Software para arquitectura, ingeniería y construcción
CYPECAD Software para cálculo de estructuras de hormigón y metal
Capacitar al profesional de la construcción en el manejo, teórico y práctico, de un software de última generación, que le permitirá de manera sencilla realizar el cálculo de una estructura de hormigón y metal, ingresando la misma en forma gráfica, realizando un cálculo espacial y pudiendo obtener todos los resultados por pantalla. Con CYPECAD obtendremos todas las planillas y la mejor salida de planos.
Objetivo
Temario
CYPECAD CURSO BÁSICO Unidad 1: Datos generales Autor:
Ing. Pablo Germán Brocca Dpto. Técnico-CYPE Argentina
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El objetivo de este curso es darle al usuario de CYPECAD los conocimientos básicos para manejar el programa. El mismo consiste en una serie de capítulos, ordenados de acuerdo al proceso de ingreso de datos, que serán enviados a través del correo electrónico. Es importante que antes de avanzar al capítulo siguiente, se planteen todas las dudas al soporte técnico. Este último y los manuales, constituyen las herramientas indispensables para lograr la eficacia del curso. Departamento Técnico
Introducción 6
Temario
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Proceso de ingreso de datos 8
Datos generales •La pantalla de datos generales es la primera que se despliega cuando se abre el programa. •Se puede seleccionar normas, materiales y personalizar el dimensionado de los elementos. •También es posible ingresar viento y sismo. •Se pueden agregar cargas especiales y modificar los coeficientes de las combinaciones de superposición de cargas. •Permite modificar los coeficientes de pandeo y empotramiento para todas las columnas en general. 9
Manejo del botón “Por Posición”
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Descripción: Con el botón por posición, se puede personalizar el dimensionado de los elementos. Esta opción tiene la siguiente disposición general: ELEMENTO (p. ej. Columnas, tabiques o muros) POSICIÓN 1 (p. Ej. Barras)
POSICIÓN 2 (P.EJ. Estribos)
TIPOS DE ACERO
TABLAS DE ARMADO
DISPOSICIONES PARA LA POSICIÓN 1 DISPOSICIONES PARA LA POSICIÓN 2
OPCIONES GENERALES PARA COLUMNAS
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“Barras-estribos” me indica que lugar ocupa la armadura dentro del elemento seleccionado. Por ejemplo, siguiendo con el ejemplo de columnas, tenemos barra longitudinal y estribos. ADN-420, permite seleccionar distintos materiales para los estribos o para las barras longitudinales. Las tablas de armado, que aparecen con un color azul, me da las distintas opciones de armado que usará el programa para dimensionar el elemento. La disposición de armado, me permite seleccionar distintos criterios de diseño, tanto para barras como para estribos. Por ejemplo, en disposición de barras verticales, la sexta opción es “criterios de continuidad”. En ella, puedo definir el criterio de que la sección de armadura longitudinal de columna en la planta inferior, sea mayor o igual que el de la planta superior. Por defecto aparece no aplicar. El último botón son las opciones para columnas, donde se definen criterios de dimensionado generales para las mismas. Por ejemplo, se puede definir el recubrimiento. 12
La forma de trabajar sería la siguiente: Si se encuentra que un armado no se corresponde con los esfuerzos calculados, hay que chequear que en las tablas de armado existan las disposiciones de armado suficientes. Se deberá tener en cuenta los diámetros definidos (por ejemplo en negativos en vigas las tablas arrancan con fi del 10) y que existan configuraciones de armado para las dimensiones del elemento (en la tabla, cada armado está definido para un rango de dimensiones de los lados del mismo). Otra verificación es controlar que las disposiciones de armado seleccionadas, se ajusten a nuestros criterios. Por ejemplo uno de los criterios de continuidad en columnas, obliga a que el área de armadura del tramo inferior sea igual o mayor al tramo superior. Por lo tanto, en el caso que los esfuerzos de dimensionado sean menores en la planta inferior que en la superior, la columna en apariencia está armada en exceso. 13
Introducción de viento Es posible seleccionar viento según una normativa o genérico. Una vez seleccionada la norma, se deberá definir entre otras cosas, los coeficientes de carga, el ancho de banda, la velocidad de referencia y los coeficientes de velocidad probable y rugosidad. Se puede considerar el efecto de segundo orden, generado por el desplazamiento horizontal de la estrucutra.
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•Los coeficientes que aparecen en la parte superior (por defecto 1.3), son los que tienen en cuenta la suma de la presión más la succión y el factor cd. Son modificables. Estos coeficientes, que se definen para toda la estructura, deben ser obtenidos manualmente por el usuario. •Los anchos de banda (largo y ancho de la estructura) se pueden definir para cada planta (si previamente se definieron las mismas). Aparecerá a la derecha un botón “por planta”, que me permite definir dichos anchos. Se puede poner valor 0 de ancho de banda, con lo cual no se tendrá en cuenta el viento para dicha planta. •Al seleccionar el coeficiente de velocidad probable y el parámetro de rugosidad, el programa se encarga de obtener el resto de los coeficientes que define la norma. •Una última opción es la consideración de efectos de segundo orden. Estos se resuelven por el método P-delta, que es una simplificación ampliamente conocida.
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Próximo tema: Plantas/Grupos 16
CYPECAD CURSO BÁSICO Unidad 2: Introducción de Plantas Autor:
Ing. Pablo Germán Brocca Dpto. Técnico-CYPE Argentina 17
Plantas-- Grupos Plantas 18
Introducción de plantas/grupos Una vez ingresados los datos generales, se pasa a la pantalla donde se dibujará la estructura. En la parte inferior, se observa que se enciende la oreja de “entrada de columnas”. En el menú superior, pulsando sobre “introducción”, la primera opción es plantas/grupos. Al seleccionarla, nos da la posibilidad de ingresar nuevas plantas. A continuación me pregunta si se ingresan sueltas o agrupadas. Al poner agrupadas, las plantas serán iguales. Esto se usa para las plantas tipo. Se recomienda ingresarlas sueltas. En caso de agrupar, no conviene agrupas más de dos o tres plantas, debido al efecto del viento. Lo primero que debo ingresar, es el número de plantas que va a tener mi estructura. Por planta se entiende todo nivel en el que se definen elementos estructurales que se quieren tener en cuenta. Por ejemplo, si existe un entrepiso, hay que definirlo como una planta distinta. 19
Al definir por ejemplo 2 plantas, se les asigna por defecto los nombres de losa 1 y losa 2, que pueden ser modificados. Hay que definir la altura entre las plantas, medidas entre niveles superiores de losa. S.C.U., es la sobrecarga útil que marca la norma según el destino. Por ejemplo, para un dormitorio es de 0,2 tnm2. Esta sobrecarga es para toda la planta, por lo tanto hay que poner la mínima sobrecarga que tenga la misma. Por ejemplo, en un balcón hay que considerar una sobrecarga de 0,5 tn/m2. Si se definió 0,2 tn/m2 para toda la planta, deberé agregar en el balcón una carga distribuida de 0,3 tn/m2 (ver cargas). 20
•El otro valor a ingresar es el de carga muerta o carga permanente. Este valor se refiere a todo lo que se considere como peso propio, pero que no forme parte de la estructura. Es decir, habrá que considerar el peso de los pisos, contrapisos, cielorrasos, etc. El peso propio de la estructura, el programa lo va a tener en cuenta en forma automática cuando se introduzca la misma. •Una vez ingresadas las características de las plantas, al aceptar, se despliegan varias opciones para trabajar con las mismas. Ellas son: nuevas plantas-borrar plantas-editar plantas-editar grupos-unir grupos. •Con la opción editar plantas, puedo modificar la cota del plano de fundación. Por defecto, este valor es cero. Se entiende por plano de fundación, al plano de arranque de la estructura. La fundación se considera hacia debajo de dicho plano. 21
Próximo tema: Columnas/Tabiques 22
CURSO BÁSICO Unidad 3: Columnas-Tabiques Autor:
Ing. Pablo Germán Brocca Dpto. Técnico-CYPE Argentina
CYPECAD 23
Columnas--Tabiques Columnas 24
Edición de la columna Debajo del menú plantas/ grupos, se despliega la opción “introducción de columnas-tabiques-arranques”. Al seleccionar introducción de columnas, luego debo poner nueva columna. Deberé luego definir las características que tendrá la misma. Entre ellas, donde arranca y donde termina (grupo inicial y final), coeficientes de empotramiento
y pandeo, tipo de vinculación (con y sin vinculación exterior), tipo de columna (rectangulares, circulares y perfiles metálicos) y un predimensionado (por defecto de 20cm x 20 cm).
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Grupo inicial-grupo final: la columna se ingresa una sola vez, por lo que hay que indicar la planta desde la cual arranca y la planta en la que termina. Esto se puede hacer donde dice grupo inicial – grupo final, o también, en el esquemático de la estructura, haciendo click sobre uno de los extremos de la columna del medio (se pone verde la columna). Luego debo volver a hacer click en la planta donde quiero que llegue dicho extremo. En la opción coeficiente de empotramiento, se debe tener en cuenta que el programa trabaja con una serie de nudos. En el caso de columnas, en el centro se encuentra el nudo general, mientras que en la intersección con los ejes de vigas o con las losas, se generan nudos asociados. Los mismos se unen por barras de rigidez infinita. Cuando se trabaja sobre los coeficientes de empotramiento, con los coeficientes de rigidez a torsión, con las articulaciones, se está definiendo las características de dichos nudos.
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Con vinculación exterior, significa que el programa calcula la estructura como si estuviera empotrada en el arranque (Fig A). Por lo tanto, en un segundo paso, se realiza el cálculo de las fundaciones con los esfuerzos obtenidos en el empotramiento. Es el caso de fundaciones con bases, cabezales, etc. En cambio, sin vinculación exterior (Fig. B), el calculo de la fundación se integra con el de la estructura. Es el caso de plateas y vigas de cimentación.
Es importante señalar, que no es conveniente mezclar distintos tipos de vinculación. En la figura adjunta, las dos columna extremas están impedidas de asentarse, mientras que la columna central si puede. Esto provoca asientos diferenciales, lo que repercute en los esfuerzos de toda la estructura. El programa da un aviso cuando se produce esta situación.
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Introducción de columnas Al aceptar los datos de la nueva columna, se está en condiciones de ingresar la misma. Hay tres formas de hacerlo: 1) Por coordenadas absolutas: en el centro de la pantalla se observa un par de ejes, que son el (0,0) de coordenadas. Si se tipea directamente en el teclado numérico de la computadora, aparecerá en pantalla una calculadora, donde podré ingresar las coordenadas en x e y de la columna.
2) Por coordenadas relativas: una vez ingresada una columna, se generan a partir de ella un par de ejes ortogonales. Tocando sobre uno de los cuadrantes definidos, o sobre alguno de los ejes, o en una intersección de ejes, podré ubicar la nueva columna con cotas relativas a la columna considerada
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3) Usando archivos DXF: estos archivos, que pueden ser generados desde programas CAD, me sirven como plantillas de fondo, sobre las cuales podré ingresar la estructura. Para ello, hay que apretar el ícono que se encuentra arriba a la izquierda. Al seleccionarlo, se abre una nueva pantalla. Debo buscar el archivo DXF, para lo cual hay que apretar el botón +.
Una vez seleccionado el archivo, lo abro. Puedo hacer lo mismo con otros archivos. En caso de hacerlo con varios, para verlos de a uno por vez, se debe tildar o destildar la opción visible. Al aceptar aparecerá en pantalla el dibujo del DXF.
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Puede suceder que no se vea el archivo. Si se hace una ventana completa, se visualizará. Esto es debido a que el archivo fue generado en una cota lejana del (0,0), por lo que CYPECAD, lo generará con dichas cotas.
De esto surge que es conveniente que los archivos DXF sean generados cerca del (0,0). Otra precaución a adoptar es que si una estructura tiene varias plantas, los distintos DXF deben tener las mismas cotas. Es obvio que de no ser así, no coincidiría la estructura de una planta con la otra. Una manera de facilitar el trabajo, es generar cada planta como un layer distinto. Se puede entonces ir a la opción “gestión de layers”, y seleccionar sólo aquellos que quiero ver.
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Para facilitar el ingreso de los elementos, el programa cuenta con capturas. La manera de activarlas es seleccionando el ícono con forma de imán. Por ejemplo, es muy práctico seleccionar intersección para ingresar columnas. Al mover el puntero sobre cada intersección, se activará una cruz que indica que dicho punto está siendo capturado. Las líneas a capturar deben ser entidades simples. De no activarse la cruz, es necesario utilizar dentro del Autocad, el comando Explode.
El ingreso de una columna tiene dos etapas. La primera es ingresar la columna de tal manera que el centro de la misma (punto fijo), coincida con el filo fijo (Fig A). La segunda etapa es usar el comando ajustar (ver comandos de columnas), de tal manera que el punto fijo quede en el vértice (Fig B).
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Comandos de columnas Una vez que ingreso las columnas, apretando el botón derecho del mouse, se despliegan los comandos para editar las columnas. Dentro de ellos podemos destacar los siguientes: Editar: me permite modificar los datos de la columna seleccionada. Mover: es el comando que hay que
usar cuando la columna fue mal ingresada y no se quiere borrar. Ajustar: una vez ingresada la columna, de tal manera que el punto fijo coincida con el filo fijo, se debe ajustar, para lo cual se debe hacer click sobre el cuadrante hacia el que quiero que esté la columna. Al hacer esto, todos los cambios de sección que tenga la columna se harán hacia el punto fijo.
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Los comandos “Modificar ángulo”-”Mod inicio y final”-”Vinc exterior”-”Coef. empotramiento” y “Coef. pandeo”, se usan para cambiar esos datos de las columnas sin tener que editarlas. Por ejemplo, si nos confundimos en la planta de arranque de columnas, seleccionando la opción “Mod inicio y final”, puedo modificar los arranques haciendo click sobre cada columna (En la Fig. las columnas rojas). Cargas horizontales: me permite definir en toda la altura de la columna cargas puntuales y uniformes. Para ello, hay que seleccionar el botón +. Luego debo definir la dirección de aplicación, el tipo de carga, el valor de la misma, el sentido y la altura donde se aplicará. Puedo definir distintos tipos de carga a lo largo de toda la columna.
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Edición e Introducción de tabiques Al seleccionar nuevo tabique, se despliega la pantalla donde se va a definir las características del mismo. Se tiene que definir un nombre, y a continuación se usa la opción introducir lado. Se hace click donde arranca uno de los lados del tabique y luego con otro click defino la dirección del lado. En ambos casos pedirá las cotas de dichos extremos con respecto al centro de coordenadas.
Una vez ingresado un tramo de tabique, se debe definir el ancho del mismo, a uno y otro lado del eje. Una vez definido esto, se pueden seguir ingresando los otros lados que conforman el tabique. Al terminar, se acepta en esta pantalla y en la siguiente, pudiéndose ingresar el tabique como si fuera una columna. En el tabique el punto de inserción se puede modificar. Por defecto es el centro de coordenadas. Si se quiere ingresar un nuevo tabique hay que ir a nuevo tabique-definir tabique-nuevo. Luego el proceso es igual. Hay que tener en cuenta, que no se pueden tocar ni superponer una columna con un tabique.
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Próximo tema: Vigas/Muros
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CURSO BÁSICO Unidad 4: Vigas - Muros Autor:
Ing. Pablo Germán Brocca Dpto. Técnico-CYPE Argentina 36
Vigas - Muros
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Introducción de vigas En la parte inferior de la pantalla, aparece la “oreja” Entrada de vigas. Una vez seleccionada, en el menú superior debemos desplegar el que dice vigas/muros. La primera opción que aparece es entrar vigas. La seleccionamos y nos muestra los distintos tipos de vigas con los que cuenta el programa. De los tipos de vigas generales (las que se ven a la izquierda), se descuelgan distintas opciones (a la derecha). Dentro de las principales, podemos mencionar las siguientes:
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Viga cinta: es la viga que se incluye dentro de la losa. La misma está simbolizada por dos líneas rojas. Viga rectangular: es la que debemos usar en la mayoría de los casos.). Las que se muestran como vigas placas, no son las que usamos como vigas con ancho colaborante. Es una placa armada
Viga no estructural o límite: es una de las vigas más importantes, puesto que me permite definir los contornos de losas que no tienen vigas de borde. Se aplican para balcones, entrepisos sin vigas, huecos en losas, capiteles, etc. Vigas de cimentación: es la viga a usar cuando se trabaja con plateas (e. Requiere el ingreso del módulo de balasto y la tensión del terreno. Otra opción es como viga de cimentación aislada. No debe ser usada como elemento de arriostramiento de zapatas. Por lo tanto, las columnas deben estar ingresadas sin vinculación exterior.
Vigas metálicas: me permite seleccionar distintos tipos de vigas de una variedad importante de bibliotecas. Se pueden ingresar incluidas en la losa o bajo la misma. 39
Una vez seleccionado el tipo de viga y definidas sus dimensiones, se está en condición de ingresarlas. Se puede hacer por coordenadas, o tomando las columnas como puntos de captura (punto rojo).
Dentro de los comandos de vigas podemos mencionar los siguientes: Ajustar: me permite llevar a filo de columnas a las vigas. Dependiendo de donde toque (zonas 1,2 o3 y a su vez A,B o C), la viga se ajustará de la siguiente manera: Por ejemplo, si toco cercano al extremo izquierdo (1) y dentro de la zona superior (A), la viga se ajustará hacia el filo superior de la columna de la izquierda
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Desplazar: me permite modificar la posición de la viga. Apretando el botón derecho del mouse, me pide que defina el incremento del desplazamiento. Una vez definido, el criterio a aplicar es similar al del comando ajustar. Información: seleccionando cualquier viga, me da las características de la misma. También es muy útil para buscar vigas. Tipeando directamente el número de viga a buscar (aparece una calculadora), me la señala en la pantalla. Articular/Desconectar: Me permite generar una articulación en la unión con la columna. La opción desconectar, se usa para el tipo de vigas “apoyo en muro”.
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HACER VIGA COMÚN:Opción utilizada cuando necesitamos definir el borde de una losa que luego inclinaremos para usar como losa inclinada, solo si dicha losa tiene un borde común con una losa horizontal en otro nivel. Este concepto se utiliza en el próximo capítulo cuando definamos losas inclinadas. El objetivo de “hacer viga común” es definir una viga en la cual apoyarán dos losas que tienen esa viga en común cuando ambas losas están a distinto nivel. Por tal motivo tenemos que indicarle al programa que esa viga, que previamente ingresamos con cualquiera de las disponibles, será común a dos losas o paños distintos, esto se puede hacer para uno o varios de los lados de una losa a inclinar. Si no indicáramos al programa lo anterior estaríamos colocando físicamente dos barras en una misma posición del espacio, lo cual es inadmisible para resolver la estructura.
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El concepto de viga común no es necesario para todos los casos de losas inclinadas como podemos ver en las siguientes imágenes.
En este borde será necesario “hacer viga común”
En este borde NO será necesario “hacer viga común”
En este borde NO será necesario “hacer viga común”
En este borde NO será necesario “hacer viga común” 43
Introducción de muros En la parte inferior de la pantalla, aparece la “oreja” Entrada de vigas. Una vez seleccionada, en el menú superior debemos desplegar el que dice vigas/muros. La segunda opción que aparece es entrar muros. La seleccionamos. Con el ingreso del primer muro, aparece un texto en el que se explica el uso que se puede dar a esta aplicación. Al aceptar pasamos a la pantalla de datos. En ella, deberemos volcar la siguiente información: Tipo de muro: Se puede seleccionar muro de hormigón o muro de mampostería. En este último caso, se refiere a muros portantes y no a tabiquería.
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Desde/hasta: Se tiene que indicar la planta donde arranca el muro y donde termina. Es muy importante definir bien este dato, debido a que no se puede modificar. Dimensiones: aparecen dos valores que representan el espesor del muro a izquierda y derecha del eje. De ser posible, es conveniente ingresar ambos valores iguales. Sin empujes: es la opción por defecto. En caso de no tenerlos, se puede considerar el muro como si fuera un tabique. Al apretar el botón, da la posibilidad de seleccionar empujes. Aparece la pantalla “empuje de las tierras en muros”, con un botón +. Al apretarlo, se puede seleccionar una o dos situaciones de relleno. Debajo de estas opciones, hay un botón, que al apretarlo, se pasa a la pantalla “edición de situación de terreno”.
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En esta pantalla, se pueden seleccionar y modificar, las hipótesis de carga en la que se van a asignar los empujes. En la parte de abajo, hay un botón para edición de un terreno. Al apretarlo, se despliega una pantalla que se puede dividir en dos partes: 1) A la izquierda, se pueden definir sobrecargas actuantes sobre el terreno. Cuando se aprieta el botón +, por defecto aparece unas sobrecarga uniforme. Apretando el ícono de la derecha (editar), se puede seleccionar otro tipo de cargas. Las mismas pueden ser uniformes, en faja, lineales o puntuales. 2) A la derecha, se pueden definir el tipo de relleno, la ubicación de la roca y la cota del nivel freático. Una vez definidos todos estos parámetros, se aceptan todas las pantallas que se fueron abriendo.
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Al llegar a la pantalla “edición del empuje del muro”, me pide si el mismo va a actuar a la izquierda o derecha del muro. Tildando una de las opciones, puedo también ver la ley de presiones. Debajo del botón “sin empujes”, se muestran las distintas opciones para fundar el muro. Ellas son: 1) Viga de cimentación. Es la opción a usar cuando se trabaja con plateas. También se puede usar como viga independiente. Se pide como dato el módulo de balasto y la tensión del terreno. 2) Zapata corrida. En este caso también me pide el módulo de balasto. La diferencia con la anterior es que se arma como zapata. 3) Con vinculación exterior. Es el caso que hay que usar cuando el resto de las columnas se fundan en zapatas o cabezales. Es el principio de vinculación exterior e interior que se explicó en columnas. 4) Sin vinculación exterior. Para realizar un apeo del muro en una viga. 47
El ingreso del muro se hace de igual manera que una viga. Por lo tanto, es importante evitar que se superponga con las mismas (en la misma alineación). Se aplican los mismos comandos que en vigas: editar, desplazar, información, etc. No es posible usar el comando prolongar.
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Próximo tema: losas 49
CYPECAD CURSO BÁSICO Unidad 5: Losas Autor:
Ing. Pablo Germán Brocca
Dpto. Técnico-CYPE Argentina
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Losas 51
Introducción de losas Para ingresar una losa, es necesario activar la oreja de entrada de vigas (parte inferior de la pantalla), y luego seleccionar en el menú superior el comando losas. Si no existen losas ingresadas anteriormente, sólo aparece disponible la opción “gestión de losas”. Al acceder a dicha opción, se despliega una pantalla con los distintos tipos de losas a ingresar. Es importante tener en cuenta que para poder ingresar una losa, es necesario que se haya formado un hueco (líneas punteadas cruzadas). De no ser así, es probable que no se haya cerrado bien el contorno, por lo que debe ser corregido. • Hueco: se puede ingresar uno sólo en los casos que ya exista una losa. Sirve para borrar una losa existente.
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•Losa unidireccional: es la losa de viguetas pretensadas. Una vez seleccionada este tipo de losa, se despliega una pantalla con las bibliotecas existentes. Se puede optar por alguna de ellas, como así también se pueden generar nuevas bibliotecas. A la derecha de la pantalla, están las opciones de generar una nueva biblioteca de losas, editar, copiar y borrar una existente. Al apretar el botón + (nueva), se muestra la pantalla para ingresar los datos de la serie de viguetas que formarán la losa. En ella deberé volcar los datos que me da el fabricante, como la altura de la losa, espesor de la capa de compresión, separación entreejes, etc. También deberé definir los momentos resistentes, debiendo seleccionar las opciones mayoradas (por metro o por vigueta). Para ingresar la losa, hago click dentro del contorno y luego selecciono la viga con respecto a la cual quiero que sea paralela la dirección.
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•Losa maciza: es la losa común. Los términos cruzada y unidireccional de métodos simplificados, no tienen sentido, debido a que el programa analizará la deformación real de la losa, y armará en consecuencia. Hay dos disposiciones: A) ortogonal a cualquiera de las vigas de borde. Por ejemplo en la figura se observa que haciendo click dentro de la losa y luego tocando la viga no ortogonal, el armado será paralelo a esta última. B) no ortogonal, como se observa en la losa de la derecha, donde se le dio una dirección de armado cualquiera. Es muy importante asegurar en el caso de balcones la continuidad del armado con la losa contigua. Para ello, hay que seleccionar la viga en común para definir la dirección del armado. En la figura se observa el error cometido al tener direcciones no coincidentes.
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•Losa Reticular: es la losa con casetones. Al seleccionar este tipo de losas, se despliega una pantalla con las bibliotecas existentes. Se puede optar por alguna de ellas, como así también se pueden generar nuevas bibliotecas. El proceso es similar al de losas unidireccionales. Esto es, una vez que se selecciona la losa reticular, aceptando o no las bibliotecas que vienen por defecto, se pasa a las opciones “nuevo casetón”, “editar casetón”,“copiar casetón” y “borrar casetón”. Al apretar “nuevo casetón” (símbolo +), muestra la pantalla de ingreso de datos. En ella se deberá definir entre otras cosas, el nombre de la biblioteca, si el casetón es perdido o recuperable, el número de piezas en que se puede dividir, las dimensiones del mismo, etc.
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•Losas de cimentación o plateas: para ingresar este tipo de losas, primero hay que ir a el grupo 0, donde se observan los arranques de las columnas. Luego definir el contorno de la platea con vigas de cimentación o con vigas de borde no estructural. Este tipo de losas requiere que las columnas se hayan ingresado sin vinculación exterior. La forma de ingreso es similar a la de una losa maciza. Sólo debo definir la tensión admisible del terreno y el módulo de balasto. En caso de tener que ingresar plateas de menos de 15 cm, es necesario modificar los recubrimientos, en datos de obra-por posición.
Una manera de ingresar en forma rápida una losa, es hacer doble click dentro del contorno definido por las vigas de borde y cercano a la viga con respecto a la cual quiero que sea paralela la dirección de armado. Para hacer un balcón, sin vigas de borde, hay que utilizar la viga de borde no estructural o límite. Es el mismo criterio que se debe adoptar en un entrepiso sin viga. Un hueco en la losa se hace con el mismo tipo de viga, definiendo luego en el contorno la opción hueco.
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Una vez ingresada la losa, en la pantalla de gestión de losa, debajo de entrar losa, se dispone de varias opciones para modificar los datos de las losas ingresadas. Entre ellos tenemos: •Cambiar punto de paso: se usa para losa de viguetas y casetonadas. Esta opción sirve para hacer pasar la vigueta por un punto determinado. La forma de hacerlo es seleccionando un punto interior de la losa y luego marcando el punto por donde quiero que pase la vigueta. •Cambiar disposición: Es para definir otra viga como referencia para considerar la dirección del armado. Cambiar disposición
•Datos de losas: me muestra toda la información de la losa seleccionada. •Copiar losa: me permite tomar los datos de una losa y asignarlos a las restantes.
Copiar losa 57
En el menú losas, está la opción armadura base. Al seleccionar la misma, me permite ingresar una armadura en toda la losa antes de calcular la obra. Tiene por finalidad, simplificar el armado, buscando que la losa tenga un armado uniforme, y poniendo refuerzos sólo en ciertos sectores de la misma.Para ingresar la armadura base, se debe seleccionar la opción y a continuación marcar las losas en las que se quiere poner (aquellas seleccionada quedan de color blanco). Aparece a continuación una pantalla donde se deben definir el diámetro y separación de la armadura y la posición dentro de la losa que tendrá dicha armadura (longitudinal, transversal, superior o inferior). La opción armadura predeterminada, me permite ingresar una armadura en cualquier parte de la losa antes de calcular, teniéndose en cuenta la misma en el momento de realizar el armado.
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Para modelar losas inclinadas seguiremos un procedimiento general que luego se ajustará a cada caso particular (techos inclinados, escaleras, rampas, etc).
PROCEDIMIENTO GENERAL PARA MODELAR LOSAS INCLINADAS 1-DEFINIMOS LOS BORDES DE LA LOSA Nos ubicamos en el nivel superior, inferior o en un nivel intermedio para ciertos casos de escaleras o rampas. Generamos los bordes de la losa con cualquiera de los tipos de viga disponibles.Cuando la losa a inclinar apoye sobre una viga en la cual descansa una losa horizontal en otro nivel, será necesario usar el concepto de “hacer viga comun”, según lo visto en el capitulo anterior.
Losas inclinadas 59
Paso 1:Nos ubicamos en el nivel donde vamos a generar la losa horizontal para luego inclinarla
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Paso 2: Ingresamos todas las vigas que no son comunes, o sea vigas reales, con las disponibles en CYPECAD 3D.
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Paso 3: En los dos bordes que no tienen viga necesitamos “hacer viga común” desde el nivel inferior.
Seleccionamos la viga que queremos hacer común, podemos seleccionar toda la viga o la mitad para el caso de una escalera. Cuando toquemos con el puntero del mouse la viga que queremos hacer común el programa nos mostrará la siguiente ventana. 62
Paso 4: Verificamos en el nivel superior tener todas las losas cerradas, a las vigas comunes el programa las marca con linea punteada.
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Paso 5: Vemos en la vista 3D que todavía no nos muestra las vigas en le último piso pero el programa ya las tiene en cuenta como vigas comunes.
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PROCEDIMIENTO GENERAL PARA MODELAR LOSAS INCLINADAS 2-INGRESAMOS EL TIPO DE LOSA Una vez definidos los bordes de la placa; ya sea con cualquiera de las vigas disponibles o mediante el uso de viga común; desde el menu “Losas” indicamos el tipo de losa a utilizar(losas macizas, unidireccionales, etc). Ingresado el tipo de losa podemos ver en la vista 3D que el borde definido como común no tiene hasta el momento ninguna viga, solo existe en un nivel. Luego que la losa se haya inclinado la viga común se ubicará para formar parte de la unión de las dos losas que esta soportando.
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Paso 1: Desde el menú losas definimos el tipo de losa a utilizar. Vemos la vista 3D.
Podemos ver que la viga del piso inferior se ubicó temporalmente en el último, cuando inclinemos las losas el programa automáticamente bajará las vigas, las columnas e inclinará las vigas laterales. 66
PROCEDIMIENTO GENERAL PARA MODELAR LOSAS INCLINADAS 3-DEFINIMOS UN PLANO INCLINADO A continuación creamos un plano inclinado que luego asignaremos a la losa generada en el paso anterior. Desde el menú “Grupos” en “Losas Inclinadas” definimos el plano inclinado mediante tres procedimientos distintos. En este ejemplo lo haremos mediante la opción “Tres puntos con desnivel”. A cada plano inclinado le damos el nombre que corresponda. En el menú mencionado anteriormente se ven solamente los planos inclinados definidos en cada grupo. Desde este menú podríamos generar un plano nuevo para darle un desnivel a una losa, para el caso de una losa baja, simplemente generando un plano nuevo e indicando el desnivel, positivo hacia arriba y negativo hacia abajo.
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Paso 1: En la opción “Losas inclinadas” del menú “Grupos” creamos el plano inclinado mediante 3 puntos con desnivel..
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Paso 2: Ubicamos en planta los 3 puntos que definen el plano y le damos una cota a cada uno. Podemos por ejemplo ubicar 2 puntos en línea con la viga cumbrera y darle cota +0 (estando en el último nivel), luego ubicamos un tercer punto sobre la viga común dándole una cota de –2.8 (para este ejemplo).
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Paso 3: Ubicados los tres puntos con sus cotas queda definido un plano inclinado nuevo. Todavía no está asignado a ninguna losa, por lo tanto aún no hay losas inclinadas.
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PROCEDIMIENTO GENERAL PARA MODELAR LOSAS INCLINADAS 4-ASIGNAMOS EL PLANO INCLINADO CREADO EN EL PUNTO 3) A LA LOSA MODELADA EN LOS PUNTOS 1) Y 2) Una vez definido el plano inclinado resta asignarlo a la losa que deseamos inclinar, mediante la opción “Asignar”. Con “Editar” podemos modificar la posición del plano inclinado, modificando las propiedades de los tres puntos que definen el plano. En el mismo menú y mediante el icono [+] agregamos todos los planos inclinados que sean necesarios en ese grupo. Ya sea inclinados o simplemente desniveles en losas bajas.
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Paso 1: Asignamos el plano inclinado a las losas que correspondan, vemos que cambian de color para planos distintos.
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Paso 2: Vemos la vista 3D para verificar que las losas a las cuales les asignamos el plano generado estén inclinadas.
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Paso 3: Generamos nuevos planos inclinados para asignar a las demás losas. Recordemos que en el caso de las losas que están a la derecha y centro (marcadas con un circulo rojo ) de este ejemplo, no necesitamos crear vigas comunes, dado que las losas se inclinan hasta una posición intermedia entre el nivel último donde nos encontramos y el anterior.
No hace falta generar un nivel adicional para estos casos.
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CURSO BÁSICO Unidad 6: Cargas especiales Autor:
Ing. Pablo Germán Brocca
Dpto. Técnico-CYPE Argentina
CYPECAD 76
Cargas especiales 77
Introducción de cargas Para analizar el estado de cargas a introducir a una estructura, es necesario tener en cuenta los pasos que se deben seguir:
CARGAS
HIPÓTESIS
COMBINACIONES
Es decir, que cualquier carga que se introduzca, debe siempre asociarse a una hipótesis, y en caso de ser necesario, modificar las combinaciones. Los tipos de cargas a introducir, los podemos agrupar según donde se definen dentro del programa: •VIENTO Y SISMO: se definen en el menú datos de obra (datos generales). Estos estados de carga, se asignan en forma automática a las hipótesis correspondientes. No hace falta generar una nueva.
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•S.C.U. (sobrecarga útil) y C.M. (carga muerta): estas cargas se definen en el menú plantas. Se asignan en forma automática a la hipótesis correspondiente. Cuando se ingresan las plantas, debo definir para cada una la sobrecarga útil y la carga muerta. Es importante remarcar que cuando se define la sobrecarga útil, se define para toda la planta. Por lo tanto, si por ejemplo ingreso un valor de 0,2 tn/m2, correspondientes a dormitorios, comedores, etc, deberé agregar sobrecargas adicionales en los lugares que por reglamento me exija un valor mayor (por ejemplo un balcón). Estas sobrecargas se definen en el menú cargas. Se deduce de todo esto, que la sobrecarga útil a ingresar debe ser la mínima de toda la planta. Con respecto a la carga muerta, debemos definir todo lo que se considere peso propio y que no forme parte de la estructura (pisos, contrapisos, cielorrasos, etc) 79
•
OTROS TIPOS DE CARGA:
a)
Cargas horizontales en columnas: en el menú columnas, se pueden definir cargas puntuales o uniformes actuantes en forma horizontal sobre las columnas. Este tipo de cargas, deben asignarse a una hipótesis en C.C.E. (conjunto de cargas especiales).
b)
Cargas en cabeza de columnas: en el menú columnas, se pueden agregar cargas axiles, momentos, o cortes en la cabeza de una columna. Hay que asignarla a una hipótesis al igual que las cargas horizontales. Esta opción es muy usada cuando se quiere transferir los esfuerzos de un elemento no calculado con el programa a la parte superior de la estructura. 80
c)
Empujes en muros: es posible definir empujes debido a sobrecargas actuantes sobre la superficie del terreno (uniformes, en faja, puntuales, etc.). Además se puede definir un nivel freático (sólo basta con ingresar la cota hasta la que actúa). Por otra parte, al definir las características del relleno, el programa considera en forma automática el empuje del terreno. Al igual que las carga anteriores, hay que asignarlos a una hipótesis.
d)
Cargas lineales, puntuales y superficiales: cuando está activada la oreja de entrada de vigas, en el menú superior se puede seleccionar la opción cargas. Con la misma, se pueden ingresar cargas lineales, puntuales y superficiales sobre cualquier elemento (columna, muro, viga o losa) en planta. Estas cargas deben asignarse a una hipótesis. 81
Cargas lineales: su uso más frecuente es para representar las cargas de mampostería. Conociendo el peso de la misma por metro, se selecciona este tipo de carga y se ingresa marcando el punto de inicio y el punto final. Es muy práctico tener un DXF con las mamposterías dibujadas, ya que luego sólo tendré que calcar sobre el mismo. Cargas puntuales: en caso de ingresar este tipo de carga sobre una losa, el programa no considerará el punzonado. Para que lo considere, es necesario poner un arranque de columna, e ingresar el valor de la carga correspondiente. El análisis de punzonado siempre se hace sobre el contorno de una columna. En caso de ingresar una carga puntual sobre una columna, es importante resaltar que el programa considera la excentricidad entre la misma y el centro geométrico, lo que genera un momento. 82
Cargas superficiales: para ingresar este tipo de cargas, una vez seleccionadas, hay que hacer click en los vértices que formarán la misma. Hay que apretar una sola vez por vértice. Para cerrar la superficie que definirá la carga, hay que apretar el botón derecho del mouse. El uso más frecuente para estas cargas es para las sobrecargas adicionales según el destino del local (por ejemplo, se puede observar en el gráfico inferior que en los balcones hay una sobrecarga adicional de 0.3 tn/m2, que complementan los 0.2 tn/m2 que se definieron en las plantas). Otro uso, es cuando se agregan pesos propios en losas bajas. Como se observa en la figura, según a que hipótesis pertenezca, cambia el color de las cargas (amarilla peso propio y blanca para sobrecarga) 83
Una vez ingresadas las cargas puntuales, lineales o superficiales, en la parte inferior del menú cargas se despliegan una serie de opciones que describimos a continuación: Editar: me permite seleccionar una carga y modificar su valor o la hipótesis a la que está asignada. Para poder modificar una carga lineal, es necesario que esté seleccionada este tipo de carga (idem para las otras). Asignar: es un comando muy útil cuando tengo que variar un conjunto de cargas (en valor o hipótesis). Por ejemplo, si había ingresado toda la mampostería interior con 0.34, y necesito llevarla a 0.5. Borrar: se puede borrar cada carga directamente, o hacer una ventana y borrar varias a la vez.
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Mover: es un comando muy útil cuando la carga no queda en el lugar correcto. En el caso de cargas lineales, puedo seleccionar un extremo y moverlo, y a continuación seleccionar el otro. Esto también me permite cambiar el largo de la carga. En el caso de cargas superficiales, puedo mover los vértices de las mismas. Este comando se usa con mucha frecuencia, cuando al calcular la estructura nos avisa que hay cargas fuera de planta. Este aviso no es un error de cálculo, sino que me advierte que las cargas mencionadas no están siendo tenidas en cuenta.
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