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Cálculo de estructuras metálicas.Nave metálicas.Na ve industrial con Nuevo Metal 3D
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Generador de Pórticos
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Correas
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Correas
ÍNDICE DE CONTENIDOS Part Parte e 3 – Correas Corr eas 1.
Corr eas .................................. .................................................... .................................... .................................... ................................... ................................... .................. 3 1.1.
Correas de cubierta ............................................................................................... ................................................................................................................ ................. 3
1.2.
Correas de lateral ......................................................................................... ................................................................................................................. ........................ 15
1.3.
Listados y planos del Generador de Pórticos ...................................................................... 17
1.4.
Definición de las l as correas con el Generador de Pórticos ...................................................... 20
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Parte 3 – Correas 1. Correas 1.1.
Correas de cubierta
El Generador de Pórticos aparte de la definición geométrica de pórticos y solicitaciones a las que están expuestos, permite introducir y calcular correas de acero en cubierta y en las fachadas laterales, estas últimas dispuestas horizontalmente. Para realizar estas acciones entramos en el menú Datos obra > Edición de correas en cubierta y laterales , del programa Generador de Pórticos.
Figura 1.1.1 Menú Edición de corr eas
El programa pide elegir entre correas de cubierta o correas laterales. Estudiaremos primero las correas de cubierta. En el modelo en pantalla tenemos la geometría definida hasta el momento, pero ningún grafismo de las correas.
Figura 1.1.2 Imagen del pórtico si n correas
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En primer lugar el programa nos pedirá mediante una ventana en pantalla que seleccionemos el tipo de correa a editar:
Figura 1.1.3 Ventana Selección de corr eas
Elegimos las correas de cubierta y se abre el cuadro de diálogo con las opciones por defecto.
Figura 1.1.4 Ventana Edición de corr eas de cubierta
El Generador de Pórticos realiza los cálculos de resistencia aplicando las combinaciones definidas en el DB-SE para Estado Límite Último (E.L.U.). Sin embargo, para los cálculos de flecha no aplica las combinaciones definidas en el DB-SE para cada una de las comprobaciones de integridad, confort y apariencia, sino que suma acciones características.
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Figura 1.1.5 Combinaciones de desplazamientos
Queda a criterio del técnico la decisión sobre la flecha a considerar. En cuanto al número de vanos, la continuidad supone, como es habitual, uniones más complejas pero también menores esfuerzos y flechas.
Figura 1.1.6 Continuid ad de correas
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Figura 1.1.7 Geometría de correas que permite dar continu idad
Figura 1.1.8 Detalle de unio nes de continuidad de corr eas
En lo referente al número de vanos a cubrir con correas dependerá de varias circunstancias del proyecto, como son: número de vanos, luces entre pórticos, cargas que solicitan la cubierta, etc.
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Figura 1.1.9 Opciones de continu idad de correas en función del número de vanos
Cada posible opción tiene sus pros y sus contras, pero como criterio general y en los casos más generales, es siempre recomendable dar continuidad a las correas cuando sea posible. Los diagramas de momentos flectores para cada alternativa ofrecen la cobertura teórica que justifica esta afirmación. Sobreentendido que la opción de cubrir con correas de un solo vano, es decir, isostáticas, es la más desfavorable, la interpretación de resultados para correas que cubren dos o tres vanos es fácil a partir de los resultados de los diagramas de momentos flectores. En la figura que sigue a continuación se distingue para un mismo estado de cargas dos alternativas de correas que cubren dos y tres tramos.
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Figura 1.1.10 Diagramas de momentos flector es para conti nuidad de correas
El programa Generador de Pórticos nos permite elegir el número de vanos desde la ventana de Edición de correas.
Figura 1.1.11 Elección del número de vanos a cubrir por l as correas
El tipo de fijación se refiere no a la fijación de las correas a los pórticos sino a la fijación de la cubierta a las correas. Actualmente la mayoría de las cubiertas se hacen con tornillos roscachapa, que proporcionan las características de una fijación rígida. © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L.
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Figura 1.1.12 Detalle de la unión de la cubierta a la correa mediante tornillo roscachapa
Figura 1.1.13 Cuadro de torn illos ro scachapas
El programa Generador de Pórticos nos permite elegir otro tipo de fijación, en el caso que el proyectista así lo considere.
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Figura 1.1.14 Elección del tipo de fijación para las correas
El tipo de perfil ha de ser adecuado a su trabajo a flexión, por ejemplo: laminados IPE, conformados CF o ZF, o tubulares rectangulares.
Figura 1.1.15 Selección d el tipo de perfil para corr eas
La distancia entre perfiles depende del tipo de cobertura. Los paneles sandwich admiten mayores distancias que las chapas simples.
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En la nave de referencia del curso, calcularemos las correas de cubierta con: -
Límite de flecha L/250,
-
Tramos de 2 vanos,
-
Fijación rígida,
-
Correas de perfiles tipo ZF, de acero S275
-
Separación 1,50 m.
Disponemos de tres opciones para el dimensionamiento de las correas:
Figura 1.1.16 Opciones de dimensionamiento de cor reas
Así pues, en cada una de estas opciones: -
Tipo de perfil: Optimización del perfil
-
Separación:
-
Tipo de acero: Optimización de perfil y separación
Optimización de la separación
La primera opción optimiza el perfil para la separación seleccionada, en este caso el programa irá verificando todos los perfiles de la serie seleccionada para la separación entre correas seleccionada. La segunda opción optimiza las separaciones entre correas para el perfil seleccionado. © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L.
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Por último, disponemos de la optimización de perfil y separación, en la que debemos especificar la separación mínima y máxima a comprobar, así como el incremento de separación para cada iteración, como resultado aparecerá un listado en el que se muestra el perfil, el peso lineal de las correas y la separación y que indica cuáles cumplen y cuáles no. En función de los parámetros de comprobación, el proceso de dimensionamiento puede tardar varios minutos. Habitualmente se utiliza la primera opción, ya que la chapa condiciona mucho la separación entre perfiles, separación que además se ha de intentar que sea fracción entera de la longitud del dintel. Calculamos para 1,50 m de separación y vemos que el primero que cumple es la ZF-140x2,5, que seleccionamos haciendo doble clic sobre él.
Figura 1.1.17 Resultados de dimensionamiento de perfiles
Aceptando volvemos al cuadro anterior y, tras aceptar nuevamente, el programa muestra el porcentaje de aprovechamiento de la correa más desfavorable para las comprobaciones de ELU, que denomina tensión, y ELS, que sólo es de flecha.
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Figura 1.1.18 Proceso de compr obación de correas
Figura 1.1.19 Porcentajes de aprov echamiento del perfil
El porcentaje de aprovechamiento es la relación entre el valor de la acción y el valor de la resistencia del elemento. Pulsando el botón Comprobaciones E.L.U. podemos ver un listado exhaustivo de todas las comprobaciones que realiza el programa. La figura muestra la parte inicial del informe, con el resumen de las comprobaciones.
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Figur a 1.1.20 Listado de com probacio nes E.L.U.
Al final del informe hay también una aclaración respecto a la situación en que se obtiene la flecha máxima.
Figura 1.1.21 Listado co mprob ación de flecha máxima
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1.2.
Correas
Correas de lateral
Seguidamente, y siguiendo el mismo proceso procedemos al dimensionado, cálculo y comprobación de las correas laterales de cerramiento en fachadas.
Figura 1.2.1 Ventana Selección de corr eas
Las condiciones de cálculo serán: -
Límite de flecha L/250,
-
Tramos de 2 vanos,
-
Fijación rígida,
-
Correas de perfiles tipo ZF, de acero S275
-
Separación 1,50 m.
Figura 1.2.2 Resultados d e dimensionamiento de perfiles
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En esta ventana vemos grafiados con un símbolo, los perfiles que cumplen su cuantía expresada en kN/m 2, y su aprovechamiento máximo (Tensión/Flecha). Si aceptamos el perfil y separación propuestos nos aparece en pantalla, al igual que pasaba con las correas de cubierta, una ventana informativa de la comprobación Tensión/Flecha del perfil seleccionado.
Figur a 1.2.3 Porcentajes de aprov echamient o
Una vez completados todos estos pasos y aceptados los resultados, se representará en pantalla el pórtico completo con el grafismo incorporado de las correas de cubierta y laterales.
Figura 1.2.4 Pórtico generado con las correas incorpor adas
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1.3.
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Listados y planos del Generador de Pórtico s
Una vez calculadas las correas podemos obtener listados o planos. El procedimiento es similar al de los demás programas de CYPE Ingenieros.
Figura 1.3.1 Proceso de exportación de listados y planos
El plano es una representación igual a la obtenida en pantalla, pero la salida en formato DWG o DXF permite su delineado posterior con programas CAD.
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Figur a 1.3.2 Ventana de Selección d e planos
Figur a 1.3.3 Ventana de Composición de planos
Si lo que queremos es generar un listado de los pórticos, correas y cargas a las que están sometidas, según las condiciones que hemos impuesto, habría que seleccionar el menú Archivo > Imprimir > Listados de la obra, apareciéndonos a continuación una ventana en la
que deberemos seleccionar qué información queremos generar. © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L.
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Figur a 1.3.4 Ventana de Composición de planos
A continuación, se presentará una ventana en la que aparecerá la información a imprimir según los criterios seleccionados. Como se comentó es el método habitual en los programas de CYPE Ingenieros.
Figura 1.3.5 List ado de pórt icos
Una vez completados todos estos procesos, el paso siguiente será la exportación a Nuevo Metal 3D. © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L.
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1.4.
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Definici ón de las correas con el Generador de Pórtic os
A continuación se va a proceder a la parte interactiva de este capítulo a partir de lo estudiado en el mismo, y para ello se adjunta una obra intermedia que está contenida en el fichero de 0147_Archivos_trabajo.zip, que se ha de descargar del campus del curso. Una vez descargado este fichero que está en formato de compresión .zip, se ha de descomprimir y la información contenida se guarda en una carpeta a elección del alumno. Una vez realizados estos pasos, se sugiere visualizar el video tantas veces como sea necesario, y para ello hay que clicar sobre el icono de Play al final de cada capítulo y estar conectado a internet. En cualquier momento, el alumno puede abrir el archivo indicado a continuación y seguir el procedimiento visualizado en el video de apoyo, parando y volviendo a empezar tantas veces como sea necesario.
Abrir obra intermedia Puede abrir de la zona del campus “Descarga de archivos de trabajo”, el fichero 0147_B1_T2_P3_Correas, de la carpeta “Archivos_CYPE”.
Este archivo es una obra intermedia del curso, y en este caso hay que abrirla desde el programa Generador de Pórticos. El video que hay que seguir se visualiza clicando sobre el icono central de la figura que hay al final de cada capítulo. El alumno podrá seguir el proceso explicado a partir del modelo presentado que comienza desde el mismo punto que él tiene en pantalla con el programa ya abierto.
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Video 1.4.1 Correas
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