1.- Definición y Tipología ............................................................................................................ 4-3 4R1.2.- Normativa ............................................................................................................................... 4-6 4P.1.3.- Momentos mínimos ................................................................................................................ 4-6 4P.1.4.- Coeficiente de empotramiento .............................................................................................4-6 4P1.5.- Co~mprobacióna cortante ......................................................................................................4-6 4P1.6.- Comprobación de flecha .......................................................................................................4-7 4P1.7.- Ambisente .............................................................................................................................. 4-8 N 1.8.- Proceso constructivo.............................................................................................................. 4-8 4P1.9.- Macizado ............................................................................................................................. 4-9 4P2- CARGAS ESPECIALES ................................................................................................................4-9

..............................................................................................................................

ApCeadán

....s...-....-

4-11

................................................................................................................................... 4-11 4A1.1.- Predirnensionado............................................................................................................... 4-11 -1 .2.-Opciones de forjados ........................................................................................................ 4-12 4A.1.2.1.- Cuantías mínimas en negativos del forjado d'e placas aligeradas ......................... 4-13 4A.1.2.2.- Armado en forjados usuales y en forjados de placas aligeradas ...............................4-13 4A.1.2.3.- Momentos mínimos. Coeficientes de la obra ...............................................................4-13 4A.1.2.4.- Coeficiente reductor de rigidez a flexión de forjados unidireccionales......................4-15

*l.p&s

4A1.2.5.- Coeficientes de fluencia ............................................................................................... 4-15 4A1.2.6.- Límites de flecha en forjados de viguetas y de placas aligeradas .............................. 4-15 4A1.3.- Introducción de los forjados de Placas Aligeradas ....................................................... 4-15 4A.1.4.- Imoducción de los forjados de viguetas ........................... . . .....................................

4-20

...................................................................4-23 e.CARGAS ESPECIALES .................................. . .

-

-1.Conjuntos ...........................................................................................................................4-23 W2.-Introducción de cargas especiales .................................... . ........................................4-24

. ....................... 5-1 ....................................................................................................................................... 5-3

lmc&h 5. Wlfdades del programa Copiar y definir grupos. Secciones y vistas 3 0 *l.N M T W A DE ACCIONES ....................

5-3 5P2- CONTINUIDAD DE FORJADOS ................................................................................................. 5-3 ApCcación .............................................................................................................................................. 5-5 5A1.. UTlUDADES DEL PROGRAMA ....................................................................................................5-5 5A.l .l.. Información............................................................................................................................5-5 5k1.2.. Giro del dibujo ................................................................................................................... 5-6 5A1.3.. Referencias ......................................................................................................................... 5-7 5A1.4.. Y cotas .................................................................................................................5-8 5A1.5.. C~nitomoc.............................................................................................................................. 5-9 5A1.6.. V i 3D de un grupo ...........................................................................................................5-10

m

5A1.7.. Reaircos de edición ...........................................................................................................5-11 5A2- COPlAR Y DEFINIR GRUPOS .................................................................................................5-16

Vlll

Introducción

5A.2.1.. Comprobación de la geometría del grupo 1..................................................................... 5-16 5A.2.2.. Grupo 2 ................................................................................................................................ 5-16 5A.2.3.. Grupo 3 .............................................................................................................................. 5-22 5A.2.4.- Gnipo 4 ..............................................................................................................................5-23 5A.2.5.- Gnipo 5 .............................................................................................................................. 5-24 5A.2.6.- Grupo 6 ...............................................................................................................................5-25 5A.3.- SECCIÓN DEL EDIFICIO Y VISTAS 3D .................................................................................... 5-29 5A.3.1.- S m ó n del edificio .......................................................................................................... 5-29 5A.3.2.- Vista 3D del edificio ............................................................................................................. 5-30

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Lección 6 Cimentación Calcular Errores en vigas ......................................................................... 6-1 Planteamiento ................................................................................................................................... 6-3 6P.1.. NORMATNA DE LA CIMENTACI~N............................................................................................6-3 6P.2.. COMPROBACIÓN DE LA GEOMETR~A ..................................................................................... 6-4 W3.. INFORME DEL CÁLCULO ...........................................................................................................6-4 6P.4.. N'ORMATNA DE VIGAS ................................................................................................................ 6-5 6P4.1.. La Insímcción EHE ................................................................................................................. 6-5 6P4.2.. Barras comprimidas ............................................................................................................... 6-5 W4.3.. Capacidad mecánica mínima ................................................................................................6-5 6P4.4.. Cuantía geométrica ............................................................................................................... 6-5 6P4.5.. Esfuerzo cortante ............................................................ ............................................6-5 W4.6.. Separación de las barras entre sí y a los paramentos......................................................6-5 6P4.7.. bmgrhild de anclaje ............. . . .......................................................................................... 6-6 6P4.8.. LTrniiación de flechas ............................................................................................................6-6 6P5.. TIRFIICACI~N DE ERRORES ...................................................................................................... 6-6 A@iCaChh.....................................~~....................................................................................................... 6-9 6A.l.. I ~ C I DE~LA CIMENTACIÓN N ................................................................................. 6-9 6k1.1.. Datas de obra de cimentación ...........................................................................................6-9 ak1.2.. Piacas de anclaje ..................................................................................................................6-9 6k1.3.. ZapaQs ................................................................................................................................6-11 6A.1.4.. Vigas centradoras y de atado .............................................................................................6-13 6A.2.. ARMADO DE JACENAS ............................................................................................................ 6-15 6A.3.. COMPROBACION DE LA GEOMETR~A.................................................................................... 6-16 6A.4.. CÁLCULO E INFORME ..............................................................................................................6-16 6A.5.. REVlSlON DE ERRORES EN VIGAS .................................... ................................................6-17 6A.5.1.. Valoración de errores ......................................................................................................... 6-17 6A.5.2.. Revisión de errores en vigas ............................................................................................. 6-19

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.................................................................................

Lección 7. Resultados de muros. vigas y panos 7-1 Planteamiento ...................................................................................................................................7-3 7P.1.. NORMATIVA DE MUROS ........................................................................................................ 7-3 7P.2.. NORMATIVA DE PANOS .............................................................................................................. 7-4 7P.2.1.- La Instrucción EFHE ........................................... ...............................................................7-4 7P2.2.- Espesor de la capa de compresión ...................................................................................... 7-4 7P2.3.- Armado de reparto .......................... ................................................................................. 7-5 7P3.- CORRECCIÓN DE LA FLECHA CON LA ARMADURA ........................................................... 7-6 Aplicación 7-7 7A.1.- RESULTADOS DE MUROS .......................................................................................................... 7-7 7A.l .l.Esfuerzos en muros ............................................................................................................. 7-7 7-9 7A.1.2.- Armado de muros ..................................................................................................................

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..............................................................................................................................................

I

Introducción

7A.2.. RESULTADOS DE VIGAS ..........................................................................................................7-11 7A.2.1.. Envolventes de vigas ............................. .................................................................. 7-1 1 7A.2.2.. Armado de vigas de hormigón ........................................................................................ 7-13 7A.2.3.. Modificación de la armadura longitudinal .........................................................................7-16 7A.2.4.. Flechas y su corrección ....................... .... ....................................................................7 - 19 7A.2.5.. Armadura transversal de cortante .................................... .............................................. 7-21 7A.2.6.. Areas de armadura ........................................................................................................... 7-22 . 7A.2.7.. Vigas metalicas .................................................................................................................. 7-22 7A.3.. RESULTADOS DE PANOS ........................................................................................................ 7-23 7A.3.1.. Forjado de placas aligeradas .......................... . ..............................................................7-23 7A.3.2.. Forjado de viguetas ............................................................................................................ 7-25 7A.3.3.- Errores de viguetas. Momento positivo en apoyo de vigueta .........................................7-30

...........

..

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Lección 8. Resuhados de pilares y cimentación .................................................................................8-1 Planteamiento 8-3 W.1. N'ORMATNA E PllARES ............................................................................................................. 8-3 W!.. PANDEO. EFECTOS DE 20 ORDEN .......................................................................................... 8-4

.......................................................................................................................................

Aglicacián .............................................................................................................................................. 8-9 8kl.. PllARES ....................................................................................................................................... 8-9 8kl.l.. Piilarec de h o m i i n armado ............................................................................................... 8-9 8k1.2.. Pilai3-es metálicos .................................................................................................................8-17 8k1.3.. Esfuleno~en p i b r e ~...........................................................................................................8-18 8k1.4.. Desplazamientos y distorsiones de los pilares ............................. ...............................8-20 8A.2.. CIMENTACI~N.......................................................................................................................... 8-22 8k2.1.. Re~ultad~os de las zapatas ............................ . . .............................................................8-22 8A.2.2.. Resultados de las vigas centradoras y de atado ............................ ..........................8-26 8A.2.3.. Dimensionar. Errores de comprobación ...........................................................................8-28

. .

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8A.2.4.. Resuitados de Las placas de anclaje .................................................................................8-28 8A.2.5.. Eliminacibn de sdapec .................................................................................................... 8-29

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Lscdón9.Configuración Ptanos. Ustados ........................................................................................ 9-1

Planteamiento ....................................................................................................................................... 9-3 W1.DOCUMENTOS DEL PROYECTO .............................................................................................. 9-3 W2.EL FORMATO DXF ........................................................................................................................9-4

Aplicación ........................................................................................................................................... 9-5 9 k i .. CONFIGURACI~N................................................................................................................... 9-5 9A1.1.. Configuración de planos .......................... . .................................................................... 9-5 9A1.2.. Configuración de impresora o plotter .................................................................................. 9-8 W1.3.-Configuración de DXF ........................................................................................................... 9-9 9k2.- PLANOS .....................................................................................................................................9-9 9A.2.1.. Selección de planos ............................................................................................................. 9-9 9A.2.2.. Detalles ................................................................................................................................ 9-11 9k2.3.. Cajetin ................................................................................................................................. 9-14 9A2.4.. Composición y dibujo ......................................................................................................... 9-15 W2.5.-Salida a DXF ........................................................................................................................ 9-16 QA.2.6.- T i p de planas ............................................................................................................ 9 - 1 8 9A.3.- LISTADOS .................................................................................................................................. 9-25 9A3.1.-Menú Listados ..................................................................................................................... 9-25 9.43.2.- Listado de datos de obra ................................................................................................... 9-25 9A3.3.. Combinaciones usadas en el cálculo ................................................................................ 9-27

X

Introducción

Listados de cimentación ................................................................................................... 9-27 Listado de envolventes de vigas ........................................................................................ 9-28 Listado de envolventes de viguetas y de placas aligeradas ...........................................9-30 Listado de armados de vigas ..............................................................................................9-30 Medición de vigas .............................................................................................................. 9-31 Medición de viguetas ................................... .................................................................9-32 9A.3.10.- Medición de armaduras de forjados de viguetas ...................................................... 9-32 9A.3.11.- Medición de placas aligeradas ........................................................................................9-33 9A.3.12.- Medición de armados de placas aligeradas ..............................................................9-34 9A.3.13.- Medición de superficies y volúmenes ............................................................................ 9-34 9A.3.14.- Cuantías de obra .............................................................................................................. 9-35

9A.3.4.. 9A.3.5.. 9A.3.6.. 9A.3.7.9A.3.8.9A.3.9.-

9A.3.15.9A.3.16.9A.3.17.9A.3.18.-

Esíuerzos y armados de pilares, pantallas y muros ................................................. 9-36 Cargas horizontales de viento .................................................................................... 9 - 3 6 Efectos de segundo orden ...................... . . ..................................................................9-37 Otros listados ....................................................................................................................9-37

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Lección 10.DXF Fotjados inclinados. Nuevas Plantas Vigas inclinadas ........................................10-1 Planteamiento ..................................................................................................................................... 10-3 10P1.. EL FORMATO DXF ................................................................................................................... 10-3 Aplica~ih............................................................................................................................................ 10-5 10A.1.. PLANTlM EN DXF .................... . . ...................................................................................... 10-5 10A.1 .l.- Definición de la nueva estructura ................................................................................... 10-5 10A.1.2.- Importación de un DXF del Proyecto............................................................................ 10-6 10A.1.3.- Introducción de la geometría con ayuda de la plantilla creada ............................... 10-23 10A.2.- F O W S INCLINADOS .....................................................................................................10-33 10A.2.1.- Forjados de la cubierta ...................................................................................................10-33 10A.2.2.- Vigas y paños de los forjados inclinados ......................................................................10-40 lOA.2.3.- Nugvas plantas. Rampa y tiro de escalera ....................................................................10-42 10A.3.- VIGAS INCLINADAS .............................................................................................................. 10-49

Introducción

Prólogo Uevo édgwm anos impartiendo este curso de CYPECAD. Recientemente esta actividad se ha extendida considerablemente gracias a la organización de Zigurat.

Cada curso incrementa mi comprensión de las dificultades que encuentran los alumnos, y m e ensetía nuevos modos de ayudarles a resolverlas. He sistematizado los procesos y buscado nuevas soluciones. Este libro resume esta experiencia para ponerla a disposición de los usuarios del programa. Creo que la mejor manera de aprender algo es practicándolo. En mis cursos cada alumno dispone de un ordenador y unos planos. El resto lo aporta su trabajo, bajo mi mpervisi6n personalizada. Cada uno puede cometer sus propios errores y aplicar las correcciones oportunas. Al terminar, habrá calculado varias estructuras reales y comprobado que es capaz de hacerlo.

Conozco la enseñanza a distancia y sé la dificultad de todo aprendizaje. Por eso he seguido la técnica del *paso a pasom, con explicaciones detalladas que facilitan el a w e , pero sin eludir los problemas. CYPECAD es una magnífica herramienta para el proyecto de estructuras, pero es neCesario poseer suficientes conocimientos de la materia para utilizarla adecuadamente. En consecuencia, he antepuesto a cada lección un recordatorio conceptual que oriente hacia un estudio más profundo del tema. En todo momento hay que saber lo que se está haciendo. Serán de gran utilidad las consultas a los manuales del programa, para lo cual se indican las referencias pertinentes. Agradezco a CYPE Ingenieros el apoyo prestado. En especial a su ingeniero Carlos Femández que me impulsó a escribir estos libros y me ha ayudado con sus consejos y aportaciones. Vaya mi reconocimiento a tres técnicos del equipo de CYPE lngenieros que han revisado mis escritos y los han enriquecido con sus observaciones, son Manuel Bedoya, Rafael Ullo y Súniva Becerril, a los que debo añadir Alejandra Caballero que me auxilia en las emergencias que a veces surgen en los cursos.

XII

Introducción

Mi agradecimiento, también, a Anna Peix y Asun Escribano, de Zigurat, cuya eficaz gestión ha hecho que pudiera impartir cursos en diversas ciudades españolas. No debo olvidarme de Asunción Antón, Alicia Ocejo y Mercedes Sevillano por su esfuerzo en la realización de este libro. Finalmente, agradezco las ideas que me han aportado mis alumnos, muchas de las cuales he incorporado al catalogo de soluciones que aquí ofrezco.

Septiembre de 2002 Luis-Felipe Rodríguez Martín

Introducción

Introducción

Ruyechr la estructura resistente de un edificio es labor de gran responsabilidad. Su creciente animdad o b l i a servirse de programas informáticos especializados que analicen las posibles sokiaúíies,realicen el enorme cúmulo de operaciones matemáticas implicadas y ofrezcan resiiAados práctilcas.

De entre los programas existentes, los de CYPE Ingenieros destacan por la amplitud de la ca-

suslica que abordan, la multitud de opciones que ofrecen al proyectista. la facilidad de su manep y, sobre todo, por su gran fiabilidad.

CVPE Iingerriwerris es una organización dedicada, desde 1980, a tos diferentes campos de la IngenMa W, incluidas las estructuras de edificación. La necesidad de informatizar los procesas de cálai~bpara responder al importante volumen de proyectos que desarrollan, impulsó a CYQE Ingeniierri9 a crear un software adecuado que se ha ido enriqueciendo con el tiempo. Los progiramas de CYPE Ingenieros nacen, por ello, de la necesidad de dar respuesta adecua-

da a proMemas reales y son continuamente probados al aplicarse en sus propios proyectos.

CYPECAD es un programa específicamente destinado al cálculo de las estructuras formadas por pilares, vigas y forjados, que son las más frecuentes en edificación. Admite barras de hormi-

gtk armado y de perfiles laminados o conformados, forjados unidireccionales o reticulares, pantal& y muros de hormigón armado o de fábrica, así como diversos sistemas de cimentación. La estructura se aborda como un conjunto plenamentetridimensional; sin embargo, se facilita la introducción de la geometría estableciendo planos de actuación en los que la coordenada z es constante, siendo suficiente luego introducir las x, y. De este modo puede trabajarse por plantas, respondiendo al modo constructivo normal para un edificio de pisas, con lo que el proceso resulta intuitivo y cómodo. La definición de puntos mediante las tres coordenadas x, y, z se reserva para abordar un tipo diferente de edificios, como es el caso de Metal 3D, otro programa de CYPE Ingenieros.

XIV

Introducción

La versión 2002 de CYPECAD ha mejorado numerosos puntos para facilitar su aplicación al usuario del programa, ha ampliado extraordinariamente la tipología de los forjados de viguetas y ha profundizado en su análisis. Pero, sobre todo, ha resuelto los forjados inclinados que era un reto pendiente. Para el hormigón armado, la normativa de base es la Instrucción EHE, pero es posible elegir la EH-91 si se desea, por ejemplo, revisar una estructura calculada con esta Instrucción. Respecto a los elementos de acero se sigue la NBE EA-95. Dado que los programas de CYPE Ingenieros se aplican, también, en otros países, puede calcularse igualmente con normas de Argentina, Brasil, Chile, Italia, México y Portugal. Una vez realizado el cálculo, se muestran en pantalla sus resultados: envolventes de esfuerzos, armado de vigas, pilares, y muros, definición de forjados y de la cimentación. Todo ello puede emriarse al papel en forma de planos y listados, entre los que se encuentran las mediciones de la estructura. También es posible realizar importaciones y exportaciones en formato DW.

La versióln de CYPECAD que aquí se estudia es la 20024.

Introducción

Este libro pretende ser una introducción al empleo del programa CYPECAD. Puede utilizarse como guía para un curso de iniciación con profesor, presencial o a distancia. Pero será también de gran ayuda para quienes prefieran ser autodidactas, gracias a las detalladas explicaciones, paso a paso, que contiene.

De una u oira forma, quien lo siga con interés estará en condiciones de utilizar los grandes recursos que ofrece CYPECAD como herramienta para el proyecto de las estructuras más frecuentes en e d ' i c i ó n . Se dejan para otros cursos algunos temas a los que conviene dar un tratamiento especial, como son los forjados reticulares y la acción sísrnica. La actualización del Curso Práctico 1 a la versión 2002 de CYPECAD ha obligado a una revisión total que se ha aprovechado para ampliar muchos temas e incluir otros nuevos. La Lección 10 se ha remodelado para aplicar los forjados inclinados a diversos casos y resolver un tipo estnichwal que exige la aplicación de las vigas inclinadas.

U wrso se desarrolla en diez lecciones, según la secuencia que, normalmente, se sigue en el pmyedo de una estructura:

1.- Daos generales. Definición de acciones y materiales.

2.- Introducción de pilares y contornos.

3.- Introducciónde muros y vigas. 4.- Introducciónde forjados y cargas especiales.

5.- Geometría de conjunto. 6.- Introducción de la cimentación. Cálculo.

7.- Estudio de los resultados obtenidos en muros, vigas y forjados.

8.- Estudio de los resultados obtenidos en pilares y cimentación. 9.- Obtención de planos y listados. 10.- Utilización del formato DXF. Introducción de nuevas plantas. Soluciones con forjados indinados. Estructuras con vigas inclinadas.

XVI

Introducción

A través de las nueve primeras lecciones se realiza el cálculo completo de la estructura de un edificio de siete plantas, con una superficie de unos 500 m2 en planta baja. Cada lección comienza por un PLANTEAMIENTO en el que se comentan algunos aspectos que facilitan la comprensión del proceso. Seguidamente se pasa a la APLICACIÓN en la que se detallan, paso a paso, todas las operaciones a realizar. En la ultima lección se estudian las posibilidades del formato DXF, se importa un nuevo proyecto y se calcula su estructura que incluye forjados inclinados. A continuación, se resuelve un tercer ejemplo que exige vigas inclinadas. Es un repaso de lo visto, con algunas variantes interesantes. Al adquirir el programa se obtiene, también, una documentación que describe sus características y métodos de manejo. Esta documentación es extraordinariamente útil para profundizar en el conocimiento y posibilidadesdel programa; sin embargo, su ordenación por temas es más adecuada para consultas puntuales que para los fines didácticos a los que se dirige el presente libro. perfectamente. Ambos se ~omplem~entan Para facilitar dichas consuitas, aparecen en el texto del libro, en negrita y entre corchetes, las referencias oportun'as, comprendiendo una abreviatura del nombre del documento y la numeración de los correspondientes párrafos. Estas abreviaturas, son: [CMU]

CYPECAD. Manual del Usuario.

[CMC]

CYPECAD. Memoria de Cálculo.

[GMU]

GENERALIDADES. Manual del Usuario.

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos

Lección 1

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos

1P.1.- PUNTO DECIMAL Los programas de CYPE Ingenieros emplean el punto decimal en lugar de la coma, por lo que se adopta esta notación en lo que sigue.

1P.2.- SISTEMA DE UNIDADES Es posible elegir entre dos sistemas de unidades de medida: el M.K.S. y el S.I. El sisbma M.K.S. (metro, kilopondio, segundo) utiliza el kilopondio (Kp) como unidad de fuerza, mientras que el Sistema Internacional S.I. adopta, como unidad de fuerza, el Newton (N).

En este programa, las fuerzas se expresan, habitualmente, en toneladas (Tn) para el sistema M-KS. y en IcN para el S.I. Interesa recordar la correspondencia entre algunas unidades de ambos sistemas: 1 Kp = 9.81 N ;.10 N = 0.010 kN

1 N = 0.1019 Kp = 0.10 Kp

1 Tn = 9.81 kN = 10 kN

1 kN = 101.9 Kp = 100 Kp = 0.10 Tn

El Nlmmzse designa, también, como MPa (megapascal): 1 Pa = 1 N/m2

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Lección 1 - Planteamiento

1P.3.- DATOS GENERALES DE OBRA El proyecto de una estructura comienza por establecer una serie de datos iniciales: Clave y descripción que definan cada estructura. Normativa general de aplicación.

Tipo de hormigón y modalidad de control. Tipo d'eacero en barras y modalidad de control. Clase del acero laminado y del acero conformado.

V h r caractensticode las acciones. Conjuntos de cargas especiales. Combinacio~nesy coeficientes de ponderación de las acciones.

Coeficientesde pandeo. 1P.3.1.- Clave y Descripción La clave es la designación informática de la estructura, es decir, el nombre del fichero de la obra. La clave estará formada por un máximo de 8 caracteres alfanumericos. La descripción recuerda los principales datos que particularizan la obra a la que hace referencia la clave (nombre, situación, etc.).

1P.3.2.- Normativa general Desde el 1 de julio de 1999, se encuentra en vigor la Instrucción de Hormigón Estructural EHE que sustftuye a las EH-91 y EP-93. Para los forjados, la EF-96 ha sido sustituida por la EFHE de 2002, y para las estructuras de acero sigue vigente la NBE EA-95. El programa acepta el cálculo según la Instrucción EH-91, ya derogada, a fin de permitir la revisión de estructuras calculadas con ella.

1P.3.3.- Tipo de hormigbn y modalidad de control En su apartado 39.2., la Instrucción EHE tipifica los hormigones, designándolos con los indicativos HM, HA y HP, para hormigón en masa, hormigón armado u hormigón pretensado respectivamente.

En cuanto a la resistencia de proyecto de los HA y HP recomienda utilizar la serie: 30 35 40 45 50 expresadaenNlmm2.

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De acuerdo con el Articulo 88.Qde la EHE, el control del hormigón puede hacerse según tres modalidades: Control al 100 por 100, que en general se reserva para elementos de especial responsabilidad.

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos

Control a nivel reducido, sólo aplicable a obras de pequeña importancia. Control estadístico. Para el nivel reducido, la resistencia de calculo a compresión fCd no excederá del0 NIrnm2.

La máxima tensión en agotamiento es 0.85fd, que es el valor mostrado en el diagrama que aparece al seleccionar un tipo de hormigón y una modalidad de control. Por ejemplo, con control estadístico, para un HA-25, dicho valor será 0.85~2511.5= 14.17 NImm2 en el sistema S.I. Este valor, rnuttiplicado por 10.19, se transforma en 144.4 KpIcm2, en el sistema M.K.S.

1P.3.4.- Tipo de acero en barras y modalidad de control El apartado 31.2. de la Instrucción EHE define dos tipos de acero para las barras corrugadas: B 400 S y B 500 S, con límites elásticos f, = 400 y f* = 500 N/mm2, respectivamente.

Su control puede hacerse a nivel reducido y a nivel normal (EHE Artículo 90.Q) Para el nivel normal, se obtienen las resistencias de cálculo f,, = 40011.15 = 347.8 NImm2 y = 50011.15 = 434.8 NImm2. En el sistema M.K.S., estos valores se transforman, respectivamente, en: 3546 y 4432 Kplcm2.

f,

Para el nivel reducido, deben multiplicarse dichos valores por 0.75.

U apartado 31.3. de la Instrucción EHE define, además, el acero B 500 T para mallas electrosol-

dadas.Su Anejo 12 "Requisitos especiales recomendados para estructuras sometidas a acciones sísmicasn,caracteriza las barras corrugadas de acero B 400 SD, de elevada de ductilidad.

1P.3.5.-

Clase del acero laminado y del acero conformado

Estos aceros se encuentran tipificados en la NBE EA-95 (2.0, 2.1 y 2.3). Esta norma básica mantiene las designaciones A37, A42, y A52, pero se refiere también a la designación actual de las normas UNE: S 235, S 275 y S 355.

Los limites elásticos nominales de estos aceros, para un espesor no mayor de 16 mm, son:

Puede apreciase la equivalencia de los aceros A37 y A52 con sus correspondientes S 235 y S 355, mientras que el S 275 tiene un límite elástico nominal mayor que el A42.

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Lección 1 - Planteamiento

1P.3.6.- Conjuntos de cargas especiales [CMC 1.5.1]

Es necesario establecer los valores de las diversas acciones que actúan de modo general sobre la estructura, diferenciando las de carácter permanente (como el peso propio de los elementos estructurales y la carga muerta adicional sobre el forjado), de las que tienen carácter variable (como la sobrecarga de uso y la de nieve). Por extensión, el programa asimila las cargas permanentes a la hipótesis de peso propio y las variables a la hipótesis de sobrecarga. Además, pueden existir acciones de aplicación local, referidas a zonas superficiales, lineales o puntuales que, a su vez, pueden ser de carácter permanente o variable. Estas acciones gravitatorias de aplicación local reciben el nombre de cargas especiales. Entre las cargas especiales superficiales están las correspondientes a zonas con carga mayor o menor que el resto del forjado. Entre las cargas especiales lineales se cuentan las de los cerramientos y las de borde de voladizos. Y entre las puntuales se incluyen las aplicadas sobre áreas locales reducidas, como las debidas a máquinas pesadas de pequeña base u otras semejantes. Las acciones gravitatorias permanentes formarán un conjunto asignado a la hipótesis de peso propio, y las acciones gravitatorias variables otro conjunto asignado a la hipótesis de sobrecarga. Es posible aplicar sobrecargas separadas para tener en cuenta el efecto de las sobrecargas alternadas, como se estudia en el Curso práctico 2 de CYPECAD, donde se tratan importantes temas que no han tenido cabida en este Curso práctico 1. No existen combinaciones preciefinidas en las que intervenga el Peso propio separado. Por ello el programa se bloqueará si se pretende tenerio en cuenta sin haber establecido las correspondientes combinaciones, lo que se aprecia porque se inhabilitan los botones de las combinaciones. El Mantenimiento de combinaciones es tratado a fondo en el Curso práctico 2 de CYPECAD. También pueden considerarse conjuntos de cargas especiales no gravitatorias cuyo origen sea el viento o el sismo.

1P.3.7.- Combinaciones y coeficientes de ponderación de las acciones [CMC 1.7 y 1.81 Según la EHE 13.1: "Una combinación de acciones consiste en un conjunto de acciones compatibles que se considerarán actuando simultáneamente para una comprobacióndeterminada. Cada combinación, en general, estará formada por las acciones permanentes, una acción variable determinantey una o varias acciones variables concomitantes." De acuerdo con la norma adoptada y el nivel previsto para el control de la ejecución, se aplicaran determinados coeficientes de seguridad a las acciones consideradas. El programa propone, por defecto, los valores normativos de estos coeficientes en cada caso. Para el hormigón y los perfiles, conformados o laminados, se sugieren los coeficientes de las normas seleccionadas, en nuestro caso la EHE y la EA-95, respectivamente.

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos

Para los desplazamientos y la tensión del terreno, se consideran los valores característicos de las acciones, por lo que los coeficientes de seguridad son iguales a la unidad. Para el equilibrio de cimentación, es decir, para verificar el equilibrio en elementos de cimentación, como las zapatas, y parael dimensionado de vigas centradoras, vuelven a proponerse los coeficientes de la EHE. Como se ha dicho más arriba, los botones de las combinaciones se inhabilitan, impidiendo continuar la ejecución del programa, si se selecciona Peso propio separado entre las cargas especiales. Para corregirlo basta quitarlo.

1P.3.8.- Acción de viento [CMC 1.5.21 Con carácter general, puede elegirse Sin acción de viento o Viento genérico [CCM 291; y también, la normativa del país (para España puede tomarse Según NTE).

La fuerza que ejerce la acción del viento sobre una construcción se descompone en dos direcciones X e Y. En la vista de la planta en pantalla, estas direcciones corresponden a la horizontal y a la vertical respectivamente. Para cada dirección deben considerarse los dos sentidos, es decir, en general, habrá de estudiarse la acción del viento según +X, -X, +Y, -Y. De acuerdo con el Capitulo V de la NBE AE-88, la sobrecarga p que produce el viento sobre un elemento superficial tiene el valor p = c w, siendo w la presión dinámica y c un coeficiente eólico que, para un elemento perpendicular a la corriente del viento, toma el valor 0.8 a barlovento (presión) 0.4 a sotavento (succión). La fuerza total unitaria ejercida por el viento sobre el edificio en cada dirección es, por tanto, 0.8 w + 0.4 w = 1.2 w, de la que corresponden los 213 = 0.66 a la presión y 113 = 0.33 a la succión.

Si un edificio se encuentra protegido de la acción del viento según una dirección X o Y (por ejemplo, por una medianería), la fuerza ejercida según esta dirección sobre este edificio, según su sentido, será 0.66 de la que correspondería al edificio exento, cuando sólo actúa la presión, y 0.33 si sólo actúa la succión. Al edificio desprotegido en ambos lados le corresponde el coeficiente 1en los dos sentidos, y si está cubierto en ambos lados, el coeficiente O, aunque también puede indicarse que no hay accbn de viento en esa dirección.

1P.3.9.- Coeficientes de pandeo [CMC 1.9.11 En los Comentarios al apartado 43.4 de la EHE, se lee: 'Para las estructuras usuales de edificación de menos de 15plantas, en las que el desplazamiento máximo en cabeza bajo cargas horizontales camc-, calculado mediante la tewíade primer orden y con las rigideces correspondientes a Cas seccianes brutas, no supere 11750de la altura M,basta comprobar cada soporte aisladamente cari la b q i h r d de pgndeo definida en los comentanos del43.1.2. para estructuras tmslacionales y con kas e s h m s obtenjciias aplicando ia teona de primer orden".

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Lección 1 - Planteamiento

En primer orden, el calculo de los esfuerzos en una estructura se realiza considerando indeformadas todas sus barras. Pero, como consecuencia de estos esfuerzos, las barras se deforman, apareciendo excentricidades respecto a su directriz inicial que, multiplicadas por el axil, generan nuevos esfuerzos, llamados de segundo orden.

La comprobación de inestabilidad de las barras debe considerar sus condiciones de extremo y la posible translacionalidad relativa. Tomando como patrón la barra aislada biarticulada con intraslacionalidad relativa entre sus extremos, cualquier otro caso puede referirse a éste tomando como longitud de pandeo la real multiplicada por un coeficiente de pandeo P. Para barras con intraslacionalidad relativa entre sus extremos, el valor de f3 está comprendido entre 0.5 (barra biempotrada) y 1 (barra biarticulada); mientras que para barras con traslacionalidad relativa entre sus extremos, el valor de p está comprendido entre 1 (barra biempotrada) y oo (barra biarticulada). Por defecto, el programa toma un valor de coeficiente de pandeo 0 = 1 que es el máximo para soportes intraslacionales y corresponde a la barra biarticulada. Quedará, por tanto, del lado de la seguridad siempre que la estructura pueda considerarse intraslacional, como es habitual en edificación.

Si la estructura es traslacional y no se consideran acciones horizontales, es aconsejable aumentar el valor de p, tanto más Cuanto mayor sea la esbeltez de la estructura y por tanto su traslacionalidad. El valor de j3 pulede determinarse de forma manual, de acuerdo con la EHE y utilizando las directrices y nomogramas de sus Comentarios a 43.1.2. En la EHE, el coeficiente de pandeo se designa por a, en lugar de p. Dichos nomogramas son para pórticos planos. En entramados espaciales ortogonales de vigas y pilares, donde todo pilar forma parte de dos pórticos planos en direcciones X e Y, es posible hallar los valores del melidente de pandeo en cada dirección. Cuando no es así y el pilar recibe vigas en una dirección y forjad'oen la ortogonal, la determinación de las rigideces para entrar en los nomogramas se hace más co'mplilcada. Cada pilar puede tener diferentes meíicientes de pandeo h,P, en cada dirección, y es posible diferenciarlos por plantas asignándoles los oportunos coeficientes multiplicadores a. Debe prestarse atención al caso de pilares que en alguna planta puedan estar desconectados en una dirección y conectados en la otra. Este caso se verá en la Lección 2.

1P.4.- EFECTOS DE 2Q ORDEN [CMC 1.5.21 Si la estructura recibe fuerzas horizontales, como en el caso del viento o el sismo, se considerarán los efectos de segundo orden, siempre si es traslacional, y de forma optativa si es intraslacional. En una estructura traslacional, la introducción de fuerzas horizontales causa un doble efecto a considerar. Por una parte, origina los momentos correspondientes al conjunto de fuerzas horizon-

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos

tales introducido y sus reacciones; por otra, produce desplazamientos horizontales A de los puntos de aplicación de las fuerzas verticales P, con lo que éstas dan lugar a nuevos momentos P.A.

Debe tenerse en cuenta que el programa calcula los desplazamientos A con las rigideces brutas de las barras, es decir, sin fisurar; pero para los estados límites Últimos debe considerarse la fisuración, lo que aumentará los valores de A. Por ello deben multiplicarse estos desplazamientos por un coeficiente para el cual un valor 2, en general, sería razonable.

1P.5.- PLANTAS Y GRUPOS [CMU 2.3.11 Un's planta es el espacio que queda entre los planos superiores de dos forjados consecutivos. Su altura es la dictancia entre ambos planos.

Un grupo es un conjunto de forjados que pueden considerarse iguales a efectos de cálculo, para Co cual deben tener la misma distribución de paños, las mismas cargas y los mismos pilares que lo atraviesen, terminen o nazcan en él. No puede agruparse con otros ningún forjado en el que nazca o termine algún pilar, ya que no habrá ningún otro forjado en el que nazca o termine dicho pilar.

El grupo puede estar formado por uno o más forjados, con lo que cada forjado se designará como un grupo. El plano de arranque de los pilares, a partir de la cimentación, es el grupo O. Cuando existan planlos de arranque a distintas cotas, se denominará Grupo O al inferior y los restantes se nurnerarán correlativamente hacia arriba.

El grupo es el equivalente a la llamada, en arquitectura, "planta tipo"; se trata de unificar para no repetir resultados iguales. No obstante, debe limitarse el número de forjados que se incluyan en un grupo, ya que se asignará a cada uno la envolvente de esfuerzos de todos ellos, lo que puede resultar antieconómico.

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Lección 1 - Planteamiento

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos

Lección 1

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos

1A.1.- DOCUMENTOS DE PROYECTO 1A.l.l.- Memoria Se trata de definir y calcular la estructura de un edificio que debe construirse en un solar de 483 m2 de superficie, el cual comprenderá un sótano destinado a aparcamiento, una planta baja comercial, cuatro plantas de viviendas (la superior en ático retranqueado), más casetón de escalera y ascensor. Tendrá dos fachadas opuestas (la posterior con alineación oblicua), y dos medianerías a solares aun sin construir. En las alineaciones de fachadas se dispondrán muros de sótano, los cuales no serán necesarios en las medianerías por estar vaciados los solares colindantes. Los forjados serán unidireccionales, con placas aligeradas en suelo de planta baja (excepto en la escalera) y viguetas en las restantes forjados. La estructura se proyecta, en general, de hormigón armado, con vigas planas y de cuelgue, pero también con algunos pilares y vigas de acero laminado. La cimentación de pilares será por zapatas.

La sobrecarga de uso prevista es de 0.40 Tnlm2 en suelo de planta baja, de 0.30 Tn/m* en escaleras, de 0.20TnlmZ en suelo de viviendas y de 0.10 Tnlm2en cubiertas; sobre éstas se considera, además, una carga de nieve de 0.10 Tnlm2. En el borde frontal de balcones volados, se aplica una sobrecarga lineal de 0.20 Tnlm. El peso de solados y guarnecidos es de 0.10 TnIm2 para todos los forjados. La tabiquería se considera como carga permanente, de 0.05 TnIm2 sobre suelo de planta baja y 0.10 Tnlm2 en suelo de viviendas. En cubiertas, la carga de tabiquería se sustituye por otra de 0.10 TnIm2 en formación de pendientes. En total, la carga muerta que debe adicionarse al peso propio del forjado es de 0.15 TnIm2 en suelo de planta baja y de 0.20 TnIm2 en viviendas y cubiertas.

Los cerrarnientos están formados por medio pie de ladrillo macizo, cámara y tabicón, con un peso conjunto de 0.28 TnIW, lo que produce una carga de 1.23 Tnlm en planta baja y de 0.68 Tnlm en las restantes plantas. Se exceptúa el cerramiento de la caja del ascensor, sin tabicón, con peso de 0.18 Tnlmz, que produce una carga de 0.79 Tnlm en planta baja y de 0.44 Tnlm en las restantes plantas con menor altura.

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Lección 1 - Aplicación

El contorno de los balcones volados se protege con barandilla ligera. El peto que cierra la terraza del ático, en la parte no volada, pesa 0.30 Tnlm. En todos los casos, el hormigón será un HA-25, armado con barras de acero B 500 S. El acero laminado será S 355. El control del hormigón será Estadístico. Los controles del acero en barras y de la ejecución serán a nivel normal. Se aplicarán las siguientes Instrucciones y Normas: Hormigón armado: Instrucción EHE Forjados:

Instrucción EFHE

Acero laminado:

NBE EA-95

Acción del viento:

ME ECV

Demás acciones:

NBE AE-88

1A.1.2.- Planos El edificio queda definido por los siguientes planos:

Perspectiva. Suelo de Planta Baja. Suelo de Planta Primera. Suelo de Plantas 2,3 y Ático. Techo de Ático. Techo del Casetbn de Escalera. Secclbn por la Escalera. Estos planos figuran a continuación.

Datos generales, materiales, acc~ones,plantas y grupos

Curso de CYPECAD

Perspectiva

EDIFICIO PARA ViVlENDAS Y LOCALES COMERCIALES

iícEE

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Lección 1 - Aplicaci6n

SUELO DE PLANTA BAJA

-

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos

Curso de CYPECAD

SUELO DE PLANTA PRIMERA

P ,

4

&m

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Lección 1 - Aplicación

Curso de CYPECAD

SUELO DE PLANTAS 2 , 3 y ATiCO

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos

Curso de CYPECAD

Lección 1 - Aplicación

Curso de CYPECAD

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TECHO DEL CASETON DE ESCALERA "

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Muros. Vigas. 1 3-19

El cuadro Edición de un terreno: "EMPUJE DE DEFECTO (SITUACIÓN l)",queda como en la figura 3.18.

Pulsando Aceptar, se vueive a Edición de Situación de Muro, y aceptando nuevamente se retorna a Empujes de las Tierras en Muros donde se pincha, ahora, dentro del segundo recuadro correspondiente a la segunda situación de relleno. Como esta situación es variable, se selecciona Carga: Sobrecarga en Edición de Situación de Muro y, luego, pulsando Edición de un terreno se pasa a Edición de un terreno: "EMPUJE DE DEFECTO (SITUACIÓN 2)". En esta segunda situación se prevé una situación excepcional de lluvia intensa y persistente que no puede ser evacuada en su totalidad por un drenaje dimensionado para situaciones normales. Se mantienen todos los valores excepto el Porcentaje de Evacuación por Drenaje, que ahora será del 40 %. Con un porcentaje de evacuación % 100 %, se considera que el empuje es el total de dos sumandos: el primero es el empuje hidrostático en todo el paramento del relleno, con una densidad , , , ,y = (1 % 1100). El segundo es el empuje al reposo del relleno actuando sobre todo del agua el paramento, con una densidad yrelle,, igual al resultado de interpolar entre su densidad sumergi(evacuación 100 %), para el porda Ysumergida (evacuación O %) y su densidad aparente centaje % de evacuación existente:

-

El programa halla la diferencia de la ley de presiones de la 2 situación menos la ley de presiones de la la. Este incremento de presiones es el que se adiciona a los de la 13 situación en algunas de las combinaciones para el cálculo. En ningún caso la combinación puede dar una ley de presiones menor que la correspondiente a la 1s situación que es permanente, por lo que dicho incremento tiene que ser positivo y, por tanto, la ley de presiones de la 2%ituación tiene que ser siempre mayor, en todos los niveles, que la ley de presiones de la l a . En caso contrario, el programa emite un mensaje de error. Esto se aplica también a la cota cero, por lo que el valor de la sobrecarga sobre el terreno no debe ser mayor en la 18 situación que en la 25.

Coneidwufmsuna wbmwga sobre el W m m de 0.6 Tnlme debida d trsiffco en la calle. El cuadro mltantn se reproduce en la Rgura 3.18.

Flg. 3-19

Al -, mnrdvsr 6 de Muro donde, nuevamente, se acepta para prisar a Empul+r ck lir 'Clwrw .A qw aparece,ahora, como se ve en la figura 3 a . h e p tando vez, se aooede 8 ds Empulsi del Muro, donde se marca Con m p j m a la donbis,lo qw haar d umdm de la figura 3.21. El bot6n invierte el sentido de las e m puj=

m,

m

Fl. 3.20

%pulsaLeydePWmm8y~bs de relleno cansideradas. La zona azul de bd entre Lassituaciones 2+y l a , y correspondes Lacaipa

cdones.

Muadones

es b diferencia en ias combina-

Muros. Vigas.

F

Con un porcentaje de evacuacidn % < 100 %, se considera que el empuje es el total de dos sumandos: el primero es el empuje hidrostático en todo el paramento del relleno, con una densidad del agua v,,,= (1 - % 1100). El segundo es el empuje al reposo del rellena actuando sobre todo el paramento, con una densidad ynII~,,,, igual al resuliado de interpolar entre su densidad sumergida -7 (evacua& O %) y su densidad aparente yaps(evacuación 100 %J. para el porcentaje % de evacuacidn wstente:

F

El programa halla la diferencia de la ley de presr'anes de h T situación menos la ley de presiones de la 1S Este ,hcmmto de presiones es el que se adiciona a los de la la sihacrb, en algunas de las combinaciones pan el cáhb. En nngúr caso la combinacidn puede dar una k y de preYones miemv que la correspondiente a la laSiluacidn que es ixmnmte, por lo que dicho incremento tiene que serpwovo y, por rmto, la ley de presiones de la 28 situación tiene gve ser Yam pre mayor; en todos los niveles, qvre h ky de praKwRs & la la. En caso contranb, el programa emle un mde m Esto se aplica tambíén a la cota cero, par b qve el vakr & la sobrecarga sobre el teneno no debe cer mayor en h '1 situación que en h 25

Fig. 3.22

La Ley de Presiones ph, obtenida por el método de Coulomb (véase [CMC 3.2.11)responde, en este caso, a la fórmula:

en donde, hh = 1 - sen cp: coeficiente de la componente horizontal del empuje al reposo del terreno, que en este caso vale hh = 1 - sen 30" = 0.5 *laparente = 1.80 Tn/m3 Ysumergida = 1.10 Tn/m3 yagua= 1 - 0.40 = 0.60 Tnlm3, con evacuacibn del 40 % xeiieno = 1.10 + 401100 (1.80 - 1.10) = 1.38 Tn/m3 z: profundidad a que se mide la presión, respecto al nivel superior del relleno

q: carga sobre la superficie del terreno, que es 0.5 Tn/m2 como carga permanente y 0.6 Tnlmz como variable

3-21

b La zona azul de los diagramas de presiones (figura 3.22) es la difered entre las siiuaciones T y la,y corresponde a la c;uga vYiable que i n t e M en las combinaciones.

Los valores de las presiones a la cota -2.90, mostrados en la ley de presiones, se calculan como sigue:

2e Situación 0.5 . (1 .&O .2.90+0.50) = 2.86

0.5. (1.38 .2.90+0.60)+0.60 .2.90 = 4.04

Pulsando Aceptar repetidamente queda definido el muro y dispuesto para su introducción. Para ello, con Entrar Muro activado se pincha en P1 y después en P5. Al situar el puntero sobre el eje de un apoyo para introducir un muro o una viga, aparece un punto rojo que asegura la captura del apoyo. En la figura 3.23 puede ver el punto rojo que corresponde a un zoom sobre el pilar P1, de donde arranca la introducción del muro M I .

El muro queda representado con su armadura, como se muestra en la misma figura 3.23. El sentido de las flechas corresponde ai de las presiones sobre el muro y permite verificar su correcta introducción. El color amarillo indica la carga permanente y el blanco, la variable. El muro M2, situado en la alineación oblicua posterior, será igual salvo en la zapata, a la que se da un vuelo y un canto de 70 cm, ya que soporta una planta más. Es conveniente mantener el sentido de introducci6r1,horario o antihorario, para conservar los significados de derecha e izquierda. En este caso, se mantendrá el sentido antihorario, por lo que la introducción de M2 se hará desde P32 hasta P28. Si no se ven estos pilares, es posible que estemos en el Grupo O y deberá subirse al Grupo 1. Entre los pilares P4 y P5 se encuentra el hueco de bajada a sótano. En este espacio, el muro M1 quedará sujeto por la rampa, debiéndose incluir en los planos el detalle constructivo correspondiente, como se verá en otra lección.

Muros. Vigas.

b Es conveniente mantener el sentido de introducción, horario o antihorario, para conservar los significados de derecha e izquierda.

Borrar y Editar, del menú VigasIMuros, realizan las funciones que indican sus nombre, tanto para muros como para vigas. La edición permite consultar o cambiar los datos de un muro ya insertado.

3A.3.- VIGAS [CMU 3.5.1, 6.16.10 y 6.16.11]

3A.3.1.- Predimensionado de las vigas Las vigas planas no tienen definido su canto, sino que adoptan el de su forjado. Las secciones de las vigas se ajustarán al siguiente predimensionado: Secciones de viga

Ancho (cm) x Canto (cm)

Techo Ático

C 0.25 x 0.45

Suelo Ático

C 0.25 x 0.45

Suelo Plar1ta.3~

C 0.25 x 0.45

'

Suelo Planta.2e

C 0.25 x 0.45

suelo planta 18

c 0.25 x 0.45

/

Suelo PI. Baja

muro

-

/

-CO.2OxO.40

1

/

P = Viga Plana

C = Viga Descolgada

C 0.25 x 0.45

P 0.65 x

P 0.65 x

C 0.25 x 0.45

P 0.65 x

P 0.65 x

C 0.25 x 0.45

P 0.65 x

P 0.65 x

C 0.25 x 0.45

P 0.65 x

P 0.65 x

P 0.65 x

C0.25x0.50

C0.25xO.50

C 0.15 x 0.55

-----

IPE 160

C 0.15 x 0.55

P 0.30 x 0.30

IPE 160

C 0.15 x 0.55

P 0.30 x 0.30

C 0.15 x 0.55

P 0.30 x 0.30

IPE 160

P0.65~ C 0.25x0.50

La viga 1-5 no existe en Tebio Aüm. " La viga 410 no existe en el Gnipo 1 al s e r intwnirnplda pn el hueco de la rampa.

Techo Casetón

--.--

Techo Ático

C 0.20 x 0.40

Suelo Ático

C 0.20 x 0.40

Suelo Planta"3

O20 x 0 4 0

Suelo Planta " 2

00.0 x 0.40

P 0.65 x ---..

-----m---

Suelo Planta la

C 0.20 x 0.40

C 0.15 x 0.55

P 0.30 x 0.30

IPE 160

Suelo PI. Baja

C 0.20 x 0.40

C 0.15 x 0.55

P 0.30 x 0.30

IPE 160

**** Las vigas 11-17 y 16-22 sólo existen en Suelos de P. B

y y P. Primera. Las vigas 1-6 y 5-10 no llegan a fachadaen Techo de Atico.

b Borrar y Editar, del menú V¡gas/Mums, realizan las funciones que indican sus nombres, tanto para muros como para vigas. La edición permite cambiar los datos de un muro ya insertado.

324

Lección 3 -Aplicación

b Las vigas planas no tienen definido su canto, sino que adoptan el de su forjado.

3A.3.2.- Introducción de vigas Vamos a comenzar introduciendo las vigas de cuelgue 1-28 y 5-32 cuya sección es de 20 cm x 40 cm. Para que estén visibles las referencias de los pilares, activamos Referencias visibles del menú Grupos, lo que abre la ventana del mismo nombre y en la que marcamos las casillas Visibles y Pilares desmarcando las demás, como muestra la figura 3.24.

Fig. 3.24

Se pulsa Entrar viga del menú Wgas/Muros, con lo que aparece el cuadro Viga Actual que se comentó en 3P.2.1.- Tipología. Teniendo seleccionados los iconos correspondientesa Vigas descolgadas y Rectangular con cuelgue (véase la figura 3.3),al pulsar sobre la cota del ancho aparece una pequeña ventana donde se escribe el valor deseado en metros, en este caso 0.20. Con J (Intro) se confirma este valor, lo que se acusa en la sección dibujada. Se hace lo mismo con el valor del canto, en este caso 0.40 m (figura 3.25). Dejamos sin marcar las casillas de Introducción continua y de Viga bajo forlado. Al Aceptar queda definida la Viga Actual.

b Para que estén visibles las referencias de los pilares, activamos Referencias visibles del menú Grupos, lo que abre la ventana del mismo nombre y en la que marcamos las casillas Visiblesy Pilares desmarcando las demás, como muestra la fioura 3.24.

Muros. Vigas. 3-25

Fig. 3.25

Las vigas se introducen con las características que en ese instante tiene definidas la viga actual. Para continuar introduciendo vigas, no es necesario volver a Viga actual en tanto no se cambien sus características. Estando en el Grupo 1, se pincha P1, una vez que aparece el punto rojo. Pinchando, seguidamente, P28, queda insertada la viga 1-28.

La operación de introducir una viga se aborta pulsando el botón derecho del ratón. Ésta y otras modificaciones,una vez realizadas, se anulan con Deshacer y se restauran con Rehacer, de la barra de herramientas. Situando el puntero sobre uno de estos iconos, se conocerá su próxima acción. De la misma manera se introduce la viga 5-32. En la Línea de Mensajes se lee: Introducidas 5 Vigas, lo que confirma que se han capturado los pilares intermedios. También informa de que han quedado Generados 1 PANOS. Al quedar cerrado el espacio entre los dos muros y las dos vigas, el programa lo reconoce como un paño, de momento hueco, por lo que se marca con un aspa. Todo espacio cerrado, delimitado por vigas y10 muros, es un pan0 que estará hueco y marcado con un aspa mientras no se introduzca en él algún tipo de forjado. Si no aparece este aspa significa que no se ha cerrado adecuadamente el espacio. Por el mismo procedimiento, puede continuarse la introducción de vigas en el Grupo 1, de acuerdo con el predimensionado visto en 3A.3.1, dejando para ver más detenidamente las vigas metálicas y los brochales de escalera.

3-26

Lección 3 -

b Las vigas se introducen con las caracteristicas que en ese instante tiene definidas la viga actual. Para continuar introduciendo vigas, no es necesado volver a Viga actual en tanto no se cambien sus características.

b Para introducir con precisión una viga cuyos extremos no se encuentran definidos, se opera como sigue (véase 1A. 14): a. Se adopta la viga a introducir como Viga actual.

A

b La operaciónde introducir una viga se aborta pulsando el botón dereclw,del M.Ésta y oms modficaciones, una vez realizadas, se anulan con ([lj Deshacer y se restauran con kúmw, de la bana de herramientas. Situando el puntero sobre uno de estos r'iconos, se conoced su próxima accidn.

b. Se pulsa Activación de la introducción por coordenadas que hace aparecer la ventana Introducción por coordenadas.

b T i esp& cenado, delimilada por vigas y10 muros, es un

d. Se pulsan los iconos que permiten definir las distanciasx,y o x,y, del punto que se desea introducir respecto al anterios

a

paiiogueestuáhuecoymarcadomunaspamienbasnose introduIcaenélaigúntipndeforiado.Sinoqweceesteaspa s$nifica que no se ha cerrado -te el espacio.

c. Se toma como último punto marcado el origen de la distancia acotada.

e. Se teclean las distancias acotadas, positivas o negativas, y se pulsa J. f. Aparece el primer extremo de la viga y se completa su trazado.

Para cada tipo de viga distinto, el proceso es: a. Abrir el cuadro Viga Actual, pulsando el botón derecho del ratón cuando se encuentre seleccionado Entrar Viga del menú Vigas/Muros.

b. Definir, en Viga actual, las características del tipo de viga que se quiere introducir. c. Pinchar el apoyo de un extremo de la viga y, luego, el apoyo del otro extremo. d. Se continúa la introduccibn de las vigas con idénticas características.

En el cuadro Viga Actual existe el botón Copiar de Viga que adopta para la viga actual las características de la viga que se pinche seguidamente. También se encuentra la casilla Introducción continua que, cuando está marcada, permite introducir vigas sucesivas de modo que el extremo de una sea el comienzo de la siguiente, sin tener que repetir la pulsación. Para terminar es necesario pulsar el botón derecho del ratón. Al llegar a las vigas metálicas, seleccionamos el icono inferior de la primera columna de Viga Actual y dejamos marcada la casilla de Viga bajo forjado, ya que los 16 cm de canto de estas vigas no permiten alojar los 30 cm de canto que tendrá el forjado. Perfil simple y se abre Edición de pleza metálica, donSe pulsa el botón que ofrece IPN-. de vuelve a pulsarse 1PN-080y, en DesEi.ipcibn de Perfil, se seleccionan: Material: Laminados; Datos del perfil: En series d'eobra; Serie de perfiles: IPE y Perfil seleccionado: IPE160.

Después de aceptar, se introducen estas vigas entre los pilares metálicos P33 y P34 y desde Bstos a embrochalar en la viga de hormigón 13-19. Estas vigas se representan con puntos por estar bajo el forjado. Para estas operaciones, conviene tener activado JA Orto y hacer un zoom que presente la zona de escalera y ascensor a buen tamaño. Vamos a insertar los brochales entre las vigas 13-19 y 14-20. Uno de los brochales tiene su eje a 1.10 m de la cara mas próxima del pilar P13. Para introducirlo con precisión, se opera como sigue (véase 1A.14). a. Se adopta la viga a introducir como Viga actual.

b. Se pulsa Activación de la introducción por coordenadas que hace aparecer la ventana Introducción por coordenadas.

Muros. Vigas.

c. Se toma como Último punto marcado el origen de la distancia acotada. d. Se pulsan los iconos que permiten definir las distancias x,y o x,y, del punto que se desea introducir respecto al anterior. e. Se teclean las distancias acotadas, positivas o negativas, y se pulsa J. f. Aparece el primer extremo de la viga y se completa su trazado.

4

Orto, la Viga actual sera de 0.20x0.35. el Último punto En este caso, tendremos activado marcado estará en el centro de la cara de P13 más próxima al brochal, se definirá la distancia y, y se tecleará 1.10 J. Aparece el extremo del brochal con su círculo rojo sobre la viga 13-19, se lleva hasta la viga 14-20 y, cuando aparece sobre ella el círculo rojo, se pincha, con lo que queda introducido el brochal. Se hace lo mismo con el segundo brochal, pero ahora a distancia -1.10 m, negativa, respecto de la cara de P19. De modo semejante se introduce el brochal de sección 0.15~0.35,que se apoya en los dos anteriores y que separa el tiro horizontal del hueco de la escalera, situado a 1.10 m del borde interior de la viga 13-19, en dirección X por dentro de uno de los brochales. Otros comandos del menú VigasIMuros que, estando seleccionados, actúan sobre las vigas en las que se pinche, son: Información. Muestra las características de la sección y se colorean todas las vigas que tengan característicasiguales. Asignar. Aplica las características de la viga que figure como actual en ese instante. Editar. Hace aparecer el cuadro VIGA ACTUAL donde pueden cambiarse las características de la viga. Borrar. Elimina la viga. Mas adelante, se verán y aplicarán otros comandos.

3A.3.3.- Ajustar vigas Las vigas que se han introducido han quedado centradas con los pilares. Pero puede interesar ajustarlas a cara del pilar, procediendo como sigue: Se activa Ajustar, en el menú Vigas/Muros, y se pulsa por fuera del lado de la cara de la viga que se quiere ajustar a cara del pilar. Si se pulsa al lado de la zona central de la viga, se ajustarán ambos extremos. Si se pulsa en la proximidad de un pilar, sólo se ajustará ese extremo. Ajustaremos las vigas de medianerías a las caras exteriores de sus pilares, y las laterales de la escalera hacia fuera de esta. Después de esta operación, la planta del Grupo 1 queda como se ve en la figura 3.26. Con esto ha quedado terminada la introducción de muros y vigas en el Grupo 1.

1 3-27

3-28

Lección 3 -Aplicación

b Otros comandos del menú VigaslMuros que, est;iibo seleccionados, aclúan sobre

lasti@sanqveseprinche,m: AnlbriiP#L~kis~&asde lasaccibryseodaraanmuaslas~q~e ~

~

r

g

u

a

l ,

e

s

.

.

defeviga -AptCdtaEqua1Cgvcaaoacliidancrsyrm$n8e. HktiRss~elEugáDmm

~dandspredsncambwrsekcarao

fwktfmsatingir

-6An?aw&a

Fig. 3.26

3A.3.4.- Medir distancias Para medir una distancia entre dos puntos, se marca uno de ellos como Último punto y se coloca el cursor sobre el segundo punto, leyendo la distancia L en la ventana Introducción par coordenadas. Vamos a medir la anchura libre de la escalera. para lo que tendremos activado A JOrto y haremos un zoom que la amplíe suficientemente. Actuaremos, como se ha dicho, sobre el eje de uno de los brochales introducidos. Después de ajustar las vigas hacia fuera, la anchura debe ser de 2.10 m.

La precisión será mayor con un zoom adecuado y 0.001 como valor de los incrementos de desplazamiento del cursor.

3A.3.5.- Información sobre las vigas Con frecuencia es necesario hallar la viga que tiene un número dado o conocer el número de una viga. Para hallar la viga que tiene una numeraci6n dada, se pulsa Información, del menú VigasIMuros, se teclea el número y se da J. Dicha viga quedará señalada.

A la inversa, puede obtenerse información sobre una viga cualquiera.

Muros. Vigas. 3-29

Para conocer la numeración y las características de una viga, se pulsa Información, del menú VigasIMuros y se pincha la viga. Aparecerá un cartel que informa sobre sus características (figura 3.27) y se verán coloreadas todas las vigas que las tengan iguales.

Fig. 3.27

Pinchando sucesivamente diversas vigas, se va mostrando información sobre ellas. Para terminar, debe darse otra orden, por ejemplo Guardar.

b Para hallar la viga que tiene una numeración dada, se pulsa Inhrmación, del menú YipaslMuros, se teclea el número y se da J. Dicha viga quedará senalada.

b Para conocer la numeracióny las características de una viga, se pulsa Intorrnación, del menú Vlgaslhiurosy se pincha la viga Aparecerá un cartel que informa sobre sus caracterlsticas (figura 3.27) y se verán coloreadas todas las vigas que las tengan iguales.

b Para medir una distancia entre dos puntos, se marca uno de ellos como Último punta y se coloca el cursor sobre el segundo punto, leyendo la distancia L en la venma Introducción por Wordenadas. b La precl'si6n será mayor con un mrn adecuado y 0.001 como valor de los incrementos de desplazamiento del cursar.

1

3-30

Lección 3 -Aplicación

3A.3.6.- Corregir el aspecto quebrado en el trazado de las vigas En ocasiones, el trazado de una viga puede presentar algún tramo que aparezca quebrado en la pantalla. Esto ocurre cuando un tramo es forzado a ajustarse a puntos cuya alineación tiene una dirección no coincidente con la general de la viga. Por ejemplo, en suelo de planta baja, los ejes de los pilares P4, P9, P15 y P21 se encuentran alineados en dirección Y, por lo que la viga que los une se ve correcta. Pero si ajustamos esta viga a las caras de dichos pilares que dan al hueco de la rampa, el tramo 4-9 aparecerá quebrado al no estar alineadas estas caras debido a la distinta dimensión según X de los pilares P4 y P9. Esto no ocurriría si previamente se hubieran ajustado las caras de estos pilares al hueco de la rampa.

La viga 5-32 no presenta quiebros al ajustarla a la medianería puesto que sus pilares estaban ya ajustados a ella. salvo el tramo 27-32 debido al giro del pilar P32. Para corregir el aspecto quebrado de algún tramo de una viga, debe borrarse este tramo y rehacerlo prolongando la parte correcta de la viga mas allá del final de dicho tramo. Finalmente, se borrará la parte sobrante.

b Para corregir el aspecto quebrado de algún tramo de una viga, debe borrarse este tramo y rehacerlo prolongando la parte correcta de la viga mas allá del final de dicho tramo. Finalmente, se borrará la parte sobrante.

Paños. Cargas especiales. 4-3

Lección 4

Paños. Cargas especiales

[CMU3.6.1 y 8.171 [CMC 1.9.8, 1.14.5 y 61

4P.1.1.- Definición y Tipología Se entiende por Paño un espacio encerrado en un contorno de vigas y10 muros. Este espacio puede quedar hueco o cubierto por un elemento resistente plano. Los paños contemplados en CYPECAD son de los siguientes tipos: Hueco, es decir, paño vacío. Forjado de vigiietas,sonstituido por nervios unidireccionalesy piezas de entrevigado más hormigón y armaduras colocados en obra. Losa Maciza, de canto uniforme, capaz de trabajar bidireccionalmente. Reticular, losa aligerada, con nervios en dos direcciones ortogonales. Placas Aligeradas, forjado unidireccional, formado por yuxtaposición de losas alveolares prefabricadas de hormigbn pretensado que puede llevar hormigón y armaduras colocados en obra.

Losa Apoyada en el Terreno, losa de cimentación. El tipo Forjado de viguetas puede ser de alguno de los siguientes subtipos: Forjado de viguetas de hormigón [CMU 3.6.1.2.11. Es un tipo genérico de viguetas prefabricadas sin marca comercial. Cuando no se conoce la marca del forjado de viguetas que se colocará en obra, es conveniente emplear este subtipo. Los resultados que se obtienen tras el cálculo son los valores de momentos flectores positivos y de esfuerzos cortantes, las armaduras de negativos y las flechas. Para obtener éstas debe definirse si las viguetas prefabricadas serán armadas o pretensadas, ya que el programa realiza el cálculo de la flecha de modo diferente en uno u otro caso. Éste es uno de los forjados que se emplearán en Obra02 por lo que se verá con detalle más adelante.

4-4

Lección 4 - Planteamiento

Forjado de viguetas armadas [CMU 3.6.1.2.21. Corresponde a forjados comerciales de viguetas armadas cuyas características técnicas figuran en la base de datos del programa. En este caso, además de las armaduras de negativos y las flechas, se obtienen los tipos de viguetas a emplear pertenecientes al catálogo del fabricante. La figura 4.1 muestra un ejemplo; pulsando Ficha del forjado pueden consultarse sus características.

Forjado de viguetas pretensadas [CMU 3.6.1.2.21. Corresponde a forjados comerciales de viguetas pretensadas cuyas característicastécnicas figuran en la base de datos del programa. Además de las armaduras de negativos y las flechas, se obtienen los tipos de viguetas a emplear pertenecientes al catálogo del fabricante. La figura 4.2 muestra un ejemplo; pulsando Ficha del forjado pueden consultarse sus características.

Fig. 4.2

Forjado de viguetas in situ [CMU 3.6.1.2.31. En este forjado no se emplean viguetas prefabricadas. Se comienza por disponer hileras de bovedillas entre las cuales se deja espacio para alojar la armadura de los nervios y, posteriormente, se hormigona, constituyendo así una losa nervada unidireccional aligerada. Es un forjado de gran monolitismo, con el inconveniente de los materiales y el trabajo que requiere la preparación de la base en la que se apoyarán las bovedillas. Este incon-

Pahos. Cargas especiales.

veniente se reduce si, por motivos de seguridad en el trabajo, debe disponerse un tablero como base del forjado. Este forjado se empleará en la segunda obra (Solymar) que calcularemos en este curso. Forjado de viguetas metálicas [CMU 3.6.1-2.41. Se emplean viguetas de acero laminadas con secciones en T o doble T (figura 4.3). El programa calcula los paños como isostáticos y coloca la vigueta necesaria dentro de la serie seleccionada.

Fig. 4.3

Forjado de viguetas JOIST [CMU 3.6.1.2.41. Corresponde al tipo de vigueta ilustrado en la figura 4.4. Sus condiciones de dimensionado pueden consultarse y modificarse en: Obra>Opciones de forjados> Dimensionamiento de viguetas "Joist"

T i Q -6

JOIST l ~ u b ocircular d o k

Cado icidcdoris [h)

11 4

Hsó@

an

Fig 4.4

En esta lección se trataran, Únicamente, los forjados unidireccionales, con viguetas de hormigón o con placas aligeradas. Lo que sigue se refiere a ellos.

1 4-5

4-6

Lección 4 - Planteamiento

4P.1.2.- Normativa Las condiciones específicas de los forjados se rigen en España por la "Instrucción para el proyecto y la ejecución de forjados unidireccionales de hormigón estructural realizados con elementos prefabricados (EFHE)" aprobada por Real Decreto 64212002 de 5 de julio, y publicada en el B.O.E. del martes 6 de agosto de 2002.

4P.1.3.- Momentos mínimos [CMU 3.2.4.5 y 3.6.1.12.11 [CMC 1.14.5 y 1.14.61 Todos los vanos deberán resistir, como mínimo, un momento flector positivo igual a de su momento isostático (EFHE Artículo 79,en previsión de la reducción de momentos negativos debida a la fluencia, es decir, con carga uniforme P y luz L, lh(PL218) = PL2116. En los apoyos sin continuidad, se considerará un momento flector negativo no menor que lh del momento flector máximo positivo del tramo contiguo, a fin de absorber, con armadura superior, un posible grado de empotramiento en los apoyos que, teóricamente, tendrían momento flector nulo.

4P.1.4.- Coeficiente de empotramiento [CMU 3.6.1.171 [CMC 1.9.81 El coeficiente de empotramiento en el borde de los paños, tanto en su unión a vigas como a otros paños, puede variar entre O (articulación) y 1 (empotrarniento), siendo este último el valor por defecto. Con valor 1 del coeficiente de empotramiento, el cálculo se realizará con continuidad entre paños adyacentes, mientras que un valor O rompe esta continuidad, pudiendo asignarse valores intermedios. En forjados de viguetas metálicas o "Joist" el coeficiente de empotramiento asignado por el programa es siempre O.

4P.1.5.- Comprobación a cortante [CMU 3.2.4.131 [CMC 61 Para el Forjado de viguetas de hormigón el programa da el valor mayorado del cortante por metro de ancho en apoyos, debiendo el usuario comprobar que no supera el valor del cortante último del forjado que finalmente se disponga, o estableciendo los macizados y10 refuerzos necesarios en caso contrario. En el Forjado de viguetas armadas o de viguetas pretensadas el programa realiza directamente la comprobación de cortante, acusando tras el cálculo: "El cortante de cálculo no puede ser resistido". En la pestaña de Resultados, con Errores de viguetas del menú Unidireccional, se presenta el mismo error al pinchar las viguetas en las que ocurre.

Paños. Cargas especiales.

Para el Forjado de viguetas in sito se comprueba si es necesario refuerzo vertical. En caso afirmativo se disponen ramas verticales con el diámetro y separación adecuados. Los criterios aplicados pueden verse en: Obra>Opciones de forjados>Cortante en unidireccionales in situ Para el Forjado de viguetas metálicas se dimensionan los perfiles teniendo en cuenta los cortantes que los solicitan.

4P.1.6.- Comprobación de flecha

[CMU 3.2.4.11, 3.2.4.12y 3.6.11[CMC6.1.31 De acuerdo con la EFHE (15.2.1), el programa establece por defecto los valores límites para las flechas. En el caso de forjados de viguetas o de placas aligeradas, siendo L la luz del vano, o 1.6 veces el vuelo, la Flecha Total a Plazo Infinito no debe superar U250 ni Ll500 + 1 cm, y la Flecha Activa no debe exceder de 4500 ni de 41000 + 0,5 cm (figura 4.5). Para valores superiores a los establecidos, el programa señalará el error.

Fig. 4.5

Se recuerda que la Flecha Activa es la que se produce después de construidos los elementos que pueden ser dañados por una deformación excesiva, por ejemplo los tabiques. Las limitaciones de flecha de los forjados pueden consultarse y modificarse en: Obra>Opciones de forjados>Limites de flecha en viguetas. Obra>Opciones de forjados> Límites de flecha en placas aligeradas.

4-7

4-8

Lección 4 - Planteamiento

4P.1.7.- Ambiente [CMU 3.6.1.2.2 y 3.6.1.12.1] [CMC 1.9.8y 6.21 Pueden considerarse, esencialmente, tres tipos de ambiente: Ambiente 1, corresponde a estructuras en interiores de edificios o medios exteriores de baja humedad. Ambiente II, corresponde a estructuras en exteriores no agresivos o en contacto con aguas normales o terreno ordinario. Ambiente III, corresponde a estructuras en atmósfera agresiva, industrial o marina, o en contacto con terrenos agresivos, aguas salinas o ligeramente ácidas. En el caso de elementos pretensados (viguetas o placas aligeradas), para cada ambiente existe un límite del momento de servicio, de modo que la estructura se mantenga dentro del estado límite de fisuración que ofrezca adecuada seguridad ante la corrosión de las armaduras. Los Iímites de los momentos de servicio dependen de la clase impuesta. La Clase 1 corresponde al Ambiente 111; la Clase II al Ambiente II, la Clase 111 al Ambiente l. En las fichas de características técnicas de estos elementos se dan los valores máximos de los momentos de servicio correspondientes a cada clase. Naturalmente, el valor más restrictivo (menor) corresponde a la Clase l. En el cálculo, el programa compara los momentos de servicio obtenidos (momentos sin mayorar) con el máximo momento de servicio del forjado correspondiente a la clase según el ambiente en el que vaya a estar el elemento. Si lo superan, buscará en la tabla alguna vigueta que cumpla y la adoptará. Si no la encuentra emitirá un mensaje al final del cálculo. En el caso de los forjados de viguetas armadas o pretensadas, cuando existen datos en las fichas de características técnicas, es posible comprobar el estado Iímite de fisuración según el ambiente o abertura de fisura permitida.

4P.1.8.- Proceso constructivo [CMC 1.9.81 En un forjado formado por viguetas, piezas de entrevigado y hormigón vertido en obra, además de la armadura colocada in situ, suele ser necesario disponer sopandas para reducir la luz de la vigueta durante la fase de ejecución. En cambio, en los forjados de placas aligeradas es posible salvar grandes luces sin sopandas. Cuando se construye el forjado para que trabaje con continuidad entre tramos, esta continuidad no se hace efectiva hasta que el hormigón ha establecido la adecuada unión entre la armadura alojada en él y los elementos prefabricados. Hasta entonces, si no se disponen sopandas, los elementos prefabricados salvarán la luz total del vano trabajando simplemente como biapoyados bajo su peso propio, incluida la capa de compresión si existe. Solamente para el resto de las cargas se considerará la continuidad. En ausencia de sopandas, el estado final de esfuerzos es la superposición de un primer estado en el que cada tramo trabaja, bajo el peso propio, independientemente de los adyacentes, y un segundo estado en continuidad bajo el resto de las cargas.

Paños. Cargas especiales.

El programa no diferencia ambos estados, pero se puede obtener una razonable aproximación, para el caso de continuidad sin sopandas, y supuesta carga uniforme, asignando a los bordes de los tramos adyacentes unos coeficientes de empotramiento de valor: Coef. empotramiento = 1-

peso propio del forjado carga total

En el caso de forjados de placas aligeradas, el programa asigna automáticamente este valor del coeficiente de empotramiento cuando se calcula como autoportante. Sin embargo, es habitual que estos forjados se proyecten para trabajar sin continuidad sobre apoyos directos, evitando así la armadura de negativos, ya que la mayor resistencia de las placas lo permite.

4P.1.9.- Macizado [CMU 3.2.6.1.1 2.11

En paños del tipo FORJADO UNIDIRECCIONAL puede ocurrir que sea excesiva la compresión aplicada a la parte inferior de las viguetas, o nervios de hormigón armado, en zonas de momentos negativos. Cuando el valor de estos momentos precisa armadura comprimida inferior, se maciza la zona en la que ocurre. Esto será acusado por el programa haciendo aparecer una línea azul que delimita el espacio en el que deberán sustituirse las piezas de entrevigado por un macizado de hormigón. Otra posible solución sería poner doble vigueta en lugar de vigueta sencilla.

4P.2.- CARGAS ESPECIALES [CMU 3.41 [CMC 1.5.1 y 1.9.51 En 1A.6.- PLANTASIGRUPOS se explicó la introducción de los valores de la sobrecarga de uso y de la carga muerta que afectan a la totalidad de cada Grupo. Estos valores pueden consultarse y modificarse en Cargas en Grupos del menú Cargas. La introducción de las cargas de viento se vio en 1A.7. ACCIÓN DE VIENTO. El peso propio de los elementos estructurales los toma el programa multiplicando su volumen por el peso específico de su material (2.5 TnImJ para el hormigón armado).

El peso propio de los forjados es un dato establecido al definir sus características. Como se dijo en 1R3.6. las cargas especiales son acciones que sólo afectan a una zona de un grupo. Pueden ser permanentes, que se asignan a la hipótesis de peso propio; o variables, que se asignan a la hipótesis de sobrecarga de uso. Sus tipos son:

Lineales como el peso de los cerramientos o la sobrecarga en borde de voladizos. Superficiales sobre zonas con carga diferente que el resto del Grupo. Puntuales como las debidas a máquinas pesadas de pequeña base.

4-9

4-10

Lección 4 - Planteamiento

Un conjunto de cargas especiales es la asociación de varias de ellas, de igual origen, que participan en bloque en las combinaciones que el programa genera automáticamente. El origen de las cargas puede ser: carga permanente (hipótesis de peso propio); carga variable (hipótesis de sobrecarga de uso); viento; o sismo. Por defecto, el programatiene generadas combinaciones según las diferentes normas, para los distintos estados a comprobar, de acuerdo a un número de hipótesis de cada origen. En la biblioteca de combinaciones, existen hasta 1 de peso propio, 4 de sobrecarga, 4 de viento y 2 de sismo. No existen combinaciones predefinidas en las que intervenga el Peso propio separado. Por ello el programa se bloqueará si se pretende tenerlo en cuenta sin haber establecido las correspondientes combinaciones. El Mantenimiento de combinaciones es tratado a fondo en el Curso práctico 2 de CYPECAD. Si en cargas especiales se añaden mas hipótesis simples que las indicadas, deben crearse las combinaciones pertinentes, por lo que en general es aconsejable no sobrepasar dicho número.

Paños. Cargas especiales.

Lección 4

Paños. Cargas especiales

4A.1.1.- Predimensionado Según se dijo en 2P.1.- PREDIMENCIONADO,es conveniente que el canto h del forjado cumpla la condición:

siendo, L: luz de cálculo del forjado en m

q: carga total en kN/mz C: coeficiente cuyo valor se toma de la TABLA 15.2.2. de la Instrucción EFHE.

Ésta es la condición para que no sea necesario comprobar la flecha y conviene respetarla, a menos que existan razones que obliguen a reducir el canto. El forjado de la mayor parte del Grupo 1 será de Placas aligeradas sobre vigas descolgadas. La carga total asignada fue de 0.40 Tnlm2 como sobrecarga de uso y 0.15 TnIm2 de carga muerta, que sumadas a un peso del forjado estimado en 0.30 TnIm2 componen una carga total q = 0.85 Tnlm* = 8.5 kNIm2. Previendo que soportarh tabiques, al forjado de placas aligeradas formado con losas alveolares pretensadas le corresponde en la citada TABL4 de coeficientes C, un valor C = 36 como tramo aislado. La mayor luz de vano es L = 6.10 m. Introducidos estos valores numéricos en la expresión anterior, resulta:

Redondeando, tomaremos para el forjado de Placas aligeradas un canto h = 0.20 m. Para el FORJADO UNlDlRECClONAL la carga total asignada fue de 0.20 Tnlmz como sobrecarga de uso y 0.20 Tnlm2 de carga muerta, que sumadas a un peso del forjado estimado en

4-12

Leccián 4 - Aplicación

0.30 Tn/m2componen una carga total q = 0.70 Tn/m2 = 7.0 kN/m*. La mayor luz de vano es L = 6.10 m en un tramo interior. El forjado llevará viguetas pretensadas por lo que, previendo que soportará tabiques, le corresponde un valor C = 26. Introducidos estos valores numéricos en la expresión anterior, resulta:

Sin embargo, como se dijo en 2P.1, el canto del forjado no debe ser menor del que necesitan las vigas planas para no precisar comprobación de flecha. Para ello, según 50.2.2.1 de la EHE, la relación lurlcanto útil, en el caso de viga continua en un extremo, estará comprendida entre 18 para elementos fuertemente armados, y 24 para elementos débilmente armados. Para una luz de 5.325 m y un canto útil de 0.30 - 0.04 = 0.26 m, dicha relación vale 20, lo que resulta aceptable. Dejamos, por tanto, un canto total h = 0.30 m para las vigas planas y para el forjado que las acoge. Mientras no se defina el forjado, el programa ignorará el canto de las vigas planas que se introduzcan y lo advertirá al cerrar la tarea, ofreciendo convertirlas en rectangulares del canto que se quiera. Conviene Cancelar y puede contestarse Sí al posterior mensaje: Se han detectado errores en la planta actual. ¿Desea salir del programa?

4A.1.2.- Opciones de forjados [CMU 3.2.41 Pulsando Opciones de forjados del menú Obra, se abre el menú Opciones de forjados, reproducido en la figura 4.6. Entre estas opciones, que conviene repasar para ajustar sus valores, son de aplicación particular a los forjados de Obra-02, además de las ya vistas con carácter general, las siguientes:

sal Fig. 4.6

b Mientras no se defina el forjado, el programa ignorará el canto de las vigas planas que se introduzcan y lo advertirti al cerrar la tarea, ofreciendo convertirlas en rectangulares del canto que se quiera. Conviene Cancelar y puede contestarse Si alpostenor mensaje: Se han detectado errores en la planta actual. ¿Desea salir del programa?

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[CMU3.2.4.51

Al p u l s a r M o n m t o # ~ i ~ o # i i - - - - - n ~ -laventanaquese w en hfigura4-9. P u ~ ~ ~ ~ a bbtramos, ~ ~ veremori loa vabrea de fmwmb8mhhwriqrw el -&m -os por defecto, con c a t e c t e r g e n e r a l , p a r a k s ~ ~ ~ y ~ h h ~ ~ l k i

4-14

Lección 4 -Aplicación

Fig. 4.9

Si se desea modificar los valores por defecto, se opera como sigue: con Coeficientes de la obra marcado y despues de activar la pestaña correspondienteal Tramo de que se trate, pulsando en el valor a modificar, o en el punto que se encuentra en su lugar, se abre una pequeña ventana donde se marca la casilla a la izquierda de Coeficiente, se introduce el valor y se acepta.

Para las diferentes condiciones de vano y de extremo, supuesta carga uniforme P y luz L, de acuerdo con la EFHE y con una redistribución que iguale los máximos valores absolutos positivos y negativos, unos valores adecuados son: En el caso de Tramo aislado simplemente apoyado en ambos extremos, el momento flector positivo es el isostático PL2/8 cuya cuarta parte es PL2132 que se toma como mínimo negativo en ambos apoyos. Para el momento positivo se cubre el valor mínimo establecido de PL2116. Para Tramo extremo, es decir, con un apoyo sin continuidad (exterior) y otro con continuidad (interior), la igualación de mo~mentospositivos y negativos conduce, a un momento positivo PL2112 cuya cuarta parte es PL2/48, que puede tomarse como valor mínimo negativo en el apoyo exterior. Para el máximo positivo se mantiene el mínimo exigido, PL2116. En el caso de Tramo intermedio, se cubre PL2116 como momento positivo mínimo. No existe especificación respecto al mínimo negativo. Finalmente, tampoco se establece ningún valor mínimo de momento negativo en el caso de Vuelo, dejando que lo determine el cálculo. Los Coeficientes de la obra son de aplicación general a todas las obras. Si se introducen modificaciones, tendrán efecto para las obras posteriores, pero no afectará a la obra en curso o a las ya creadas. Si se desea que dichas modificaciones pasen a ser los nuevos valores generales por defecto, conviene contestar Sí a la pregunta ¿Desea grabar las modificaciones como opciones por defecto? Estos valores pueden particularizarse para una obra concreta abriendo Panos>Gestión Panos>Momentos mínimos y marcando Coeficientes propios. Los valores así particularizados no afectarán a los Coeficientes de la obra generales.

Paños. Cargas especiales.

4A.1.2.4.- Coeficiente reductor de rigidez a flexión de forjados

unidireccionales [CMU 3.2.4.61

Abre la ventana mostrada en la figura 4.10. Después de leer la explicación, dejaremos por defecto el valor 1.OO.

-

m a m o r i a d s c & , ~ & ~ ~ l a + z b n l a p o r 3 6 . ~ ~ a ~ ~ 1/36 0.03. límite míerw cp>s p m t e la yck Dadoqrx?e~blaopci6n&t~;dvciilai&zatorN6i&bP~aIsrqa~~ Mustaoldsbisdom~&desI.aa~adsredoadmmsr~~.udsii

~~red de hsanichua.

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d

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mia kr chrann

1

Fig. 4.10

4A.1.2.5.- Coeficientes de fluencia [CMU 3.2.4.7 a 1O]

Estos coeficientes influyen en el cálculo de las flechas de los forjados lo mismo que en el de las vigas. Puede consultarse [CMU 3.2.3.7 y 3.2.3.81y la Ayuda de Obra>Opciones de vigas>Coeficientes de fluencia-flecha activa.

4A.1.2.6.- Límites de flecha en forjados de viguetas y de placas aligeradas [CMU 3.2.4.111

Ya comentado en 4R1.6.

4A.1.3.- Introducción de los forjados de Placas Aligeradas [CMU 3.6.1.7 y 8.191

El forjado del suelo de la planta baja de Obra-O2 se resuelve con placas aligeradas. Se comienza por pulsar Gestión Paños del menú Paños, lo que abre el cuadro PANOSen el que se marca Placas Aligeradas. Espontáneamente, o pulsando el icono COPIAR DE BIBLIOTECA del cuadro PANOS, parcialmente reproducido en la figura 4.1 1 (los iconos pueden cambiar su significado según las circunstancias), aparece el cuadro SELECCIÓN DE PLACAS ALIGERADAS, donde pinchando en se despliega la relación de fabricantes de placas aligeradas pertenecientes a la Asociación para la I+D de las Placas Alveolares, como se ve en la figura 4.12.

4-16

Lección 4 -. Aplicación

f-

Huso

C F q e d o de VI&= f LosaMmzb

r

Rebala

@

E & = &

C LmaApoyala en e1Terrem

Copiar de b~blioteca Mantenimiento de placas aligeradas

-1 1

L.

....-. ......-.

.

J

Paralela Oblicua Perpendicular Dirección de las placas o viguetas respedo de laviga marcada

Fig. 4.11

i ARRlKO S A AIEFABRIUDOS DE HOR

f URPL S L IPREFABRICAOOS) HORMIPAES4MOR PREF DE ESPARA i HORWTEN VPLENCIA S 4 f J CIREFiAARWS,SA f PREFPBRICADOSA R I W S A T PRENOR m E F INDUSTRIPiLESDEL N 7 RUBIER4PREDI% f VMGUARD

Fig. 4.12

Los datos de estas placas figuran en la Biblioteca del programa por lo que se pueden seleccionar directamente. También pueden seleccionarse placas de otros fabricantes cuyos datos figuren MANTENIya en dicha Biblioteca, o introducirse datos nuevos tras haber pulsado el icono MIENTO DE PLACAS ALIGERADAS que se ve en la figura 4.1 1.

a

Elegimos un fabricante de AIDEPLA, por ejemplo VANGUARD, y se despliega la relación de sus placas en la que seleccionamos la PV-20-120, con un canto de 20 cm y un ancho de 120 cm; sin capa de compresión, pues en caso contrario el valor del canto iría seguido del espesor de la capa de compresión, por ejemplo PV-20 +4-120.

m,

Al seleccionar la placa, se dibuja su sección, como se en la figura 4.13. Pulsando el icono situado a la izquierda, que representa un bloc de notas y está señalado por el puntero en dicha figura, puede consultarse la tabla de sus características técnicas. Poniendo el cursor sobre la cabecera de una columna en dicha tabla, se aclara su significado.

Paños. Cargas especiales.

VANGUARD: W-l6i 4- a 0 5 1 VANGUARD. W-16+4.120(03 VANGWRD: W-16+5 33 VANGWRD: W.1b 5 €4053 VANGUARD. W-lót 5-1Ñ(05] VANGWRD: W-1ót & 3 VANGWRD: W-16+S €4053 VANGWRD: W-16+9120(85) VANGUARD: W.16+1033 VANGWRD: W-16-33 VANGWRD: W-16-60 VANGUARD. W-16.€4051 VANGWRD. W-16-120 VMGWRD: W-16-12qe53 VANGUARD: W-Ñ+4.1 20 VANGUARD: W-Ñ+5-1Ñ

-4

VAHIU#(D:W-20.120

k

i -

Fig. 4.13

Pulsando Seleccionar, se vuelve a PANOS, donde aparece la placa seleccionada encabezando la selección de placas para la obra, y se ven los tres iconos de Disposición mostrados en la figura 4.1 1, con los que puede elegirse la dirección de las placas o de los nervios:

3Dirección paralela a la viga que se marque. Está seleccionada por defecto.

a

Dirección perpendicular a la viga que se marque. Dirección oblicua, definida marcando dos puntos.

Mantenemos la selección del icono izquierdo. Pulsamos Entrar Paño y seguimos las instrucciones de la Línea de Mensajes: pinchando en su interior, seleccionamos un paño que vaya a ir forjado con placas aligeradas, por ejemplo el comprendido entre los pilares P1, P4, P9 y P6. Se verán sus referencias si se encuentran marcadas ¡as casillas Visibles y Pilares de Referencias visibles (menú Grupos). Obedeciendo lo que se indica en la Línea de Mensajes, marcamos una viga de dirección Y, con lo que se dibujan, con igual dirección, las líneas de separación entre placas. para ese paño. Mientras se encuentre seleccionado +Gestión Panos en el menú Paiios, la pulsación del botón derecho del ratón en el Área de Trabajo abre el cuadro correspondiente. En el cuadro PAÑOS, en el que ahora están activos los botones que se ven en la figura 4.14, se pulsa Datos de Paño y aparecen numerados los paños. Se pincha en el interior del paño que se introdujo anteriormente y se abre el cuadro Datos de placa aligerada que se reproduce en la figura 4.1 5. Este cuadro recoge los materiales a utilizar en el forjado que se construya con la placa seleccionada y sus dimensiones. Anchos mín. de placa se refiere al mínimo ancho a cubrir con placas cortadas cuando quedan espacios en los que no caben placas enteras; para anchos menores se supone que se rellena con macizado. Pulsando Más datos... se muestran todas las características de la placa.

Paños. Cargas especiales.

Como se dijo en 4P.1.8.- Proceso constructivo, el forjado de placas aligeradas sobre apoyos directos suele proyectarse para trabajar sin continuidad. Así se hará aquí, por lo que asignaremos un valor O al coeficiente de empotramiento, de acuerdo con lo expuesto en 4R1.4 y la información que se obtiene al pulsar Info. En este cuadro, es posible establecer un desnivel entre un paño y el resto de la planta (plano base), como alternativa a los "forjados inclinados" que veremos en otra lección. También se muestran los valores correspondientes a los momentos mínimos introducidos en las Opciones de forjados, como se dijo en 4A.1.2.3. De arriba abajo, se ven los valores de los tramos: aislado, extremo, intermedio y vuelo. Suponemos que no existirán coacciones no deseadas. Conforme lo expuesto en 4P.1.7. dejaremos marcado el Ambiente 1, puesto que se trata de una estructura interior a un edificio. Al Aceptar, se vuelve a ver la planta del Grupo 1 y reclamamos el cuadro PA~JOS pulsando con el botón derecho. Nuevamente en PANOS, se pulsa Copiar Paños y, como indica la Línea de Mensajes, se selecciona el paño a ser copiado, el cual se ilumina. Aparece la ventana Copia de Forjado de placa aligerada (figura 4.1 6) que muestra todos los aspectos que serán copiados. Deben estar marcadas todas las casillas o no se podrá copiar. La selección de aspectos a copiar sólo puede hacerse cuando se trata de copiar un paño en otro no hueco. Después de aceptar, se pincha en los paños donde se quiere copiar el paño modelo, que son todos menos los del interior de la escalera y los huecos de rampa y ascensor. La planta aparece como se ve en la figura 4.17. Pulsando el botón derecho del ratón, se torna al color original.

Se comprueba, con Datos de Paño, que todos los paños copiados han tomado el valor cero para el Coeficiente de Empotramiento. Observamos que en el lateral del hueco del ascensor la placa aligerada presenta un entrante que exigiría un corte, y un cálculo particularizado. Esto no está previsto en el programa que lo acusará al calcular. Para corregirlo deberemos regularizar el contorno del paño en la zona del patio izquierdo, procediendo como sigue: se activa Entrar Viga de VigasIMuros y se selecciona Zuncho no estructural, de ancho nulo, que se introduce ortogonalmente desde el pilar P33 hasta la viga 12-13, con lo que se resuelve el problema. Se hace desaparecer el forjado que cubre un paño introduciendo en él un hueco. Para ello, en PANOS se marca Hueco y se introduce en el patío que se desea borrar.

Fig. 4.16

4-19

4-20

Lección 4 - Aplicación

Fig. 4.17

Fig. 4.18

4A.1.4.- Introducción de los forjados de viguetas [CMU 3.61 En los tiros de la escalera del Grupo1 y en los restantes forjados del edificio, se emplearán forjados con viguetas pretensadas cuyo nombre comercial esta sin definir. Se vuelve al cuadro PAÑOS y se marca Forjado de viguetas. Aparece el menú de la figura 4.1 8 en el que seleccionamos Forjado de viguetas de hormigón por las razones expuestas en 4P.1 .l. Se pulsa el icono se escribe una referencia, por ejemplo Obra-02 y se cumplimenta la ventana Crear-[Forjado de vlguetas de hormigón] como se ve en la figura 4.19.

A,

1l000~~100~1d00~~ -0-

Im --

- A--'

-

de la vi* homiigonehis0ohli-d. ~sia pm r-ay p s r m ~ ~ - d . ~ a r ~ r y / o ~ s x c a i i u a s p a r a u n f w l a da olW d o , 9in variar su c m .

Paños. Cargas especiales.

b Para crear una zona con forjado unidireccional formado por vigueras yutqwestas, sin piezas de entrevigado intermedias, es decir, sin aligerar; debe detinime un forjado cuyo entereje sea igual al ancho de la vigueta hormigonando luego hasta alcanzar el canto deseado. Esta soluci6n presenta gran resistencia y permite resokr casos de grandes cargas y10 luces, excesivas para un fotjado aligerado, sin variaf su canto.

En la práctica, el programa exige que el intereje c (no menor de 15 cm) sea mayor que el ancho del nervio d (más su incremento). Por ejemplo, c = 15 cm y d = 14 cm con incremento nulo. Los límites de los diferentes valores pueden verse al poner el puntero sobre cada uno de ellos. Para el caso de forjados con marca comercial, s610 podrá ponerse el número de viguetas por nervio que figure en las fichas, generalmente no mayor de dos. Borrar Vigueta Doble, al pinchar un nervio elimina, una por una, las viguetas adicionales introducidas.

4112.- CARGAS ESPECIALES 4A.2.1.- Conjuntos Pulsando Cargas en el menú Cargas, se abre el cuadro de igual nombre reproducido en la figura 4.23. Desplegando el campo Cargas puede seleccionarse Puntual, Lineal o Superficial. A su derecha se encuentra el campo donde se anota el valor de la carga.

Fig. 4.23

En el cuadro Datos Generales se establecieron dos conjuntos de cargas especiales, 1. Peso propio (carga permanente) y 2. Sobrecarga (carga variable), como se explicó en 1A.4.4. Puede comprobarse pulsando Modificar Conjunto de Cargas Especiales. En el campo Conjunto de cargas esp. del cuadro Cargas se ve, inicialmente, el conjunto 1 asociado a la siguiente leyenda:

Se asigna la carga a la hipótesis de peso propio y se resuelve con ella.

4-24

Lección 4 - Aplicación

Si ahora, en el campo Conjunto de cargas esp., se cambia a 2 y se da J (Intro), la leyenda asociada es: Se asigna la carga a la hipótesis de sobrecarga de uso y se resuelve con ella.

4A.2.2.- Introducción de cargas especiales En el Grupo 1 la única carga especial es la de los cerramientos, que estimamos en: Cerramiento del hueco del ascensor 1/2 pie de ladrillo macizo = 0.12 x 1.S = 0.18 Tn/m2, que para una altura del cerramiento de

4.40 m resulta:

Carga Lineal: 0.79 Tnlm

Restanteccerramientos % pie de ladrillo macizo + tabicón = 0.12 x 1.5 + 0.08 x 1.2 = 0.28 Tnlm2 que para una altura media del cerramiento de 4.40 m resulta:

Carga Lineal: 1.23 Tn/m

Para introducir la carga del cerramiento del hueco del ascensor, que es de carácter permanente, en el cuadro Cargas seledonamos Carga: Lineal 0.79 Tnlm y Conjunto de cargas esp.: 1, pulsando, luego, Nueva. A continuación, haremos zoom para ver la zona del ascensor lo más grande posible, activaremos el orto, pincharemos junto al pilar P33 y, soltando el botón, arrastraremos hasta el P34, sin entrar en él, cuidando de que la Iínea amarilla aparecida al pinchar quede totalmente dentro de la viga.

Si una carga especial apoya en el vacío, en un hueco o fuera de la planta, aunque sea parcialmente, el programa lo acusará al comprobar la geometría, siendo necesario, entonces, realizar las correcciones oportunas. Para que esto no ocurra debe cuidarse el trazado de estas cargas, aunque el programa no toma en consideración su posible excentricidad respecto al eje de la viga. Introduciremos, de igual modo, las cargas en los laterales del hueco del ascensor, quedando como muestra la figura 4.24. El valor de la carga queda anotado junto al centro de la línea.

b Si una carga especial apoya en el vacio, en un hueco o fuera de la planta, aunque sea parcialmente, el programa lo acusara al comprobar la geometría, siendo necesario, entonces, realizar las correcciones oportunas. Para que esto no ocurra debe cuidarse el trazado de estas cargas, aunque el programa no toma en consideración su posible excentricidad respecto al eje de la viga.

1

Pahos. Cargas especiales. 4-25

Volvemos al cuadro Cargas para cambiar el valor de la Carga Lineal a 1.23 Tnlm, pulsando, luego, Nueva. lntroducimos esta carga donde deba haber cerramiento: sobre las vigas de medianería, en el contorno de la escalera, en las vigas 4-21 y 21-22que cierran el hueco de la rampa y sobre los muros, excepto en el tramo 4-5 donde se abre la entrada al sótano. Estas cargas se representan mediante las líneas amarillas que se ven en la figura 4.25. Junto a ellas se anota su valor, lo que ayuda a reconocerlas cuando las líneas amarillas resultan poco visibles por superponerse a otras líneas.

Fig. 4.24

Fig. 4.25

Las cargas especiales permanentes, asignadas a la hipótesis de peso propio, se representan de color amarillo. Las cargas especiales variables, asignadas a la hipótesis de sobrecarga de uso, se representan de color blanco. En la escalera, quedaron sin introducir los tiros inclinados que no aparecen en la planta, pero que producen cargas lineales sobre los brochales. Siendo 4.50 m la longitud de cada uno de dichos tiros, estas cargas son: Permanente, asignada al conjunto 1: Peso del forjado

+ peldañeado = 0.27 + 0.33 = 0.60Tnlm*

0.60 x

l/i

4.50 = 1.35 Tnlm

Variable, asignada al conjunto 2: Sobrecarga de uso = 0.30 Tn/m*

0.30x % 4.50 = 0.68Tnlm

lntroducimos una y otra carga en cada brochal, como se muestra en la figura 4.26. La carga permanente se ve en amarillo y la variable en blanco.

4-26

Lección 4 -Aplicación

b Las cargas especiales permanentes, asignadas a la hipótesis de peso propio, se representan de color amarillo. Las cargas especiales variables, asignadas a la hipdtesis de sobrecarga de uso, se representan de color blanco.

En la versión 2002 de CYPECAD es ya posible introducir estos tiros como forjados inclinados y así lo haremos más adelante para el tiro que baja al aparcamiento. En ese caso, los brochales recibirán directamente las cargas que les transmiten los tiros inclinados. Sin embargo, ello obliga a introducir un grupo intermedio en cada planta, por lo que, si son muchas, puede preferirse introducir las cargas manualmente como hacemos aquí. En el cuadro Cargas existen también otros botones que actúan sobre la carga seleccionada, como son (figura 4.27): Editar permite cambiar el valor de la carga y la hipótesis asignada. Asignar asigna a una carga los datos que figuran en el diálogo Cargas. Borrar elimina la carga.

Fig 4 26

Mover cambia de posición el punto de la carga que se pinche.

El botón Deshacer de la barra de herramientas deshace la introducción, asignación o movimiento de cargas. Desactivando Visibles del menú Cargas (figura 4.28) se hace desaparecer de la pantalla la visualización de las cargas especiales, favoreciendo así la visión de otras presentaciones.Activando nuevamente Visibles, vuelve a aparecer la visualización de las cargas especiales. XgaJMum

1

Cspar

ib

El botdn esh hacer de la barra de herramientas deshace la intmduccibn, asignaci6n o movimiento de cargas.

M Xrsblep Fig. 4.28

Terminada la definición del Grupo 1, pasaremos a ver algunas utilidades y continuaremos, luego, con la definición de los restantes Grupos.

1

LltiIidades de, programa. copiar y definir grupos. Secciones y vistas 3D. 5-3

Lección 5

Utilidades del programa. Copiar y definir grupos. Secciones y vistas 3D

5P.1.- NORMATIVA DE ACCIONES El Anexo A Valores de acciones de la Instrucción EHE remite a la Norma Básica NBE-AE-88, con algunas modificaciones. De esta NBE interesa destacar, por su aplicación en la lección 5, lo siguiente: Tabla 3.1. Sobrecargas de Uso. B Viviendas: Escaleras y accesos públicos 300 Kglm2 3.5. Sobrecarga de balcones volados: los balcones volados de toda clase de edifi-

cios se calcularán con una sobrecarga superficial actuando en toda su área, igual a la de las habitaciones con que comunican, más una sobrecarga lineal, actuando en sus bordes frontales, de 200 kglm. Ambas cargas son variables y por tanto irán asignadas a la hipótesis 2 de sobrecarga de uso.

5P.2.- CONTINUIDAD DE FORJADOS Entre tramos consecutivos de un forjado unidireccional puede haber continuidad o no haberla. Ello depende de que las zonas de contacto tengan o no tengan las condiciones necesarias para soportar, adecuadamente, los esfuerzos que produce dicha continuidad. El proyectista puede elegir que los forjados trabajen en continuidad, romper dicha continuidad o aplicar soluciones intermedias; CYPECAD permite la adopci6n de cualquiera de estas opciones. La continuidad total reduce los momentos positivos a costa de presentar momentos negativos importantes. De esta manera puede conseguirse una buena economía en los prefabricados (viguetas o placas) compensada por un mayor coste de la armadura superior y de la mano de obra para su colocación, además de exigir una inspección más cuidada.

5-4

Leccibn 5 - Planteamiento

La discontinuidad, cuando es posible, supone mayor gasto en los prefabricados pero simplifica la ejecución al no precisar armadura de negativos, con el ahorro correspondiente en acero y mano de obra.

Respecto a las deformaciones, la continuidad reduce las flechas, por lo que debe preferirse cuando se tema exceder sus límites, o cuando el forjado sustente o se apoye en elementos constructivos que serían dañados por una mayor deformación. En cuanto a la seguridad, la continuidad presenta la ventaja de su hiperestatismo y la discontinuidad la de reducir el riesgo resultante de una armadura de negativos insuficiente. Para los forjados de placas aligeradas, utilizados en la Lección 4, ya se vio que, en general, se prefiere la discontinuidad. Pero en los forjados de viguetas, es conveniente reducir los momentos positivos recurriendo a la continuidad. Únicamente cuando haya razones constructivas que dificulten el paso de las armaduras de negativos de un tramo a otro, o cuando no pueda confiarse suficientemente en la calidad de la ejecución, puede ser aconsejable prescindir de la continuidad. la total continuidad de los tramos volados con sus adyacentes. Obviamente, es impre~cindib~le En esta lección se verá cómo conseguir, romper o matizar la continuidad.

Utilidades del programa. copiar y definir grupos. Secciones y vistas 30. 5-5

Lección 5

Utilidades del programa. Copiar y definir grupos. Secciones y vistas 3D

5A.1.- UTILIDADES DEL PROGRAMA Se engloban aquí, bajo el titulo Utilidades del Programa, una serie de facilidades de información y presentación ofrecidas por CYPECAD.

5A.1.1.- Información [CMU 3.3.111

Pulsando Infonación de Superficie de Grupo del menú Grupos, se accede a la ventana informativa correspondiente al Grupo actual, como se ve en la figura 5.1 para el Grupo 1.

Fig. 5.1

Esta información se refiere a: Grupo actual y número de Plantals que comprende. En este caso, Grupo 1 con 1 Planta. Nombre del Grupo, ahora SUELO F! BAJA. Superficie Total cubierta, es decir, la encerrada en el perímetro exterior menos la de los huecos interiores, en este caso 409.09 m2. Forjados, en este caso con una superficie de 360.19 m2. Vlgas, en este caso con una superficie en planta de 45.69 m2

la dWmda, Superfic[e Total - (Superftde de

+ 8uperRde de vtw]= 3.21 m',coma-

ponde a los pilares. Emsvaiiorespueden

m v c r i r d o n s s e n d h t e s repetidmes de lambma mde la g e m a .

obra, achaeablw a ligem irnprddwm&enh

5Aí.2.~Qlm dd dibujo

Flg. 5.2

La vista de las referencias desaparece al pulsar Referencias visibles del menú Grupos y, en la ventana del mismo nombre, desmarcar Visibles. Reaparece marcando Visibles.

5A.1.4.- Secciones y cotas [CMU 3.3.81

El trazado de secciones es de gran utilidad para estudiar determinadas zonas como huecos, cambios de nivel, etc. Para trazar una sección, se activa Secciones, del menú Grupos, con lo que surge el cuadro Secciones, reproducido en la figura 5.8. Se pulsa Introducir Secciones y, con Orto activado si la sección es en dirección X o Y, se pincha el primer punto de la línea de corte y, luego, el último.

a

Se arrastra el dibujo hasta un espacio vacío donde, al pinchar nuevamente, se sitúa la sección.

Fig 5.8

La figura 5.9 muestra, ampliada, una seccibn de dirección X que atraviesa el hueco del ascensor y la escalera. A la izquierda se ve el perfil IPE 160 bajo los 20 cm de la placa aligerada y, pasado el hueco, la viga de la escalera con 50 cm de canto, el forjado aligerado de viguetas, el zuncho, el hueco de la escalera y la otra viga. Puede apreciarse cómo las vigas metálicas quedarán a un nivel, respecto a los 50 cm de la viga, que permite un buen embrochalado. Cada sección tiene una letra mayúscula de referencia que se ve a ambos lados de ella. La sección se actualiza, automáticamente, si se modifica la zona cortada.

Fig. 5 9

Utilidades del programa. copiar y definir grupos. Secciones y vistas 30. 5-9

Si en el cuadro Secciones se pulsa Introducir Líneas Acotación, lo que hace aparecer las cotas entre las líneas de replanteamiento introducidas en la Lección 2, y después se traza una Iínea, paralela o no a un eje X o Y (pinchando, soltando, arrastrando y pinchando) se verán todas las cotas relativas a los elementos cruzados por ella. La figura 5.10 muestra la acotación obtenida (en cm), según la Iínea de corte dada anteriormente. Las cotas iniciales 4.1 y 4.1 corresponden a las distancias desde el eje de la viga IPE 160, que coincide con una Iínea de replanteo (punteada), a los bordes del ala, cuya anchura es de 82 mm. Al desactivarse Secciones por activarse otra orden, dejan de verse las secciones y las líneas de acotación, que reaparecen con Referencias si se encontraban marcadas en ReferenciasVisibles.

Modificar permite mover las Iíneas de sección y de acotación, las cuales se actualizan para la nueva posición. Consultar cotas de las plantas [CMU 3.3.51 del menú Grupos, sirve para consultar las cotas de alturas, relativas y absolutas, de cada planta.

5A.1.5.- Contornos [CMU 3.3.121

Pulsando Contornos del menú Grupos, aparece la ventana Contornos y Vértices donde puede hacerse visible o invisible un contorno dejando marcada o no la casilla correspondiente mediante doble pulsación sobre ella. La figura 5.11 muestra desmarcada la casilla del patio derecho en el Grupo 1 SUELO F! BAJA, con lo que éste quedará invisible en esta planta al pulsar Aceptar y Terminar.

b Al desactivarse Secciones por activarse o h orden, dejan de verse las secciones y las líneas de acotación, que reaparecen con Referencias si se encontraban marcadas en Reierencias Visibles.

Lección 5 - Aplicaci6n

Fig. 5.11

5A.1.6.- Vista 3D de un grupo [CMU 3.3.91 Activando G ~ p a s r V i S t a 3D Grupo se visualiza la vista en tres dimensiones del Grupo actual (figura 5.12). Cada elemento constructivo (pilar, viga. muro, forjado de placas aligeradas o de viguetas) se presenta en un color diferenciado. La vista puede girarse moviendo los cursores de las barras de desplazamiento. El de la barra horizontal la gira en torno al eje Z y el de la vertical en torno al eje X. Es importante inspeccionar la vista 3D de cada Grupo en busca de posibles errores en la introducción de la geometría.

Fig. 5.12

Utilidades del programa. copiar y definir grupos. Secciones y vistas 30.

5A.1.7.- Recursos de edición [GMU 5.41

Los recursos de edición sirven para introducir en el dibujo cotas, líneas, textos, detalles y arcos.

M

Pulsando Recursos de Edición > Editar Recursos del menú General, o el icono Editar Recursos, tercero de la barra de herramientas, aparecer el menú que se ve en al figura 5.13. De Recursos de edición OnIOff, cuarto en modo automático, se activa simultáneamente el icono la barra de herramientas.

Fig. 5.13

En dicho menú se encuentran cinco botones que, de arriba abajo, son: cotas

1ú(Línea

u

~exto Detalle Arco

a

Comencemos pulsando Cotas. La diferencia con Introducir Líneas Acotación, es que este comando presenta las distancias entre elementos estructurales introducidos, mientras que Cotas permite establecer acotaciones entre puntos cualesquiera libremente elegidos. Vamos a acotar los cuatro lados del solar. Con Cotas seleccionado, y elegidos Tamaño: Muy grande, Flechas y Acotación: Metros con dos decimales (figura 5.14), al pulsar Nuevo se lee, en la Línea de Mensajes, Marque el ler. pto. para acotar. Con zoom sobre el pilar P28 (preferiblemente en el Mapa), pulsamos en el vértice del solar próximo a él. En la Línea de Mensajes se lee, ahora, Marque el 20 pto. a acotar. Con orto desactivado, pulsamos el vértice del solar próximo a P32 y, ante la petición Marque la posición de la cota, arrastramos hacia fuera la Iínea de cota que aparece, hasta situarla a una distancia conveniente, pinchando para fijarla. Aparece una pequeña ventana que muestra la medida de la cota, pudiendo aceptarse con o modificarse si se desea. Con zoom en el medio de la Iínea de cota, se lee 20.91.

-

Fig. 5.14

5-11

5-12

-

Lección 5 Aplicación

Se continúa, de igual modo, contorneando el solar, ahora con a]Orto activado. Pulsando el botón derecho del ratón se aborta la introducción de la cota. Pulsar Guardar para consolidar lo realizado (figura 5.15).

Fig 5 15

Los botones Borrar, Editar, Asignar y Mover ejecutan las correspondientes acciones sobre el recurso que se encuentre activo. Para borrar, se aproxima el cursor al objeto (que toma a amarillo) se pincha en él (con lo que se pone rojo) y se pulsa el botón derecho del ratón, confirmando o no la orden de borrar. Seleccionamos ahora Texto, elegimos Tamaiio: Muy grande y vamos a poner el rótulo SUELO DE PLANTA BAJA abajo a la derecha de la planta. Después de pulsar Nuevo, se pincha el punto donde se iniciará el r6tulo y se escribe SUELO DE PLANTA BAJA en la ventana que se abre. Al aceptar, aparece el rótulo y se pincha donde se quiere fijarlo. Botón derecho aborta la introducción. Con MOVER puede ajustarse su posición. El resultado se ve en la figura 5.16.

Para @ido d v m o s , por e m b !m pwhh EAG y mkdonamoa k&16 Enlacmrsmb ~Idom~moderano&v)8am~@CCPN~)que~p~ideaunnudoen dqueconwmdospltarmde~ence)kiwwiwvlgaLemkiada,casoque#pregentaen Obro-= junto a! hueoo del m . D ebsEOP,m# mi 5.18. Al awptw, el detaIle pasa dwadmI)crtilbdonde~kMmeaaeelqpanjempb,9011 ypukbmosNucwri.Atek d m e I m ~ ~ d p b . & a r r i o i Q a B J ~ y r c p m ~ b ~ d e l dstaIiea,b que haremcra--jcwnond) b ~ ~ p w ü r á dpuntode e l in#rci6nm~yplriehendawaiiisre#l&6M~~~~ddatedk8~hea d ~ b d d s g a l l e ~ ~ J W Y l o R m a ~ ~ d r e s u l l a d o o o n u n f o n do oscura, c#m,mwsnkiipPaS*l9.

Iim

Utilidades del programa. copiar y definir grupos. Secciones y vistas 30.

El Color de fondo puede cambiarse en el menú Configuración general que se despliega pulsando el icono que representa un globo terráqueo. En general, no conviene trabajar con un fondo que dificulte la visión de las líneas de la malla. Se vuelve al fondo gris claro. Cuando se estudie el dibujo de planos, se verá otra manera de incluir detalles en ellos.

4

Arcos para dibujar en el Grupo O, dentro de Líneas y Ahora, aplicaremos conjuntamente la zona del patio opuesto al que contiene el ascensor, la planta de un depósito circular enterrado, destinado a reserva de agua del edificio, con 4.00 m de diámetro exterior. Bajamos al Grupo O. Línea, elegimos Pluma: Muy fina y pulsamos Nuevo. Hecho un zoom Pulsamos el botón que amplíe al máximo el contorno de dicho patio, activamos la Introducción por coordenadas y, con 0.001 como Incremento de la posición del cursor, comenzamos por trazar las diagonales de su contorno, pinchando, arrastrando, pinchando y botón derecho para terminar. Durante la operación, botón derecho la aborta.

4

Marcamos como Último punto la intersección de las diagonales y, con Orto activado, damos un incremento en y de 2.00 m y, a partir de este punto, otro incremento en y de -4.00 m. Con botón derecho terminamos. Repetimos la operación con incrementos en x para completar una cruz de 2.00 m de lado.

~ r c yoNuevo. En la Línea de Mensajes leemos Marque el pto. inicial del arco. Pulsamos Pinchamos un extremo del brazo horizontal de la cruz. Aparece una flecha y, atendiendo el mensaje Marque el pto. final del arco, volvemas a pinchar en el extremo opuesto. Se nos pide, ahora, Marque un pto. intermedio del arco y lo hacemos en un extremo del brazo vertical. Con esto se habrá dibujado una semicircunferencia. Repetimos el proceso, pero tomando como punto inicial del arco el que antes fue final, lo que completa la circunferencia. El resuttado se muestra en la figura 5.20. Posteriormente,teniendo

4

Líneas activado, pueden borrarse las diagonales. Según esté activo o no Recursos de edición OnIOff del menú General, o el icono nombre, se visualizarán o no los trazados de Recursos de edición. Pulsamos Guardar para consolidar lo realizado y desactivamos para hacer invisibles los trazados.

b El Calar de fbndo puede cambiarse en el menú Configuracidn g e m l que se despliega pulsando el icono que representa un globo tehqueo. En general, no conviene trabajar con un fondo que dificulte la visidn de las líneas de la malla.

b Según este activo o no Recursos de edicidn OnlOlf del menú General, o el icono de igual nombre, se visualizarán o no los trazados de Recursos de edici6n.

a

de igual

Recursos de edición OnIOff

5-15

5-16

Lección 5 -Aplicación

5A.2.- COPIAR Y DEFINIR GRUPOS [CMU 3.3.31

5A.2.1.- Comprobación de la geometría del grupo 1. [CMU 3.8.61 Antes de copiar un Grupo, es conveniente comprobar su geometría para evitar reproducir errores. Para ello, se activa Comprobar Geometría del Grupo Actual en el menú Calcular. Al hacerlo, con el Grupo 1 como actual, es decir, en pantalla, el programa revisa su geometría y, si encuentra errores, presenta el informe correspondiente.Si no hay informe, se entiende que la geometría esta correcta.

5A.2.2.- Grupo 2 Pulsamos el icono 4 Subir Grupo y pasamos al Grupo 2, como puede comprobarse a la derecha de la Línea de Mensajes o activando Información de Superficie de Grupo del menú Grupos. El Grupo 2 estará vacío, salvo los pilares y los contornos.

Utilidades del programa. copiar y definir grupos. Secciones y vistas 30.

b Antes de copiar un G~po, es conveniente comprobar su geomeiríapara evitar reproducir errores.Para ello, se activa Compmbar Geolltetria del Gmpo Acfual en el menú Calcular.

Ahora, se copiará el Grupo 1 en el Grupo 2. Para ello, se activa Copiar de otro grupo del menú Grupos, lo que abre el cuadro Copiar de Grupo, mostrado en la figura 5.21, y se pincha el Grupo 1 que se va a copiar (que se verá en rojo), señalado por el puntero en dicha figura. Se ve en verde el Grupo destinatario de la copia. Si el Grupo actual tuviera ya datos introducidos, surge un aviso que lo advierte para evitar que se pierdan involuntariamente.

Fig. 5.21

Aparece reproducida la planta del Grupo 1, pero ahora es la del Grupo 2. Comienza el proceso de adaptar dicha planta a las características del SUELO DE PLANTA PRIMERA que se ven en su plano. Comenzamos por actualizar el rótulo SUELO DE PLANTA BAJA que estará visible si se encuentra Recursos de edición OnIOff . Activamos Editar Recursos y pulsamos Textor Editar. activo El rótulo torna a amarillo y pulsando en él se abre la ventana Modificación de atributos del Texto Explicativo donde escribimos SUELO DE PLANTA PRIMERA. Al aceptar, se habrá actualizado el rótulo. Botón derecho.

a

Si ya no los necesitamos en ésta y sucesivas plantas, podemos borrar las cotas y detalles introducidos con los recursos de edición. Activamos Editar Recursos y pulsamos Cotas y Borrar. Se sitúa el cursor sobre una línea de cota que se pone amarilla y, luego, roja al pincharla. Se hace lo mismo con las otras tres y se pulsa el botón derecho del ratón, confirmando la orden de Borrar en la ventana Borrado de Entidades de Recursos de Edición que se ve en la figura 5.22. Se procede igual para los restantes recursos introducidos en el Grupo 1 que no se quieran conservar en el Grupo 2.

Fig 5 22

5-17

5-18

Lección 5 - Aplicacibn

Si queda algún rastro de dibujo en la pantalla, puede eliminarse pulsando el icono Redibujar en la Barra de Herramientas. Se pasa a la actualización de vigas, cargas y forjados. Comenzamos por prolongar la viga 8-9 hasta el pilar P10. Pulsamos Prolongar viga, del menú VigasIMuros y pulsamos el botón derecho del ratón para que aparezca la ventana de la figura 5.23. En ella puede elegirse si la viga prolongada va a ser como la que figura en ese instante como viga actual, o como la viga que es prolongada. Aceptamos esta segunda opción, pinchamos el extremo de la viga 8-9 que deseamos prolongar y tiramos de ella hasta que aparezca el punto rojo en P10, pinchando entonces. Se habrá creado el tramo 9-10 en prolongación del 8-9. Hacemos lo mismo para prolongar el tramo 14-15 hasta el pilar P16.

F11g 5 23

Si alguna viga no se deja seleccionar puede ser conveniente desactivar el orto, que, en general, no debe estar activado si no se necesita. Borramos la viga 4-9 que cerraba el hueca de la rampa, activando Borrar, del menú VigasIMuros, y pinchando en ella. Al estar entre dos panos diferentes que deben unirse, placas aligeradas y hueco, la Línea de Mensajes pedirá que seleccionemos el paño a conservar. Puesto que debe conservarse el forjado, pincharemos en él. Lo mismo con las vigas 9-15 y 15-21. Con Cargas y Borrar se borran, al pinmcharias, las cargas lineales que tenían las vigas eliminadas y la carga de la viga 21-22. Se activa Gestión Paños del menú Paños, se marca Forjado de viguetas de hormigón, se selecciona el nombre del forjado (si hubiera más de uno) y se acepta. En la zona superior derecha del cuadro PANOS aparece un botón con el nombre del forjado seleccionado y se pulsa Entrar Paño, pinchando luego un paño, por ejemplo el comprendido entre los pilares P1, P5, P10 y P6, y ahora una viga en dirección Y para establecer la del forjado. Aparecen las líneas que representan las viguetas. Es la ocasión de decidir si trataremos el forjado como continuo o no. Por lo dicho en 5P.2. optamos por la continuidad. En el cuadro PANOS pulsamos Datos de Paño y pinchamos el paño que acaba de modificarse. Ponemos Coef. Empotramiento: 1, de acuerdo con lo expuesto en 4R1.4. y comprobamos que los Momentos Mínimos son los establecidos por defecto (coeficientes de la obra) según lo explicado en 4P.1.3. Para copiar las características del paño y asegurar la continuidad entre viguetas, pulsamos Coplar Paños del cuadro PANOS y, siguiendo los mensajes, pinchamos como modelo el paño creado, aceptamos en Copia de forjado de viguetas con todas las casillas marcadas y, a continuación, pinchamos todos los demás paños, pulsando el botón derecho del ratón para terminar. Como se ve, no es necesario borrar previamente el paño existente para introducir otro. b Si queda algún rastro de dibujo en la pantalla, puede eliminarse pulsando el icono Redibujar en la Barra de Henamientas.

Utilidades del programa. copiar y definir grupos. Secciones y vistas 30.

b Si alguna viga no se deja seleccionar puede ser conveniente desactivar el orto que, en general, no debe estar activado si no se necesita.

Al Copiar Paños se asegura la alineación de las viguetas entre tramos adyacentes. Además, se asegura la existencia de armadura de negativos común por vigueta a ambos lados de la viga de apoyo. Con Cambiar Punto de Paso, de PANOS, puede quebrarse dicha alineación, lo que romperá la continuidad si la desviación de las viguetas entre tramos consecutivos es superior a un valor que por defecto es 0.20 m. Esto no afectará al coeficiente de empotramiento del forjado con las vigas o muros en que se apoye. Ahora podemos borrar los zunchos de dirección Y que partían de los pilares P33 y P34, introducidos para regularizar los espacios con placas aligeradas y que no hacen falta con forjado de viguetas. De acuerdo con el predimensionado expuesto en 3A.3.1., las vigas 6-10, 1 1-16,17-22 y 23-27 pasan a ser planas con 0.65 m de ancho. Pulsando Entrar viga en Vigas/Muros (y botón derecho si no aparece la ventana Viga Actual), se introduce una viga plana de dicho ancho como Viga actual y, después de aceptar, se activa Asignar vigas de VigasIMuros. Pulsamos el botón derecho del ratón y aceptamos Según ajuste de la viga en la ventana Asignar viga actual que aparece. A continuación, se pincha sobre todos y cada uno de los tramos de dichas vigas. Si al realizar alguna modificaciónde las vigas desaparece la vista de algún forjado introducido, puede recuperarse pulsando Guardar o Gestión de Paños y Terminar. Los muros M1 y M2 deben sustituirse por vigas descolgadas de 0.25 x 0.45. Se introduce esta viga en Viga actual y se asigna a cada tramo de muro. Para confirmar la asignación, se activa Información del menú Vigas/Muros, y se pincha la viga cuya información se desea. La información comprende: nQde la viga, tipo, alma (ancho), canto y plano. Plano base es el general del Grupo, sin desnivel. Con botón derecho se sube en la numeración de las vigas. Se sale dando otra orden, por ejemplo Guardar. Ahora desplazaremos, hacia fuera, las vigas de fachada 1-5 y 28-32, en una cantidad de 0.04 m, de manera que sirvan de apoyo al revestimiento de los pilares. Las vigas se cubrirán con impostas de piedra. Para ello, activaremos Desplazar de VigasIMuros. En la Línea de Mensajes leernos un valor para el Desplazamiento actual. Pulsando el botón derecho aparece una ventana Pregunta en la que escribiremos 0.040 como se ve en la figura 5.24. Después de Aceptar, pincharemos por fuera de cada viga del lado hacia el que queremos desplazarla. Puede verse con zoom el resultado. Pinchando repetidamentese introducen sucesivos desplazamientos de igual valor.

En 4A.2.2., se valoró el peso de los cerramientos en 0.18 Tnlm* para el ascensor y en 0.28 Tn/m2 para los demás. La altura de los cerramientos se reduce, ahora, a 2.42 m, con lo que su carga queda en 0.18 x 2.42 = 0.44 Tnlm para el ascensor y en 0.28 x 2.42 = 0.68 Tn/m para los demás.

5-201

Lección 5 - Aplicacibn

Activamos Cargas y cambiamos a 0.44 Tnlm el valor de la carga lineal con hipótesis 1 . Pulsando Asignar, introducimos esta carga en las vigas del ascensor que antes tenían 0.79. Las cargas modificadas toman color verde para distinguirlas de las que faltan por modificar. De igual manera, asignamos una carga de 0.68 Tnlm a las vigas de fachadas y del contorno de la escalera, que antes tenían 1.23. Con Mover del cuadro Cargas, y a]Orto activado, prolongamos la carga de la fachada principal hasta el pilar P5. Con Borrar, del mismo cuadro, eliminamos las cargas en medianerías y, abriendo, nuevamente Cargas y pulsando Nueva, introducimos la carga lineal de 0.68 Tnlm nuevamente en las medianerías, excepto en las vigas de patio 11-17 y 16-22, sobre las que ya no habrá cerramiento, y también en las vigas 11-1 3,14-16,17-19y 20-22 sobre las que cargan los cerramientos de patio que nacen en este Grupo.

a

Orto ayuda a introducir correctamente estas cargas que siempre deben quedar dentro de las vigas que las soportan. Para borrar una carga debe estar seleccionado su tipo (puntual, lineal o superficial), lo que se verá en la Línea de Mensajes. El Grupo 2 tiene asignada una sobrecarga de uso general (S.C.U.) de 0.20 Tn/m2, como puede verse activando Cargas en Grupos del menú Gn~pos.Pero, según se vio en SR1 ., la sobrecarga de uso en escaleras y accesos públicos de viviendas ha de ser de 0.3 TnIm2. En consecuencia, debemos aplicar una sobrecarga superficial adicional de 0.1 TnIm2 a los tiros de la escalera. Para ello, abrimos una vez más Cargas, seleccionamos Cargas: Superficial, le damos un valor de 0.1 Tn/m*, la asignamos a la hipótesis 2 -i de sobrecarga de uso y pulsamos Nueva. Sobre una vista con zoom que presente ampliada la escalera, se introduce dicha carga en cada uno de los tres tiros, de la forma que sigue. Para introducir una carga superiicial, ya definida, en un área poligonal convexa, se pincha en cada uno de los vértices y se pulsa el botón derecho del rat6n para cerrar el polígono, el cual aparecerá dividido en triángulos por rectas del color correspondiente a la hipótesis de la carga. b Al Copiar Paños se asegum la a l i m de las vigueza en& tramos adyacentes. Además, se asegum la ea&emh de armadura de negativos común por vigueta a ambos Mas de k viga de apoyo. b Con Cambiar Punto de Paso, de PAAiOS, puede quebrarse dicha alineacidn, lo que rompeni la continuidad si la desviacidn de las viguetas entre tramos consecutivos es superior a un valor que por defecto es 0.20 m. Esto no afectatá al coeficiente de empoVamiento del forjado con las vigas o muros en que se apoye. F Si al realizar alguna modifcacidn de las vigas desaparece la vista de algún forJadointroducido, puede recuperarse pulsando Guardar o Gestión de Rifios y Terminar. b Para confirmarla asignación, se activa Iniormación delmenú VlfaslMuros, y se pincha la viga cuya informacidn se desea. La información comprende: nO de la viga, tipo, alma (ancho), canto y plano. Plano base es el general del Grupo, sin desnivel. Con boMn derecho se sube en la numeración de las vigas. Se sale dando otra orden, por ejemplo Guardar.

Utilidades del programa. copiar y definir grupos. Secciones y vistas 30. 1 5-21

b Para borrar una carga debe estar seleccionado su tipo (puntual, lineal o superficial), lo que se verá en la Línea de Mensajes.

Hecho esto, la escalera se ve como muestra la figura 5.25. Finalmente, la planta del Grupo 2 queda como aparece en la figura 5.26. Comprobamos la geometría del Grupo 2.

b Para introducir una carga supe~ficial, ya definida, en un área poligonal convexa, se pincha en cada uno de los v6rüces y se pulsa el botón derecho del ratón para cerrar el políg m el cual aparecerá dividido en triángulos por rectas del color correspondiente a la hipótesis de la carga.

Fig. 5.25

Fig. 5.26

5A.2.3.- Grupo 3 Vamos al Grupo 3 y copiamos el Grupo 2. Con PANOS > Hueco > Entrar Paño, eliminamos los forjados de ambos paños de patios pinchando en ellos. Borramos las vigas de medianería en patios, 11-17 y 16-22. Adoptamos como Viga actual una descolgada de 0.25 x 0.45 y la asignamos a las vigas 11-16 y 17-22. Vamos a crear el voladizo de fachada principal entre los pilares P2 y P4, con un saliente de 1.45 m respecto de la cara exterior de estos pilares. Hacemos zoom en esa zona. Adoptamos como Viga actual el Zuncho no estructural con 0.15 m de ancho, para que quede visible en los planos y recuerde la necesidad de realizar un atado de los extremos de las viguetas con el fin de uniformar su flecha. Tomamos el Último punto marcado en el medio de la cara exterior de P2, activamos Definir punto por distancia en la dirección Y... y tecleamos -1.45 J. Aparecerá, a esta distancia, el extremo del zuncho y se arrastra hasta introducirlo en P2, pinchando cuando aparezca el círculo rojo. Con orto activado, pinchamos el extremo inferior de este zuncho y arrastramos en horizontal hasta sobrepasar lavertical de P4. Desde el pilar P4 arrastramos en vertical hasta cruzar ampliamente el zuncho horizontal y aparece el aspa de identificación de paño (figura 5.27). Borramos los trozos de los zunchos que exceden del punto de cruce. Ajustamos hacia fuera ambos zunchos volados.

Abrimos PANOS y pulsamos Copiar Paños, copiando el paño del cual parte el voladizo en éste. En el borde frontal del voladizo se aplica una carga lineal variable, es decir, con hipótesis 2, de 0.2 Tnlm. Queda como opcional la actualización del rótulo con el nombre de la planta en éste y sucesivos grupos. Con esto, queda terminado el Grupo 3 como se ve en la figura 5.28. Comprobamos la geometría del Grupo 3.

Fig. 5.28

Utilidades del programa. copiar y definir grupos. Secciones y vistas 30. 5-23

5A.2.4.- Grupo 4 Subimos al Grupo 4 y copiamos el Grupo 3. Estamos, ahora, en el suelo del ático. Se observa que los pilares que terminan en este Grupo presentan color verde oscuro. Aquí hay que aplicar la carga del cerramiento retranqueado. Como se ve en la SECCIÓN, esta carga se extiende a 2.00 m del eje de los pilares P6 a P10. Fijamos Último punto marcado en el centro de P6. Activamos Cargas, damos el valor 0.68 a una carga lineal en hipótesis 1 y pulsamos Nueva. Con Orto activado, pulsamos Definir punto por distancia en la dirección Y. y tecleamos -2 J. Arrastramos la carga hasta completar su longitud. En el perímetro de la terraza del ático, excluyendo el voladizo que llevará barandilla, se introduce la carga lineal permanente de un peto, con valor 0.28 x 1.25 = 0.35 Tnlm. Para ello: Borramos la carga de cerramiento existente entre P1 y P5. Con CARGAS y MOVER retranquearnos las cargas de los cerramientos de medianerías hasta los extremos de la carga del cerramiento retranqueado del ático que acaba de introducirse. Trazamos las cargas de los petos. En el borde frontal del voladizo, se mantiene la carga lineal variable de 0.2 Tnlm. Esto completa el Grupo 4 que queda como se ve en la figura 5.29. Comprobamos la geometría del Grupo 4.

5-24

Lección 5 - Aplicación

5A.2.5.- Grupo 5 Vamos al Grupo 5 que corresponde a la cubierta del ático y copiamos el Grupo 4. Con objeto de no sobrecargar demasiado el forjado del suelo del ático, no se apoya el forjado de su cubierta en el muro retranqueado, sino que se ha cambiado la disposición de vigas y forjados como muestra el plano de TECHO DE ÁTICO.

La Iínea amarilla que representa la carga del muro retranqueado, señala el borde de la cubierta del ático, por lo que no se borrará por ahora. La cubierta del ático es accesible únicamente para mantenimiento, por lo que no llevará en su perímetro un peto importante. En consecuencia, eliminamos todas las cargas lineales, menos las de la caja de escalera y del hueco del ascensor. Borramos las vigas 1-5,6-10, 1-6, 5-10 y los zunchos del voladizo, que ya no existen en el techo del ático. Habrán desaparecido los paños correspondientes. Prolongamos, según la que es prolongada, las vigas 6-11 y 10-16 hasta la Iínea amarilla de la carga del muro retranqueado. Adoptamos una viga plana con 0.65 m de ancho como Viga actual, e introducimos las vigas 7-12,8-13/14, y 9-15, que luego prolongamos hasta dicha Iínea amarilla, la cual borramos a continuación. Adoptamos una viga de cuelgue de 0.20x0.35 como Viga actual, y la introducimos sobre los extremos de las cinco vigas voladas. Debe ser una viga y no un zuncho, puesto que se necesita su rigidez a flexión para reducir la torsión que reciben las vigas voladas extremas. Sólo falta introducir los nuevos paños, en dirección X, para dar por concluida la definición del Grupo 5 , que queda como se ve en la figura 5.30. Comprobamos la geometría del Grupo 5.

Fig. 5.30

Utilidades del programa. copiar y definir grupos. Secciones y vistas 30. 5-25

5A.2.6.- Grupo 6 Subimos al Grupo 6, que corresponde a la cubierta del casetón de la escalera y del hueco del ascensor, pero no copiamos el Grupo 5 porque es más sencillo crear directamente su geometría. Ampliamos con zoom la zona en la que se va a trabajar. Los 6 pilares se ven de color verde puesto que terminan en este Grupo. De acuerdo con el predimensionado presentado en 3A.3.1, introducimos las cuatro vigas del casetón con cuelgue y sección 0.15 x 0.50, ajustadas hacia fuera de la escalera, manteniendo en el contorno del hueco del ascensor las tres vigas metálicas IPE 160. Se introducen independientemente los forjados correspondientes y la planta del Grupo 6 queda como muestra la figura 5.31.

Fig. 5.31

Es necesario elevar 90 cm el techo del ascensor, sobre el que cargará la maquinaria, a fin de dar la debida expansión de seguridad a su recorrido. Podemos hacerlo con DATOS DE PANO introduciendo un Desnivel: 90 cm en el techo del hueco del ascensor. Sin embargo, utilizaremosforjados inclinados por ser más general. En el menú Grupos, seleccionamos Forjados Inclinados y pulsamos el icono +j en la ventana de igual nombre. En Nuevo plano, ponemos Ascensor como Nombre, dejamos marcado Horizontal y damos el valor 0.90 a Desnivel (figura 5.32). Al aceptar, la ventana Forjados inclinados se verá como en la figura 5.33.

5-26

Lección 5 - Aplicación

Pulsamos el botón Asignar correspondiente a Ascensor y, en la planta que aparece en negro, marcamos el techo del ascensor que se pondrá verde. Con botón derecho del ratón se vuelve a la ventana anterior donde pulsamos Vista 3D Grupo lo que presenta la vista que se muestra en la figura 5.34.

Fig. 5.32

Fig. 5.34

Utilidades del programa. copiar y definir grupos. Secciones y vistas 30. 1 5-27

Comprobamos que el techo del ascensor se ha elevado respecto al techo de la escalera que permanece a nivel del plano base, es decir, el plano situado a la cota 19.40 establecida inicialmente, como se ve con Grupos > Consultar cotas de las plantas. Sin embargo, observamos que el techo del ascensor se ha llevado la viga 13-19 en su subida, dejando sin apoyo al forjado del techo de la escalera. Para corregirlo, asignamos a la viga 13-19 una sección de 0.15x0.50 invertida (figura 5.35),que recogerá por abajo el forjado del techo de la escalera, despreciamos la sugerencia de hacer que el canto de la viga sea igual al del forjado, así como otros avisos que aparezcan. Borramos el trozo central de la viga 13-19 comprendido entre ambos brochales metálicos seleccionando conservar el techo de la escalera, con lo que se unen ambos forjados a nivel del plano base. Entramos una viga plana de 0.15 m de ancho entre ambas brochales y volvemos a elevar el del techo del ascensor asignándole nuevamente el plano Ascensor. Al pulsar, ahora, Vista 3D Grupo sale la vista mostrada en la figura 5.36 donde podemos apreciar que la viga plana se ha estirado para recoger los forjados con distinto nivel.

La viga de cambio de cota entre forjados con distinto nivel debe introducirse como viga plana.

Fig. 5.35

Para verlo de otro modo, daremos secciones como se explicó en 5A.1.4. después de ampliar la zona de trabajo dejando espacio donde colocarlas. Activamos SECCIONES del menú Grupos y pulsamos Introducir Secciones.

b La viga de cambio de cota entre forjados con distinto nivel debe introducirse como viga plana.

5-28

Lección 5 - Aplicación

Con Orto, daremos un corte en dirección X, que cruce ambos forjados. Arrastrando, sacamos la sección A-A fuera del dibujo, como se ve en la figura 5.37.

Fig. 5.37

Dando otra sección B-B según el eje de la viga 13-19, veremos la forma que ha adoptado esta viga, como se muestra en la figura 5.38. Si la viga de canto no se hubiera introducido invertida, se habría producido un estrechamiento inadmisible en las secciones donde embrochalan las vigas metálicas, como muestra en la figura 5.39. La viga de cambio de cota sufre una flexión debida a los momentos que le aplican los forjados que recibe en sus bordes superior e inferior. Esta flexión no es considerada por el programa, por lo que el proyectista deberá comprobar si los estribos de dicha viga son suficientes para absorberla. De no ser así, deberá introducir los refuerzos necesarios. En el Curso Práctico 2 se profundiza sobre este tema.

Fig. 5.38

Fig. 5.39

En la práctica constructiva, podría ser más sencillo dejar la viga 13-19 igual a la 14-20 y suplementarla con un muro para sustentar el forjado elevado.

Utilidades del programa. copiar y definir grupos. Secciones y vistas 30. 5-29

No estudiaremos la disposición de la losa o entramado que soportará la maquinaria del ascensor; consideraremos Únicamente la carga que transmitirá a los cuatro vértices del hueco, la cual estimamos en 1 tonelada sobre cada uno, introducida como una carga especial puntual permanente, cuya representación aparece en la figura 5.40.

P34 ,,

II It

II

Comprobamos la geometría del Grupo 6. Con esto se ha completado la definición de la estructura del edificio, que queda dispuesta para el cálculo.

!+:=:Z:=:LZ=

P33

11

Fig 5 40

5A.3.- SECCIÓN DEL EDIFICIO Y VISTAS 3 0 5A.3.1.- Sección del edificio [CMU 3.3.21 En el menú Grupos, pulsamos Sección del Edificio y, luego, Añadir sección. Dando una Iínea de corte en cualquier Grupo aparece una sección esquemática de todo el edificio según el plano vertical que contiene a la Iínea trazada, como se ve en en la figura 5.41. Conviene darle un nombre para diferenciarlade otras posibles secciones que se vayan añadiendo. Posteriormente, al dibujar los planos de planta, podrán activarse las secciones que se quiera visualizar. Al abrir nuevamente Sección del Edificio, aparecerán los nuevos botones Borrar sección y Editar sección, que cumpien su función.

5-30

Lección 5 -. Aplicación

5A.3.2.- Vista 3D del edificio [CMU 3.3.1O] Pulsando Vista 3D Edificio del menú Grupos, aparece dicha vista como se ve en la figura 5.42. Podemos mover esta vista con las barras de desplazamiento hasta encontrar una posición conveniente. La barra horizontal permite girar la vista en torno a un eje vertical, desplazando el punto de vista hacia la derecha o hacia la izquierda conforme lo haga el cursor de la barra. La barra vertical permite girar la vista en torno a un eje horizontal, desplazando el punto de vista hacia arriba o hacia abajo conforme lo haga el cursor de la barra. En el ángulo superior izquierdo de la Vista 3D se descubre un botón con una flecha curva que, al pulsarlo, abre un panel de vistas predefinidas.

La Vista 3D es útil para comprobar si la geometría responde a lo deseado. Las órdenes Comprobar Geometría del menú Calcular buscan posibles inconsistencias pero no acusarán posibles introducciones co~rreciasaunque no sean conformes con el proyecto.

Fig. 5.42

Cimentación. Calcular. Errores en vigas.

Lección 6

Cimentación. Calcular. Errores en vigas

6P.1.- NORMATIVA DE LA CIMENTACIÓN Dentro del ámbito de la €HE, la cimentación se rige por su Artículo 59.0 Elementos de cimentación del cual interesa recordar aquí, de forma resumida, lo siguiente: 59.2.1. Cimentacionesrígidas. Se consideranzapatas rígidas aquéllas cuyo vuelo v no excede de 2h, siendo h el canto de la zapata en su sección por un plano vertical rasante a la superficie del pilar que soporta. El programa utiliza un tipo de zapata rígida con vuelos comprendidos entre 0.5.h y 2.h. 59.4.1 .l. Zapatas rígidas. Se refiere al cálculo de la armadura. 59.5. Vigas de centrado y atado. Las vigas centradoras son elementos lineales que pueden utilizarse para resistir excentricidades en zapatas excéntricas, entre otros casos.

Las vigas de atado son elementos lineales de unión de cimentaciones superficiales o profundas, necesarias especialmente para cimentaciones en zonas sísmicas. En general estos elementos cumplirán los requisitos indicados para vigas. 59.8.1. Cantos y dimensiones mínimos. El canto total mínimo en el borde de las zapatas de hormigón armado no será inferior a 25 cm. 59.8.2. Disposición de armadura. La armadura longitudinal debe satisfacer lo establecido en el Artículo 420.

La armadura dispuesta en las caras superior, inferior y laterales no distará más de 30 cm. Se recomienda no emplear barras de diámetro inferior a 12 mm.

6-4

Lección 6 - Planteamiento

[CMU 3.81 b Para localilar una viga con error; despubs de anotar su número, debe irse al Grupo en el que se ha detenido la comprobacidn y, teniendo activada Información del menú Vigas1 Muros, teclear dicho número seguido de J (Inbo).

b Para situar un punto conocidas sus coordenadas absolutas x,y, se activa Líneas de Recursos de E d W y se teclean ¡os valores x J e y J con lo que aparece una llnea que parte del punto buscado hacia la posición del wmx

Antes de calcular la estructura, conviene comprobar la geometría de todos los Grupos a fin de investigar si contiene errores. Entre otros errores de geometría, se pueden dar los siguientes:

Pilares que nacen de cimentación y se han introducido como apeados, es decir, sin vinculación exterior, pese a que no arrancan de viga muro o losa. Debe localizarse el pilar por su referencia y corregir la vinculación. Existencia de vigas aisladas sin coacciones, es decir, desvinculadas de cualquier otro elemento estructural. Esto puede ocurrir por haber quedado algún residuo de viga sin borrar, lo que sería un mecanismo para el cálculo. Debe buscarse y eliminarse totalmente. Existencia de vigas con longitud inferior a la mínima, que es de 0.060 m por defecto. Para localizar una viga con error, después de anotar su número, debe irse al Grupo en el que se ha detenido la comprobación y, teniendo activada Información del menú VigasIMuros, teclear dicho número seguido de J (Intro).

Cargas fuera de la planta. El programa informa del Grupo en el que existe este error, el tipo y valor de la carga, y las coordenadas absolutas x,y del inicio y fin de la carga. Los datos de este tipo de errores pueden imprimirse. Para situar un punto conocidas sus coordenadas absolutas x,y, se activa Líneas de Recursos de Edición y se teclean los valores x J e y J con lo que aparece una línea que parte del punto buscado hacia la posición del cursor. No se acusa como error la existencia de una carga especial situada fuera de una viga pero sobre un forjado, ya que es una situación válida.

6P.3.- INFORME DEL CÁLCULO Terminado el cálculo, el programa puede emitir un informe con los principales errores encontrados de carácter resistente. También puede contener avisos que, sin ser errores, conviene tener en cuenta. Se puede imprimir este informe. Mientras no se corrijan los errores, volverá a aparecer el informe, a modo de recordatorio, cada vez que se abra la obra. El cálculo no se detiene si la resolución de la estructura es posible.

Cimentación. Calcular. Errores en vigas.

6P.4.- NORMATIVA DE VIGAS 6P.4.1.- La Instrucción EHE Las vigas de hormigón armado se rigen por el Artículo 540 de la Instrucción de Hormigón Estructural, EHE. Éste, a su vez, remite a otros, de los que se recuerdan, resumidamente, algunos puntos que aquí pueden interesar, pertenecientes a los siguientes apartados.

6P.4.2.- Barras comprimidas 42.3.1. Generalidades. Para tenerlas en cuenta en el cálculo, las barras comprimidas deben ir sujetas por cercos o estribos cuya separación S no sea superior a 15 veces el diámetro de la más delgada y cuyo diámetro no sea inferior a 114 de la más gruesa. La distancia entre dichas barras no será mayor de 30 cm.

6P.4.3.- Capacidad mecánica mínima 42.3.2. Flexión simple o compuesta. En este caso, la armadura pasiva resistente longitudinal traccionada, de área k1 cumplirá:

donde fydes la resistencia de cálculo del acero, fcdla del hormigón en compresión, W, el módulo resistente respecto a la fibra más traccionada de la sección bruta y h su canto total.

6P.4.4.- Cuantía geométrica 42.3.5. Cuantías geométricas mínimas. La cuantía geométrica de la armadura traccionada en las vigas, referida a la sección total de hormigón, no será inferior al 3.3 por mil para acero B 400 S, ni al 2.8 por mil para acero B 500 S. Se recomienda disponer una armadura comprimida no inferior al 30 % de la anterior.

6P.4.5.- Esfuerzo cortante 44.2.3. Cornprobaclones que hay que realizar. Se comprobará que el esfuerzo cortante efectivo de cálculo no es superior al esfuerzo cortante de agotamiento por compresión oblicua del alma, ni al esfuerzo cortante de agotamiento por tracción oblicua en el alma.

6P.4.6.- Separación de las barras entre sí y a los paramentos 66.4.1. Barras aisladas. La distancia libre, horizontal y vertical, entre dos barras aisladas consecutivas, no será inferior al mayor de los siguientes valores: 2 cm; el diámetro de la mayor; 1.25 veces el tamaño máximo del árido.

6-6

Lección 6 - Planteamiento

Por otra parte, de acuerdo con 37.2.4. Recubrirnientos, la distancia entre la superficie exterior de una barra (incluyendo cercos y estribos) y la superficie del hormigón más cercana, no debe ser inferior a su diámetro ni, en general, a 30 mm, salvo que deba aumentarse por razones de durabilidad o de protección ante el incendio.

6P.4.7.- Longitud de anclaje 66.5.2. Anclaje de las barras corrugadas. Con hormigón HA-25, la longitud básica de anclaje por prolongación recta lb de una barra de diámetro 0, expresado en centímetros, situada en la parte inferior de una viga, no será menor de 1202 para acero B 400 S, ni de 15D2 para acero B 500 S. En ningún caso será menor de fyk/200.

Si la barra se encuentra en la parte superior de la viga, su longitud básica de anclaje por prolongación recta lb no será menor de 16.8 0 2 para acero B 400 S, ni de 21 0*para acero B 500 S. En ningún caso será menor de fyk/140. La longitud neta de anclaje lb,neta es igual a p lb A, /A,, , donde A, es el área de armadura estrictamente necesaria, &, el área de armadura realmente dispuesta y P vale 0.7 en el caso de barra traccionada terminada en patilla y 1 en los demás casos.

,,

6P.4.8.- Limitación de flechas 50.1. Comentarlos. En general, en términos relativos a la longitud L del elemento que se comprueba, la flecha total no excederá de U250. En cuanto a la flecha activa, es decir, la que se produce a partir de la construcción de los tabiques u otros elementos que puedan ser dañados por una deformación excesiva, no debe superar el valor U400 ni ser mayor de 1.O cm.

[CMU 4.6.11 CYPECAD puede dar 67 tipos de avisos o mensajes de error, de distinta importancia, aparte de otros correspondientes a normas distintas de la española.

Los más graves son los que señalan situaciones de agotamiento, por ejemplo cuando la sección de hormigón se agota por compresión oblicua, lo que obliga a aumentar la sección. En este apartado se encuentran los que advierten de estribado excesivo o imposible, falta de equilibrio, tensión media mayor que la admisible en cimentación o tensión de comparación del acero de piezas metálicas mayor que la admisible. Otros destacan la superación de los límites de flecha y se tratará de resolverlos con aumento de la armadura antes que modificar la sección. Un buen número se refieren a condiciones incorrectas del anclaje por patilla.

Cimentación. Calcular. Errores en vigas.

Algunos señalan la insuficienciade la sección para alojar la armadura, sea la longitudinal en una sola capa con la debida separación, o la transversal. Hay mensajes únicamente informativos que avisan de situaciones particulares aunque no sean erróneas. Entre éstas se encuentran las que comunican que se ha recurrido a la colaboración en tracción de la armadura de montaje, que existe armadura en compresión, que la longitud vertical de la patilla es superior al canto de la viga o que hay armaduras fuera de tabla. Este último mensaje da cuenta de que el programa no encuentra en sus tablas una combinación de armaduras suficiente y que ha tenido que calcular una armadura especial para resolver el problema. Cuando una viga presenta un mensaje de error, conviene consultar el Manual del Usuario para determinar su alcance y ver la solución que se propone.

1 6-7

Cimentación. Calcular. Errores en vigas.

Lección 6

Cimentación. Calcular. Errores en vigas

[CMU 3.71 [CMC 41

6A.1.1.- Datos de obra de cimentación En Datos Generales existe el botón Datos de obra de cimentación que abre la ventana de igual nombre donde se introdujo el valor de la Tensión admisible del terreno igual a 2.50 KpIcm2. Además se mantuvieron marcadas las casillas Considerar combinaciones de viento y Considerar combinaciones de sismo para respetar ambas combinaciones aunque se estableció Sin Acción de sismo.

6A.1.2.- Placas de anclaje [CMU 3.7.31[GMU 6 y 71 En Datos generales se definieron los aceros laminados y de los pernos y, mediante el botón Opc PI. Anclaje, se establecieron los valores que se ven en la figura 6.1.

Fig. 6.1

1 6-9

6-10

Lección 6 - Aplicación

En la pestaña de Entrada de vigas, situados en el Grupo 0, activamos Placas de anclaje del menú Cimentación y, en la ventana que aparece, pulsamos Generar, lo que genera placas de anclaje en el arranque de todos los pilares metálicos que no las tengan ya definidas. Estas placas se calcularán más adelante. Aparece la ventana Editar placas de anclaje que se ve en la figura 6.2. Avisa de que "No se han definido pernos",por lo que pulsamos el botón Pernos y dejamos provisionalmente la ventana correspondiente como se ve en la figura 6.3. Hecho esto, en la pestaña Despiece pueden verse los detalles de la placa de partida según se han definido. En la pestaña Vista 3D se ve una perspectiva simple de la placa y del arranque del pilar.

Fig. 6.2

Fig. 6.3

Con el botón Disposición puede variarse la posición del eje del pilar respecto al centro de la placa: centrada, o con determinadas coordenadas X e Y respecto a dicho centro, o bien definiendo los vuelos inicial o final, según X e Y, es decir, los retranqueos de las caras del perfil respecto de los bordes de la placa. Pulsando el botón Rigidizadores podemos introducir rigidizadores o modificar los calculados por el programa, lo que se reflejará en las vistas de las pestarias Despiece y Vista 3D. Por la pequeña importancia en esta obra de los pilares metálicos, de momento dejamos la placa sin rigidizadores.

El botón Placa base permite comprobar una placa de dimensiones dadas o modificar la placa calculada por el programa.

Cimentación. Calcular. Errores en vigas.

Comprobación y Dimensionamiento son de aplicación tras el cálculo y se verán entonces. Con zoom sobre el arranque de los pilares metálicos P33 y P34 puede verse la representación de las placas de anclaje con sus pernos.

6A.1.3.- Zapatas [CMU 3.7.41 [GMU 81 Pulsando Elementos de Cimentación del menú Cimentación y luego Nuevo se presenta la ventana Definición de nuevo elemento (figura 6.4) que contiene tres tipos de elementos: Zapata de hormigón armado, Zapata de hormigón en masa y Encepado. Situado el cursor sobre un icono muestra su clase. Seleccionamos Zapatas de hormigón armado y Elementos de un solo pilar.

Fig. 6.4

Al aceptar la ventana Definición de nuevo elemento, el cursor adopta la forma de una pequeña zapata con su pilar. Si el cursor se sitúa sobre el centro de un pilar, tomará la forma de una zapata con pilar centrado. Si el curcor se sitúa al lado de un pilar, se verá como una zapata de medianería con su pilar adosado al borde opuesto a la posición del cursor. Si el cursor se sitúa junto al vértice de un pilar, se verá corno una zapata de esquina con su pilar acoplado al vértice opuesto a la posición del cursor. Pinchando sobre un pilar, se le asigna el tipo de zapata que presente el cursor en ese instante. Por defecto, el ángulo de la zapata será igual al del pilar. Repitiendo la operación puede cambiarse el tipo de zapata ya introducido. Vamos colocando a cada pilar el tipo de zapata que le corresponde, excepto para los pilares P13 y P14, y también para los P19 y P20, cuya proximidad aconseja unir ambas zapatas.

Mientras se están introduciendo zapatas de un solo pilar, la pulsación del botón derecho del ratón vuelve a abrir la Definición de nuevo elemento donde puede seleccionarse Elementos de múltiples pilares. Después de aceptar se pinchan todos los pilares que cargarán en la misma zapata y luego se pulsa el botón derecho. Aparece el punto de inserción de la zapata múltiple (un pequeño círculo rojo cruzado). El cursor adopta las formas de zapata centrada, de medianería o de esquina, según su posición respecto a dicho punto de inserción. Seleccionada la forma deseada, al pinchar se dibuja la zapata múltiple. Como ángulo de la zapata común se toma por defecto el ángulo del primer pilar pinchado. Actuando de este modo, la planta de cimentación (Grupo O) se ve como en la figura 6.5. No existen zapatas de esquina puesto que en los vértices del solar se encuentran los extremos de los muros. La cimentación adoptará sus dimensiones reales después del cálculo.

6-11

6-12

Lección 6 -

b Al aceptar la ventana Definicldn de nuevo elemento, el cursor adopta la forma de una pequeda zapata con su pilx

'a

Si el cursor se sitúa sobre el centro de un p i l a tomará la forma de una zapata con pilar centrado.

b[olmG;lm Si el cursor se sitúa al lado de un piliv; se verd como una zapata de medimerla con su pihr adosado al borde opuesto a la posición del curso^:

*eii63[-1GI

S i e l c u r s o r s e s i h í a j u n t o a l ~ d e mseveráornni ~

unazapatadeesq~crnsu~~d~apues$ aiaposrCMndarcuscv:

Fig. 6.5

Si en la anterior ventana Definicibn de nuevo elemento pulsamos Selección de tipo se abre un muestrario de zapatas (figura 6.6): Zapata cuadrada, Zapata rectangular centrada, Zapata rectangular excéntrica, Zapata cuadrada piramidal,Zapata rectangular centrada piramidal y Zapata rectangular excéntrica piramidal. Sólo la Zapata rectangular excéntrica, piramidal o no, permite hacer zapatas de rnedianería o esquina. Los otros tipos fuerzan la forma. Activando nuevamente Elementos de Cimentación, aparece un menú con las opciones mostradas en la figura 6.7, entre las que se encuentra Borrar.

Fig. 6.6

Fig. 6.7

Cimentación. Calcular. Errores en vigas.

6A.1.4.- Vigas centradoras y de atado [CMU 3.7.51 [CMC 101 Cuando una zapata, u otro elemento de cimentación, recibe una carga excéntrica, se produce un momento que hace girar el nudo pilar-zapata o muro-zapata. Para reducir este movimiento y sus consecuencias desfavorables, se introducen vigas centradoras cuya rigidez a flexión contiene al giro. Pulsando Vigas Centradoras y de Atado del menú Cimentación, y luego Entrar viga, se abre la ventana SELECCI~NVIGAS mostrada en la figura 6.8. Arriba se ven tres secciones que representan:

-

A la izquierda, en amarillo:

a

Vigas de atado, destinadas solamente a resistir posibles

fuerzas que tiendan a modificar la distancia entre los pilares que unen.

a

-

En el centro, en azul:

-

A la derecha, en azullarnarillo:

vigas centradoras, cuya función se ha expuesto.

a

Vigas con centrado automltico en los extremos que

sirven indistintamente como vigas de atado o centradoras.

Para unas y otras, es posible elegir una sección determinada en el desplegable correspondiente que se visualiza arriba. En cada caso, dejamos la primera de la serie, C.l o C, porque cuando se calcule, el programa buscará la primera que cumpla.

6-13

6-14

Lección 6 - Aplicación

Si seleccionamos Vigas centradoras aparecen las casillas Centra en el origen y Centra en el extremo. Origen y extremo de una viga centradora dependen únicamente del orden de introducción. Al menos, hay que dejar marcada una de las dos casillas, pues si no se desea centrar en ninguno de los lados puede colocarse una viga de atado pero no una viga centradora. La viga centradora se empotra del lado en el que centra, absorbiendo parte del momento del nudo, y se articula en el opuesto sin absorber momento. Sólo deben dejarse marcadas ambas casillas en el caso de que la viga centradora tenga que absorber momentos de excentricidad en ambos lados. El lado centrado se reconoce por aparecer en él una flecha curva, símbolo de momento. Si una zapata excéntrica no tiene viga centradora o ésta no centra donde debe, el programa intentará compensar la excentricidad con el peso de la zapata, lo que da lugar, tras el cálculo, a dimensiones exageradas.

Las vigas o correas de atado pueden ser necesarias cuando no se pueda confiar en el terreno para evitar movimientos horizontalesde los elementos de cimentación, o cuando éstos hayan de recibir fuerzas horizontales importantes, como en el caso de sismo o grandes empujes. En otros casos pueden ser convenientessi sus ventajas compensan su costo y una posible interferenciacon el saneamiento. Las Vigas con cer¡tmh automático en los extremos son vigas "inteligentes"que centran únicamente donde hace falta, es decir, en las zapatas con excentricidad según la dirección de la viga. Si se introducen entre zapatas sin excentricidad en la dirección de la viga, se convierten en vigas de atado. Seleccionamos Vigas con centrado automático en los extremos que introduciremos como muestra la figura 6.9. Para asegurar la correcta introducción, debe atenderse a la aparición del punto rojo en el eje del pilar o de los muros. El orto ayuda si la dirección de las vigas es X o Y, pero puede ser necesario desactivarlo para introducir las centradoras en los extremos de los muros. Puede ocurrir que al Guardar o al salir del Grupo O, aparezca un letrero indicando que la viga con determinado número tiene algún extremo incorrecto. Para solucionarlo, pulsaremos Información del menú Vigaslmuros y teclearemos dicho número, lo que hará aparecer un cartel serialando la correspondiente viga. Con zoom observaremos dicha viga para detectar el error que probablemente se deba a que la viga no ha llegado a contactar con el eje del pilar. En ocasiones se trata de un pequeño inicio de viga que no se ha completado. Corregiremos el error. Si el ascensor baja hasta el sótano, deben situarse las zapatas próximas a suficiente profundidad para dejar espacio al foso. Después de la introducción de vigas centradoras y10 de atado, la activación de Vigas Centradoras o de Atado hace aparecer el menú de la figura 6.1 0 en el que se encuentra la opción Borrar viga. Una vez trazadas, para distinguir las vigas centradoras de las de atado puede utilizarse Información del menú VigasIMuros. Además, las vigas de atado no llevan el símbolo de momento en ninguno de sus extremos.

Cimentación. Calcular. Errores en vigas.

Fig. 6.9

III

1

Fig. 6.10

[CMU 3.2.3.21 Antes del cálculo, es conveniente introducir un pequeño ajuste en la opción Armados de jácenas del menú Obras > Opciones de vigas. Pulsando dicha opción, se abre la ventana Armados de jácenas en la que se selecciona S610 Montaje de la viga más desfavorable como se presenta en la figura 6.1 1. De este modo, cuando se encuentran dos vigas que llegan a un pilar, cada una con su armadura de montaje, al determinar el ancho de viga necesario para alojar toda la armadura, superior o inferior, en una sola capa con la debida separación, se tiene en cuenta solamente la armadura de montaje de la viga más desfavorable para el ancho (por mayor 0, por ejemplo), admitiendo que la de la otra viga se montará, en el cruce, de manera que no consuma ancho. Esto reduce los casos en los que aparece el aviso Armado en más de una capa.

6-15

6-16

Lección 6 - Aplicación

[CMU 3.8.81 Activando Comprobar Geometría de Todos los Grupos del menú Calcular, se iniciará el proceso de comprobación, pudiéndose presentar mensajes de error de la geometría, como se dijo en 6P.2. Una vez corregidos los errores que aparezcan, ha llegado el momento de calcular la estructura.

6A.4.- CALCULO E INFORME [CMU 3.81 Volviendo al menú Calcular, pulsamos Calcular obra (Incluso cimentación) y comienza el proceso de cálculo que durará varios minutos. A su término, puede aparecer un informe con los avisos o errores detectados por el programa, cuya importancia se juzgará como se ha dicho en 6P.5. En este caso, se presenta un informe que advierte que un cierto número de viguetas "tienen momento positivo en apoyo" y aconseja "Articule el borde y recalcule o estudie la continuidad de la armadura inferior". Esto se comentará en la Lección 7 al tratar de los errores en las viguetas. Por ahora, pulsamos el botón Cerrar. Si no se acusan otros errores, o una vez corregidos los que se juzgue necesario, puede pasarse a la pestaña de Resultados. Debe tenerse en cuenta que, probablemente, sea necesario o al menos conveniente un segundo cálculo después de corregir los errores que aparezcan y de refinar los valores del predimensionado a la vista de los resultados. Teniendo ya introducida la geometría, un nuevo cálculo no será una tarea pesada.

Cimentación. Calcular. Errores en vigas.

Al modificar las secciones de las piezas se alteran los datos utilizados en el cálculo, con lo que se invalidan los resultados y se hace necesario recalcular. Una vez calculada la obra, el programa ofrece las siguientes posibilidades: Rearmar Pórticos con cambios, que recalcula la armadura de las vigas cuya sección se haya cambiado. Rearmar Todos los Pórticos, para obtener los nuevos armados de vigas cuando se hayan modificado opciones o tablas de armado. Rearmar Pilares y Pantallas, para obtener sus nuevos armados cuando se hayan modificado opciones o tablas de armado que les afecten.

Estas tres posibilidades se basan en los esfuerzos calculados antes del cambio de secciones, el cual modifica los resultados del cálculo, por lo que cuando se hayan efectuado cambios de secciones significativos, será mejor realizar un nuevo cálculo.

[CMU 4.61

6A.5.1.- Valoración de errores Pulsando Datos generales del menú Obra, se abre el cuadro de Datos Generales que analizamos en la Lección 1. Pulsando el botón Por Posición, o el que lo sustituye cuando se seleccionan distintos tipos de Acero en Barras, se pasa al cuadro Tipos de Acero en Barras. En este cuadro, al seleccionar Valoración de Errores en el menú que surge al pulsar el botón Opciones para vigas, setialado por el cursor en la figura 6.12, aparece la ventana Valoración de Errores. Abriendo, por ejemplo, la Última pestaña, que se refiere a errores en Armado de Positivos, se ve como en la figura 6.13.

Fig. 6.12

Fig. 6.13

6-17

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Lección 6 -Aplicación

b Debe tenerse en cuenta que, probablemente, sea necesario o ai menos conveniente, un segundo cálculo después de corregir los errores que aparezcan y de refinar los valores del predimensionado a la vista de los resultados. Teniendo ya introducida la geometría, un nuevo cálculo no será una tarea pesada. F Al modificar las secciones de las piezas se alteran los datos utilizados en el cálculo, con lo que se invalidan los resultados y se hace necesario recalcular.

En las diversas pestañas de esta ventana, se listan los posibles errores o avisos aplicándoles un código de colores que surgen al marcar una de las tres columnas de botones situadas a la derecha. Al pulsar un botón de la columna de la izquierda se pone verde, indicando que el aviso o error correspondiente carece de importancia y no se señalará en la planta, por lo que las vigas afectadas mantendrán su color negro. Al pulsar un botón de la columna central se pone amarillo, indicando que el programa avisará del error pero no propondrá corregirlos; las vigas afectadas se dibujarán en amarillo en la planta.

Al pulsar un botón de la columna de la derecha se pone rojo, indicando que el programa propondrá corregir el error correspondiente; las vigas afectadas se dibujarán en rojo en la planta. Es posible modificar la valoració~npor defecto que sugiere el programa, pero aquí la aceptamos. Para distinguir con claridad las vigas con errores que aparecen dibujadas en rojo o amarillo, conviene hacer desaparecer la vista de los contornos, las cargas especiales y los rótulos de los forjados. Para ello se opera como sigue: En la pestaña Entrada de vigas, se pulsa Contornos del menú Grupos y en el cuadro Contornos y Vértices se pulsa doble en el aspa X a la izquierda del nombre de cada contorno, haciéndola desaparecer. En cualquiera de las pestañas, Entrada de vigas o Resultados, se desactiva Visibles del menú Cargas para que no se confunda el amarillo de las cargas permanentes con el de las vigas con errores medios. En la pestaña Resultados, pulsamos Vista de viguetas del menú Unidireccional y en el cuadro VISTAS VIGUETAS desmarcamos las dos casillas Momentos (m.Kplm)TTipos Visibles y Cortantes (Kplm) Visibles. Aceptamos. En el mismo menú, pulsamos Vistas de armadura y desmarcamos ARMADOS. Las operaciones inversas recuperan la visualización. Realizamos estas operaciones antes de continuar.

Cimentación. Calcular. Errores en vigas.

b Para distinguir con claridad las vigas con errores que aparecen dibujadas en rojo o amarillo, conviene hacer desaparecer la vista de los contornos, 1% cargas especiales y los rbtulos de los forjados. Para ello se opera como sigue: b En la pestaña Entrada de vigas, se pulsa Contornosdel menú Grupos y en el cuadro Contornos y Vértices se pulsa doble en el aspa X a la izquierda del nombre de cada contorno, hacibndola desaparecer. b En cudquiera de las pestañas, Entrada de vigas o Resultados, se desactiva Visibles del menú Cargas para que no se confunda el amarillo de las cargas permanentes con el de las vigas con errores medios. b En la pestaña Resultados, pulsamos Vista de viguetas del menú Unidireccionaly en el cuadro VISTAS VIGUETAS desmarcamos las dos casillas Momentos (m.Kplm)lTipos Visibles y Cortantes (I@lm) Visibles. Aceptamos. b En el mismo menú, pulsamos Vistas de armadun, y desrnarcamos ARMADOS. b Las operaciones inversas recuperan la visualizacibn.

6A.5.2.- Revisión de errores en vigas [CMU 4.61

Situados en la pestaña de Resultados, una vez terminado el cálculo, la planta del Grupo 1 aparece como en la figura 6.14. Observamos que efisten varias vigas dibujadas en amarillo y dos en rojo. La viga 23-28 no presenta error aunque se ve en rojo. Esto es debido a que el cursor se encontraba próximo a ella y se ofrecía para ser seleccionada.

Fig. 6.14

6-19

6-20

Lección 6 - Aplicacíón

Estando activo Errores de vigas del menú Vigas, cada una de las vigas de la planta torna a rojo al aproximarle el cursor, ofreciéndose para ser seleccionada. Ello no debe interpretarse como viga con error. Sin embargo, es conveniente cambiar el color rojo por otro que permita distinguir mejor las vigas con errores graves de las vigas dispuestas para ser seleccionadas. Con este fin pulsamos Colores de Errores, del menú Vigas, y aparece la ventana que se muestra en la figura 6.15. Pulsando sobre el cuadro rojo de VIGAS CON ERRORES SIN CORREGIR, se abre una paleta de colores en la que puede pincharse un color para seleccionarlo. El azul claro se distingue muy bien y lo elegiremos. Esto no afecta a las vigas con errores que no precisan corrección, dibujadas en amarillo.

Fig. 6.15

También puede modificarse el color asignado a las VIGAS CON ERRORES CORREGIDOS. Si, después de hacer las correcciones oportunas, se dejan vigas sin corregir y no se desea que destaquen, puede elegirse el color negro para VIGAS CON ERRORES SIN CORREGIR. Esto tampoco se aplica a las vigas dibujadas en amarillo. Cuando queramos volver a destacar las vigas que precisan corrección, será suficiente restrtuir un color adecuado. Para hacer desaparecer el amarillo de las vigas con errores que no precisan corrección, después de quedar informados y obrar en consecuencia, habrá que volver a Valoración de Errores (véase 6A.5.1) y pasar a verde los correspondientes errores detectados. No debe olvidarse pulsar Valores de lnstalacibn si se desea restituir la clasiñcación inicial en la obra actual. De momento dejaremos todo como está. Con Errores de vigas activo, pinchando una de las vigas que inicialmente aparecía en rojo y ahora se ve en azul, por ejemplo la 13-19,aparece la ventana de la figura 6.16, que informa de que es una viga descolgada de sección 15x50 cuyo numero es el 38; anotaremos este número.

Fig. 6.16

Cimentación. Calcular. Errores en vigas.

Como uno de los errores, leemos Armado de negativo en más de una capa. Buscamos este error en Errores relativos a Armaduras de Negativos [CMU 4.6.1.51. Vemos que, en realidad, es un aviso de que el programa ha resuelto el armado colocando parte de la armadura en una segunda capa, pero como ello supone una reducción del brazo mecánico se advierte al proyectista para que compruebe si esta solución es aceptable. La misma interpretación tiene Armado de positivo en mhs de una capa [CMU 4.6.1.61. Pata de armadura de piel 3 [CMU 4.6.1.41 indica que es necesario anclar la armadura de piel por causa del momento torsor. Este anclaje se realiza hacia el interior de la viga, como se representa en la figura 6.1 7 donde se acota una entrada de 7 cm. El recubrimiento hasta los estribos es de 3 cm. En este caso, los estribos son de 0 8 mm y las barras de la armadura de piel, de 010 mm, pueden estar distanciadas de ellos 1 cm. La separación entre los ejes de dos de estas barras al mismo nivel es de:

Para los 7 cm de entrada del anclaje faltan 2.6 cm, redondeando 3 cm que es lo que acusa el error. La armadura de piel se verá en la siguiente lección.

La viga 14-20presenta los mismos errores. Ambas vigas se han dimensionado estrechas para mejor ocultarlas en los cerramientos laterales de la escalera, pero se evidencia que deben pasar a un ancho de 20 cm, lo que por ahora no haremos.

Fig. 6.17

Abajo a la izquierda, se presenta el ANCHO de la viga y el nuevo ancho que propone el programa; en este caso no se propone cambio, como corresponde a un error de color amarillo. Lo mismo para el CANTO.

b Estando activo Errores de %as del meno Vigas, cada una de las vlgas de la planta toma a rojo al apraxlmarle el cursoc ofrecidndose para ser seleccionada. Ello no debe interpretarse como viga con erof

6-21

6-22

Lección 6 - Aplicación

Más abajo se encuentran los botones CORREGIR, a la izquierda, que cambia las dimensiones introducidas sustituyéndolas por las que propone el programa, y Cancelar, a la derecha, que no realiza la corrección. Cada uno de estos botones tiene una flecha hacia la derecha y otra hacia la con las cuales podemos recorrer todas las vigas de la planta que tienen errores. izquierda Puesto el puntero sobre estas flechas exponen su función.

m,

Conviene recorrer las vigas con las flechas rrecciones de momento.

de Cancelar para ver los errores, sin introducir co-

Pulsamos la flecha de avance correspondiente a Cancelar y pasamos a la siguiente viga con error, continuando así hasta volver a la viga inicial, en este caso la número 38. Vemos que todas las vigas que tienen errores en esta planta, presentan el ya comentado Armado positivo en más de una capa. Subimos al Grupo 2. Después de hacer invisibles las cargas especiales, la planta se presenta como en la figura 6.1 8. Con Errores de vigas activo, pincharnos, por ejemplo, la viga 11-12 que se aprecia en azul, y aparece la ventana de la figura 6.19 que notifica un error de Límite de flecha activa, el cual se encuentratipificado en E m rellativos a la sección de hormigón o sección metálica [CMU 4.6.1.11. En este caso se propone aumentar el ancho, pero no lo haremos, en espera de aplicar más adelante una solución mejor, y para no invalidar el cálculo.

Fig. 6.18

13(

b Conviene recorrer las vigas con las flechas de Cancelar para ver los e m s , sin introducir comciones de momento.

Cimentación. Calcular. Errores en vigas.

Fig 6 19

La flecha puede reducirse aumentando la armadura sin cambiar la sección. Recorriendo las vigas con errores de la planta del Grupo 2,encontramos otras vigas planas con error de Límite de flecha activa y algunas con Armado de negativo en más de una capa que ya hemos comentado. Es necesario recorrer los demás Grupos, excepto el Grupo O, buscando y enjuiciando los errores que puedan existir. No debemos encontrar errores de tipo distinto a los ya comentados. En el caso de viga metálica, la ventana ERRORES VIGAS es algo diferente, como muestra la figura

6.20que aparece al pinchar, en el Grupo 1 la viga que parte del pilar P33 para embrochalar en la 13-19. Con la casilla PROPONER PERFIL ÓPTIMO marcada, puede llegar a ofrecer un perfil menor que el dimensionado, en este caso IPE-80. 100, o 120 según el Grupo y la posición.

Desmarcamos dicha casilla para dejar el IPE 160 elegido, porque no deben reducirse los 82 mm de su ala como apoyo a los 120 mm del cerramiento del ascensor.

Fig. 6.20

b La flecha puede reducirse aumentando la armadura sin cambiar la seccibn.

6-23

Resultados de muros, vigas y patios

Lección 7

Resultados de muros, vigas y paños

7P.l.- NORMATIVA DE MUROS Los muros de hormigón armado se rigen por el Artículo 579 de la Instrucción de Hormigón Estructural, EHE. Respecto al armado, la cuantía geométrica mínima, en tanto por mil, referida a la sección total de hormigón, establecida en 42.3.5 de la EHE, es:

Horizontal

4.0

3.2

Vertical

1.2

0.9

La cuantía vertical que fija la Instrucción se refiere a la cara traccionada o, debe entenderse, a la menos comprimida. Dado que en diferentes combinaciones cada cara puede estar traccionada o comprimida, el programa aplica dicha cuantía a cada cara, de modo que la cuantía total, suma de ambas caras, es el doble de la indicada en la anterior tabla.

Por ejemplo, para un muro de 30 cm de espesor y barras de acero B 400 S, el valor total de la cuantía geombtrica vertical será:

disponiéndose la mitad (3.6 cmzlm) en cada cara. En la tabla de armado vertical (figura 7.1) se encuentra la línea 13 con 0 10 cada 200 mm, que supone 3.93 cm2 y que sería la armadura vertical dispuesta por el programa como mínimo. La cuantía horizontal que fija la Instrucción se refiere a la total repartida entre ambas caras, pudiendo reducirse a la mitad si se ejecutan juntas verticales de contracción a distancias no superiores a 7.5 m. Para la armadura horizontal, el programa distingue entre muros con empujes de tierras, como en los muros de sótano, y muros sin empujes de tierras, como en los muros portantes o pantallas estructurales que soportan básicamente cargas verticales y cargas horizontales de viento o sismo. En el primer caso aplica la cuantía de la Instrucción y en el segundo su mitad.

7-3

7-4

Lección 7 - Planteamiento

Fig. 7.1

Por otra parte, cuando la solicitación es de compresión simple o compuesta, es de aplicación fWgdy A',, fyCpd de cada una de el apartado 42.3.3 según el cual la capacidad mecánica A,' las armaduras principales en compresión, en cada cara, no será inferior a 0.05 Ndni superior a 0.5 fd 4,donde fyc,d; resistencia de cálculo del acero a compresión, no mayor de 400 NImrn2

Nd: esfuerzo actuante normal de compresión, mayorado fd: resistencia de cálculo del hormigón en compresión &: área de la sección total de hormigbn

7P.2.- NORMATIVA DE PANOS 7P.2.1.- La Instruccián EFHE .-Los forjados unidireccionales se rigen actualmente por la Instrucción para el proyecto y la ejecución de forjados unidireccionales de hormigón estructural realizados con elementos prefabricados (EFHE), algunas de cuyas disposiciones se extractaron en 4P.1. Otras que conviene recordar, de forma resumida, son las siguientes.

7P.2.2.

- Espesor de la capa de compresión

Articulo 170. Condiciones geométricas. El espesor mínimo h, de la losa superior hormigonada en obra, excepto en los forjados con losas alveolares pretensadas en las que puede no disponerse ésta, sera: 40 mm sobre viguetas.

Resultados de muros, vigas y parios

40 mm sobre piezas de entrevigado cerámicas o de hormigón, y losas alveolares pretensadas. 50 mm sobre piezas de entrevigado de otro tipo. 50 mm sobre piezas de entrevigado en el caso de zonas con aceleración sísmica de cálculo mayor que 0.16 g.

7P.2.3.- Armado de reparto Articulo 20% En la losa superior de hormigón vertido en obra, se dispondrá una armadura de reparto, con separaciones entre elementos longitudinales y transversales no mayores de 35 cm, de al menos 4 mm de diámetro en dos direcciones, perpendicular y paralela a los nervios, y de tal manera que la sección total de esta armadura, en cmzlrn, sea: a) en la dirección perpendicular a los nervios 2

9 fyd

b) en la dirección paralela a los nervios

siendo ho el espesor mínimo de la losa superior hormigonada en obra sobre las piezas de entrevigado, en mm fyd la resistencia de cálculo del acero, en N/mm2

CYPEDAD no calcula la armadura de reparto, por lo que incluimos a continuación una tabla que recoge los valores resultantes de lo anterior:

Acero

h, mm

A1cm2/m

0, mm

S,

A,cm2/m

0,mm

S,

40

0.575

4

21

0.288

4

35

50

0.719

4

17

0.359

4

34

donde: ho: mínimo espesor de la capa de compresión A: área de armadura 0: diámetro de cada barra S: máxima separación entre barras Los subíndices 1 y 2 se refieren a las armaduras perpendicular y paralela a los nervios, respectivamente.

7-5

7-6

Lección 7 - Planteamiento

7P.3.- CORRECCIÓN DE LA FLECHA CON LA ARMADURA Cuando la flecha de una viga es excesiva, puede reducirse agrandando las dimensiones de la sección para conseguir mayor inercia. Sin embargo, esto aumenta el peso propio de la viga, con efectos desfavorables para la flecha, y con frecuencia no se desea modificar dichas dimensiones. Si la viga es plana, su canto está fijado por el del forjado, con lo que sólo puede crecer el ancho con menor incidencia sobre su inercia. Exkte otro procedimiento que puede reducir la flecha sin necesidad de variar la sección de hormigón, el cual se expone a continuación.

La curvatura de una viga es consecuencia de los acortamientos sufridos por la zona comprimida a un lado, y los alargamientos experimentados por la armadura principal traccionada, al otro lado. Puede reducirse la curvatura, y por tanto la flecha, aumentando la armadura traccionada de modo que al estar sometida a menores tensiones tenga menores alargamientos. También se puede aumentar la armadura en compresión, pero es menos efectivo.

Resultados de muros, vigas y paños

Lección 7

Resultados de muros, vigas y paños

7A.l.- RESULTADOS DE MUROS 7A.1.1.- Esfuerzos en muros

En la pantalla Resultados, situados en el Grupo 1,activando Esfuerzo en Muros del menú Envolvente~y pinchando un muro, por ejemplo M I , se abre la ventana de la figura 7.2.

Fig. 7.2

En general, sblo se presentarán las operaciones correspondientes a los elementos existentes en el Grupo actual.

1 7-7

7-8

-

Lección 7 Aplicación

b En general, sólo se presentarán las operaciones correspondientes a los elementos existentes en el Grupo actual.

Desplegando el campo donde se lee Discretización, puede seleccionarse, además, Desplazamientos, Esfuerzos, Tensiones o Tensiones principales. Cada uno de ellos puede verse para una de las siguientes hipótesis simples: Peso propio, Sobrecarga uso, Viento 1, Viento 2, Viento 3 o Viento 4. Lo que sigue se verá en la hipótesis de Peso propio. Los Desplazamientos, pueden ser según X, Y, o 2, giros en torno a uno de estos ejes o, también, DesplazamientoTotal. Elegido este último, aparece como se ve en la figura 7.3. Se utiliza una escala de colores, que en este caso alcanza un máximo de 0.0819697 mm en el rojo del borde superior y un mínimo de O mm en el borde inferior. Lógicamente, los valores que se obtengan pueden presentar diferencias respecto a los indicados. Seleccionamos, ahora, Esfuerzos y Axil Vertical como en la figura 7.4. Observamos la amplia zona blanca (compresión nula o ligera tracción) coincidente con el hueco de la rampa en el que el muro no recibe forjado. Utilizando el zoom de la propia ventana se ven los colores con más detalle. Pulsamos INFO y obtenemos la ventana mostrada en la figura 7.5, donde vemos que se consideran positivas las tracciones.

Fig. 7.3

Fig. 7.4

Cuando una ventana o un cuadro están abiertos, no es accesible la barra de herramientas general. Sin embargo, muchos de ellos llevan una pequeria barra de herramientas propia. Continuando de esta manera, se obtiene amplia información sobre el comportamiento del muro.

Fig. 7.5

Resultados de muros, vigas y paños

b Cuando una ventana o un cuadro están abiertos, no es accesible la Luna de herramientas general. Sin e m w o , muchos de ellos llevan una pequena barra de herramientas pmpia.

7A.1.2.- Armado de muros [CMU 4.7.2.3 y 8.14][CMC 1.11.11 Activando Vigas/Muros del menú Armados, y pinchando un muro, por ejemplo el M I , se abre el cuadro de la figura 7.6.

Fig. 7.6

A la izquierda se ve un alzado esquemático del muro, que acusa la falta de forjado en la zona de rampa y presenta varios cuadrados rojos. Arriba a la derecha, se encuentra un campo en el que puede seleccionarse la planta de consulta entre las que comprenda el muro (aquí únicamente Planta l ) , y se ofrece la posibilidad de Redimensionar al cambiar espesores, lo que hará automáticamente el programa a partir de los esfuerzos calculados. Mas abajo, se muestran (y pueden modificarse) el espesor asignado, medido desde el eje de introducción; y el armado que el cálculo ha determinado para este muro, diferenciando el Lado Izquierdo, el Lado Derecho y el Armado Transversal. Abajo se puede ver un pequeño icono que aclara cuál es el lado izquierdo y cuál el derecho. Además, se presentan dos diminutos ¡conos: a ~ r r a n q u e s Se . obtiene la Longitud de solape en el Arranque en base de planta, es decir, la longitud de espera que debe dejarse en las barras verticales para empalmar con la planta siguiente de muro; en este caso serán las esperas en la zapata. También se informa si dichas barras se encuentran comprimidas o traccionadas.

uSolapes. Se obtiene lo mismo para el Solape en planta superior.

7-10

Lección 7 - Aplicación

Situando el cursor sobre la representación esquemática del muro se abre un pequeño cuadro que repite el espesor y el armado. Es Útil cuando el muro se extiende a más de una planta. Si se modifica la armadura colocando una cuantía menor de la necesaria, CYPECAD avisará de ello. El Factor de Cumplimiento es el porcentaje del área donde el armado es suficiente para el espesor dado. Cuando es inferior al 100 % aparecen, en el alzado esquemático, unas zonas en rojo que precisan refuerzo. Pulsando Ver Refuerzos y seleccionando y pinchando una de dichas zonas, se informa sobre las dimensiones del refuerzo y el refuerzo necesario. Esta información puede imprimirse. Para terminar, debe pulsarseTerminar Ver Refuerzos. Si se desea exigir otro factor de cumplimiento, debe pulsarse F. Cumplimiento, lo que abre el cuadro reproducido en la figura 7.7. En su campo se escribirá el valor exigido y, si es mayor que el anterior, al aceptar pueden presentarse en rojo algunos armados que ya no cumplen para el nuevo factor. Pulsando Redimensionar se obtendrán las nuevas armaduras necesarias y para un factor del 100 % habrán desaparecido las zonas rojas a costa de un mayor armado.

Fig. 7.7

Pulsando Listados puede escogerse Listados de Armados, Listado de Pésimos o ambos. El primero muestra los valores ya conocidos de espesores, armados y factor de cumplimiento. El segundo lista los valores de Aprovechamiento y los valores pésimos de las componentes de los esfuerzos N, M y Q. El Aprovechamiento, o nivel de tensiones, es la relación entre la tensión máxima y la admisible; equivale al inverso del coeficiente de seguridad. Expresado en porcentaje, un valor del Aprovechamiento superior al 100 % supone una tensión excesiva, mayor que la admisible, mientras que el 100 % corresponde al máximo aprovechamiento válido.

b El Factor de Cumplimiento es el porcentaje del Area donde el armado es suliciente para el espesor dado. Cuando es inferior al 700 % aparecen, en el alzado esquemático, unas zonas en rojo que precisan refuerzo. Pulsando Ver Refuenos y seleccionando y pinchando una de dichas zonas, se informa sobre las dimensiones del refuerzo y el refuerzo necesario. Esta infomlacibn puede imprimirse. Para terminar; debe pulsarse Tminar Ver R e i u e m .

Resultados de muros, vigas y paños

b El Aprovechamiento, o nivel de tensiones, es la relación entre la tmidn máxima y la admisible; equivale al inverso del coeficiente de seguridad. Expresado en porcentaje, un vdor del Apravechamiento superior al 100 % supone una tensibn excesiva, mayor que la admisible, mientras que el 100 % corresponde al máxirno aprovechamiento véilido.

7A.2.- RESULTADOS DE VIGAS 7A.2.1.- Envolventes de vigas [CMU 4.5.11

El programa calcula 28 veces la parte de hormigón armado de esta estructura, cada vez con una combinación distinta de acciones y de coeficientes de mayoración. Cada cálculo da valores distintos de esfuerzos que pueden representarse mediante gráficos o diagramas en cada elemento. Para cada esfuerzo (Rector, cortante, etc.) y cada elemento, se obtiene un conjunto de diagramas comprendido entre un máximo y un mínimo. Estos diagramas máximo y mínimo son las envolventes del esfuerzo. Observemos las envolventes de flectores de las vigas del Grupo 2, por ejemplo. Para verlas mejor, comenzamos por desactivar la visión de cargas y rótulos del forjado como se dijo en 6A.5.1. En la pestaña Resultados,activamos Envolventes de Vigas del menú Envolventes, lo que abre el cuadro Envolventesvigas donde, para visualizar los momentos con mayor claridad, desmarcamos las dos casillas de cortantes. Dejamos marcadas las casillas de Momentos, tanto Negativos como Positivos, Consultar Valores y Mostrar Máximos. Aceptamos la Escala: Tn.m 0.500 m que indica que cada Tn.m de momento será representada en el diagrama por 0.500 metros de longitud a escala de dibujo; cuanto mayor sea este valor, con más amplitud se verá el diagrama. Finalmente, el cuadro queda como en la figura 7.8.

b B prosrama calcula 28 veces la parte de hormigdn armado de esta estructura, cada vez con una combinación distinta de acciones y de coeficientes de mayoracibn. Cada ciilculo da valores distintos de esfuerzos que pueden representarse meúiante gbficos o diagrarnas en cada elemento. Para cada esfueno (ñector, cortante, etc.) y cada elemento, se obtiene un conjunto de diagramas comprendido entre un máximo y un mínimo. Estos diagramas máximo y minimo son las envolventes del esfuerzo.

Después de aceptar, pinchamos en cualquier punto de una alineación de vigas, por ejemplo la 23-27, y se dibuja la envolvente de momentos Rectores mayorados que se muestra en la figura 7.9, es decir, los diagramas entre los que se encuentran todas 1- valores obtenidos con las combinaciones consideradas en el cálculo.

7-11

7-12

Lección 7 - Aplicación

Cada vigueta aplica una carga puntual sobre la viga por lo que los diagramas acusan esta discontinuidad en su forma poligonal. Recorriendo la viga con el cursor, se va desplazando un cartel que informa de los valores de los flectores, máximo M+ y mínimo M-, en los diagramas inferior y superior respectivamente, para la sección situada a distancia X del extremo izquierdo del tramo. M+ puede ser el menor valor absoluto negativo o el mayor positivo, mientras que M puede ser el mayor valor absoluto negativo o el menor positivo. Con zoom pueden verse los valores extremales en los vanos y sobre los apoyos. Dicho cartel no aparecerá si en el cuadro Envolventes vigas desmarcamos la casilla Consultar Valores. También con zoorn, se ve en el extremo izquierdo del diagrama un pequeño círculo en el que M+ = M- = 0.00 Tn.m y que es el origen de la recta horizontal divisoria entre momentos positivos y negativos. Para borrar los diagramas, con Envolventes de Vigas activado, se pulsa en el área de trabajo con el botón derecho del ratón, se cancela y se pulsa el icono Redibujar de la Barra de Herramientas. Con Envolventes desactivado, basta pulsar Redibujar. Por el mismo procedimiento pueden dibujarse las envolventes de cortantes y de torsores

La envolvente de cortantes puede dibujarse con Ley discontinua o Ley continua, según se elija antes del cálculo, en Envolventes de cortantes mostrado en la figura 7.10, al que se llega pulsando el botón de igual nombre después de activar Opciones de vigas del menú Obra.

b Cada vigueta aplica una carga puntual sobre la viga por lo que los diagramas acusan esta discontinuidad en su forma poligonal.

b Para borrar los diagramas, con Envolveniesde Vigas activado, se pulsa en el área de trabajo con el botdn derecho del ratón, se cancela y se pulsa el icono Redibujar de la Barra de Herramientas. Con Envolventes desactivado, basta pulsar Redibujar.

F:# F

r

bamnb-ua

-'

.. ' -

-

Y

XI

Le+ cmm

m

Fig. 7.10

La figura 7.1 1 presenta la envolvente de cortantes de la misma alineación 23-27, con Ley continua y una escala de 0.250.

Resultados de muros, vigas y paños

Fig. 7.1 1

El análisis de las envolventes es muy útil para detectar posibles irregularidades que provengan de una introducción de datos correcta, y por tanto no detectada como error, pero distinta de la proyectada, por ejemplo, discontinuidades o cargas equivocadas.

7A.2.2.- Armado de vigas de hormigón [4.7.2.1] Situados en el Grupo 4 (suelo del ático), activando VigasIMuros, del menú Armados, y pinchando una alineación de vigas, por ejemplo la 6-10, se muestra la ventana ARMADO DE VIGAS correspondiente, que se ve en la figura 7.12.

Fig. 7.12

Arriba a la izquierda, se encuentra la batería de iconos. Todos muestran su función al situar el cursor sobre ellos. La figura 7.13 expone el significado de cada icono.

7-14

Lección 7 - Aplicación

Fig. 7.13

m1

En la parte superior derecha, hay unas flechas para cambiar de Grupo y de Pórtico. Al cambiar de Grupo siempre aparece, inicialmente, el Pórtico 1. Debajo, se encuentra la casilla Consultar por tramos que, cuando está marcada, permite examinar la viga tramo a tramo. Unas nuevas flechas I$ debqo de las anteriores, sirven para recorrer los tramos.

1

Armadura Iongihidinsl. Al pulsar este icono. que representa el extremo en patilla de una barra, quedan disponibles los otros iconos referentes a la armadura longitudinal.

Estribos. Hace operativos los iconos relativos a la armadura transversal de cortante. Celosías y Pretensadas. Sólo estarán operativos para este tipo de vigas prefabricadas.

0 Macizado. Solamente funcionará en vigas planas o de celosía con alas. Resituar. Regenera el pdrtico con los cambios introducidos en la armadura. Se muestran en verde si los cambios aumentan la armadura respecto a la cuantía de cálculo y en rojo si la reducen. En realidad, es una comprobación. Grabar. Guarda el estado actual. almacenando las modificaciones introducidas. ~estauraiRepone los datos grabados por última vez. Deshace los cambios y recupera la situación anterior. Configuracii~ndel editor de armado de vigas. Abre el menú que se ve en la figura 7.14. Vistas Armado (figura 7.15) permite seleccionar las vistas que se mostrarán en el armado de la viga: Armado superior, Armado inferior, Armado de piel, Los intervalos de estribado, Las secciones de las vigas y Zonas de confinamiento (sólo con sismo); por defecto se encuentran seleccionadas todas. Longitud solape (figura 7.16) permite multiplicar por un número, comprendido entre 1.O0 y 99.00, la longitud de anclaje de las barras cortadas y solapadas. Resituado automático (figura 7.17), cuando esta habilitado comprueba las modificaciones del armado longitudinal a medida que se producen. Dejamos desrnarcada la casilla correspondiente. Salir. Cierra la ventana Armado de vigas.

Resultados de muros, vigas y paños

Fig. 7.14

Fig. 7.15

a

También existe la línea de iconos habitual: @Ventana anterior, Ventana completa, Ventana doble, Redibujar, Zoom y Q Mover imagen e Imprimir. La utilidad de los restantes iconos se explicará al aplicarlos.

a

a

a

El despiece de la armadura longitudinal se dibuja por encima o por debajo de la viga según se trate de armadura de negativos o de positivos, respectivamente. Se da el número de barras que compone cada conjunto, su diámetro en milímetros y su longitud total en centímetros, incluidas las patillas si existen. También se define su posición por la distancia de un extremo al eje del pilar más próximo. En la parte superior de cada apoyo se ve su referencia dentro de un círculo y pueden leerse las longitudes de cada tramo, exponiendo por encima sus secciones. En la parte inferior de la ventana, puede apreciarse (con zoom) la disposición de los estribos, su composición y las longitudes a las que se extienden, como se explicará en 7A.2.5. La figura 7.18 muestra un detalle del armado de los tramos P6 a P8.

Fig. 7.18

7-15

7-16

Lección 7 - Aplicaci6n

7A.2.3.- Modificación de la armadura longitudinal En ocasiones puede ser interesante modificar algunos aspectos de la armadura obtenida. Un caso claro es la corrección de la flecha que veremos en 7A.2.4, pero también puede desearse reforzar alguna zona, igualar armaduras, sustituir el diámetro de algunas barras, dividir una barra demasiado larga o unir dos barras con extremos muy próximos. Todo esto debe hacerse, cuando sea necesario o conveniente, con el máximo cuidado para no reducir la armadura exigida (lo que se acusaría al resituar) ni aumentarla excesivamente.

4

Añadir activo, al pinchar con el botón derecho sobre Con Armadura longitudinal pulsado y un punto en el que se desea insertar una barra, se abre el cuadro Armado actual, en el que se puede establecer el número de barras, diámetro y patillas, con los que aparecerán inicialmente las nuevas armaduras que se introduzcan, pertenecientes a un Tipo de armado entre los siguientes: Positivos, Negativos, Montaje, Armado de piel o Armadura de cosido, éste último para las alas de vigas en T. En la figura 7.19, se muestra el tipo Negativos, por haber pinchado en esa zona de la armadura, con 1 0 6 y patillas de 6 cm. Estos valores se cambiarán por los deseados. Forzar pata coloca una patilla en el extremo en el que se haya marcado la casilla.

Fig 7 19

a

Teniendo Armadura longitudinal pulsado y Añadir activo, si pinchamos con el botón izquierdo en un espacio libre de la zona de negativos y, soltando el botón arrastramos el cursor, horizontalmente, hasta otro punto y volvemos a pinchar, habremos creado una nueva armadura de negativos que se representa en azul. Aparecerá con los valores por defecto que se dieran en Armado actual, o con 1 0 6 y patillas de 6 cm si no se cambiaron.

a

Para cambiar los valores de una armadura, existente o nueva, se activa Editar y, con el cursor en forma de mano, se selecciona sobre la barra el valor a cambiar que queda encerrado en un recuadro: número de barras, diámetro, longitud de la parte horizontal o longitud de las patillas. Pinchando en el recuadro de selección, se abre una ventana en la que puede introducirse la medida deseada o seleccionar el 0 (figura 7.20). La operación debe confirmarse, o cancelarse, pulsando respectivamente sobre la marca verde o la marca roja en la pequeña ventana que aparece. La longitud total L es la suma de las longitudes de la parte horizontal y de las patillas. Al modificar una longitud, la representaciónde la barra se ajusta a las nuevas medidas.

Un valor o una barra están seleccionados cuando quedan encerrados en un pequeño recuadro señalado por el cursor con forma de mano. Pinchando el extremo seleccionado de una barra (figura 7.21) se la puede alargar, encoger o prolongar en ángulo recto en el sentido adecuado, es decir, hacia abajo las superiores y hacia arriba las inferiores.

Resultados d e muros, vigas y paños

Fig. 7 20

Fig 7 21

b Un valor o una barra están seleccionados cuando quedan encerrados en un pequeño recuadro señalado por el cursor con forma de mano.

Borrar elimina las barras en las que se pinche. Igualar asigna datos de la armadura que se haya seleccionado a las armaduras que se seleccionen posteriormente. Los datos que se asignen deben elegirse, previamente, en el cuadro Armado a igualar que se abre al seleccionar la armadura modelo y se refieren al número de barras, a su diámetro y a las patillas.

7-17

7-18

Lección 7 - Aplicación

Unir permite unir armaduras del mismo tipo de armado y diámetro. Si son del tipo Montaje o Positivos deberán pertenecer a tramos distintos. Se ofrecerá la posibilidad de elegir el número de barras a unir. No se podrá realizar la unión si la longitud resultante es mayor que la máxima establecida. La Longitud máxima de una barra se establece entrando en el menú Opciones comunes para barras que se abre al pulsar el icono correspondiente del cuadro Datos Generales>Tipos de Acero en Barras, reproducido en la figura 7.22. Por defecto, la longitud máxima de una barra es de 12.00 m.

Fig. 7.22

Dlvldir sirve para cortar armaduras dividiéndolas en dos. Desde el punto de corte, cada parte se prolongará una longitud igual a la de solape. Teniendo activado este icono, al situarse sobre una barra el cursor adopta la forma de tijeras. Pinchando en el punto por donde se desea cortar, se abre una pequeña ventana con la distancia desde ese punto al extremo izquierdo de la armadura, pudiendo cambiarse.

F La Longitud máxima de una barra se establece entrando en el menú Opciones comunes para barras que se abre al pulsar el icono correspondiente del cuadro Datos Generales >Tipos de Acero en Barras, reproducido en la figura 7.22. Por defecto, la longitud máxima de una barra es 12.00 m.

Resultados de muros, vigas y paños

749.2.4.- Flechas y su corrección a Estando activo el icono 4- Flechas, al señalar un tramo de la viga (con el cursor en forma de mano) se muestra una ventana que informa sobre los valores de la luz total del tramo, de la flecha total a plazo infinito y de la flecha activa. Ambas flechas se presentan con sus valores absoluto, en cm, y relativo, referido a la luz L. Si alguna excede de los Iímites establecidos se verá de color rojo. Los límites de flecha actuales pueden consultarse activando Opciones de vigas, del menú Obra y pulsando Límites de flecha en vigas en Opciones de vigas. Como puede verse en la Fig. 7.23, los límites actuales de flecha en vigas son: Flecha Total a Plazo Infinito: 4250 Flecha Activa: 1 cm y 4400 Los tramos extremos de la alineación 6-10 del Grupo 4, que nos sirve de ejemplo, presentan el color distintivo de viga con error. Efectivamente, vemos que su flecha activa excede de 1 cm aunque es inferior a U400.El tramo PBP7 se presenta como muestra la figura 7.24.

Fig. 7.23

-*b@1~15CJ> N

i

Flechas: m, Luz total ...: 5.38 m

Fig. 7.24

7-19

7-20

Leccibn 7 - Aplicación

b Los límites de flecha actuales pueden consultarse activando Opciones de vigas, del menú Obra y pulsando Límites de flecha en vigas en Opciones de vigas.

Activando Armadura longitudinal y +IAñadir, pulsando el botón derecho del ratón en la zona de momentos positivos para abrir Armado actual en el que establecemos 2 0 20 con patilla de 21 cm a la izquierda (Forzar pata activado), podemos agregar (pinchando en un extremo y arrastrando) la barra que se ve en verde, después de resituar, en la figura 7.25 junto a la flecha resultante, aún mayor de 1 cm. Poniendo el cursor sobre la casilla Longitud de la Pata se muestran sus límites.

a

Activando ahora Editar, podemos convertir la m a d u r a de positivos formada por 2 0 16 en otra de 4 0 25, y se habrá reducido la flecha activa a 0.966 cm (figura 7.26) que ya cumple. Resituando, las armaduras modificadas se verán en verde.

Fig. 7 26

Después de resituar, haciendo zoom sobre la sección (figura 7.27), observaremos que aparecen las nuevas barras de positivos, 4 más que en la sección del tramo P9-P10 cuya armadura era igual antes de la modificación. Grabamos y cerramos el cuadro. Operaremos de forma semejante con los restantes tramos en los que aparezca el error de Límite de flecha.

Después de la modificación

Antes de la modificación Fig. 7.27

Resultados de muros, vigas y paños

b Poniendo el cursor sobre la casilla Longitud de la Pata se muestran sus límites.

Los tramos corregidos seguirán viéndose con color de error puesto que mantenemos la sección. Para evitarlo, una vez realizadas todas las correcciones, con Colores de Errores activo elegimos color negro para VIGAS CON ERRORES SIN CORREGIR, como se dijo en 6A.5.2. Deshaciendo la operación vuelven a destacarse las vigas con error. Debe advertirse que si se vuelve a calcular después de haber hecho las correcciones pertinentes en las armaduras, estas correcciones se pierden, pues el programavolverá a colocar los armados que precise por cálculo. Por ello, las modificacionesde las armaduras deben hacerse cuando se hayan realizado todos los ajustes de sección necesarios y después de efectuar el último recálculo.

7A.2.5.- Armadura transversal de cortante En la zona inferior de la ventana ARMADO DE VIGAS, bajo la armadura de Positivos, se presenta la distribución de estribos. Continuando con la alineación que nos sirve de ejemplo, la distribución correspondienteal tramo P6-P7 es la mostrada en la figura 7.28.

Fig. 7.28

La armadura transversal de cortante se organiza por planos. Cada plano puede llevar uno o más estribos, cada uno con 2 ramas, o ramas aisladas. Podemos ver un ejemplo activando el icono Estribos y, luego, Editar. Seleccionando, por caso, el rótulo 17 x 2e06c118 y pinchando, se abre la ventana Edición de estribos que se ve en la figura 7.29. En esta ventana, se presenta un EJEMPLO de amado formado por 3 planos con 2 estribos (o cercos) de 2 ramas por estribo (3 x 2E), que hacen 4 ramas por plano, más 2 planos con 3 ramas aisladas por plano (2 x 3R).

m

a

iza Fig. 7.29

En la parte superior de la ventana Edición de estribos se detalla la composición del armado seleccionado: 1 plano con 2 estribos 0 6 más O planos de O ramas, con un total de 4 ramas; estos valores pueden modificarse en las casillas correspondientes. El conjunto se repite cada 0.18 m y

7-22

Lección 7 - Aplicación

se extiende a 303 cm con lo que entran 303:18= 17 conjuntos, en este caso planos con 2 estribos cada uno. Activando el icono g] Estribos y luego gfJEditar puede actuarse sobre la disposicibn de estribos como se indica en [CMU 4.7.2.1 Estribos].

7A.2.6.- Áreas de armadura Activando, ahora, el icono 4 Áreas y seleccionando un tramo (serialado por una flecha), por ejemplo el P6-P7 del Grupo 4, al pinchar aparece un cuadro como el mostrado en la figura 7.30. Arriba, se leen las áreas de armadura longitudinal (excepto montaje) superior e inferior, a la izquierda, en el centro y a la derecha del tramo, tanto la estrictamente necesaria como la realmente colocada. Esto permite evaluar el exceso de armadura dispuesto e introducir correcciones si se estima conveniente. Posición es la distancia al extremo izquierdo del tramo desde la sección en la que se efectúa la medición. En la mitad inferior del cuadro se ven las áreas de armadura transversal en cada intervalo. En este caso deben coincidir las áreas calculadas con las realmente colocadas al poderse ajustar l'aseparación de los planos.

Fig. 7.30

7A.2.7.- Vigas metálicas [CMU 4.7.2.21 Estando activo VigasIMuros del menú Armados, al pinchar una viga metálica, se muestra la ventana de la figura 7.31 cuyo icono & Flechas es el único operativo. Pinchando en él, al aproximar el cursor a la viga se ve el cartel informativo con los valores correspondientes.

(

IPE-160, Perfil simple

Fig. 7.31

Resultados de muros, vigas y paños

7A.3.- RESULTADOS DE PANOS 7A.3.1.- Forjado de placas aligeradas [CMU 4.5.3 y 4.10][CMC 1.9.8 y 1.11.1] Continuando en la pestaña de resultados, vamos al Grupo 1 para ver el forjado de placas aligeradas. En el menú Envolventes activamos Envolventes de Placas Aligeradas y en el cuadro que aparece marcamos las dos casillas de Momentos, como se ve en la figura 7.32, y aceptamos después de tomar nota de que los valores son por metro de ancho y no por placa. Ahora, pulsando una alineación de placas, se dibujará su envolvente de momentos, como se presenta en la figura 7.33, sobre la planta girada para verla mejor. La línea blanca es la de cierre o de momentos nulos.

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VdLDRES POR METRO M ANO40

Fig. 7.32

Es aplicable lo dicho en 7A.2.1.- Envolventes de vigas, pero aquí vemos que no existen momentos negativos, como consecuencia de haber asignado coeficiente de empotramiento O a todos los paños de este Grupo. Pueden consultarse, también, las envolventes de cortantes. Los torsores son nulos en todas las secciones. El menú Placas Aligeradas sólo estará operativo si el Grupo actual contiene este tipo de forjado, como es el caso del Grupo 1. Lo pulsamos y aparece el menú mostrado en la figura 7.34. Pulsamos Vistas Placas aligeradas para abrir el cuadro correspondiente que dejamos como se ve en la figura 7.35. Ver detalle de doblado de barras y Ver marca de doblado de barras sólo son aplicables a paños inclinados. En la figura 7.36 observamos, sobre las placas, los datos dados por el cálculo:

7-23

7-24

Lección 7 - Aplicación

Resultados de muros, vigas y paños

El ancho estándar es de 120 cm, pero vemos, junto a la rampa y la escalera, placas con anchos menores, necesarios para completar los paños cuando no están modulados a 120 cm. Todas las placas son de la serie PV y de canto 20 cm, como se había seleccionado. Dentro de la serie, el tipo varía según la armadura activa que lleva la placa. A mayor tipo, más armadura y resistencia.Vemos tipos 1 , 2 , 3 y 5, correspondiendo los tipos más altos a las mayores luces de vano. Los largos se ajustan a las luces a salvar, con las entregas correspondientes. No hay placas biseladas, ya que en el apoyo sobre el muro 28-32 los extremos de las placas se han escalonado para evitar cortes, como se observa con zoom. Volviendo a sacar el menú Placas Aligeradas, pulsamos Errores De Placas para ver los errores de flecha y de cortante que puedan existir. No se observa ninguno. En dicho menú seleccionamos, ahora, la opción Información de Placas; pinchando una placa se obtienen sus valores de luz, flecha total a plazo infinito y flecha activa. Otras opciones permiten introducir modificaciones en las placas y en las armaduras.

7A.3.2.- Forjado de viguetas [CMU 4.8][CMC 1.9.8, 1.11.1 y 1.14.51 Continuamos en la pestaña de resultados. Pasamos a un Grupo forjado con viguetas, por ejemplo el Grupo 2. En el menú Envolventes pulsamos Envolventes de Viguetas. Se abre el cuadro Envolventes viguetas que marcamos como se ve en la figura 7.37; observamos que los valores son por vigueta y en Tn.m. Pulsando una alineacibn de viguetas, se dibujará su envolvente de momentos, que vemos en la figura 7.38 sobre la planta girada 909. Observamos que ahora existen momentos negativos como consecuencia de haber asignado coeficiente de empotramiento 1 a todos los paños de este Grupo y superiores.

--

VALORES RIR VlWETA

Fig. 7.37

7-25

Pulsamos Vistas de viguetas del menú Unidireccional (figura 7.39), lo que abre el cuadro VISTAS VIGUETAS en el que dejamos marcadas las casillas Momentos (m.Kp/m)Tipos Visibles, Cortantes (Kplm) Visibles, Ver esfuerzos en todos los tipos de viguetas y Ver agrupados (figura 7.40). En Vistas de armaduras, del mismo menú, debe estar desmarcada la casilla ARMADOS.

-m u r -

I

Fig. 7.40

Al aceptar, con cargas invisibles, el Grupo 2 aparece como en la figura 7.41. Para cada vigueta se da su máximo Momento Flector positivo (MF), mayorado, en m.Kp y referido a 1 metro de ancho de forjado (m.Kp/m). En las envolventes los valores se dan por vigueta y en Tn.m, por lo que el valor de MF (Kp.m) no coincide, numéricamente, con el máximo de M+ en el mismo tramo. . Para un intereje de 0.70 m, la relación es: 0.70 MF = 1000 . M+,,

Resultados de muros, vigas y paños

Fig. 7.41

Observando los valores de MF en las viguetas de la zona de patios, se aprecia que aumentan al alejarse de los pilares, lo que corresponde al mayor giro de la jácena hacia el tramo con mayor luz, lo que reduce los flectores negativos y aumenta los positivos, es decir, los ME En los tramos adyacentes ocurre lo contrario: al aumentar el giro impuesto por el tramo de mayor luz se reducen los MF de los de menor luz, que disminuyen al alejarse de los pilares. Con la casilla Ver agrupados marcada, se agruparán las viguetas consecutivas que tengan igual valor de MF, viéndose una sola vez dicho valor para todo el grupo, que queda comprendido entre puntas de flecha. En los extremos de cada vigueta se ven los valores mayorados de sus esfuerzos cortantes en Kplm, es decir, por banda de 1 metro de ancho del forjado. En un FORJADO DE VIGUETAS DE HORMIGÓN, sin marca comercial, no pueden conocerse los tipos de viguetas que establece cada fabricante; por ello sólo se dan los valores de los esfuerzos. Para otros tipos de forjado de viguetas se obtendrán igualmente los valores de MF y de cortante (si están marcadas las correspondientes casillas), en caso de que se encuentre habilitada la casilla Ver esfuerzos en todos los tlpos de viguetas. En caso contrario, según el tipo de forjado de viguetas, se obtendrá: Forjado de viguetas armadas: el tipo de la vigueta y de la celosía. Forjado de viguetas pretensadas: el tipo de la vigueta. Forjado de viguetas in situ: la armadura inferior (diámetros y longitudes). Si se encuentra marcada Barras armadura inferior de forjados in situ, se visualizarán las barras. Forjado de viguetas metálicas: los perfilesnecesarios. Forjado de viguetas JOIST las características de las viguetas.

7-27

7-28

Lección 7 - Aplicación

F En un FORJADO DE VIGUETASDE HORMIG~N,sin marca comercial, no pueden conocerse los tipos de viguetas que establece cada fabricante: oor ello sólo se dan los valores de los esfuenos. Para otros'tipos de forjado de viguetas se obtendrán igualmente los valores de MF y de wmte (si están marcadas las correspondientes casillas), en en de que se encuentre habilitada la casilk Ver sdwm en todos los tipos de viguetas. En caso wnÚan0, según eit@ de focdo de viguetas, se obtendk

Consecuenciade la variación de los valores de MF, es que resultarán armaduras de positivos o tipos de viguetas muy diversos cuando finalmente se apliquen a soluciones de obra. Esto no resulta constructivo y es conveniente proceder a uniformarlos.

Pulsando Igualar viguetas [CMU 4.8.21 del menú Unidireccional, se ofrece la posibilidad de realizar una igualación segun el valor de MF Máximo o Medio. La iaualación se extenderá a todos los valores que no difieran entre sí más de un determinado porcentaje. Como sistema de representación, elegimos el Sepahwj&de~~:iasI;aracderaimsdek~. rador de Grupos de Momentos con flechas, tercero de la primera columna en VISTAS VIGUETAS. Aceptamos igualar al máximo valor de flectores y cortantes y por zonas en las que los valores no difieran en mas del 20% (figura 7.42). El Grupo 2 aparece ahora como se observa en la figura 7.43. Cuanto mayor sea el porcentaje de igualación, mas amplias serán las zonas igualadas a costa de superiores viguetas. y de la Forjado de viguets a m m k E/ hpo de la celosía. Forjada de vipue$t pmbmdss El tipo de b wigwta Foriado de viwehmCir aiQr La amiadva hí&iw fcüámtros y longitudes). si se evicrremra m~ í mamadura t interior de foriadPt Cir sñr. se kfm&&~ $S banas. Foqado de vlgiiabr rriPUcru Los permes necesaroS.

-

Fig. 7.42

Fig. 7.43

Si se desea deshacer la igualación, se activa nuevamente Igualar viguetas y se procede a la igualación, pero ahora por zonas en las que los valores no difieran en más del O%, es decir, s610 se igualarán aquellas viguetas que sean idénticas, lo que ya ocurría con Ver agrupados. Información de viguetas [CMU 4.8.51 permite conocer la luz y las flechas de la vigueta en que se pinche. Modificar posición [CMU 4.8.31 sirve para cambiar de lugar los rotulados de las viguetas. Asignar vlguetas [CMU 4.8.61 se utiliza para modificar los valores de esfuerzos calculados (para igualaciones manuales, por ejemplo) y algunas características de las viguetas obtenidas.

Resultados de muros, vigas y paños

Para ver la armadura de negativos, pulsamos Vistas de armadura [CMU 4.8.71 del mismo menú Unldireccional, marcamos ARMADOS en la ventana VISTAS DE ARMADURAS y desmarcamos Ver Ocultas (figura 7.44). Cuando Ver Ocultas se encuentra marcada, se ven en color magenta las barras desaparecidas al igualar y que no se dibujarán en los planos. Pulsando sobre el botón que presenta el estilo de rotulado en PLANO o en PANTALLA, se abre un muestrario en el que puede seleccionarse el que se considere más adecuado. Puede elegirse distinto estilo de rotulado para el plano y la pantalla o igual para ambos. Al aceptar, se presenta la armadura de negativos sobre los valores de MF ya existentes. Para verlo mejor, abrimos Vistas de viguetas y desmarcamos las casillas de momentos y cortantes visibles.

Fig 7.44

Como hicimos antes, conviene realizar una igualación de estas armaduras, para lo que activamos Igualar armadura del menú Unidireccional. Se muestra el cuadro IGUALACIÓN NEGATIVOS donde puede elegirse entre igualar con la Longitud Máxima o con la Longitud Media de las barras. Se ofrece crear zonas de igualación donde la diferencia de longitudes no exceda del 25 % o de 25 cm. También puede escogerse el tamaño de las flechas que delimitarán las zonas. Lo dejamos como se ve en la figura 7.45. Al aceptar, la pantalla se aclara, mostrando solamente una armadura por cada una de las zonas de igualación, como se ve en la figura 7.46.

Fig. 7.45

Fig. 7.46

7-30

Leccidn 7 - Aplicación

b Si se desea deshacer la igualación, se activa nuevamente Igualar vigueiasy se procede a la igualación,pero ahora por zonas en las que los valores no difieran en mas del 096, es decir; $610 se igualardn aquellas viguetao que sean idbnticas. lo que ya ocurria con Ver agrupados.

Aún es posible acentuar la igualación con Modificar armadura [CMU 4.8.91, que abre MODIFICAR ARMADURAS y permite cambiar las características de un armado, pudiendo igualarlo a otro semejante con su botón Copiar, después de lo cual volveremos a igualar. No se comentan otros comandos que pueden utilizarse para modificar los resultados obtenidos en el cálculo de los forjados unidireccionales. Puede consuttarse en [CMU 4.8.10 a 4.8.1.61.

7A.3.3.- Errores de viguetas. Momento positivo en apoyo de vigueta [CMU 4.8.41 [CMC 6.61 Para ver más daramente las vigwtas con errores, desmarcamosARMADOS en VISTAS DE ARMADURAS. Las viguetas que tengan errores se verán de color rojo. Pulsamos Emwes de vig~wtas en el menú Unidireccional y luego pindiamosuna vigueta en rojo del Grupo 2. Aparecerá la ventana de la figura 7.47 acusando ' Mp d t h em apoyo de viguea'.Actuando sobre ei botái Siguiente. podemos recorrer todas las vigcan mm,las cuales presentan el mismo.

I

11 J

I

*S-(

~ Fig 7 47

Este error se produce cuando d apoyo de una vigueta en una viga sufre uln descenso tal que el momento flector de la vigueta en dicho apoyo pasa de ser negativo. m&a natural, a ser positivo. Tiene lugar con vigas excesivamente deformables, de modo que, al descender las viguetas conjuntamente con las vigas en su apoyo, se comportan como si fuesen Issviguetas las que mportasen las vigas y no al contrario. Consideremos, por ejemplo. ias vigluetas situadas en prolongación de la viga 13-19 y que se apoyan en la viga plana 24-25. Si pedimossus EmdvmWs de vlguetas, únicamente de momentos negativos y positivos, obtenernios las que se men la figura 7.48. Observamos que, efectivamente, la envolvente de M+ queda por debajo de la línea amarilla en su apoyo en la viga plana 24-25. Los valores de M+ en la zona de apoyo son positivos.

Fig. 7.48

Resultados de muros, vigas y panos

Eliminemos la visión de las envolventes de momentos y pidamos ahora su envolvente de cortantes (figura 7.49). La envolvente superior no cambia de signo en el apoyo, evidenciando la pequeña reacción de la viga para esa combinación.

Fig. 7.49

La aparición de momentos positivos en el apoyo supone que habrá que disponer una adecuada armadura inferior continua (de positivos), debidamente anclada, donde habitualmentese pone superior (de negativos). Esto es fácil de hacer con forjados in situ (aun así hay que tenerlo en cuenta); sin embargo, no es tan sencillo con otros forjados de viguetas, como en el caso de viguetas armadas o pretensadas, o de viguetas genéricas (de hormigón) que son las que estamos utilizando. Cuando la ausencia de pórticos de vigas suficientes para absorber los efectos de acciones horizontales (viento y10 sismo), obliga a los forjados a ejercer su función como pórticos de viguetas que pasan próximas a los pilares, pueden aparecer momentos positivos en apoyos. Esto ocurre en Obra-M donde se aprecian los pórticos de viguetas P2 a P29 y P4 a P31. Podría ser conveniente sustituir dichas alineaciones de viguetas por otras de vigas. En el Curso Practico 2 se profundizará sobre estas cuestiones. Aquí decidimos, por ahora, no tomar en consideración los avisos de "Momento positivo en apoyo de vigueta" dada la pequeñez de dichos momentos positivos y que sólo se producen para algunas combinaciones de las acciones. Si fuesen mayores y de carácter más general habría que pensar en sustituir las vigas planas por vigas de canto mas rígidas. Destacando estos problemas se incita a meditar sobre la necesaria mejora del diseno de la estructura. En el Grupo 4 encontramos el error "Límite de flecha activa" en las viguetas que soportan el cerramiento del htico. Siendo este cerramiento perpendicular a las viguetas no debe ser datiado por dicha flecha. Aparte de estos errores, podrían aparecer otros que se analizan en [CMU 4.8.41. Nota al cierre de la edición: En la revisión de CYPECAD 2002.j, el aviso "Momento positivo en apoyo de vigueta" se produce únicamente cuando afecta a ambas envolventes y no sólo a la inferior como anteriormente. Esto reduce considerablemente el número de viguetas que acusan este erro[

b Cuando la ausencia de pdrticos de vigas suficientes para absoder los efectos de acciones horizontales (viento y10 sismo) obllga a los forjados a ejercer su funcidn romo p6rticos de viguetas que pasan práximas a los pilares, pueden aparecer momentos positivos en apoyos.

7-31

Resultados de pilares y cimentación

Lección 8

Resultados de pilares y cimentación

8P.1- NORMATIVA DE PILARES Los pilares de hormigón armado se rigen por el Artículo 55.0 de la Instrucción de Hormigón Estructural, EHE. Son de aplicación las prescripciones relativas a las armaduras, a las comprobaciones y a la capacidad mecánica, ya vistas en lecciones anteriores. Se repite aquí, por su importancia para los pilares, lo relativo a las limitaciones de la capacidad mecánica expuestas en 7P.1: En solicitaciones de compresión simple o compuesta es de aplicación el apartado 42.3.3 de la €HE, segun el cual la capacidad mecánica A,' f, y A'* fFVd de cada una de las armaduras principales en compresión, en una y otra cara, no será inferior a 0.05 Ndni superior a 0.5 fCdA, donde fyc,d: resistencia de c&adlo M acero a compresión, no mayor

de 400 N/mrn2

Nd: esfuerzo actuante rximial de compresión, rnaymdo cáicub del hormigón en compresión &: área de la sección total de hormigón tcd: resistencia de

En el caso de armadura simétrica, las limitaciones anteriores, referidas a la capacidad mecánica de la armadura total A', fyc,dipueden expresarse:

En cuanto a la cuantía geométrica mínima fijada para los pilares en 42.3.5 de la EHE, es del 4.0 por mil referida a la sección total de hormigón, tanto para acero B 400 S como para el B 500 S. Además, se imponen las siguientes condiciones: La dimensión mínima de los soportes ejecutados en obra será de 25 cm. La armadura principal estará formada por no menos de cuatro barras para secciones rectangulares y no menos de seis barras para secciones circulares.

1

8-3

8-4

Lección 8 - Planteamiento

La separación entre dos barras consecutivas no será mayor de 35 cm.

El diámetro de la barra comprimida más delgada no será inferior a 12 mm. Las barras de la armadura comprimida irán sujetas por cercos cuya separación no sea superior a 15 veces el diámetro de la más delgada y cuyo diámetro no sea inferior a 114 de la más gruesa. De acuerdo con los comentarios a 42.3.1 los cercos sujetarán, al menos, una de cada dos barras consecutivas de la misma cara y todas aquéllas entre las que haya una distancia mayor de 15 cm. Aunque no se refiera solamente a los pilares sino al estado límite de agotamiento frente a solicitaciones normales, en general, conviene recordar que la EHE en 42.1.2. Hipótesis básicas determina que el agotamiento se caracteriza por el valor de la deformación en determinadas fibras. Este valor es el 10 por mil para el alargamiento del acero y el 3.5 por mil para el acortamiento del hormigón, que se reduce al 2 por mil en compresión simple.

8P.2.- PANDEO. EFECTOS DE 20 ORDEN [CMC 1.5.21

El Artículo 43.9 Estado Limite de Inestabilidad de la EHE, se ocupa de las comprobaciones que deben realizarse en las estructuras para tener en cuenta los efectos de segundo orden. En sus Comentarios a 43.4 Comprobaci&nde estructuras traslacionales, se lee: Para las estructuras usuales de edificación de menos de 15plantas, en las que el desplazamiento máximo en cabeza bap cargas homontales txttactensticas, calculado mediante la teoria de primer orden y m &u rigideces c m m y m d m a las secciones brutas, no supere 11750 de la altura total, basta conaprobarcada soporte aisladamente con la longitud de pandeo definida en los cwwWim del 43.1.2para estructuras traslacionales y con los esfuerzos obtenidos aplican& h tewía de primer orden. Cuando, bajo los esfuerzos de primer orden, la directriz de un pilar, con carga vertical P, sufre desviaciones A respecto a su forma recta inicial, se producen momentos PA, de segundo orden, que se superponen a los momentos de primer orden que tuviera el pilar. El pandeo de un pilar aislado con determinadas coacciones al giro en sus extremos, puede referirse al de la pieza biarticulada asignándole, para el cálculo, una longitud de pandeo L, igual a la real L multiplicada por un coeficiente B, es decir,

Si entre los extremos de un pilar, cabeza y pie, no existen desplazamientos transversales significativos, el valor de p estará comprendido entre 0.5 y 1.O, con lo que el valor p = 1 se encontrará del lado de la seguridad. Una estructura aporticada en la que todos sus pilares se encuentran en esas condiciones se denomina intraslacional. Pero si entre los extremos de un pilar existen desplazamientos transversales no despreciables, el valor de p estará comprendido entre 1.O e m. Una estructura cuyos pilares se encuentren en estas condiciones se denomina traslacional.

Resultados de pilares y cimentación 8-5

De acuerdo con los Comentarios a 43.1.2 de la EHE, corresponde al proyectista decidir la forma de comprobar la estructura. Pero, en general, es posible considerar como intraslacionales las estructuras de edificación sin asimetrias acusadas y no sometidas a cargas horizontales. Sin embargo, cuando interviene el viento o el sismo, es aconsejable considerar la estructura aporticada como traslacional, activando para ello la opción Considerar efectos de segundo orden, con lo que el programa aplicará a las acciones horizontales factores amplificadores obtenidos como se expone en CMC 1.5.2 Consideración de Efectos de 29 Orden. Pueden consultarse sus valores abriendo la ventana Efectos de segundo orden (Obra>Datos generales>VIENTO N.T.E. (España)>Con efectos de 20 orden) y pulsando Factores de amplificación lo que hace aparecer el cuadro Factores de amplificación, mostrado en la figura 8.1. Las flechas situadas arriba a la izquierda permiten recorrer las 24 combinaciones.

Pulsando RESUMEN en este último cuadro se expone el ANALISIS DE LA ESTABILIDAD GLOBAL que se puede imprimir o exportar en formato texto o en formato HTML. Eligiendo este último, se crea el fichero:

que podemos enviar a lntemet Explorer o a Word, como se ve en la figura 8.2.

Fig. 8.2

En la figura 8.3 se reproduce el correspondiente a Obra-02.

Lección 8 - Planteamiento

ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD GLOBAL

Para el andlisis de la estabilidad global se ha considerado que los desplazamientos reales de la estructura son los considerados en el cálculo multiplicados por:

Número de hipótesis gravitatorias: 2 Nfimero de hipótesis de acción horizontal: 4 El momento de vuelco producido por las acciones horizontales en las distintas hipótesis es:

El momento por efecto P-delta producido por las distintas hipótesis de carga gravitatoria bajo la actuación simultánea de las hipótesis de acciones horizontales es:

Las acciones horizontales se ven incrementadas por la actuación simultánea de las acciones gravitatorias según los siguientes factores de amplificación (FA):

Cuando en una combinación actúe una acción horizontal con un coeficiente de mayoración Fv y varias acciones graviéatorias con coeficientes de mayoración Fgl . . . Fgn, el coeficiente de mayoración de la acción horizontal se tomará como: 1

Fv (estabilidad global) = Fv. 1- (Fg1.PAlc...+FF.FAn)

Las relaciones máximas entre los coeficientes de mayoración amplificados y los coeficientes de mayoración sin amplificar para las distintas hipótesis de acción horizontal son:

Fig. 8.3

I

Resultados de pilares y cimentación

Al final del ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD GLOBAL se muestran las relaciones máximas entre los coeficientes de mayoración amplificados y los coeficientes de mayoración sin amplificar (y,); la estructura puede considerarse intraslacional para las direcciones en que su valor no exceda de 1. l . El programa calcula los desplazamientos con las secciones brutas de las piezas, pero en estado último debe considerarse la fisuración que reduce su inercia y aumenta los desplazamientos. Para tenerlo en cuenta, el programa ofrece la posibilidad de dar un Valor para multiplicar los desplazamientos (figura 1.22).

Respecto al valor multiplicador a tomar, en [CMC 1.5.21 se hace un análisis comparativo de lo dispuesto en varias normas, a la vista del cual sería recomendable tomar un Valor para multiplicar los desplazamientos igual a 2. El valor por defecto en el programa es 1, por lo que se debe modificar de acuerdo con lo indicado.

b Al final del ANAUSIS DE LA ESTABILIDAD GLOBAL se muestran las relaciones máximas entre los coeficientes de mayoracidn amplificados y los coeficientes de mayoracidn sin amplificar (y,); la estructura puede considerarse intraslacional para las direcciones en que su valor no exceda de 1.1.

De esta manera, considerando los efectos de segundo orden, con desplazamientos multiplicados por 2, y manteniendo p = 1 para cubrir la estructura intraslacional, parece que se habrán obtenido resultados razonablemente seguros.

8-7

Resultados de pilares y cimentación

Lección 8

Resultados de pilares y cimentación

8A.1.- PILARES [CMU 4.7.1 y 8.181 [CMC 1.11.1 y 1.14.41

8A.1.1.- Pilares de hormigón armado En la pestaña Resultados, activando Pilares del menú Armados y pinchando luego un pilar, por ejemplo el P7, se accede al cuadro DIMENSIONADO DE PILARES que se ve en la figura 8.4 (esfuerzos en tramo 1).

REFERENCIA

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Fig. 8.4

8-1,0

Lección 8 - Aplicación

En la parte superior izquierda del cuadro se lee REFERENCIA: P7, entre flechas Uu_l 11111 que sirven para recorrer la secuencia de pilares, en sentido ascendente o descendente de su numeración. Puede irse directamente a un determinado pilar escribiendo su referencia y pulsando J. Debajo se muestra el dimensionado y la armadura del pilar en cada planta. A la derecha del número de la planta, un pequeño icono reproduce la forma de la sección, rectangular en este caso. Pulsando sobre este icono, se abre el muestrario de secciones, que ofrece la posibilidad de cambiar la sección. Se recuerda que la modificación de secciones altera los valores de los esfuerzos obtenidos en el cálculo que se ha realizado, por lo que puede ser necesario volver a calcular. En todos los campos relativos a las armaduras es posible modificar los valores ofrecidos sin que ello invalide el cálculo. Bajo Esquina se da el diámetro de las 4 barras longitudinales situadas en los vértices de la sección, bajo Cara X el número y el diámetro de las barras en las dos caras de dirección X, la mitad en cada una, y bajo Cara Y el número y el diámetro de las barras en las dos caras de dirección Y, la mitad en cada una. Finalmente, bajo Estribos se obtiene su diámetro y su separación. Las dimensiones de la sección de un pilar de hormigón en una planta no pueden ser menores que sus correspondientesen las plantas superiores. A la derecha de la columna de estribos, se ve un pequeño icono (representando la sección del pilar en cada planta) que muestra, al pulsarlo, la disposición de la armadura, tanto longitudinal como transversal, lo que ayuda a definirla correctamente. En la figura 8.5 se ve una sección cuya armadura longitudinal (tramo 3) corresponde a 4 0 en esquinas, O 0 en caras X y 2 0 en caras Y

Fig. 8.5

En el cuadro Criterios de Continuidad que puede seleccionarse en el menú Opciones de Barras al que se llega a través del icono Disposición de barras verticales de Tipos de Acero en Barras (figura 8.6), pueden establecerse condiciones que obliguen, o no, a que cada pilar tenga un área de armadura y un diámetro y10 número de las barras, mayores que las del pilar superior (figura 8.7).

Resultados de pilares y cimentación

b Se recuerda que la modificación de secciones altera los valores de los esfuerzos obtenidos en el cálculo que se ha realizado, por lo que puede ser necesario volver a calcular.

b En todos los campos relativos a las armaduras es posible modificarlos valores ofrecidos sin que ello invalide el cálculo.

Fig. 8.6

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Fig 8.7

En el cuadro DIMENSIONADO DE PILARES, a la izquierda de la columna de estribos, un pequeño icono en cada planta muestra, al pulsarlo, el cuadro Edición de Longitudes de Solape, como el que se ve en la figura 8.8, donde se indica la longitud de anclaje de las barras del pilar, medida a partir de la cara superior de la viga de cabeza.

Fig. 8.8

8-12

Lección 8 - Aplicación

Anclada significa que existe un pilar superior donde puede anclarse la armadura; es el caso de los arranques de pilares o de los pilares intermedios. En cambio, si se trata de pilares de última planta, en la que no hay pilar superior, aparecerá el rótulo No anclada cuando es suficiente el canto de la viga para alojar la longitud de anclaje; en caso contrario se indicará Anclada, lo que exige terminación en patilla. En los pilares de última planta puede desplegarse el campo para cambiar de No anclada a Anclada y viceversa. Cuando se elige Anclada, se ofrece la mínima longitud de anclaje necesaria, que puede modificarse, por ejemplo si se quiere dejar unas esperas mayores en previsión de futuras ampliaciones. Todo esto afecta a la medición de las armaduras.

En todo caso, por razones constructivas, la armadura de los pilares intermedios debe sobresalir de la viga situada sobre él la longitud de espera necesaria para una buena sujeción de la armadura del pilar superior. La longitud de espera es igual a la longitud de anclaje Lb de la norma, existiendo una opción que permite obtener un cálculo reducido de la misma, si se desea. El número de barras en la transición de una planta a otra intermedia puede ser diferente, según el criterio de continuidad que se haya seleccionado, por lo que, con carácter general, hablaremos de anclaje y no de solape. En el extremo izquierdo de la fila correspondiente a la planta 2, el pequeño rectángulo que representa la sección aparece de color rojo y en el extremo derecho se ve un botón Ce. Al pulsar en él, aparece el aviso de Cuantia exceíih mostrado en la figura 8.9. En un archivo oculto, el programa guarda los valores de las cuantías mínimas y máximas, tanto mecánicas como geométricas. Si se rebasan los límites máximos aparece el citado aviso Ce.

En ocasiones puede aparecer el aviso Ee que advierte de una esbeltez excesiva. De acuerdo con 43.5 de la EHE, el método apro>cimadode comprobación no es aplicable a soportes cuya esbeltez mecánica exceda de 100. Cuan'doesto ocurre aparece el aviso Ee. En la mitad inferior del cuadro DIMENSIONADO DE PILARES, se encuentra un cuadro de Esfuerzos con el conjunto de combinaciones de axil N y de momentos M,, M, (flexocompresión esviada), más desfavorables. El programa recorre la Tabla de armados para pilares de su base de datos, hasta que encuentra un armado para el que todas las combinaciones cumplen, que será el armado escogido. Existe un conjunto de estas combinaciones que ya no cumplen para el armado anterior al escogido; esas combinaciones son las mostradas en la tabla de esfuenos. Con fondo rojo se destaca la combinación pésima. Si el programa no encuentra en la Tabla de armados para pilares una armadura que cumpla para todas las combinaciones de esfuerzos dados por el cálculo, el programa calculará el armado necesario fuera de tabla. Si este armado no cabe en la sección en una sola capa, se emitirá el aviso ARMADO MANUAL. No se realiza comprobación a cortante.

Para ver el cuadro de esfuerzos correspondiente a un tramo o planta del pilar, se pulsa sobre una de las celdas de su fila. Sobre el cuadro se marcará Planta o Planta superior, según que la

Resultados de pilares y cimentacibn 8-13

combinación pésima cubierta por su armadura corresponda a una sección situada dentro de la altura de su planta o al pie del pilar superior donde todavía no es efectiva la armadura de éste. El cuadro de esfuerzos visto en la figura 8.4 pertenece al Tramo 1 y la combinación pésima corresponde al pie del pilar de la Planta superior. Bajo el cuadro pueden verse unos valores en rojo correspondientes a los esfuerzos de la combinación N, M, M, seleccionada pulsando sobre ella, incrementados por la excentricidad adicional por pandeo, que son los esfuerzos reales de dimensionado. Si no aparecen significa que no es necesario considerar el pandeo. A la izquierda del cuadro de esfuerzos se ve un recuadro con tres diagramas correspondientes a la combinación seleccionada, que es la pésima en la figura 8.4. El primero se refiere a los alargamientos y acortamientos relativos E de la sección segun un corte perpendicular a la línea neutra, expresados en tanto por mil.

En dicha figura se ve que, para la combinación pésima a la que tiene que hacer frente el tramo 1, los valores extremos de la deformación relativa E son inferiores a los que definen el agotamiento: -10 por mil para el alargamiento del acero y 3.5 por mil para el acortamiento del hormigón según lo expuesto en 8P.l; entonces, no es ésta la razón de la situación límite. El segundo diagrama representa la ley de tensiones de cálculo del hormigón en compresión S, que, para un HA-25 con control estadístico, no deben exceder de 14.17 N/mm2 = 144.4 KpIcm2, como se expuso en 1R3.3. En este caso, se alcanza este valor para la combinación pésima, lo que pone en situación límite la sección correspondiente que es la del pie del pilar superior. El tercer diagrama representa la ley de tensiones de calculo del acero S,, en compresión y en tracción. Para un B 500 S con control normal, que es el acero utilizado en la armadura longitudinal de los pilares, S, no debe superar los 434.8 NlmnS = 4432 Kplcm2, como se dijo en 1P.3.4, valor que también se alcanza para el acero comprimido. Aunque para dimensionar la armadura de los pilares se toma f, (resistencia de cálculo del acero a compresión) no mayor de 400 NImm2, como se dijo en 8P.1, la armadura comprimida puede superar este valor dependiendo del dominio de deformación, sin rebasar los 434.8 NImm2. A la derecha de la tabla de eskierzos se ve la columna de agrupación de pilares donde aparecen todos los pertenecientes a la misma agrupación por tener igual sección y armado. El P7 no tiene ningún pilar agrupado con él. El pilar que figura primero en la agrupación es su pilar tipo y cualquier cambio que se realice en él afectará a todos los demás pilares de la agrupación. Si se realiza alguna modificación sobre un pilar no tipo, éste desaparecerá de la agrupación. En la parte superior derecha del cuadro DIMENSIONADO DE PILARES están los botones Datos del pilar y Cuadro de pilares. El primero muestra los datos correspondientes a los pilares de la agrupación. Al pulsar el botón Cuadro de pilares se abre el cuadro de igual nombre (figura 8.10) en el que se reproduce la planta de pilares. Si en ella se selecciona un pilar pinchando sobre él, tanto éste como sus agrupados, si existen, quedan encerrados en una circunferencia, de color amarillo para el pilar tipo y verde para los restantes.

8-14

1

Lección 8 - Aplicación

Fig. 8.10

En la parte superior de este cuadro, el botón Ver Tipo permite ver las dimensiones del pilar seleccionado y visualizar sus armados pero no modificarlos. Teniendo una agrupación seleccionada, con el botón COPIAR PILAR se puede igualar a los de la agrupación, en todas las plantas o sólo en una determinada, y tanto la geometría como el armado, cualquier pilar que se pinche, siempre que empiece y termine en los mismos grupos que aquéllos. Si las secciones y10 los armados de la agrupación son insuficientes para resistir los esfuerzos del pilar que se pretende introducir en ella, aparecerá una advertencia ofreciendo deshacer esta agrupacisón. En este Cuadro de pilares observamos que los pilares P10 y P16 aparecen con color rojo. Son aquellos en los que fue necesario corregir los coeficientes de pandeo por estar desconectados del Grupo 1 en la dirección X. Buscamos ahora el pilar P10, En el cuadro DIMENSIONADO DE PILARES del P10 (figura 8.1 1) pulsamos Datos del pilar, lo que abre el cuadro del mismo nombre que vemos en la figura 8.12. Observamos que en las plantas 1 y 2 aparecen los coeficientes de Pandeo X que se introdujeron.

Resultados de pilares y cimentación

Fig. 8.11

Fig. 8.12

Alineado con la planta 2 se ve el botón Ee al que ya se hizo referencia. Al pulsarlo se muestra la ventana de Información de la figura 8.13. Bajo él aparece el botón Eeps que advierte de esbeltez excesiva en la planta superior.

Fig. 8.13

1 8-1S

8-16

Lección 8 -Aplicación

Mayor importancia tiene la setial de "dirección prohibida" que, junto al letrero ARMADO MANUAL, se sitúa en correspondencia con las plantas 1 y 2. Ello advierte de la insuficiencia de la sección para resistir, con un armado razonable, los esfuerzos N, M, M, que solicitan estos tramos del pilar. No se presentan los armados correspondientes ni los diagramas y el P10 de la lista de agrupación aparece de color rojo. Si pulsamos sobre los letreros de ARMADO MANUAL aparece el aviso de la figura 8.14 y, al aceptar, se muestran unos armados, pero con la señal de "peligro indefinido" (figura 8.15).

Fig. 8.14

Fig. 8.15

Está claro que es necesario aumentar la dimensión X del pilar P10. Pasando a 0.30 los 0.25 m en la planta 2, desaparecen los avisos de esbeltez excesiva pero no el de ARMADO MANUAL y la consiguiente señal de "dirección prohibida". Pasando a 0.35 m las dimensiones X en las plantas 1 y 2, desaparecen también estos avisos pero surgen los de cuantía excesiva, que indican que la resistencia del pilar depende más del acero que del hormigón. Es necesario pasar la dimensión Y del pilar a 0.40 m en la planta 1 y a 0.35 m en la planta 2, y pulsar el botón Redirnensionar que recalcula el pilar a partir de los esfuerzos ya obtenidos en el cálculo para resolver el problema. Contestaremos afirmativamente a la preguntade si queremos grabar las modificaciones. Haremos las mismas correcciones en el pilar P16.

Resultados de pilares y cimentación 8-17

En [CMU 4.7.1 .l] se aclara el significado de otros avisos. Cuando la modificación de secciones es importante, como es el caso, conviene volver a calcular. Si, entrando en la pestaña de Entrada de Pilares, se pretende Editar un pilar, aparecerá el aviso de la figura 8.16 advirtiendo que si se continua se perderán los resultados del cálculo, lo cual realmente ocurre. En cambio las modificaciones de seccibn efectuadas en el cuadro DIMENSIONADO DE PILARES no invalidan el cálculo, aunque quedan instaladas a todos los efectos. Incluso se aprecia en planta la mayor sección de los pilares P10 y P16. Igual que se ha hecho con los pilares P7, P10 y P16, deben recorrerse todos los pilares de la estructura buscando y reparando posibles irregularidades antes de admitirlos definitivamente.

Fig. 8.16

8A.1.2.- Pilares metálicos [CMU 4.7.1.21

Si ahora pinchamos el pilar P33 teniendo activado Pilares en el menú Armados, y buscamos la combinación pésima del tramo 1, el cuadro DIMENSIONADO DE PILARES se ve como en la figura 8.17.

Fig. 8.17

Bajo REFERENCIA hay una columna de botones donde, para cada planta, se presentan los perfiles redimensionados por el programa. Situando el cursor sobre un botón se lee la referencia completa. Pulsando el botón de una planta se abre el cuadro Edición de pieza metálica correspondiente.

A la derecha de la anterior, se muestra otra columna en la que pueden cambiarse los perfiles. Pasaremos a UPN-100 los perfiles de la planta 1 para que no sean menores que los de la planta superior. En la parte inferior del cuadro se informa sobre el Coeficiente de Aprovechamiento que, como se dijo en 7A.1.2, es la relación entre la tensión máxima y la admisible, lo que equivale al valor inverso del coeficiente de seguridad. Un coeficiente de aprovechamiento superior a 1 supone una tensión mayor que la admisible. Todo lo demás ha sido ya descrito.

8A.1.3.- Esfuerzos en pilares [CMU 4.5.10.11

Activando Esfuerzos Pilares y Pantallas del menú Envolventes,y pinchando el pilar P7 que tomamos como ejemplo, se abre el cuadro ESFUERZOS EN PILAR P7. Existe la posibilidad de seleccionar una o varias de las 6 componentes de esfuerzo: Axil, Mto X (momento según el eje X), Mto Y (momento según el eje Y), Cori X (cortante en dirección X), Cort Y (cortante en dirección Y) y Torsor. Pulsando el cuadro de color puede elegirse el que se mostrará en el esquema para cada esfuerzo. También pude adoptarse para cada esfuerzo un coeficiente amplificador del gráfico. Cada componente de esfuerzo se puede estudiar para cada una de las 6 hipótesis simples consideradas: Peso propio (carga gravitatoria permanente), Sobrecarga uco (carga gravitatoria variable), Viento 1, Viento 2, Viento 3 y Viento 4. A la izquierda, dentro de un recuadro, se representa, esquemáticamente, el pilar con sus distintos tramos. Sobre él se dibujarán los gráficos de los esfuerzos cuyas casillas estén marcadas, con el color y la amplificación elegidos.

Situando el cursor dentro de dicho recuadro, aparecen, para la hipótesis seleccionada y a la derecha del nombre de los esfuerzos, los valores de éstos, sin mayorar, relativos a la sección señalada por un pequeño segmento horizontal que recorre el pilar al mover el cursor. Pinchando un tramo queda seleccionado y aparece con forma de pilar. Por ejemplo, en la figura 8.18 se ve el resultado de marcar las casillas de Axil, Mto X y Cort X, que ofrecen colores diferenciados para sus gráficos, aplicar los coeficientes de amplificación pertinentes, seleccionar Peso propio y situar el cursor a la altura de la cabeza del pilar de la planta 2.

Resultados de pilares y cimentacidn

Fig. 8.18

Los valores de esfuerzos se dan sin mayorar cuando corresponden a hipótesis simples, y mayorados cuando resultan de una combinación de ellas, puesto que los coeficientes de mayoración dependen de las hipótesis simples que intervengan en la combinación. Bajo el esquema y para la sección señalada, se tienen los siguientes datos: Cota de altura, en metros, respecto al nivel de la rasante del terreno y Planta a la que corresponde, dimensiones de la sección y armado longitudinaly transversal. En el esquema del pilar, pinchamos el tramo correspondiente a la planta 2 para seleccionarla y pulsamos PÉSIMOS TRAMO. Se abre el cuadro Pésimos pilar: P7 planta: 2, reproducido en la figura 8.19.

Fig. 8.19

8-19

820

Lección 8 - Aplicación

b Los valores de esfuenos se dan sin maywar cuando corresponden a hipóhk s h p k , y nigwados cuando resultan de una combinach de el&, puesto que los coeficientes de rnayoración depanden de his hipdtesls &pies que intervengan en la combinad&.

En él se recogen, para el tramo seleccionado, los siguientes datos: La seccibn del tramo, con sus dimensiones y armado. En la sección, pasando por su centro, se dibuja la paralela a la línea neutra L N; cuya posición varía según la combinación seleccionada en la tabla de esfuerzos.

La indicación de si la combinación pésima del tramo se encuentra en la propia planta o en el pie de la superior. Los diagramas de E, S, y S, ya explicados en 8A.1. El cuadro de esfuerzos correspondientes a las combinaciones más desfavorables, como se expuso también en 8111. Estos cuadros de esfuerzos son los mismos que aparecen en el cuadro DIMENSIONADO DE PILARES. Comoha se dijo, estos esfuerzos proceden de combinaciones de hipótesis simples y son, por ello, mayorados, mientras que los mostrados en el cuadro ESFUERZOS EN PILAR corresponden a hipótesissimples sin combinar y están sin mayorar. Bajo la tabla de esfuerzos se presenta un gráfico de interacción, con el axil N en el eje vertical y los momentos M , M, en los correspondientes ejes del plano horizontal; este gráfico se ajusta para cada combinación seleccionada. PÉSIMOS ARRANQUES es lo mismo que PÉSIMOS TRAMO pero referido al arranque del pilar en cimentación.

8A.1.4.- Desplazamientos y distorsiones de los pilares [CMU 4.5.1 1 y 4.5.121 En el menú Envolventes pulsamos Desplazamientos de Pilares y pinchamos el pilar P7. Se abre el listado de DESPLAZAMIENTOS MÁXIMOS DEL PILAR P7 que se ve en la figura 8.20. Estos desplazamientos son absolutos y corresponden a combinaciones de hipótesis simples pero sin aplicar mayoración. Recu6rdese que en las Combinaciones de Datos Generales los Desplazamientos figuraban con Acciones Características. Obsérvese que en cimentación los 3 desplazamientos son nulos. Si en el menú Envolventes pulsamos Máxima Distorsión de Pilares y pinchamos el pilar P7, A HORIZONTAL DEL PILAR P7, mostrado en la se presenta el listado M ~ M DISTORSIÓN figura 8.21, donde pueden consultarse sus desplazamientos relativos horizontales, segun X o Y, es decir, los desplazamientos de la cabeza de un tramo con relación a su pie para la altura de la planta en la que se encuentre. Tanto los resultados de DESPLAZAMIENTOS MÁXIMOS como los de MÁXIMA DISTORSIÓN pueden enviarse a impresora o exportarse como fichero con formato texto o HTML.

Resultados de pilares y cimentación

8-21

DESPLAZAMIENTOS MÁXIMOS DEL PILAR P7 (m.)

I

Nombre Obra: Curso Práctico vasi6n 2002 Planta 1 Cota 1 Desp. X 1 Desp. Y 1 Desp. Z TECHO ÁTICO 116.451 0.009007801-0.01487443I-0.00270659

Fig. 8.20

1

MAXIMA DISTORSIÓNHORIZONTAL DEL PILAR P7 (m.) Nombre Obra: Curso Práctico versi6n 2002

Planta Cota h Distorsi6n X Distorsión Y TECHO ÁTIco 16.45 2.90 0.00093415 (= 0.00032212 x h)-0.00162517 (= -0.00056041 x h) SUELO ATICO 13.55 2.90 0.00102758 (= 0.00035434 x h)-0.00174646 (= -0.00060223 x h) SUELO P. 3" 10.65 2.90 0.001 14295 (=0.00039412 x h)i-0.00207695 (= -0.00071619 x h) 7.75 2.90-0.00139677 (= -0.00048164x h)-0.00233557 (= -0.00080537 x h) SUELO P. 2" SUELO P. 1 P . 8 5 4 . 9 0 - 0 , 0 0 4 5 6 5 0 7 (= -0.00093165 x h)-0.00629619 (= -0.00128494 x h) SUELO P. BAJA -0.05 2.85 -0.00001776 (= -0.00000623 x h)-0.00079408 (= -0.00027863 x h) Cimentación -2.90 a.aaaaa (= b.bbbbb x h) aaaaaa : desplazamientorelativo entre ese nivel y el h e d i a t o mfmior (m metros), es igual al producto de la distorsión relativa por la altura. b.bbbbb : distorsión relativa. h : altura del nivel respecto al irnmediato infesior. NOTA: las diferentes normativas suelen limitar el valor de la distorsión relativa El primer valor servirá para definir las juntas slsmicas, haciendo la suma en todos los pisos o, de forma mhs sencilla, consultando los desplarmiiartos r d x h o s en pilars.

~ C INaENIEnus Y P E

8-22

1

Lección 8 - Aplicación

8~.2.-CIMENTACI~N [CMU 3.71 [CMC 41 [GMU 6,7,8 y 101

8A.2.1.- Resultados de las zapatas [CMU 3.7.41 [CMC 4.1 y 4.21 [GMU 81 Despues de haber ejecutado Calcular obra (incluso cimentación), el Grupo O se muestra como en la figura 8.22. Activamos Elementos de cimentación del menú Cimentación. En el menú que aparece pulsamos Editar. Ahora, al pinchar una zapata, por ejemplo la del pilar P7, aparece la correspondiente ventana de edición donde, seleccionando la pestaña Despiece, se muestra la geometría de la zapata y el despiece del arranque de la armadura como en la figura 8.23. Si, en cambio, seleccionarnos la pestaña Vista 3D, se verá la zapata en perspectiva transparente, como se aprecia en la figura 8.24. Las barras de desplazamiento permiten girar la vista.

De este modo van quedando definidas las zapatas calculadas. Si se desea modificar los resultados obtenidos, la ventana de edición ofrece múltiples posibilidades. En la fila superior se encuentran los botones de tipo de zapata, con los que se puede pasar la forma de una zapata a cuadrada, rectangular centrada con relación inicial de lados 2 a 1, o rectangular excéntrica, sea de canto constante como piramidal.

Fig. 8.22

Resultados de pilares y cimentación

Fig. 8.23

Fig. 8.24

El tipo de zapata rectangular excéntrica es un tipo genérico con amplia libertad de soluciones. Por ello es el tipo seleccionado por defecto. Pulsando Geometria (figura 8.25) pueden establecerse las distancias del centro del pilar a los cuatro bordes. Si los cuatro son iguales, la zapata genérica se particularizaen una zapata cuadrada centrada. Pulsando Armado (figura 8.26), puede modificarse la armadura obtenida. Si se hace lo mismo con Materiales, pueden cambiarse los datos que se ven en la 8.27.

8-24

Lección 8 - Aplicación

Fig. 8.25

Fig. 8.26

Fig. 8.27

Al aceptar se visualizan los cambios de geometría y armado en la ventana de edición y, aceptando nuevamente, se ve la zapata modificada. Si se pulsa Comprobación en dicha ventana, podemos ver el grado de cumplimiento de las variantes introducidas. La figura 8.28 reproduce parcialmente un listado de comprobaciones.

Fig. 8.28

Dimensionamiento recalcula la zapata, partiendo de los esfuerzos existentes, de modo que cumpla con las condiciones establecidas. Se ofrecen los tipos de dimensionamiento que se ven en la figura 8.29. Completo calcula dimensiones y armado sin ninguna limitación. Dimensiones mínimas considera las dimensiones introducidas como valores mínimos. No las reduce en ningún caso pero sí puede aumentarlas. Rearmar recalcula únicamente el armado sin modificar las dimensiones introducidas. Si se intenta hacer un Dimensionamiento en un duplicado de una obra, puede ocurrir que la comprobación produzca el aviso "Sobre la zapata calculada no actúan cargas". Será necesario calcular el duplicado como se dijo en 2A.6.

Resultados de pilares y cimentación

Fig. 8.29

En Opciones pueden elegirse Simples o Avanzadas. Las primeras muestran la ventana de la figura 8.30 en la que se ven nueve posibles posiciones de la zapata: una centrada, cuatro de medianeria y cuatro de esquina. Inicialmente aparece seleccionada la posición de la zapata editada. Eligiendo otra posición y pulsando dimensionamiento completo la zapata cambia a dicha posición.

Fig. 8.30

En Opciones Avanzadas podemos elegir Hacer cuadrada con Vuelos iguales en la dirección X y en la dirección Y, con lo que obtendremos una zapata cuadrada y centrada. Pueden seleccionarse, también, los vuelos inicial o final en las direcciones X e Y (figura 8.31), sea con carácter de fijo o de mínimo, etc.

Fig. 8.31

Pulsando Información en el menú Elementos de cimentación y aceptando la ventana Información, después de seleccionar en ella los aspectos que se desea conocer, se obtiene un cartel de datos relativos a la zapata que se pinche, como el mostrado en la figura 8.32. Desaparece pulsando el botón derecho del ratón y cancelando.

1 8-25

826

Lección 8 - Aplicación

Todo 10 anterior puede aplicarse a la Zapata corrida bajo muro. SeleccionandoArmado Zapatas, Dimensiones Zapatas y10 Arranques como Referenciasvisibles, podrán verse al activar Referencias del menú Grupos.

Elemento de cimentación ~7

acgh!o

Materiales Hormlgbn HA-25, Control estadístico Acero zapatas B 500 S, Control normal Acero encepados B 500 S, Control normal Tensión admisible del terreno 2 50 Kpkm2 Geometria Zapata rectangular excentrica Ancho inicial X 122 5 cm Ancho inicial Y 122 5 cm cho Rnal X 122 5 cm cho final Y 122 5 cm u o a t a x 245 O cm

-

16n m&ma 2.5 I@lcm2 ion media. 2.4 W c m Z ento de chlculo x 50 9 Tn m ento de cálculo r 50.2 Tn.m

Fig. 8.32

8A2.2.- Resultados de las vigas centradoras y de atado [CMU 3.7.51 [CMC 4.3 y 4-41 [GMU 101 Activamos Vigas Centradoras y de Atado del menú Cimentación y pulsamos luego Editar viga con calculo. Pinchamos ahora una viga centradora, por ejemplo la que centra la zapata del pilar P11. Aparece la ventana que se ve en la figura 8.33, en la que se encuentra seleccionada tras el calculo la viga centradora (VC) tipo 3 (T-3).En la pestaña Despiece se presentan las secciones longitudinaly transversal de esta viga, con sus armaduras superior, inferior, de pie y transversal. Abriendo la pestaña Vista 3D se muestra la viga en perspectiva transparente que deja ver su armadura (figura 8.34).

Fig. 8.33

Fig. 8.34

Resultados d e pilares y cimentación

Pulsando el botón Selección se presenta la ventana de igual nombre donde puede desplegarse la relación de vigas centradoras disponibles (figura 8.35),pudiéndose cambiar por cualquiera de ellas la obtenida en el cálculo.

Fig. 8.35

Las vigas centradoras del tipo VC.T tienen su armado principal en la cara superior, mientras que la armadura inferior es constructiva o de montaje. Las del tipo VC.S llevan armadura simétrica, es decir, igual en ambas caras, superior e inferior; el programa las seleccionará cuando en alguna combinación existan tracciones en la cara inferior de ta viga centradora. El botón Estribos conduce a las opciones Coilocar egbibos en el origen de la viga y Colocar estribos en el extremo de la viga. En uno u otro caso, los estribos se extenderán desde el paramento exterior de la cimentación hasta las esperas del pilar correspondiente. Si no se activan estas opciones, los estribos de la viga no penetra& en las zapatas. El botón Anclajes permite cambiar las longitudes de andaje en ambos extremos de la viga, desde los ejes de los pilares hacia el extremo.

Comprobacióny Dimensionamientoejercen las mismas funciones que en zapatas. Editando una viga de atado se obtienen los mismos resultados. Pidiendo Información del menú Vigas y seleccionando una viga centradora o de atado se obtienen sus datos.

b Las vigas centradoras del tipo VC.f tienen su armado principal en la cara superior; mientras que la armadura inferior es constmctiva o de montaje. Las del tipo YC.S llevan madura simétrica, es decir; igual en ambas caras, superior e inferior; el programa las seleccionará cuando en alguna combinacií5n existan tracciones en la cara inferior de la viga centradora.

8-27

8-28

Lecci6n 8 - Aplicación

8A.2.3.- Dimensionar. Errores de comprobación [CMU 3.7.7 y 3.7.81 Dirnenslonar permite calcular y dimensionar simultáneamentetoda la cimentación con sus zapatas, encepados, placas de anclaje, vigas centradoras y vigas de atado, basándose en los esfuerzos ya calculados que le llegan desde la estructura. En el menú Cimentación, pulsando Dimensionar se abre la ventana de igual nombre que vemos en la figura 8.36, donde podemos seleccionar aquellos elementos sobre los que se desea actuar y en que grupos cuando existen varios con cimentación.

F1g.836

Existentres niveles para di~mensionar: Dimedonamiento chpklo completo efectUa una única pasada, sin tener en cuenta la influencia de los cambios de dimemibn que se efectúen. Dimensionamientorápido con dimemsiones mínimas hace lo mismo pero respetando las dimensiones ex&entes como mínimas. Dimensionarniento iterativo realiza tres iteracciones considerando la influencia de los cambios de rigidez de las vigas centradoras en el cálculo de las zapatas a las que centran. Dimensionar resutta muy útil para recalcular la cimentación después de introducir cambios, sin tener que hacerlo con toda la estructura. Después de un redimensionado, pulsando Errores de comprobación se mostrarán en color rojo los elementos de la cimentación que presenten algún problema. Seleccionando un elemento, con o sin error, podrán consultarse las comprobaciones realizadas y la razón del incumplimiento en los que exista.

8A.2.4.- Resultados de las placas de anclaje [CMU 3.7.31 [CMC 4.61 [GMU 71 Activando Placas de anclaje en el menú Cimentación, luego Editar, y pinchando finalmente un pilar metálico con placa de anclaje, por ejemplo el P33, accedemos a la ventana Editar placa de anclaje que, en la pestaiia Despiece, se muestra como en la figura 8.37. La placa será de 200x200 mm con una longitud de pernos de 300 mm. En la pestaña Vista 3D se verá su perspectiva (figura 8.38).

Resultados de pilares y cimentación 8-29

Fig. 8.37

Fig. 8.38

Los botones situados en la parte superior de la ventana permiten inspeccionar, y modificar si se desea, diversos aspectos de la Placa base y la Disposición del eje del perfil respecto al centro de la placa, los Rigidizadores y los Pernos. Sobre los botones Comprobación y Dimensionamiento, vale lo ya dicho.

8A.2.5.- Eliminación de solapes [CMU 3.7.91

Cuando la tensión admisible del terreno no es suficiente para las cargas transmitidas por las zapatas aisladas, algunas de éstas pueden llegar a solaparse. En este caso, el programa emitirá avisos como los presentados en las figuras 8.39, 8.40 y 8.41, correspondientes a la misma Obra02 calculada con una tensión admisible del terreno de 1.30 Kplcm*. La cimentación resultante se representa en la figura 8.42. Recurriendo a Eliminar solapes del menú Cimentación, el programa colocará automáticamente una zapata inicial común a los pilares cuyas zapatas se solapen (figura 8.43). Rehacemos la viga centradora desde el pilar P27 al extremo del muro.

1

8-30

Lección 8 - Aplicaci6n

Fig. 8.40

Fig. 8.41

Fig. 8.42

Fig. 8.43

Activando Dimensionar y Dimensionamiento rhpido completo, el programa responde, en este caso, con el aviso'que se ve en la figura 8.44. Sin embargo, sustituyendo las zapatas comunes creadas automáticamente por otras introducidas manualmentey volviendo a Dimensionar,el programa las dimensiona como se ve en la figura 8.45.

Resultados de pilares y cimentación

Fig. 8.44

Fig. 8.45

La zapata común a P10 y P16 cumple todas las comprobaciones, pero las comunes a P6-P11, P17-P23 y P22-P27 se ven en rojo, señal de algún incumplimiento. Efectivamente,editando esta zapata y pulsando Comprobación aparece la ventana de la figura 8.46. Pidiendo ver el listado de comprobaciones, obtenemos listados como el mostrado parcialmente en la figura 8.47. Verificamos que cumplen todo excepto la tensión media que, en lugar de 1.30 KpIcm2, alcanza valores de 1.315,1.313 y 1.309 Kplcm*. El exceso es tan pequeño que podría ser aceptable.

Fig. 8.46

8-32

Lección 8 - Aplicación

- Tensiónmedia: - Tensi6n máxllna acc. pvim(wias: Tensi6n m k h con acc. & viento:

- En direcci6nX: - En direcci6n Y: esavp @dad:

832.1 %

CUMPLE CLJMPLE

Pese a ello, editamos, una a una,estas zapatas, pulsando luego Dimensionamiento. Obtendremos ventanas de Infomacibn Corno la de la figura 8.48. El redimensionado efectuado ha aumentado la base de las zapatas en 5 cm por cada lado, bajando la tensión media a 1.291, 1.290 y 1.269 Kplcm*. La planta de cimentación quedará como en la figura 8.49. Finalmente, recordar que cuan'do los solapes se producen en la mayoría de las zapatas, debe considerarse la conveniencia de recurrir a otro tipo de cimentación, por vigas, losa o pilotaje.

Fig. 8.48

Fig. 8.49

Configuración. Planos. Listados. 9-3

Lección 9

Configuración. Planos. Listados

9P.1.- DOCUMENTOS DEL PROYECTO El Artículo 4.0 de la Instrucción EHE establece que todo Proyecto comprenderá, entre otros documentos, los que se exponen a continuación de forma resumida: Una MEMORIA en la que, de acuerdo con 4.2.1 .,figurarán los métodos de cálculo empleados, las modalidades de control previstas y los materiales considerados. Incluirá un Anejo de Cálculo, descrito en 4.2.2., donde se justifique razonadamente, con arreglo a las normas prescritas en dicha Instrucción, el cumplimiento de las condiciones que se exigen a la estructura. Según 4.2.3., cuando se efectúen cálculos con ayuda de ordenador, el Anejo de Cálculo se complementará con apartados que contengan las diferentes etapas resueltas con programas distintos. De cada programa utilizado se indicará su identificación, objeto y campo de aplicación. Los Comentarios a 4.2.3.1. recuerdan que el autor del Proyecto deberá poner especial cuidado en el control del uso de los programas dentro de su ámbito de aplicación y de la comprobación de los datos introducidos y los resultados obtenidos. No es aconsejable el uso de programas sin contar con una documentación que defina como mínimo: título, versión y fecha de la misma; nombre y titulación del autor o autores: nombre y razón social de la organización distribuidora; y ejemplos de estructuras resueltas. Además, es importante contar con asistencia técnica por parte del autor o del distribuidor del programa. El apartado 4.2.3.2. Presentación de datos y resultados, se refiere a los siguientes listados: Listado de datos que contendrá tanto los datos introducidos por el proyectista como los generados por el programa. Listado de salida con los resultados necesarios para justificar adecuadamente la solución obtenida. El proyecto comprenderá los PLANOS necesarios para que la obra quede perfectamente definida, con todos los detalles precisos.

9-4

Lección 9 - Planteamiento

De acuerdo con 4.3. las dimensiones se acotarán en metros y con, al menos, dos cifras decimales, salvo los diámetros de las armaduras que se expresarán en milímetros después del símbolo 0. Deberán poder efectuarse las mediciones de todos los elementos sin utilizar más dimensiones que las acotadas. De no incluirse despiece detallado de las armaduras, deberán poder deducirse directamente de los planos todas las dimensiones geometricas de las mismas. En cada plano de la estructura figurará un cuadro con la tipificación de los hormigones, las características resistentes de los aceros, las modalidades de control previstas y los coeficientes de seguridad adoptados en el cálculo.

9P.2.- EL FORMATO DXF DXF es un formato para intercambio de ficheros gráficos. Permite exportar los planos generados en CYPECAD a un programa de CAD para su retoque como dibujo.

A la inversa, es posible importar en CYPECAD los planos realizados con un programa de CAD y transformados a formato DXF, con el fin de utilizarlos como plantilla, lo que facilita la introducción de la geometría de la estructura. La manera de hacerlo se verá en la Lección 10.

Configuracibn. Planos. Listados.

Lección 9

Configuración. Planos. Listados

[GMU 5.41

9A.1.1.- Configuración de planos Antes de empezar a dibujar planos, es necesario configurar los periféricos de dibujo en el programa CYPECAD, a no ser que lo tengamos ya hecho. La configuración que se establezca se aplicará a los planos de todas las obras que se seleccionen posteriormente, por lo que no es preciso repetir la configuración, salvo que se desee modificarla. Para iniciar la configuración, se pulsa el icono Configuración de la Barra de Herramientas, que lleva el número 16 en la figura 1.11. En el menú que se despliega se activa Planos. Aparece el cuadro Planos mostrado en la figura 9.1. En su barra de herramientas se encuentran los iconos que se han visto en otras ventanas: A la izquierda: A la derecha:

_-I Añadir elemento, Ventana anterior,

a Eliminar elemento y a Copiar elemento Ventana completa,

aRedibujar, rjJ Zoom, 6 Mover imagen e

Ventana doble, Imprimir.

Podemos dejar que el programa efectúe la configuración, pulsando el botón Configuración automático que se encuentra en la parte inferior.

b La configuracibn que se establezca se aplicará a los planos de todas las obras que se seleccionenposteriormente, por lo que no es preciso repetir la configuracibn, salvo que se desee modificar.

9-5

9-6

Leccibn 9 - Aplicación

Bajo Formatos, se ve la relación de los periféricos instalados, que el programa habrá detectado automáticamente. A cada elemento de esta relación le corresponde una serie de Tamaños situada más abajo. Estos Tamaños sólo son válidos para el elemento seleccionado en Formatos, debiendo establecerse para cada uno. El primer elemento de la relación es DIN A que se encuentra asociado a la salida en formato DXF. Le corresponde una serie de tamaños en formato DIN, desde DIN A0 hasta DIN A4. Las dimensiones de los formatos DIN más utilizados, en mm y presentación horizontal, son: DIN AO: 1188 x 840

DIN A l : 840 x 594

DIN A2: 594 x 420

DIN A3: 420 x 297

DIN A4: 297 x 210

DIN AS: 210 x 149

En el recuadro de la derecha se representan los Tamaños que comprende la serie. Al añadir nuevos tamaños se incorpora su representación a la de los tamaños existentes. El tamaño que se encuentre seleccionado se verá en rojo oscuro. A la derecha de los Tamaños, que figuran con las dimensiones de sus formatos, están las correspondientes dimensiones DimX y DimY. Si DimX>DimY, la orientación será horizontal (apaisada). Si DimXAjustar [CMU 3.5.31y pulsando el botón derecho del ratón, aparece la ventana mostrada en la figura 10.45 que informa sobre la aplicación de dicha orden a los forjados inclinados. Si las vigas de limatesa y/o cumbrera fueran planas, ajustándolas a intersecciónde planos, su sección se vería con la correspondienteforma de V en el editor de vigas, después de calcular.

1039

KWü

Lección 10 - Aplicación

b La direccidn de los nervios del forjado debe ser paralela a la direccidn de máxima pendiente del plano inclinado o perpendicular a ella.

10A.2.2.- Vigas y paños de los forjados inclinados Terminada la introducciónde la geometría, calculamos Solymar para ver los resultados de los forjados inclinados. Una vez calculada la obra y en la pestaña de Resultados, seleccionando VigasIMuros del menú Armados y pinchando una viga de limatesa, se verá con su inclinación y sus dimensiones reales a la correspondienteescala, debidamente acotadas (figura 10.46). Sus envolventes pueden consultarse, como en cualquier otra viga, con Envolventes> Envolrentes de Vigas.

Los armados y envolventes de las vigas comunes deben consuimse en su Grupo inicial. Si se intenta hacerlo en el Grupo asociado, una ventana advertirádel error (figura 10.47).

Fig. 10.47

DXE Forjados inclinados. Nuevas P1antas.Viga.s inclinadas.

10-41

El despiece de armaduras de las vigas pertenecientesa forjados inclinados se dibuja en su verdadera forma y longitud [CMC 7.11. Las armaduras de los forjados inclinados se dibujan en proyección pero se acotan con su longitud real [CMC 71. Si en la ventana VISTAS DE ARMADURAS que se abre con Unidireccional >Vistas de armadura, dejamos marcada Ver detalle de doblado de barras (figura 10.48), donde la armadura deba doblarse para ajustarse a un quiebro de los forjados inclinados, se mostrará un símbolo (figura \\ ,/. 10.49) con la forma que tenga el quiebro I

Los restantes comandos del menú unidireccional funcionan en los forjados inclinados como en cualquier otro forjado.

~ C INGENIEROO Y P E

10112

Lección 10 - Aplicación

10A.2.3.- Nuevas plantas. Rampa y tiro de escalera Para completar la aplicación de los forjados inclinados a las obras que hemos estudiado, volveremos a Obra02 a fin de crear la rampa de acceso al sótano y un tiro de la escalera.

La rampa se sitúa entre los Grupos O y 1. Ambos grupos están completamente definidos, por lo que será necesario introducir un Grupo intermedio. Para ello, volvemos a la pestaña de Entrada de Pilares y abrimos Introducción~Plantas/Grupos~Nuevas Plantas. Se abre la ventana Posición de nuevas plantas, donde colocamos el cursor entre dichos Grupos (figura 10.50). Pinchamos y aceptamos. Después de aceptar plantas Suettas, tenemos que introducir los datos de la nueva planta, como se ve en la figura 10.51. Las cargas corresponden a la escalera y se suplementarán luego coms cargas especiales para la rampa.

Fig.lO.50

Fig. 10.51

En la ventana PLANTAS Y GRUPOS pulsamos Editar Plantas para que se muestre la ventana del mismo nombre. La altura del suelo de la planta baja era de 3.10 respecto de su planta inferior que antes era el Grupo O (Cimentación).Ahora se ha intercalado un Grupo intermedio (RAMPA) a 0.60 m sobre la cimentación, con lo que la altura del suelo de la planta baja respecto a él debe pasarse a 3.10-0.60=2.50 m, quedando Editar Plantas como se ve en la figura 10.52.

La numeración de los Grupos cambia: RAMPA será ahora el Grupo 1, el SUELO DE PLANTA BAJA, el Grupo 2, y así sucesivamente.

DXF: Forjados inclinados. Nuevas Plantas.vigas inclinadas.

b El despiece de armaduras de las vigas pertenecientes a forjados inclinados se dibuja en su veniadera forma y longitud [CMC 7.11. b Las armaduras de los forjados inclinados se dibujan en proyeccidn pero se acotan con su longitud real [CMC 71.

La inserción del Grupo intermedio afecta a ambos muros de sótano alterándolos y el programa lo advertirá (figura 10.53). Su altura abarcará ahora dos Grupos como se ve editándolos en la pestaña de Entrada de vigas (figura 10.54). Deberemos borrar ambos muros e introducirlos de nuevo en el Grupo 2 (Suelo de planta baja). Para no tener que introducir nuevamente los datos de los muros, conviene borrar primero el M1 y, mediante el botón Copiar de Muro, copiar el M2 al volverlo a introducir. Luego borraremos el M2 y lo volveremos a introducir copiando el M I . Se prestará atención al sentido de introducción para que los empujes queden del lado adecuado. Con este procedimiento el vuelo de la zapata quedará en el lado opuesto. Para corregirlo tendremos que editar el muro, pinchar en Geometría de zapata y elegir el vuelo contrario al seleccionado. Esto lo haremos en ambos muros. Antes de introducir de nuevo los muros, debe borrar las vigas del Grupo 1 (Rampa) que se intersecten con el muro. De este modo, no habrá problemas con la introducción de los dos muros. En el Grupo 2 (Suelo de planta baja) tendrá que volver a copiar los paños que se borraron al eliminar los muros.

Fig. 10.54

Situados en el Grupo 1 (Rampa) observamos que reproduce el suelo de la planta baja que antes era el Grupo 1. Borramos todo lo que no se encuentre a este nivel, dejando solamente los muros y los contornos de la escalera y de la rampa, con lo que el Grupo 1 se verá como en la figura 10.55.

Lección 10 - Aplicación

Fig. 10.55

Los forjados inclinados tienen las siguientes limitaciones respecto a los muros [CMU 7.41: -

No se puede adosar un forjado inclinado a un muro.

- No se puede hacer viga común con la cabeza de un muro. Para que el forjado de la rampa no toque al muro, borramos las vigas que lo acometen desde los pilares P9 y P10 en el Grupo 1. Subimos al Grupo 2 y, con orto y zoom, introducimos una viga plana de 0.2 m de ancho, embrochalada en las vigas 4-9 y 5-10, paralela y casi pegada al muro M1 (figura 10.56).

Fig. 10.56

En el pequeño hueco que queda entre la viga introducida y el muro, colocamos una losa maciza de canto 20 cm (valor del canto que daremos a la rampa). Esto lo hacemos para que la rampa que vamos a introducir se conecte realmente con el muro. Para entrar esta losa abrimos Paños>Gestión Paños y seleccionamos Losa Maciza, y la introducimos en el pequeño hueco.

DXE Forjados inclinados. Nuevas Plantas.Vigas inclinadas.

Hacemos común el brocha1 entre vigas 4-9 y 5-10 del Grupo 2 (Suelo de planta baja) con el Grupo inferior 1 (Rampa). Bajando al Grupo 1 vemos la viga común. Podríamos prolongar hasta sus extremos las vigas 9-15 y 10-16, sin llegar a tocar el muro. Pero esto provocaría que la viga común tuviese longitudes milimétricamente diferentes en el Grupo 1 y 2. Por lo que sera mejor que coloquemos una viga igual que la 9 15 y la 10-16 introduciéndola desde la viga común hasta el pilar P9 y otra desde la viga común hasta el pilar P10. Abrimos Panos>Gestión Paños y seleccionamos Losa Maciza. Entramos el patio de la rampa (figura 10.57).

Vamos a i~ntmdwirlos niveles adecuados para que la viga 21-23 quede donde está, al nivel del Grupo 1. y d bmdA común suba desde el Grupo 1 al Gmpo 2. Activamos Grupos>Forjados Indinados, pulcamos el ¡cono 8,llamamos RAMPA al nuevo plano y seleccionamos 3 puntos con desnM y D . M r em planta. Con zwm. damos desnivel 2.50 a dos puntos del eje de la viga común y 0.00 a un punto d d eje de la viga 21-22. Asignamos al paño de la rampa. Pulsamos el botón derecho dei r a i h y pedimos Wsta 3D Edificio. Con zoom. la rampa se vera como en la figura 10.58.

Fig. 10.58

b Los kirjarbs íidñadmt h m las siguientes limitaciones resPeelo a bs n%uus[CM/ 7.41: -NosepuEdeadmaruifgadomaunmuro. -~0~epindeIiaaiv~cMú1umlacabezadeunmuro.

10-45

10-46

Lección 10 - Aplicación

Accionamos Grupos>Sección del Edificio y Añadir sección. Con Orto, trazamos una línea de sección con dirección Y por el medio de la rampa. La sección se presenta como en la figura 10.59. Le daremos como nombre RAMPA y terminamos con Aíiadir. Para volverla a ver, basta con ejecutar Grupos>Sección del Edificio y Editar sección. Luego se pincha sobre el símbolo de sección con nombre Rampa.

Fig. 10.59

El extremo inferior de la rampa se encuentra a 0.60 m sobre el nivel de arranque de los pilares. El desnivel que exista sobre la solera se resolverá con relleno de hormigón. La rampa sube 2.50 m en una longitud de 15.40 m, luego su pendiente es del 16 %. En el Grupo 2 (suelo de planta baja), la viga 21-22 tiene un canto de 50 cm, en consecuencia el gálibo para el paso de vehículos es de 2.50-0.50=2.00 m que conviene ampliar. Para ello, asignamos a dicha viga una sección plana de 0.15 m de ancho cuyo canto luego se elevará. Como el forjado de placas tiene un canto de 0.20 m, el gálibo será ahora de 2.30 m que se estima suficiente para el uso del aparcamiento. Con el fin de aprovechar el espacio útil, introducimos un focjado de placas aligeradas (como el resto del suelo de la planta baja) entre las pilares P15, P16, P21 y P22, y lo elevaremos un metro. Para conseguirlo, prolongamos la viga 14-15 hasta d pilar P16, k asignamos una viga plana de ancho 0.65 m, ajustada (botón derecho y Mantener cara seWonada) al borde que da a la entrada de la rampa y copiamos uno de los paños circundantes. Por otro lado, la viga 15-21 debe ser plana, pues luego con el cambio de cota que daremos al forjado P15, P16, P21 y P2, tomará el canto del desnivel. Abrimos Grupos>Forjados Inclinados, pulsamos Q , lo nombramos, por ejemplo, ALTILLO y seleccionamos Horizontal con un Desnivel de 1.O0 m, asignándolo al nuevo forjado. Con Vista 3D Edlficio y zoom vemos el resultado como en la figura 10.60. El gálibo bajo la viga plana elevada 15-16 es de 2.32 m y la altura libre del espacio sobre el altillo, de 3.50 m.

DXE Forjados inclinados. Nuevas Plantas.Vigas inclinadas.

Fig. 10.60

Con GruposwSección del Edificio>Editar seccibn y pinchando una de las flechas de los extremos de la línea de sección, editamos la Sección del Edificio llamada RAMPA, que se actualiza automáticamente y se m80straracomo se ve en la figura 10.61. Puede observarse que la viga plana 21-22 se ha elevado, teniendo ah'o'raun canto de 1.20 m, lo que justifica el pequeño ancho que se le dio.

Fig. 10.61

10-48

Lección 10 - Aplicación

En el Grupo 1 se introdujo una S.C.U. general de 0.3 Tn/m2 que conviene elevar a 0.4 para la rampa. En consecuencia aplicaremos al paño de la rampa una carga especial superficial variable de 0.1 Tn/m2, es decir en hipótesis 2. Puede corregirse también el valor de C.M. general que se dio, según el peso del pavimento de la rampa. Completada la rampa, estudiaremos la escalera que sube desde el aparcamiento al suelo de la planta baja. El tiro inclinado parte del Grupo 1, donde dejaremos únicamente las vigas que se ven en figura 10.62. En el suelo de la planta baja haremos común con el Grupo inferior el brochal más próximo a la viga 13-14. Entraremos el paño de forjado de viguetas de hormigón utilizado en los Grupos 3 y superiores. En el Grupo 1 accionamos Grupos>Forjados Inclinados, abrimos un nuevo plano de nombre Tiro seleccionamos 3 puntos con desnivel y Definir en planta y marcamos dos puntos con 2.50 en el eje del brochal común y otro con 0.00en el eje del otro brochal y lo asignamos al paño del tiro. Pedimos Vista 3D Grupo y, con zoom y un giro conveniente, lo veremos como en la figura 10.63. Es posible que la viga común tenga algún problema cuando se grabe el Grupo 1 o cuando se cambie de planta. Para evitar esto, las vigas de la figura 10.62 que son paralelas a la pendiente se deberían dejar más cortas de modo que, después, cuando se asigne la viga común en el grupo superior, no se toquen con estas vigas. A continuación se prolongarán hasta que se corten con la viga común, se introducirá el paño y se asignará el forjado inclinado con 3 puntos. También puede ocurrir que el programa avise que alguna viga tiene menor canto que el forjado. Tengamos presente que cuando el tramo inclinado de escalera toma el grado de inclinación que deseamos, la viga pegada a este tramo inclinado tendrá que tener mayor canto. Le podemos dar esos pocos centímetros más de canto o ponerla como una viga plana, para que tome automáticamente el canto adecuado. Si no se hace así, la viga tendrá menor canto que el forjado como se puede ver en el detalle de la figura 10.64.

Fig. 10.62

Fig. 10.63

DXF: Forjados inclinados. Nuevas Plantas.vigas inclinadas.

Flg 1O 64

Podrían hacerse así todos los tiros de las diferentes plantas del edificio. pero cada tiro exige introducir un Grupo intermedio, lo que puede complicar la geometría si son muchos. El proyectista estimará, en cada caso, si conviene resoiver la escalera con forjados inclinados o asignando su carga a las vigas que soportan los tiros, corno se hizo anteriormente.

1OA.3.- VIGAS INCLINADAS [CMU 3.5.1][CMC 1.14.21 En el Curso Práctico de CYPECAD correspondiente a la versión 2000.1, se resolvió la cubierta de Solymar con vigas inclinadas. En la versión 2002, es más sencillo resolverla con forjados inclinados. como hemos hecho. Sin embargo, las vigas inclinadas siguen teniendo utilidad por dos razones: Su dimensionado toma en consideración los esfuerzos axiles que se desprecian en las demás vigas. Disponen de 6 grados de libertad mientras que las demás vigas y viguetas sólo disponen de 3. Dicho de otro modo, puede haber desplazamientos relabvos entre los extremos de las vigas inclinadas, no estando sujetas a la hipótesis de indeformabilidad del plano según la cual éste sólo puede girar y desplazarse en su conjunto.

En cansecuencia, un pórtico como el de la figura 10.65 cuya defomación se produce con desplazamientosopuestos, como muestra la figura 10.66, no puede remiverse con forjados inclinados, que mantienen la hipótesis de indeformabilidad del plano y, por tanto, imponen el mismo sentido de desplazamiento.

10-49

10-5-0

Lección 10 - Aplicación

Fig. 10.65

Fig. 10.66

Vamos a resolver dicho pórtico con vigas inclinadas. Suponemos que pertenece a una nave como la de la figura 10.67, con 3.00 m de separación entre pórticos. Pilares y vigas del pórtico tienen una sección de 0.50x0.25 m. Las vigas transversales que unen las cabezas de los pilares y la de cumbrera, tienen sección 0.20x0.40. Estudiamos cuatro pórticos, dos interiores y dos exteriores. La cubierta se resuelve con un forjado de placas aligeradas de 14 cm de canto con impermeabilización ligera, cuyo peso es de 0.24 Tnlmz. Como sobrecarga de conservación o nieve consideramos 0.10 Tn/m2. Para simplificar el ejemplo, prescindimos del viento. Como Conjuntos de cargas especiales adoptamos Peso propio y Sobrecarga.

Fig. 10.67

DXF: Forjados inclinados. Nuevas Plantas.Vigas inclinadas.

Siguiendo el proceso normal, después de Archivo>Nuevo y darle NAVE como nombre, abriPlantas>Sueltas. Estableceremos un Grupo 1 a mos Introducción~Plantas/Gnipos~Nuevas nivel de las cabezas de los pilares, de nombre CABEZAS y Altura 4.00 m, y otro Grupo 2 a nivel de la cumbrera, de nombre CUMBRERA y Altura 1.50. Dejamos sin cargas ambos Grupos: S.C.U. = C.M. = O. El cuadro Insertar plantas queda como en la figura 10.68.

Activamos Introducción>Pilares, pantallas y arranques>Nuevo Pilar, con CABEZAS como Grupo Final y las dimensiones antes dichas, quedando como en la figura 10.69. Insertamos ocho pilares iguales en las coordenadas (0,0), (12,0), (0,3), (12,3), (0,6), (12,6), (0,9) y (12,9).

Pasamos a Entrada de vigas e introducimos Las vigas, de sección 0.20x0.40 m, que enlazan las cabezas de los pilares en el Grupo 1. Ajustamos estas vigas a la cara interior de los pilares (figura 10.70). Subimos al Grupo 2 y entramos la misma viga entre las coordenadas (6,O) y (6,9). Momen-

táneamente, será una viga aislada sin coacciones, lo que será advertido por el programa.

10-51

1062

Lección 1O - Aplicaci6n

Fig. 10.70

Ya podemos introducir las vigas inclinadas. Accionamos Vigas/Muros>Vigas inclinadas, lo que abre el cuadro Edición de Viga Inclinada que se muestra en la figura 10.71. Anotamos, en sus casillas, las dimensiones de las vigas: ANCHO = 25 cm, CANTO = 50 cm. Como Grupos inicial y final de las vigas inclinadas, ponemos G.P.I.= 1 G.i?F.= 2.

Fig. 10.71

DXF. Forjados inclinados. Nuevas Plantas.Vigas inclinadas.

Las cargas consideradas pueden ser de los tipos representados en la parte inferior del cuadro:

Tipo 1: Carga uniforme extendida a toda la longitud de la viga. Tipo 2: Carga puntual aplicada a distancia L1 del extremo de introducción de la viga. Tipo 3: Carga uniforme entre las distancias L1 y L2 medidas desde el extremo de introducción de la viga. Tipo 4: Carga triangular de valor creciente entre las distancias L1 y L2 medidas desde el extremo de introduccibn de la viga. Tipo 5: Carga triangular de valor decreciente entre las distancias L1 y L2 medidas desde el extremo de introducción de la viga. Al no conternplarce l'acarga trapezoidal, hay que obtenerla por superposición de una uniforme y una triangular. Las d i i d m a se s miden en verdadera magnitud según la inclinación de la viga. C.C.E. se Mere al Conjunto de Cargas Especiales al que pertenece la carga: 1 si se trata de una carga permanente asimilada a la hipótesis de peso propio y 2 si se trata de una carga variable asimilada a la h~ipótesisde sobrecarga. El ángulo O corresponde a la dirección y sentido de la gravedad, como se representa en el mismo cuadro Edición de Viga Inclinada.

PulsamosAíiadir Carga para introducir las líneas de carga. Después de cada línea, pulsando s se abre la siguiente. Según lo dicho, en llos pÓrli8cús exteriores actuará una carga permanente igual a 0.240x1.50=0.36 Tnlm y una carga variabl'eigual a 0.100x1.50=0.15 Tnlm. Tras la introducción de los datos, el cuadro Edición de Viga Inclinada quedará como en la figura 10.72.

Fig. 10.72

1

10-53

10-54

Lección 1O - Aplicación

Para introducir la viga inclinada 1, con Orto activado, pulsamos Añadir lo que nos lleva al Grupo 1 donde pinchamos P1 como origen de esta viga. Automáticamente nos encontramos en el Grupo 2 y pinchamos en el extremo de la viga de cumbrera como final de la viga. La viga inclinada se muestra de color amarillo, la mitad inicial en el Grupo 1 y la mitad final en el Grupo 2. Nuevamente aparece Edición de Viga Inclinada con los mismos datos. Volvemos a pulsar Añadir, pinchamos P2 y, luego, el extremo de la viga de cumbrera, con lo que queda introducida la viga inclinada 2. Repetimos el proceso para introducir las vigas inclinadas 3 y 4, respectivamente entre los pilares P7 y P8 y el otro extremo de la viga de cumbrera. En el cuadro Edición de Viga Inclinada duplicamos los valores de las cargas e introducimos las cuatro vigas inclinadas que faltan. Los Grupos 1 y 2 se verán ahora como muestran las figuras 10.73 y 10.74.

Fig. 10.74

Pulsando Actual en el cuadro Edición de Viga Inclinada y pinchando una viga inclinada, reaparece el cuadro correspondiente a esta viga, lo que permite introducir otras vigas inclinadas con los mismos datos o con algunos modificados.

DXE Forjados inclinados. Nuevas Plantas.Vigas inclinadas.

No deben introducirse los paños de los faldones puesto que su carga ha sido considerada ya en las vigas inclinadas. Más adelante se tratará de su cálculo. Ahora puede pasarse a calcular la obra, sin dimensionar la cimentación que no se ha creado, previa comprobación de la geometría. Terminado el cálculo, activamos nuevamente Vigas inclinadas, con lo que reaparece el cuadro Edición de Viga Inclinada donde pulsaremos Info. Vuelve a mostrarse el Grupo y al ir pinchando las vigas inclinadas se obtiene información sobre cada una de ellas. En la figura 10.75 vemos la información sobre la viga 5 que parte del pilar P3. Esta información comprende:

p2 4

-n Fuicho 25 Canto 50

m sup 4 020 Ami Inf 4 020

Número asignado por el programa a cada viga según el orden de introducción. (Grupo inicial, Grupo final) y aitura en metros que salva la viga. Dimensiones de la sección recta de la viga. Armadura superior, Armadura inferior y Armadura transversal.

-4 PI-

Fig. 10.75

Antes del cálculo, lnfo suministra la misma información excepto las annadwas. Pulsando Armaduras en Edición de Viga Inclinada, y pinchando luego una viga inclinada, por ejemplo nuevamente la número 5, aparece el editor de armados que se ve en la figura 10.76. En la edici6n de vigas inclinadas no pueden consultarse flechas ni áreas. La armadura longitudinal, tanto la superior como la inferior, es la máxima de todas las secciones calculadas a lo largo de la viga [CMC 1.14-21.

Fig. 10.76

1055

Lección 10 - Aplicación

b Pulsando Aciu8/ en el cuadro Edicibn de Viga Inclinada y pi-O una viga inclinada, reaparece el cuadro conespondienre a esta viga, b que permite introducir otras vigas inchdas con 10s mismos datos o con algunos modificados.

Los posibles errores en las vigas inclinadas se mostrarán en el informe de errores emitido al término del cálculo.

Para comprobar que las cabezas de los pilares se han desplazado en sentido contrario, hacia fuera de acuerdo con la deformada vista en la figura 10.66, activamos Envolventes>Máxima Distorsión de Pilares y pinchando P3 confirmamos que la distorsión X (desplazamiento relativo entre cabeza y pie) es negativa como se lee en la figura 10.77. Haciendo lo mismo con P4 leemos la misma distorsión X pero con sentido positivo. MÁX[MA DISTORSIÓN

HORIZONTAL DEL PILAR P3 (m.)

NombcObrrrPmgicáoccQvigsmclsndas

w

h

\

DistorsibnX

Distorsión Y

1 3 . ~ . ~ . 0 0 2 7 1 5 1(=3-0.00071451x h)~0.00000000(= 0.00000000x h)

aaaaaa (= b.bbbbb x h) aaaaaa : desplazamiento relativo entre ese nivel y el immediato inferior (enmetros), es igual al producto de la

distorsión relativa por la altura b.bbbbb : distorsibn relativa h :altura del nivel respecto al immediato inferior NOTA:las diferentes normativas suelen limitar el valor & la distorsión relativa El primer valor servirá para ddmir las juntas sisrnicas, haciendo la suma en todos loa pisos o, de f o m más sencilla, consultando los desplazamientos &irnos en pilares. y

- -- .

--

-- -- -

--

-- -- - - -

-- -

Fig. 10.77

También puede solicitarse un listado de las vigas inclinadas pulsando el icono ;rlListados de la obra y luego ESFUERZOS Y ARMADOS DE VIGAS INCLINADAS. La figura 10.78 reproduce el listado de Cortantes, Momentos y Axiles, con valores tomados en 15 puntos de la viga 3. Llevando los valores de Momentos flectores de las vigas 3 y 4 a un gráfico, obtenemos los diagramas envohrentes que muestra la figura 10.79, lo que ratifica el correcto comportamiento de las vigas inclinadas. La figura 10.80 reproduce los diagramas de flectores del pórtico completo. VIGA IHCLINADA [3]: 0.25 x 0.50 x 6.185 (1-2) (0.00, 9.00, 3.83, - : 6 . : 3 , 9.00, 5.30) CORTANTES: (-1 -3.97 -3.68 -3.40 -3.11 -2.82 -2.53 -2.24 -1.96 - : . E : -1.38 -1.09 0.80 -0.51 -0.23 0.09 (+) 7.45 6.91 6.38 5.84 5.31 4.77 4.24 3.70 3.17 2.63 2 . 1 1 1 . 5 6 1.03 0 . 4 9 -0.01 MOMKWMS: (-) -12.64 -9.46 -6.53 -3.83 -1.36 0.48 1.54 2.47 3.2' 3.33 4.48 4.90 5.19 5.36 5.39 (+) -6.70 -5.01 -3.45 -2.01 -0.70 0.86 2.85 4.61 6.13 7.41 8.45 9.26 9.83 10.17 10.27 AXILES: í - ) 1.89 1.82 1.75 1.68 1.61 1.53 1.46 1.39 1.32 1.25 1.15 1 . 0 6 0.96 0 . 8 6 0.76 (+) 3.08 2.95 2.81 2.68 2.54 2.41 2.28 2.14 2.01 1.88 1 . 7 6 1.65 1.55 1 . 4 4 1.33 ARMADOS: (-) 3 020 (+) 4 016 EST.: 108 c/30 Fig. 10.78

DXE Fwjadas inclinados. Nuevas Plantas.Vigas inclinadas.

a a e e a

e

\

Y

T

-

T?K

Fig 10 80

Finalmente, la figura 10.81 muestra una vista 3D del conjunto de pórticos estudiado.

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