CYPE 3D Cálculo de una nave industrial
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ÍNDICE DE CONTENIDOS 1. Datos generales .......................................................................................................................... 4 2. Opciones de cálculo .................................................................................................................... 5 3. Tablas de armado ....................................................................................................................... 8 4. Introducción de elementos.......................................................................................................... 9 4.1.
Introducción de zapatas .............................................................................................................. 9
4.2.
Introducción de vigas de atado ................................................................................................. 10
4.3.
Generación automática ............................................................................................................. 11
5. Cálculo ......................................................................................................................................12 5.1.
Edición de los elementos de cimentación ................................................................................. 13
5.2.
Agrupación de elementos de cimentación iguales.................................................................... 15
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1. Datos generales En primer lugar, debemos pasar a la pestaña Cimentación. Podemos ver que cambian los menús para contemplar las opciones propias de esta pestaña.
Figura 1.1 Pestaña Cimentación Resolvemos la cimentación con zapatas superfici ales y vigas de atado. Consideramos una tensión admisible del terreno igual a 0,20 MPa La designación del hormigón y la calidad del acero
Hormigón zapatas HA-25/B/20/IIa
Acero B500S
Para la definición de las características de los materiales y la tensión admisible del terreno, en el menú Obra/Datos Generales de la pestaña Cimentación. A continuación se explica cómo se configuran los datos de partida en el programa Cype3D para el cálculo de la cimentación. Para saber más…
Generalmente, las zapatas de naves industriales tienen un esfuerzo flector importante en relación con su axil. Por este motivo, la distribución de tensiones en el terreno es triangular produciéndose despegue en las secciones extremas. En estos casos el programa proporciona armadura superior en las zapatas con el objetivo de absorber las tracciones en la cara superior.
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2. Opciones de cálculo Las demás opciones de cálculo se encuentran en el menú Obra/Opciones
Figura 2.1 Definición de parámetros de cálculo En el menú Obra/Opciones/Recubrimientos se definen los recubrimientos superiores, inferiores y laterales de las zapatas y las vigas de atado. Para la definición de los recubrimientos, se tienen en cuenta las siguientes consideraciones en base a la normativa EHE-8:
Recubrimiento superior: Se considera 3,5 cm teniendo en cuenta la vida útil de 50 años y un control normal de ejecución.
Recubrimiento inferior: se ejecuta una capa de hormigón de limpieza lo cual permite considerar el recubrimiento de 3,5 cm.
Recubrimiento lateral: se encofra contra el terreno, por lo tanto, se considera un recubrimiento igual a 8 cm.
En el menú Obra/Opciones/Mermas de acero se define un 10% adicional en concepto de mermas. Si se configura correctamente se obtendrán las mediciones incluyendo la partida de mermas. En la opción Obra/Opciones/Hormigón de limpieza se considera una capa de 10 cm de hormigón. Designación HL-150/B/20.
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En la opción Obra/Opciones/Comprobación de fisuración se considera una abertura de fisura máxima igual a 0,2 mm.
Figura 2.2 Datos de partida. Fisuración En la opción Obra/Zapatas aisladas se definen los criterios del cálculo automático de la cimentación. Definimos un canto mínimo de 60 cm. Permitimos despegues en la zapata, en co nsecuencia pueden existir tracciones en la parte superior de la zapata y el programa incluirá armadura superior. Activamos la opción Colocar armadura superior si es necesaria en zapatas aisladas para que en caso necesario las coloque. Conviene mantener desactivada la opción No colocar armadura superior si cumple como hormigón en masa, ya que en caso de que no cumpla como hormigón en masa no coloca parrilla pero tampoco busca otra solución (como aumentar canto), sino que indica que no se cumple la comprobación de flexión.
Figura 2.3 Menú Obra/Zapatas aisladas © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L.
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En la pestaña de Incremento de tensión del menú anterior, podemos especificar el incremento que deseemos. En los casos en los cuales existe momento flector, se produce una distribución triangular de presiones. La punta de presión que se produce en el extremo de la zapata produce una cierta plastificación del terreno. En el actual CTE, no se contempla este concepto pero el programa permite que el usuario decida si quiere seguir utilizando el criterio. En la cimentación que estamos calculando, hemos decidido seguir utilizando una tensión admisible máxima de cálculo con el incremento del 25%. Además, el programa comprobará que la tensión media en la zapata sea inferior a la tensión admisible.
Figura 2.4 Menú Obra/Zapatas aisladas. Incremento de tensión
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3. Tablas de armado El Cype3D incorpora unas tablas de armado predefinidas que pueden consultarse o bien editarse. Los usuarios que lo deseen, pueden evitar ciertos diámetros o bien fijar separaciones entre armadura concretas.
Figura 3.1 Menú Obra/Tablas de armado Para editar la tabla predefinida, deberán de crear una tabla especial. En el menú de Edición de la tabla especial encontraran la opción para la eliminación de los diámetros que deseen.
Figura 3.2 Menú Obra/Tablas de armado. Tabla especial
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4. Introducción de elementos 4.1. Introducción de zapatas Una vez definidos los parámetros del cálculo, podemos seguir con el dimensionando de la cimentación. En primer lugar, deben generarse las zapatas y vigas centradoras. Podemos introducir las zapatas una a una. Entramos en el menú Elementos de cimentación-Nuevo y seleccionamos Zapata de hormigón armado. Introducimos una zapata cuadrada con un solo arranque.
Figura 4.1 Selección del tipo de zapata Tras aceptar, el cursor adopta una forma de dos cuadrados concéntricos. Si nos aproximamos a un pilar, se pone azul. Hacemos clic con el botón izquierdo y aparece la zapata colocada.
Figura 4.2 Introducción de una zapata
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4.2. Introducción de vigas de atado Para introducir las vigas de atado entramos en el menú El ementos de cimentación-Nuevo y seleccionamos Viga de atado.
Figura 4.3 Selección de una viga de atado Tras aceptar, hacemos clic sobre el pilar inicial y sobre el pil ar final de la viga.
Figura 4.4 Introducción de una viga de atado
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4.3. Generación automática Existe también una opción de generación automática de los elementos de cimentación.
Figura 4.5 Cálculo de la cimentación Si hemos introducido antes algunos elementos, nos pedirá regenerar totalmente la cimentación, indicamos que sí.
Figura 4.6 Regeneración de elementos Podríamos generar la cimentación con o sin vigas de atado, el programa lo pregunta, indicamos que sí.
Figura 4.7 Generar vigas de atado Finalmente, genera las zapatas y las vigas de atado. La generación automática adelanta trabajo, pero es responsabilidad nuestra comprobarla y, en su caso, ajustarla a nuestro criterio
Figura 4.8 Cimentación completa
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5. Cálculo Una vez introducidos los elementos de cimentación calculamos entrando en el menú Cálculo/Dimensionar.
Figura 5.1 Dimensionamiento Generalmente en naves basta usar Dimensionamiento rápido completo. Dimensionado rápido con dimensiones mínimas se utiliza c uando tenemos unas zapatas con unas dimensiones ya introducidas y queremos que el programa no las haga menores aunque por cálculos fuese posible. Dimensionamiento iterativo se usa cuando hay vigas centradoras y, como interaccionan con las zapatas, el reparto de cargas varía según la dimensión de las propias zapatas. En naves no aporta nada, aunque su única consecuencia negativa es que el cálculo tarda algo más, poco relevante.
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5.1. Edición de los elementos de cimentación Obtenido el primer cálculo, se pueden editar las zapatas. Por ejemplo, podemos modificar las dimensiones de la geometría de la zapata. En el menú Elementos de cimentación…
Figura 5.2 Elementos de cimentación. Modificación de la geometría Una vez se realicen cambios en la geometría, existe la opción de rearmar la zapata de manera automática.
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Zapatas y vigas Figura 5.3 Dimensionamiento rearmar
Tras rearmar, el programa nos indica si se cumplen o no todas las comprobaciones y nos sugiere ver el listado completo de las comprobaciones efectuadas.
Figura 5.4 Mensajes emergentes Si le indicamos que no, simplemente vuelve al editor. Si le indicamos que sí, saca el listado.
Figura 5.5 Listado de comprobación En cualquier caso, podemos obtener el listado de comprobación en cualquier momento con la opción Comprobación
Figura 5.6 Opcion Comprobación
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5.2. Agrupación de elementos de cimentación iguales En el menú Elementos de cimentación/Igualar existe la opción de forzar al programa que ciertos elementos sean idénticos. Por ejemplo, en la siguiente figura se indican los grupos idénticos que se proponen para la cimentación que estamos estudiando.
Figura 5.7 Propuesta de grupos de zapatas Podemos ver una imagen tridimensional de la cimentación
Figura 5.8 Imagen 3D de la cimentación proyectada
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