CYPE 3D Cálculo de una nave industrial
T2 Generador de pórticos P3
Correas
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ÍNDICE DE CONTENIDOS 1. Correas de cubierta ........................................................................................................... 4 2. Correas en laterales ......................................................................................................... 14 3. Listados y planos del Generador de Pórticos ............................................................... 16
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Vídeo 1 Correas
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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 Menú Edición de correas
En el modelo en pantalla tenemos la geometría definida hasta el momento, pero ningún grafismo de las correas.
Figura 1.2 Imagen del pórtico sin correas
En primer lugar el programa nos pedirá mediante una ventana en pantalla que seleccionemos el tipo de correa a editar:
Figura 1.3 Ventana Selección de correas
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Elegimos las correas de cubierta y se abre el cuadro de diálogo con las opciones por defecto.
Figura 1.4 Ventana Edición de correas de cubierta
El Generador de Pórticos realiza los cálculos de resistencia aplicando las combinaciones definidas en el DB-SE para Estados Límite Últimos (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.
Figura 1.5 Combinaciones de desplazamientos
Queda a criterio del técnico la decisión sobre la flecha a considerar. © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L.
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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. Estrictamente hablando las opciones de correas de 1, 2 ó 3 vanos serían así:
Figura 1.6 Opciones de continuidad de correas en función del número de vanos
No obstante, la opción de 3 vanos se calcula como correa continua. Cada posible opción tiene sus pros y sus contras. La continuidad supone, como es habitual, uniones más complejas pero también menores esfuerzos y flechas. En el caso de perfiles Z, por ejemplo, la continuidad se obtiene por superposición.
Figura 1.7 Continuidad de correas
Figura 1.8 Detalle de uniones de continuidad de correas
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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 do s 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.
Figura 1.9 Diagramas de momentos flectores para continuidad de correas
El programa Generador de Pórticos nos permite elegir el número de vanos desde la ventana de Edición de correas.
Figura 1.10 Elección del número de vanos a cubrir por las correas
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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.
Figura 1.11 Detalle de la unión de la cubierta a la correa mediante tornillo roscachapa
Figura 1.12 Cuadro de tornillos roscachapas
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El programa Generador de Pórticos nos permite elegir otro tipo de fijación, en el caso que el proyectista así lo considere.
Figura 1.13 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 1.14 Selección del tipo de perfil para correas
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La distancia entre perfiles depende del tipo de cobertura. Los paneles sandwich admiten mayores distancias que las chapas simples. 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 cada 1,50 m
Figura 1.15 Definición de las correas ZF
Disponemos de tres opciones para el dimensionamiento de las correas:
Figura 1.16 Opciones de dimensionamiento de correas
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Así pues, en cada una de estas opciones:
Tipo de perfil: Separación: Tipo de acero:
Optimización del perfil Optimización de la separación Optimización de perfil y 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. 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 el perfil ZF-140x3,0, que seleccionamos haciendo doble clic sobre él.
Figura 1.17 Resultados de dimensionamiento de perfiles
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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.
Figura 1.18 Porcentajes de aprovechamiento 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.
Figura 1.19 Listado de comprobaciones E.L.U.
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Al final del informe hay también una aclaración respecto a la situación en que se obtiene la flecha máxima.
Figura 1.20 Listado comprobación de flecha máxima
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2. Correas en laterales Seguidamente, y siguiendo el mismo proceso procedemos al dimensionado, cálculo y comprobación de las correas laterales de cerramiento en fachadas.
Figura 2.1 Ventana Selección de correas
Las condiciones de cálculo serán:
Límite de flecha L/250, Tramos de 2 vanos, Fijación rígida, Correas de perfiles tipo ZF de acero S275 cada 1,50 m.
Dimensionamos buscando el perfil óptimo. En el listado pulsamos sobre la columna y tomamos el primero que cumple, ZF-100×2.5, que pesa 0,03 kN/m² y tiene un aprovechamiento del 76 %.
Figura 2.2 Resultados de dimensionamiento de perfiles
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Aceptamos y nos aparece en pantalla, al igual que pasaba con las correas de cubierta, una ventana informativa de la comprobación Tensión/Flecha del perfil seleccionado.
Figura 2.3 Porcentajes de aprovechamiento
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 2.4 Pórtico generado con las correas incorporadas
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3. Listados y planos del Generador de Pórticos Una vez calculadas las correas podemos obtener listados o planos. El procedimiento es similar al de los demás programas de CYPE Ingenieros.
Figura 3.1 Proceso de exportación de listados y planos
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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.
Figura 3.2 Ventana de Selección de planos
Figura 3.3 Ventana de C o m p o s i c i ó n d e p l a n o s
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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.
Figura 3.4 Opciones de listado
Aceptamos y obtenemos el listado, que se puede exportar a diversos formatos.
Figura 3.5 Listado
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