Cype 3 d exemplo

IMPORTANTE: ESTE TEXTO REQUIERE SU ATENCIÓN Y SU LECTURA
La información contenida en este documento es propiedad de CYPE Ingenieros, S.A. y no puede ser reproducida ni transferida total o
parcialmente en forma alguna y por ningún medio, ya sea electrónico o mecánico, bajo ningún concepto, sin la previa autorización escri-
ta de CYPE Ingenieros, S.A. La infracción de los derechos de propiedad intelectual puede ser constitutiva de delito (arts. 270 y sgts. del
Código Penal).
Este documento y la información en él contenida son parte integrante de la documentación que acompaña a la Licencia de Uso de los
programas informáticos de CYPE Ingenieros, S.A. y de la que son inseparables. Por consiguiente está amparada por sus mismas condi-
ciones y deberes.
No olvide que deberá leer, comprender y aceptar el Contrato de Licencia de Uso del software del que es parte esta documentación antes
de utilizar cualquier componente del producto. Si NO acepta los términos del Contrato de Licencia de Uso, devuelva inmediatamente el
software y todos los elementos que le acompañan al lugar donde lo adquirió para obtener un reembolso total.
Este manual corresponde a la versión del software denominada por CYPE Ingenieros, S.A. como Nuevo Metal 3D. La información conte-
nida en este documento describe sustancialmente las características y métodos de manejo del programa o programas a los que acom-
paña. La información contenida en este documento puede haber sido modificada posteriormente a la edición mecánica de este libro sin
previo aviso. El software al que acompaña este documento puede ser sometido a modificaciones sin previo aviso.
CYPE Ingenieros, S.A. dispone de otros servicios entre los que se encuentra el de Actualizaciones, que le permitirá adquirir las últimas
versiones del software y la documentación que le acompaña. Si Ud. tiene dudas respecto a este escrito o al Contrato de Licencia de Uso
del software o quiere ponerse en contacto con CYPE Ingenieros, S.A., puede dirigirse a su Distribuidor Local Autorizado o al
Departamento Posventa de CYPE Ingenieros, S.A. en la dirección:
Avda. Eusebio Sempere, 5 · 03003 Alicante (España) · Tel: +34 965 92 25 50 · Fax: +34 965 12 49 50 · www.cype.com
© CYPE Ingenieros, S.A.
1ª Edición (julio, 2007)
Editado e impreso en Alicante (España)

1. Ejemplo práctico. Nuevo Metal 3D . . . . . . . . . . . .1
1.1. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1.2. Generador de pórticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1.2.1. Cargas que genera el programa . . . . . . . . . . . .5
1.2.1.1. Hipótesis de viento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
1.2.1.2. Hipótesis de nieve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
1.3. Nuevo Metal 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
1.3.1. Introducción de nudos y barras . . . . . . . . . . . .11
1.3.1.2. Ocultar/visualizar planos . . . . . . . . . . . . . . .11
1.3.1.3. Introducción de barras y acotación . . . . . .11
1.3.2. Descripción de nudos y barras . . . . . . . . . . . .17
1.3.3. Disposición de perfiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
1.3.4. Agrupación de barras iguales . . . . . . . . . . . . .19
1.3.5. Asignación de material . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
1.3.6. Coeficientes de empotramiento . . . . . . . . . . . .20
1.3.7. Hipótesis de cargas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
1.3.7.1. Añadir hipótesis de carga . . . . . . . . . . . . . .20
1.3.7.2. Cargas del forjado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
1.3.7.3. Cargas de viento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
1.3.8. Pandeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
1.3.9. Pandeo lateral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
1.3.10. Cálculo y dimensionado de la estructura . . . .24
1.3.10.1. Dimensionamiento de tirantes . . . . . . . . .24
1.3.10.2. Dimensionamiento de uniones . . . . . . . . .26
1.3.10.3. Comprobación de barras . . . . . . . . . . . . .32
1.3.10.4. Consulta de esfuerzos y tensiones . . . . . .32
1.3.11. Placas de anclaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
1.3.12. Cimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
Nuevo Metal 3D - Ejemplo práctico 3
CYPE Ingenieros
1.3.12.1. Introducción de zapatas . . . . . . . . . . . . . .34
1.3.12.2. Introducción de vigas de atado . . . . . . . .35
1.3.12.3. Definición de datos previos al
dimensionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
1.3.12.4. Dimensionamiento y comprobación
de la cimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
1.3.12.5. Igualación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
1.3.13. Salida de resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
1.3.13.1. Planos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
1.3.13.2. Listados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

CYPE Ingenieros
1.2. Generador de pórticos
Para el dimensionamiento de las correas de cubierta y la
generación de las cargas al Nuevo Metal 3D, se emplea-
rá el programa Generador de pórticos de CYPE
Ingenieros.
En Generador de pórticos cree una obra nueva, llámela
“Nave_01” e introduzca una descripción.
Fig. 1.1
A continuación, complete los campos de la ventana Datos
obra como muestra la Fig. 1.2 (el número de vanos de que
consta la nave, en este caso 8, la separación entre ellos de
5 m, el peso del material de cubrición, la normativa para la
generación de cargas de viento y de nieve).
Fig. 1.2
1.1. Descripción
Con este ejemplo se realizará el cálculo y dimensiona-
miento de una nave industrial de las siguientes caracterís-
ticas: 40 m de longitud y 20 m de anchura. Se resolverá
mediante 9 pórticos espaciados 5 m entre sí, con unas
alturas en cumbrera de 10 m y de 8 m en los laterales. En
el interior de la nave se dispondrá de un forjado para ofici-
nas a 4 m de altura. La nave constará de dos huecos de
6´5 en el lateral derecho y uno en el izquierdo de las mis-
mas dimensiones.
El primer paso a seguir es determinar las hipótesis de car-
gas actuantes sobre la estructura.
• Cargas permanentes:
· Peso propio de las correas IPE.
· Material de cubrición (panel sándwich de 80 mm y
0.24 kN/m2).
· Peso propio del forjado de viguetas de hormigón
(25+5): 3.7 kN/m2.
· Solado: 1.2 kN/m2.
• Sobrecargas de uso:
· Según la tabla 3.1 del CTE.DB-SE AE la sobrecar-
ga correspondiente a una categoría de uso B
(zonas administrativas) es de 2 kN/m2.
• Acción del viento:
· Según CTE.DB-SE AE: Zona B, zona urbana en
general, industrial o forestal IV.
• Sobrecarga de nieve:
· Según CTE.DB-SE AE: Zona climática 5, altitud
topográfica 0 m, exposición al viento normal.
1. Ejemplo práctico. Nuevo Metal 3D

Complete los datos de la ventana de viento, pulsando el
icono que corresponda (Fig. 1.2). Seleccione la zona
eólica B, el grado de aspereza IV y especifique los huecos
que hay en las fachadas y la altura del centro geométrico
de los mismos para determinar la presión interior. También
debe especificar si estos huecos permanecerán abiertos
permanentemente o no; ya que el programa, en el caso de
que sean huecos que se puedan cerrar, generará dos nue-
vas hipótesis para cada acción de viento: una combinan-
do la presión exterior con la máxima presión interna, en el
caso que los huecos de sotavento se cierren; y la otra con
la máxima succión en el caso que sean los huecos a bar-
lovento los que permanezcan cerrados. En este ejemplo
seleccione huecos permanentemente abiertos.
Fig. 1.3
Complete los datos del diálogo de nieve, pulsando el
icono correspondiente (Fig. 1.2).
Fig. 1.4
2 Estructuras
Una vez se han definidos los datos generales del proyec-
to, pase a definir la geometría del pórtico para, posterior-
mente, realizar la selección y el dimensionamiento de las
correas de cubierta. Se creará un pórtico a 2 aguas; com-
plete los datos geométricos del mismo pulsando sobre las
cotas podrá modificarlas. En el menú desplegable Tipo de
cubierta deje el pórtico rígido para este ejemplo.
Fig. 1.5
Fig. 1.6
CYPE Ingenieros

Una vez aceptado el diálogo, en la pantalla general del
programa aparecerá el pórtico descrito anteriormente.
Para cualquier rectificación o cambio, pulse dentro del
dibujo del pórtico con el botón principal del ratón (Fig. 1.6).
En esta obra de ejemplo el material de cerramiento lateral
será para paneles de hormigón aligerados, por lo que
debe especificar que hay muro en los laterales, ya que, en
el caso contrario, no generará las cargas de viento en los
laterales de la nave. Para ello, pulse fuera del pórtico en el
lateral en el que desea añadir el muro, seleccione la
opción Muro lateral del menú e indique 8 m para la altu-
ra del muro. A continuación, active la casilla Arriostra el
pilar a pandeo, pero no active la casilla Autoequilibrado,
con lo que se trasmitirán las cargas de presión del viento
a los pilares de la fachada de la nave.
Fig. 1.7
Fig. 1.8
Realice este proceso de nuevo, pero sobre el lateral dere-
cho, con lo que quedarán ambos muros reflejados en pan-
talla.
Fig. 1.9
Siga ahora con el dimensionamiento de las correas de la
cubierta, para ello seleccione la opción Selección de
correas en cubierta y laterales del menú Datos obra.
En la ventana que se muestra especifique el límite de fle-
cha que debe verificar, el número de vanos que cubre la
correa y el tipo de fijación. En el apartado tipo de perfil
pulse en el botón con el nombre del perfil y seleccione
Laminado en el desplegable de material; y, como serie de
perfiles, IPE. Pulse Aceptar.
Fig. 1.10
CYPE Ingenieros

Fig. 1.11
Una vez seleccionado el perfil tipo IPE para las correas de
cubierta, dispone de tres opciones para su optimización.
Fig. 1.12
4 Estructuras
El primero optimiza el perfil para la separación selecciona-
da, en este caso el programa irá verificando todos los per-
files de la serie para la separación entre correas elegida.
El segundo tipo optimiza las separaciones entre correas
para el perfil seleccionado.
Por último, dispone de la optimización de perfil y separa-
ción, en la que debe especificar la separación mínima y
máxima a comprobar, así como el incremento de separa-
ción para cada iteración. Como resultado aparecerá un lis-
tado en el que se muestra el perfil, el peso superficial de
las correas y la separación, y que indica con un símbolo de
prohibido aquellas que no cumplen. Para seleccionar un
perfil de la lista debe realizar un doble clic de ratón sobre
la fila en la que se encuentra, con lo que quedará marca-
da en color azul y, al aceptar el diálogo, se incorporará a la
obra. A la hora de elegir debe comprobar que la separa-
ción seleccionada es válida para el tipo de panel sándwich
con el que se va a ejecutar el proyecto; en este ejemplo
cambie a 1.40 m.
Fig. 1.13
Una vez seleccionadas las correas de cubierta puede
exportar los datos al Nuevo Metal 3D. Para ello, seleccio-
ne la opción Exportar al Nuevo Metal 3D del menú
Datos obra. Debe indicar el número de pórticos y el tipo
de apoyo a generar, y si la generación de coeficientes de
pandeo es para pórticos traslacionales o intraslacionales
(como en este caso se introducirán cruces de arriostra-
mientos posteriormente en el Nuevo Metal 3D, seleccio-
CYPE Ingenieros

CYPE Ingenieros
ne la generación de pandeo para pórticos intraslaciona-
les). En el caso de que la normativa de viento tenga distin-
tas zonificaciones en la cubierta, como el CTE.DB-SE AE,
la agrupación de planos en la generación no está habilita-
da, puesto que las cargas no son simétricas en la nave, y se
podrían cometer errores al agrupar planos con cargas dife-
rentes, llegando a quedar del lado de la inseguridad.
Fig. 1.14
1.2.1. Cargas que genera el programa
El programa generará la hipótesis de Cargas permanen-
tes, las de viento y las de nieve.
1.2.1.1. Hipótesis de viento
En la nave el viento puede soplar por las cuatro direccio-
nes 0º, 90º, 180º y 270º.
Fig. 1.15
Esto significa que como mínimo existirán cuatro hipótesis
de viento. La cubierta del presente ejemplo forma un ángu-
lo con la horizontal de 11.31º. Entrando en la tabla D4 del
CTE puede observar que, para esa inclinación, en la
cubierta se generan dos situaciones de carga, lo que impli-
ca que las hipótesis Viento a 0º o Viento a 180º se dupli-
can para poder contemplar estas situaciones.
Observe las cargas que genera y las que debe completar
en el Nuevo Metal 3D.

6 Estructuras
CYPE Ingenieros
Hipótesis de viento a 0º situación 1
Para los paramentos verticales tome una z igual a la media
de la altura del paramento.
z = 4 m
Según el grado de aspereza de la tabla D.2. dispone de los
siguientes valores:
k = 0.22
L = 0.3
z = 5
Para la cubierta tome la altura media expuesta al viento,
en la cubierta.
z = 9 m
Según la tabla D.1 obtendrá los valores del coeficien-
te de presión exterior.
= × + × ® =e eC F (F 7 k) C 1.712
( )é ù æ ö= × ® = × =ê ú ç ÷
è øê úë û
n n
MAX z,Z 9F k L F 0.22 L 0.748
L 0.3
= × + × ® =e eC F (F 7 k) C 1.336
( )é ù æ ö= × ® = × =ê ú ç ÷
è øê úë û
n n
MAX z,Z 5F k L F 0.22 L 0.6189
L 0.3
Interpolando entre los valores de la tabla para un elemen-
to expuesto con un área >10m2 y una esbeltez 0.5.
Zona Cpe Ce qb qe
A -1.2 1.336 0.45 -0.721
B -0.8 1.336 0.45 -0.481
C -0.167 1.336 0.45 -0.100
D 0.733 1.336 0.45 0.441
E -0.367 1.336 0.45 -0.221

CYPE Ingenieros
Presión interior
Cuando el viento sopla en la dirección 0º la relación de los
huecos a sotavento y la totalidad de huecos es de 0.665,
interpolando en la tabla 3.5 obtendrá el Cpi.
Con la altura media de los huecos se calcula el coeficien-
te de exposición (Ce) y se obtiene la presión interior.
Cuando el viento sopla con en la dirección 180º la relación
de los huecos a sotavento y la totalidad de huecos es de
0.3325.
Para la hipótesis de viento a 90º o 270º se considera que
la totalidad de los huecos están a sotavento, con lo que la
presión interior será:
Cpi Ce qb qi
-0. 5 1.336 0.45 -0.301
CCppii CCee qqbb qqii
0. 367 1.336 0.45 0.221
Cpi Ce qb qi
-0.0652 1.336 0.45 -0.039
Cargas en cubierta
Interpole en la tabla D.4 para obtener el coeficiente de pre-
sión exterior, en cada zona de la cubierta y para cada una
de las dos situaciones.

8 Estructuras
CYPE Ingenieros
• 1ª Situación
• 2ª Situación
Las cargas totales que generará el programa para la hipó-
tesis de viento corresponderán a la diferencia de la presión
exterior (qe) y la presión interior en cada una de las zonas.
El programa, al desconocer el número de pilares que hay
en los muros piñón, no genera las cargas en las zonas que
afecten a estos dos muros, por lo que hay que añadirlas
manualmente en el programa Nuevo Metal 3D. En las
siguientes tablas se indican los valores de las presiones
generados por el programa, estos corresponden con los
valores sombreados.
Zona Cpe Ce qb qe
F 0.126 1.712 0.45 0.097
G 0.126 1.712 0.45 0.097
H 0.126 1.712 0.45 0.097
I -0.2214 1.712 0.45 -0.171
J -0.2214 1.712 0.45 -0.171
Zona Cpe Ce qb qe
F -1.1952 1.712 0.45 -0.921
G -0.9476 1.712 0.45 -0.730
H -0.4107 1.712 0.45 -0.316
I -0.1786 1.712 0.45 -0.138
J -0.557 1.712 0.45 -0.429
Hipótesis de viento en dirección 0º - Situación 1
ZZoonnaa CCppee CCee qqbb qqee qqii qqee--qqii [kN/m2
]
A -1.2 1.336 0.45 -0.721 -0.039 -0.682
B -0.8 1.336 0.45 -0.481 -0.039 -0.442
C -0.167 1.336 0.45 -0.100 -0.039 -0.061
D 0.733 1.336 0.45 0.441 -0.039 0.480
E -0.367 1.336 0.45 -0.221 -0.039 -0.182
F -1.1952 1.712 0.45 -0.921 -0.039 -0.882
G -0.9476 1.712 0.45 -0.730 -0.039 -0.691
H -0.4107 1.712 0.45 -0.316 -0.039 -0.277
I -0.1786 1.712 0.45 -0.138 -0.039 -0.099
J -0.557 1.712 0.45 -0.429 -0.039 -0.390
]
A -1.2 1.336 0.45 -0.721 -0.039 -0.682
B -0.8 1.336 0.45 -0.481 -0.039 -0.442
C -0.167 1.336 0.45 -0.100 -0.039 -0.061
D 0.733 1.336 0.45 0.441 -0.039 0.480
E -0.367 1.336 0.45 -0.221 -0.039 -0.182
F 0.126 1.712 0.45 0.097 -0.039 0.136
G 0.126 1.712 0.45 0.097 -0.039 0.136
H 0.126 1.712 0.45 0.097 -0.039 0.136
I -0.2214 1.712 0.45 -0.171 -0.039 -0.132
J -0.2214 1.712 0.45 -0.171 -0.039 -0.132
Zona CCppee CCee qqbb qqee qqii qqee--qqii [kN/m2
]
A -1.2 1.336 0.45 -0.721 0.221 -0.942
B -0.8 1.336 0.45 -0.481 0.221 -0.702
C -0.167 1.336 0.45 -0.100 0.221 -0.321
D 0.733 1.336 0.45 0.441 0.221 0.220
E -0.367 1.336 0.45 -0.221 0.221 -0.442
F -1.1952 1.712 0.45 -0.921 0.221 -1.142
G -0.9476 1.712 0.45 -0.730 0.221 -0.951
H -0.4107 1.712 0.45 -0.316 0.221 -0.537
I -0.1786 1.712 0.45 -0.138 0.221 -0.359
J -0.557 1.712 0.45 -0.429 0.221 -0.650

CYPE Ingenieros
]
A -1.2 1.336 0.45 -0.721 0.221 -0.942
B -0.8 1.336 0.45 -0.481 0.221 -0.702
C -0.167 1.336 0.45 -0.100 0.221 -0.321
D 0.733 1.336 0.45 0.441 0.221 0.220
E -0.367 1.336 0.45 -0.221 0.221 -0.442
F 0.126 1.712 0.45 0.097 0.221 -0.124
G 0.126 1.712 0.45 0.097 0.221 -0.124
H 0.126 1.712 0.45 0.097 0.221 -0.124
I -0.2214 1.712 0.45 -0.171 0.221 -0.392
J -0.2214 1.712 0.45 -0.171 0.221 -0.392
Para determinar las presiones de viento a 90º o 270º
se interpola en la tabla D.4.b en cada una de las zonas
de presión en cubierta.

10 Estructuras
1.2.1.2. Hipótesis de nieve
El programa determinará la sobrecarga de nieve en fun-
ción de la altitud y de la zona climática de invierno, interpo-
lando los valores que se presentan en la tabla E.2 del CTE.
DB-SE AE.
En este ejemplo la carga será 0.2 kN/m2, exportando una
carga en cada pórtico de:
El programa aplica lo expuesto en el punto 4º del aparta-
do 3.5.3 del CTE.DB-SE AE, en el que se indica que hay
que hacer distribuciones asimétricas de cargas debido al
transporte de la misma por el efecto del viento, debiendo
considerar un lado cargado y el otro con la mitad de la
carga; por esta razón aparecen tres hipótesis de sobrecar-
ga de nieve al exportar al Nuevo Metal 3D.
( )= × × ® = 2n nq 0.2 cos 11.31 5 q 0.981 kN/m
CYPE Ingenieros
Hipótesis de viento en dirección 90º
]
A -1.2 1.336 0.45 -0.721 -0.301 -0.420
B -0.8 1.336 0.45 -0.481 -0.301 -0.180
C -0.5 1.336 0.45 -0.3006 -0.301 0.004
D 0.733 1.336 0.45 0.441 -0.301 0.742
E -0.367 1.336 0.45 -0.221 -0.301 0.080
F -1.411 1.712 0.45 -1.087 -0.301 -0.786
G -1.3 1.712 0.45 -1.002 -0.301 -0.701
H -0.637 1.712 0.45 -0.491 -0.301 -0.190
I -0.537 1.712 0.45 -0.414 -0.301 -0.113
Hipótesis de viento en dirección 270º
]
A -1.2 1.336 0.45 -0.721 -0.301 -0.420
B -0.8 1.336 0.45 -0.481 -0.301 -0.180
C -0.5 1.336 0.45 -0.3006 -0.301 0.00
D 0.733 1.336 0.45 0.441 -0.301 0.742
E -0.367 1.336 0.45 -0.221 -0.301 0.080
F -1.411 1.712 0.45 -1.087 -0.301 -0.786
G -1.3 1.712 0.45 -1.002 -0.301 -0.701
H -0.637 1.712 0.45 -0.491 -0.301 -0.190
I -0.537 1.712 0.45 -0.414 -0.301 -0.113

1.3. Nuevo Metal 3D
1.3.1. Introducción de nudos y barras
Al aceptar el diálogo solicitará un nombre para la estructu-
ra del Nuevo Metal 3D. Tras validar esta ventana aparece-
rá la estructura generada con sus cargas en el programa
Nuevo Metal 3D.
Fig. 1.16
1.3.1.2. Ocultar/visualizar planos
Para facilitar el trabajo con el programa es recomendable
ocultar las líneas de referencia, para ello realice dos ope-
raciones.
Primero, con la opción Mostrar/Ocultar planos del menú
Planos, seleccione Ocultar y, tras aceptar el diálogo,
seleccione todos lo nudos en los que desea ocultar sus
líneas de referencia y, a continuación, pulse con el botón
derecho del ratón para validar la selección, si posterior-
mente necesitara activar las líneas de referencia de los pla-
nos, puede usar la misma opción pero activando Mostrar.
La segunda operación necesaria será desactivar la opción
Mostrar/Ocultar planos nuevos, de esta forma, al intro-
ducir nudos nuevos en la obra, no se visualizarán los pla-
nos asociados al nudo.
1.3.1.3. Introducción de barras y acotación
A continuación se introducirán las barras que sustentan el
forjado interior de la nave, así como los pilares de fachada
del muro piñón. Realice los siguientes pasos:
1º Active los planos de aquellos nudos que sirvan de
apoyo, en este caso, el apoyo inferior izquierdo y el
nudo de cumbrera del muro piñón.
Fig. 1.17
CYPE Ingenieros

Fig. 1.18
2º Con la opción Nuevo del menú Nudo introduzca los
tres nudos capturando la línea de referencia del nudo
inferior izquierdo. Recuerde que para realizar esta ope-
ración debe tener activadas Más cercano e
Intersección de la opción Referencias a objetos de
la parte superior del menú .
Fig. 1.19
12 Estructuras
Introduzca el primer punto entre las dos líneas de referen-
cia del apoyo y de la cumbrera; el segundo, capturando la
intersección de la línea de referencia del nudo de la cum-
brera con la del apoyo izquierdo; y, el último, entre las líne-
as de cumbrera y apoyo derecho.
Fig. 1.20
Para ubicarlos en su coordenada exacta, emplee Añadir
de la opción Cotas del menú Planos. Introduzca el valor
de la cota a asignar, en este caso, 5 m y vaya marcando
las líneas de referencia del nudo del apoyo y el primer
nudo nuevo, luego, vuelva a marcar el nudo nuevo que
acaba de acotar y siguientes, y así hasta acotarlos todos.
Fig. 1.21 Fig. 1.22
CYPE Ingenieros

Fig. 1.23
Fig. 1.25
La otra forma de introducir los nudos es seleccionar, en la
opción Configuración de Capturas , la pestaña
Acotación. Allí active el campo Editar la acotación, de
esta forma el programa solicitará el valor de la cota cada
vez que introduzca una barra o nudos dentro de barras.
Fig. 1.26
Una vez posicionados los nudos, con la opción Nueva del
menú Barra hay que levantar los pilares desde estos
nudos. Para facilitar la operación es conveniente que
seleccione una vista 2D del plano que contiene al muro
piñón.
CYPE Ingenieros
Fig. 1.24

14 Estructuras
Fig. 1.28
Repita este proceso en los dos muros piñón hasta introdu-
cir todos los pilares de ambos muros.
Fig. 1.29
CYPE Ingenieros
Creación de vistas nuevas
Para la creación de ventanas con vistas nuevas de la
estructura debe emplear la opción Abrir nueva del menú
Ventana. Seleccione la Vista 2D, y marque tres nudos no
alineados que estén contenidos en el plano en el que
desea trabajar.
Al mover el cursor por la ventana de la vista 2D se mues-
tra sombreado el plano de trabajo en la ventana 3D.
Fig. 1.27
Ahora trabajando en la vista 2D comience a levantar las
barras desde los nudos introducidos anteriormente hasta
el dintel. Para ello, aproxímese al nudo hasta que cambie
a color cian (elemento capturado), pulse con el botón
izquierdo del ratón y acérquese a la intersección de la línea
de referencia del nudo con la barra del dintel hasta que
salga el símbolo de captura intersección, y complete la
introducción pulsando de nuevo con el botón izquierdo del
ratón. Para terminar, pulse con el botón derecho para
poder seleccionar otro nudo origen de la siguiente barra,
en el caso contrario siga introduciendo las barras respec-
to al último nudo marcado.

A continuación se introducirá la viga sobre la que apoya el
forjado. Para ello vuelva a trabajar sobre la vista 2D del
muro piñón, pulse en el menú Ventana y, a continuación,
seleccione esta vista. Con la opción Nueva del menú
Barra activada, coloque el cursor sobre el pilar izquierdo
del pórtico (Fig. 1.30) e introduzca como valor 4 m, con lo
que el primer nudo quedará introducido. Ahora acérquese
con el cursor al pilar derecho del pórtico y capturando la
intersección de la línea de referencia del nudo anterior con
el pilar derecho se introducirá el último nudo. Es importan-
te, cuando se introduce una barra que se intersecta con
otras, tener activada la opción Generar nudos en pun-
tos de corte del menú Barra, ya que en caso contrario el
programa interpreta que la barra introducida no toca los
pilares intermedios.
Fig. 1.30
Piezas
Vuelva de nuevo a trabajar sobre la vista 3D. Para ello,
seleccione dicha vista del menú Ventanas y cree una
nueva vista de segundo pórtico para terminar la definición
de la zona del forjado.
CYPE Ingenieros
También es importante, a la hora de introducir barras, hacerlo
sólo de las barras que realmente se van a ejecutar en obra. Es
decir, si se va a construir la viga del forjado de una sola pieza
de 20 m que se apoya en los pilares intermedios, se introducirá
la barra de pilar extremo a pilar extremo; de esta forma, el pro-
grama interpreta que toda esta barra es una pieza, con lo que
a la hora de describir la barra, los coeficientes de empotra-
miento dados se aplicarán a la pieza. Si, por el contrario, se
van a ejecutar en obra 4 barras de 5 m, debe introducir 4
barras de pilar a pilar.
Si se ha introducido una pieza por error, cuando lo que se
debían introducir eran barras independientes, se puede subsa-
nar empleando la opción Crear Pieza del menú Barra.
Entonces marque nudo inicial y final de una de las barras que
componen la pieza creada por error y valide la nueva pieza
pulsando con el botón derecho del ratón; automáticamente, el
programa romperá la pieza original en cuatro piezas/barras
independientes unas de otras.
Fig. 1.31

Introduzca la viga desde el pilar izquierdo al derecho a 4 m
de altura.
Fig. 1.32
Introduzca ahora los 3 pilares hasta la viga introducida.
Fig. 1.33
16 Estructuras
De nuevo, trabaje sobre la Vista 3D para la introducción de
las barras que atan transversalmente a las vigas del forja-
do con el muro piñón.
Fig. 1.34
Realice el mismo proceso para atar la cubierta de los dos
muros piñones con su pórtico interior más cercano.
Fig. 1.35
CYPE Ingenieros

Tirantes
Ahora introduzca diagonales de arriostramiento que aten a
los pórticos extremos. Para ello, debe acordarse de desac-
tivar la opción Generar nudos en puntos de corte del
menú Barra , ya que lo que se pretende es que se
generen las barras totalmente independientes entre sí.
Fig. 1.36
Por último, introduzca las vigas que forman los huecos en
los pórticos laterales, a 6 m desde el suelo, y la viga que
arriostra la cabeza de los pilares.
Fig. 1.37
1.3.2. Descripción de nudos y barras
Una vez introducidas las barras, pase a describir los apo-
yos (vinculaciones exteriores) de los pilares nuevos, el
resto ya vienen descritos por el Generador de pórticos.
Para ellos, utilice la opción Vinculación exterior del menú
Nudo: seleccione uno a uno (o con ventana de captura)
todos los nudos que faltan por describir su tipo de vincu-
lación exterior. Una vez seleccionados todos, pulse con el
botón derecho del ratón y se abrirá el diálogo Vinculación
exterior donde debe indicar el empotramiento.
Fig. 1.38
CYPE Ingenieros

El siguiente paso es describir el tipo de perfil que se va a
asignar a las barras, así como el material de las mismas.
Para ello, emplee la opción Describir perfil del menú
Barra, primero seleccione los pilares de los pórticos, y una
vez seleccionados pulse con el botón derecho para indicar
el tipo de perfil.
Fig. 1.39
Seleccione los perfiles de Acero Laminado y pulse en el
botón Perfil para seleccionar de partida un IPE-300.
Fig. 1.40
18 Estructuras
A continuación, describa de la misma manera los dinteles
de los pórticos centrales, las vigas de los forjados como
IPE-240 y las vigas de arriostramiento de pórticos IPE-160.
Por último, seleccione las cruces de arriostramiento y
pulse en la opción Tirante de la descripción de barras.
Está opción es válida siempre y cuando las barras selec-
cionadas cumplan las siguientes premisas:
• Las barras descritas como tirantes forma parte de una
rigidización en forma de cruz de San Andrés, enmarca-
da en sus cuatro bordes, o en tres si la rigidización
llega a dos apoyos exteriores.
• El programa sólo considerará estas barras trabajando
a tracción, por lo que no permite asignar coeficientes
de pandeo ni de empotramiento.
• No se pueden introducir cargas sobre ellas.
En este ejemplo se definirán los tirantes como ø16. Para
diferenciar estas barras del resto, el programa las dibuja
en color azul.
Fig. 1.41
CYPE Ingenieros

1.3.3. Disposición de perfiles
El siguiente paso es la descripción de la disposición de las
barras, es decir, se indica el ángulo y el enrase correcto
que van a tener en la obra. Comience por los pilares inter-
medios de los muros piñón.
Activada la opción Describir disposición del menú Barra
seleccione primero los pilares de los muros, tras pulsar
con el botón derecho del ratón, seleccione en el apartado
Ángulo de giro la opción Giro a 90º.
Fig. 1.42
1.3.4. Agrupación de barras iguales
Las cargas de viento, debido a que los huecos de la nave
no son simétricos, dan como resultado unas cargas de
presión no simétricas; por lo que el dimensionamiento de
las barras tras el cálculo puede no ser simétrico. Para evi-
tar esto, es necesario emplear la opción Agrupar del
menú Barra.
Seleccione todos los pilares IPE-300 de los pórticos y
pulse con el botón derecho para validar la agrupación.
Fig. 1.43
De esta forma, se quedarán agrupadas y, cuando se reali-
ce alguna acción sobre uno de los pilares de la agrupa-
ción, se verá reflejada en todos.
Realice el mismo proceso con las vigas IPE-300 de los
pórticos. Agrupe también los pilares IPE-240 del muro
piñón así como las vigas IPE-240 y pilares IPE-220 del for-
jado de oficinas, y todas las vigas de arriostramiento entre
pórticos IPE-160.
1.3.5. Asignación de material
Una vez descritas las barras, se indica el material. Para
realizar esta operación, emplee la opción Describir mate-
rial del menú Barra. A continuación, abra una ventana de
captura con todas las barras de la estructura, pulse con el
botón derecho y asígneles el material S-275.
CYPE Ingenieros

Fig. 1.44
1.3.6. Coeficientes de empotramiento
El siguiente paso a realizar es articular los extremos de las
barras de arriostramientos entre pórticos. Para ello emplee
la opción Coeficientes de empotramiento del menú
Barra. Seleccione las barras y, pulsando con el botón
derecho, introduzca el coeficiente de empotramiento 0 en
ambos planos, tanto en el origen como en el extremo de
las barras.
Fig. 1.45
20 Estructuras
Fig. 1.46
Las vigas del forjado que se unen al alma de los pilares se
articularán también. Las vigas de los extremos del pórtico
del muro piñón que contiene al forjado estarán empotra-
das a los pilares exteriores y articuladas a los interiores, es
decir, se dará coeficiente de empotramiento 0 en el origen
y 1 en el extremo dependiendo de sentido de la barra. La
forma de distinguir el origen de extremo es fijándose en los
ejes de la sección del perfil que se dibuja en cada barra, el
sentido de la flecha del eje X (rojo ) apunta al extremo de
la barra.
1.3.7. Hipótesis de cargas
Una vez descrita la geometría, continúe completando las
hipótesis de cargas que faltan por añadir a las proporcio-
nadas por el Generador de pórticos.
1.3.7.1. Añadir hipótesis de carga
Para añadir o modificar hipótesis debe emplear la opción
Acciones de menú Obra. El Generador de pórticos ha
generado 1 hipótesis de Cargas permanentes, 6 hipótesis
CYPE Ingenieros

de viento y 3 de sobrecarga de Nieve. Como en este ejem-
plo se ha añadido un forjado para oficinas, debe crear una
nueva hipótesis de Sobrecarga de Uso; para ello, en el
diálogo de acciones pulse sobre el botón Hipótesis adi-
cionales y, a continuación, pulse en el botón para editar
las hipótesis de Sobrecarga y añada la hipótesis de
sobrecarga de uso.
Fig. 1.47
1.3.7.2. Cargas del forjado
Una vez creada la hipótesis de Sobrecarga de Uso, se
introducen las cargas de dicha hipótesis. Con la opción
Hipótesis vista del menú Carga, seleccione la sobrecar-
ga de uso, manteniendo la casilla Ver todas desactivada.
Seguidamente, con la opción Introducir cargas sobre
barras, seleccione las barras de los dos pórticos sobre
los que va a apoyar el forjado pulsando sobre ellas con el
botón izquierdo de ratón; y, pulsando con el botón dere-
cho, defina el tipo y valor de la carga.
CYPE Ingenieros
Las cargas permanentes que tiene el forjado serán
3.7 kN/m2 del peso del forjado y 1.2 kN/m2 del solado del
mismo, resultando una carga total de 4.9 kN/m2.
Como el forjado está salvando una luz de 5 m la carga
resultante trasmitida a las vigas será de 12.25 kN/m en la
hipótesis de carga permanente.
En la hipótesis de sobrecarga de uso se tiene 2 kN/m2, con
lo que debe aplicar una carga en cada una de las vigas
que sustentan al forjado de 5 kN/m.
En este caso seleccione una carga lineal de 5 kN/m en ejes
globales y con una dirección contra el eje Z, y Q1 como
hipótesis la sobrecarga de uso.
Fig. 1.48
Para introducir, en las mismas barras de la selección ante-
rior, las cargas de la hipótesis de Cargas permanentes,
pulse el botón Repetir la última selección, con lo que
se volverán a seleccionar las barras; pulse ahora con el
botón derecho del ratón y volverá a aparecer el diálogo
Introducir cargas sobre barras. En primer lugar, cambie
a Carga permanente en el apartado Hipótesis; y, a con-
tinuación, introduzca el valor 12.25 kN/m2 y la misma direc-
ción y sentido que la introducción anterior.

Fig. 1.49
Al aceptar el diálogo observará que la carga ha sido intro-
ducida, pero que no se dibuja. Esto es debido a que en la
opción Hipótesis vista está seleccionada la sobrecarga
de uso en lugar de las cargas permanentes.
1.3.7.3. Cargas de viento
Seguidamente se completará en las hipótesis de viento las
cargas sobre los pilares de los muros piñón.
Hipótesis de viento a 0º situación 1 y situación 2
Tras indicar esta hipótesis en la opción Hipótesis vista,
seleccione el primer pilar de un muro piñón. Este pilar está
afectado por la presión de succión del viento en zona A y
parte de la zona B. En este ejemplo, la zona A tiene una
dimensión de 2 m, luego la carga a aplicar sobre el pilar
será:
= - × + - × ® = -q 0.682 2 ( 0.442) 0.5 q 1.585 kN/m
22 Estructuras
Como la nave tiene 20 m de anchura y según la tabla D.1
del CTE SE-AE el valor de e = 20 m, el resto de los pilares
del muro piñón estarán sometidos a la succión de la zona
B, y la zona C no tendrá influencia sobre la nave.
en los pilares centrales y la mitad para el extremo
Hipótesis de viento a 180º situación 1 y situación 2
Para los primeros pilares del muro piñón en la dirección del
viento la carga será:
Para los pilares centrales:
en los pilares centrales y la mitad para el extremo
Hipótesis de viento a 90º
La carga a introducir en los pilares expuestos en zona D en
el muro piñón que queda a barlovento será:
Las cargas a introducir en la zona E que actúa sobre el
muro piñón de sotavento:
introduciendo la mitad de las cargas anteriores sobre los
pilares extremos del pórtico
= × ® =q 0.080 5 q 0.40 kN/m
= × ® =q 0.742 5 q 3.71 kN/m
= - × ® = -q 0.702 5 q 3.51kN/m
= - × + - × ® = -q 0.942 2 ( 0.702) 0.5 q 2.235 kN/m
= - × ® = -q 0.442 5 q 2.21kN/m
CYPE Ingenieros

1.3.8. Pandeo
Una vez completados los estados de cargas de la nave,
pase a definir los coeficientes de pandeo de las barras que
ha introducido en el programa, ya que las proporcionadas
por el Generador de pórticos tienen definidos los coefi-
cientes de pandeo.
Para la asignación de los coeficientes de pandeo, selec-
cione la opción Pandeo del menú Barra, y, en una prime-
ra selección, marque las vigas IPE-160 que arriostran los
pórticos. Como la estructura tiene las correas IPE-100
espaciadas cada 1400 mm unidas al panel de cobertura
con fijación rígida, y a su vez en la nave se empleará como
cerramiento placas de hormigón de 150 mm de espesor,
puede considerarse que estas barras no pandearán, ya
que debería entrar en carga toda la estructura para que se
pudiera producir dicho fenómeno. Por tanto, en estas
vigas se asignará como coeficiente b de pandeo el valor 0
en el plano XY y se mantendrá el valor 1 en el otro plano.
Fig. 1.50
Para las vigas IPE-200 que unen los dos pórticos que
soportan el forjado de oficinas, se hará exactamente igual
que en el caso anterior, ya que se dispone del forjado que
impide el pandeo del perfil en el plano XY del perfil.
En los pilares IPE-220 que soportan al pórtico interior del
forjado se considerará un b=0.7 empotrado en su base y
articulado en la cabeza en ambos planos.
Por último, los pilares IPE-240 de ambos muros piñón van
a tener impedido el pandeo en el plano XY debido al cerra-
miento lateral que queda embebido en ellos.
1.3.9. Pandeo lateral
En los dinteles de los pórticos centrales de la nave, debi-
do a las hipótesis de succión de viento en la cubierta,
puede llegar a producirse el pandeo lateral del ala inferior.
Esto se evita disponiendo en el proyecto de tornapuntas
que arriostren el ala inferior frente a este fenómeno; para
realizarlo en el programa, utilice la opción Pandeo lateral
del menú Barra y seleccione las vigas IPE-300 que forman
la cubierta, a continuación, pulse con el botón derecho del
ratón para editar los coeficientes de pandeo lateral de las
barras seleccionadas. En el ala inferior de éstas coloque
un tornapuntas cada 4 correas con una longitud libre de
pandeo de Lb=4.2 m.
Fig. 1.51
CYPE Ingenieros

Para los pilares IPE-300 de los pórticos centrales coloque
arriostrado el pandeo lateral.
1.3.10. Cálculo y dimensionado de la
estructura
Una vez realizados todos los pasos anteriores puede cal-
cular la estructura y comenzar la fase de dimensionamien-
to de la misma. Para calcular la estructura seleccione la
opción Calcular del menú Cálculo, aparecerá una venta-
na en la que se permite seleccionar entre No dimensionar
perfiles, Dimensionamiento rápido de perfiles o
Dimensionamiento óptimo de perfiles. Para seguir con
el ejemplo de este manual seleccione la primera opción
No dimensionar perfiles.
Fig. 1.52
1.3.10.1. Dimensionamiento de tirantes
El hecho de que los tirantes o tensores sean barras de eje
recto que sólo admiten esfuerzos de tracción en la direc-
24 Estructuras
ción de su eje, implica que su modelización sólo sería
estrictamente exacta si se hiciese un análisis no lineal de
la estructura para cada combinación de hipótesis, en el
que deberían suprimirse, en cada cálculo, todos aquellos
tirantes cuyos axiles sean de compresión.
Además, para realizar un análisis dinámico sin considerar
los tirantes comprimidos, sería necesario realizar un análi-
sis en el dominio del tiempo con acelerogramas.
Como aproximación al método exacto, proponemos un
método alternativo cuyos resultados, en los casos que
cumplen con las condiciones que se detallan a continua-
ción, son suficientemente aceptables para la práctica habi-
tual del diseño de estructuras con elementos tirantes.
El método tiene las siguientes limitaciones, cuyo cumpli-
miento comprueba el programa:
1. El elemento tirante forma parte de una rigidización en
forma de cruz de San Andrés enmarcada en sus cua-
tro bordes, o en tres si la rigidización llega a dos víncu-
los exteriores. Además, cada recuadro rigidizado debe
formar un rectángulo (los cuatro ángulos interiores rec-
tos).
Fig. 1.53
CYPE Ingenieros

2. La rigidez axil de los tirantes (AE/L) es menor que el
10% de la rigidez axil de los elementos que enmarcan
dicha cruz de San Andrés.
3. Cada diagonal de un mismo recuadro rigidizado debe
tener la misma sección transversal, es decir, el mismo
perfil.
Aplicación del método
El método de cálculo es lineal y elástico con formulación
matricial. Cada tirante se introduce en la matriz de rigidez
con sólo el término de rigidez axil (AE/L), donde la misma
es igual a la mitad de la rigidez axil real del tirante. De esta
manera, se logran desplazamientos en el plano de la rigi-
dización, similares a los que se obtendrían si la diagonal
comprimida se hubiese suprimido del análisis matricial
considerando el área real de la sección del tirante traccio-
nado.
Para cada combinación de hipótesis, se obtienen los
esfuerzos finales en cada tirante, y en aquellos en los que
el axil resulte de compresión se procede de la siguiente
manera:
A. Se anula el axil del tirante comprimido.
B. Dicho axil se suma al axil del otro tirante que
forma parte del recuadro rigidizado.
C. Con la nueva configuración de axiles en los tenso-
res, se procede a restituir el equilibrio de nudos.
A. Anulación del esfuerzo en el tirante comprimido.
Asignación del valor de la compresión al tirante
traccionado.
Se elimina el axil en el tirante comprimido (C=0) y se le
suma al tirante traccionado (T*=T+|C|).
Fig. 1.55
CYPE Ingenieros
Dado que el método compatibiliza esfuerzos y no desplaza-
mientos, es importante considerar la restricción de rigideces axi-
les de las secciones que forman el recuadro rigidizado indicado
en el apartado 2 anterior, ya que el método gana mayor exacti-
tud cuanto menores sean los acortamientos y los alargamientos
relativos de las barras que enmarcan la cruz de San Andrés. En
todos los casos analizados por CYPE Ingenieros, S.A., las dis-
crepancias, entre los resultados obtenidos por este método y
los obtenidos por análisis no lineal, han sido despreciables.
En la siguiente figura se esquematiza el proceso antes descrito.
Fig. 1.54
Esfuerzos provenientes de cada una de las combinaciones en
estudio:
T: esfuerzo axil en el tirante traccionado
C: esfuerzo axil en el tirante comprimido

B. Distribución (por descomposición de fuerzas) del
incremento de axil en el tirante traccionado (C*)
El incremento de axil (C*) en el tirante se descompone
en la dirección de las barras (o reacciones de vínculo)
que acometen a los nudos.
N1, N2, N3, R1h, R1v, R2h, R2v,: esfuerzos y reacciones
en los elementos que enmarcan la rigidización sin consi-
derar el incremento de tracción en el tirante traccionado.
Fig. 1.56
C. Restitución del equilibrio en los nudos extremos
de los tirantes. Equilibrio de fuerzas
En cada barra y vínculo externo del recuadro se hace
la suma vectorial de las componentes del incremento
de tracción (de igual valor absoluto que la compresión
del tirante comprimido).
El estado final de esfuerzos y reacciones resulta como
se indica en la siguiente figura:
Fig. 1.57
26 Estructuras
Dichos valores se pueden consultar en cada barra o nudo
por hipótesis y por combinaciones. Cada hipótesis es tra-
tada como una combinación unitaria.
1.3.10.2. Dimensionamiento de uniones
El Nuevo Metal 3D, en la versión 2008, incorpora el cálcu-
lo y dimensionamiento de los siguientes tipos de uniones
de perfiles “doble T”, para la normativa CTE.DB SE-A.
Tipologías de uniones implementadas
a) Unión Pilar-Dintel empotrada, con cartelas.
Fig. 1.58
b) Unión Pilar-Dintel empotrada con vigas ortogonales
articuladas.
Fig. 1.59
c) Unión Pilar-Dintel empotrada con una viga ortogonal
articulada.
Fig. 1.60
CYPE Ingenieros

d) Unión Pilar-Dintel empotrada.
Fig. 1.61
e) Unión Pilar-Dintel articulado con viga ortogonal articu-
lada.
Fig. 1.62
f) Apoyo intermedio de viga de formación de pendiente,
el dintel debe ser una pieza y el nudo articulado.
Fig. 1.63
g) Apoyo en cumbrera del muro piñón de las vigas de for-
mación de pendiente.
Fig. 1.64
h) Unión en cumbrera.
Fig. 1.65
i) Unión Pilar-Dintel articulada.
Fig. 1.66
j) Unión Pilar-Dintel articulada en el alma.
Fig. 1.67
k) Unión intermedia Pilar-Dintel empotrada con vigas
ortogonales articuladas.
Fig. 1.68
CYPE Ingenieros

l) Unión intermedia Pilar-Dintel empotrada con viga orto-
gonal articulada.
Fig. 1.69
m) Unión intermedia Pilar-Dintel articulada con viga orto-
gonal articulada.
Fig. 1.70
n) Unión intermedia Pilar-Dintel articulada.
Fig. 1.71
28 Estructuras
ñ) Unión intermedia Pilar-Dintel articulada en el alma.
Fig. 1.72
o) Detalle del Tensor.
Fig. 1.73
Dimensionamiento de uniones
Si durante el proceso de cálculo de la estructura se detec-
tan nudos cuya unión está resuelta en el programa, éste
dimensionará las uniones y dará como resultado un plano
de detalle de la misma.
El programa dimensionará en las uniones los espesores
de garganta de las soldaduras y longitud de las mismas, e
incorporará rigidizadores en el caso de que sean necesa-
rios para la transmisión de tensiones en la unión.
CYPE Ingenieros

Los esfuerzos transmitidos al cordón de soldadura por uni-
dad de longitud se descomponen en cada una de las
componentes de tensión normal y tangencial al plano de la
garganta, suponiendo que la distribución de tensiones es
uniforme a lo largo de él.
Fig. 1.74
Según el CTE DB SE-A en su art. 8.6.2, la soldadura es
suficiente si cumple:
Donde:
s^ : Tensión normal perpendicular al plano de la garganta.
t^ : Tensión tangencial perpendicular al eje del cordón.
tII: Tensión tangencial paralela al cordón.
fu: Resistencia última a tracción de la pieza más débil de
la unión.
bw : Coeficiente de correlación.
gM2 : Coeficiente de seguridad parcial (1.25).
El espesor de las soldaduras en ángulo será como mínimo
4 mm. Y no será mayor que 0.7 veces el espesor menor de
las piezas a unir.
^s £
g
u
M2
f
( )^ ^s + × t + t £
b × gP
u2 2
w M2
f
3
El programa descompondrá los esfuerzos del nudo, deter-
minando las tensiones en cada uno de los cordones de
soldadura de la unión, debiendo verificarse en cada uno
de ellos la relación anterior. En el caso de una unión empo-
trada se obtienen tres tipos de cordones distintos.
Fig. 1.75
Fig. 1.76
El programa determinará las características mecánicas de
los cordones de soldadura.
æ ö æ ö
= × × × + + × × × - - +ç ÷ ç ÷
è ø è ø
+ × × ×
2 2
1 2
y 1 1 2 2 f
3
3 3
a aH HI 2 L a 4 L a t
2 2 2 2
12 a L
12
CYPE Ingenieros

El cálculo de las tensiones normales actuantes sobre los
cordones de soldadura será:
• En los cordones de soldadura 1 las tensiones norma-
les máximas se obtendrán para:
• En los cordones de soldadura 2:
• En los cordones de soldadura 3:
Para el cálculo de las tensiones tangenciales debido a los
esfuerzos cortantes, el programa, en el caso del cortante
horizontal, lo distribuirá entre los cordones 1 y 2 de forma
proporcional a su área resistente. En cambio, el cortante
vertical lo deben resistir los cordones 3.
El torsor se descompone en un par de fuerzas que incre-
mentan o disminuyen las tensiones tangenciales en los
cordones 1 y 2, en función del signo de este.
( ) ^ ^= × + = × ® s = tw 3 3y 0.5 t a y z 0.5 L
( ) ^ ^= × = × - × - ® s = t1 f 2y 0.5 L y z 0.5 H 2 t a
( ) ^ ^= × = × + ® s = t1 1y 0.5 L y z 0.5 H a
^ ^s = t = s2
2
s = + × + ×
y z
y z
M MN z y
A I I
= × × + × × + × ×1 1 2 2 3 3A 2 L a 4 L a 2 L a
( )
æ ö æ ö= × × × + × × × -ç ÷ ç ÷
è ø è ø
æ öæ ö- × × × - × + × × × +ç ÷ ç ÷
è ø è ø
3 3
z 1 21 2
2
3 w 3
2 1 2 3 3
1 1I 2 a L 2 a L
12 12
t a12 a L 2 L 2 L a
12 2 2
30 Estructuras
Una vez obtenidas las tensiones normales y tangenciales
en cada cordón deberá verificarse en cada uno de ellos la
siguiente relación:
Consulta de uniones
Tras el cálculo pueden verse las uniones que han sido
dimensionadas, para ello emplee la opción Consultar
uniones del menú Calcular. Al activar esta opción, se
marcarán con un círculo de color verde aquellas uniones
que el programa ha podido dimensionar. Las uniones que
el programa no ha podido resolver se dibujarán en color
rojo.
Fig. 1.77
^s £
g
u
M2
f
( )^ ^s + × t + t £
b × gP
u2 2 2
w M2
f
3
CYPE Ingenieros

Si se acerca a un nudo en el que hay uniones dimensiona-
das se mostrará un bocadillo informativo en el que se indi-
can los tipos de uniones dimensionadas asociadas a
dicho nudo, pulsando sobre la unión se mostrarán los pla-
nos de detalles de las uniones asociados a ese nudo.
Fig. 1.78
Si pulsa sobre un nudo en el que no se ha dimensionado
ninguna unión, el programa mostrará una vista 3D con las
barras que llegan a la unión para poder ver si hay alguna
interferencia entre ellas de tal forma que nos se pueda
resolver la unión.
Causas por las que no se ha dimensionado una unión
Si el programa no dimensiona una unión de las que en un
principio parece que esta implementada en el programa,
puede deberse a que se producen algunas de las circuns-
tancias explicadas a continuación.
a. Empotramiento de un perfil en el alma de otro
En el caso de que se intente empotrar un perfil en el
alma de otro, no se podrá resolver la unión. Siempre se
debe articular los extremos de las
barras que estén unidos al alma de
otra.
b. Interferencia entre perfiles
Si las alas del perfil que se van a unir
al alma de otro interfieren con las de
este último, el programa no podrá
resolver la unión, ya que en esta ver-
sión no están implementados los
recortes de barras.
c. Interferencia entre perfiles y rigi-
dizadores
En el caso de que el perfil que se une
al alma de otro intersecta con los rigi-
dizadores que el programa ha coloca-
do para garantizar el empotramiento
de barras que acometen por el plano
ortogonal.
CYPE Ingenieros

d. Espesor de la pieza
En el caso de que el espesor de garganta del cordón
de soldadura necesario sea mayor que 0.7 veces el
espesor de la pieza que une.
e. Ortogonalidad
En el caso en el que los planos que contienen el alma
de las barras no sean los mismos, o no sean perpen-
diculares entre sí, el programa no resolverá la unión.
f. Ángulo
Si se cumple el punto anterior, el ángulo que forman las
caras de las barras a soldar debe ser mayor o igual de
60º, en caso contrario, no se dimensiona la unión.
Fig. 1.79
1.3.10.3. Comprobación de barras
Tras el proceso de cálculo seleccione la opción
Comprobar barras del menú Cálculo, para verificar si el
predimensionado inicial es válido, o por el contrario ha de
modificarse alguna barra y volver a calcular.
Al seleccionar esta opción, se dibujan en color rojo todas
aquellas barras que no verifican para el estado de hipóte-
sis de cargas actuales. Pinchando sobre una de las vigas
IPE-300 de los pórticos centrales aparece un diálogo en el
32 Estructuras
que se indica qué perfiles cumplen de la serie del perfil, e
indica con sombreado azul el que está colocado en la
obra. Si deseara modificar el perfil, simplemente tendría
que hacer doble clic sobre la fila del perfil que quiere colo-
car (el sombreado azul señala dicha fila). En este caso, no
modifique el perfil inicial, ya que el siguiente que verifica es
el IPE-330, y en este caso es mejor revisar el estado ten-
sional de la barra, para poder elegir entre cambiar a un
perfil superior o acartelar la viga en su unión al pilar.
Fig. 1.80
1.3.10.4. Consulta de esfuerzos y tensiones
Active la opción Envolventes del menú Cálculo, y selec-
cione el apartado Tensión/Aprov.(Ten), con Sólo las
barras seleccionadas marcado. A continuación, pulse
sobre la viga que había seleccionado anteriormente con la
opción Comprobar barras, y se dibujará sobre el plano
XZ de la barra la ley del estado tensional de la barra, en
color verde la zona que verifique la tensión y en rojo la que
no.
CYPE Ingenieros

Fig. 1.81
Como puede observar en la zona del empotramiento con
el pilar, se presenta un coeficiente de aprovechamiento
mayor a la unidad. Si desea saber su valor, active la casi-
lla Ver valores máximos y mínimos, y observe que el
valor del coeficiente de aprovechamiento de la barra es
1.1, con lo que se está excediendo un 10% la resistencia
del perfil.
Fig. 1.82
Si se realiza el mismo proceso en los pilares que no verifi-
can, se puede ver que el coeficiente de aprovechamiento
se supera un 24% en la base del perfil.
Fig. 1.83
Cómo se proceda en estos casos depende de las solucio-
nes prácticas que cada técnico tenga por costumbre rea-
lizar. En este ejemplo, cambie los perfiles a un IPE-330 y
vuelva a calcular, verificando de nuevo que todas las
barras de la estructura cumplan.
1.3.11. Placas de anclaje
Una vez ha encajado los perfiles de la nave, pase a la intro-
ducción de las placas de anclaje para su posterior dimen-
sionamiento. Seleccione del menú Placas de anclaje la
opción Generar y, una vez que las placas han sido obte-
nidas en el proyecto, emplee la opción Dimensionar del
mismo menú para su dimensionamiento.
CYPE Ingenieros

Fig. 1.84
Una vez dimensionadas las placas, con la opción Editar
puede consultar y modificar los resultados del dimensiona-
miento.
Fig. 1.85
Con la opción Igualar puede ir agrupando todas las pla-
cas de anclaje de los pilares, los pórticos principales en un
34 Estructuras
mismo tipo, las de los pilares de los muros piñón en otro
tipo y las de los pilares del pórtico del forjado en otro. Para
emplear esta opción, marque previamente sobre la placa
que desea como tipo de la igualación, una vez selecciona-
da, se dibujarán en color marrón todas las placas iguales
a la tipo y, en amarillo, las diferentes. Pulse sobre estas últi-
mas para igualarlas, y, una vez finalizada la igualación,
pulse con el botón derecho para validar la acción; se dibu-
jarán en color rojo aquéllas que no verifiquen.
1.3.12. Cimentación
1.3.12.1. Introducción de zapatas
Ya dimensionadas las placas, puede pasar a la carpeta
Cimentación para la definición de la misma. Al entrar en
la pestaña se dibujarán en una proyección en planta todos
los perfiles de las barras cuyos nudos han sido definidos
como vinculación exterior. Las placas de anclaje se dibuja-
rán en el caso de haber sido definidas previamente.
Fig. 1.86
CYPE Ingenieros

Para introducir las zapatas y las correas de atado entre
ellas emplee la opción Nuevo del menú Elementos de
cimentación.
Fig. 1.87
Seleccione la opción Zapata de hormigón armado, en la
ventana que aparece pinche sobre Zapata rectangular
excéntrica (tercera opción comenzando desde la izquierda).
Fig. 1.88
Al aceptar esta ventana el cursor se convierte en una zapa-
ta. Dependiendo de la zona del pilar donde se posicione,
el cursor se convertirá en una zapata de esquina, media-
nera, o centrada en el caso de colocarnos encima de ella.
De esta manera vaya pinchando con el botón izquierdo del
ratón sobre cada uno de los arranques de la obra hasta
tener todas las zapatas introducidas.
Fig. 1.89
1.3.12.2. Introducción de vigas de atado
Proceda ahora a introducir las vigas de atado. Para ello
emplee la opción Viga automática, y pinchando de un
arranque de la zapata a otro se irán introduciendo las
vigas.
Fig. 1.90
1.3.12.3. Definición de datos previos al
dimensionamiento
Una vez definida la geometría de la cimentación de la
nave, debe introducir la tensión admisible del terreno y los
tipos de hormigón y de acero de la cimentación, con la
opción Datos generales del menú Obra.
CYPE Ingenieros

Fig. 1.91
Previamente al cálculo, es necesario definir en el apartado
Opciones de vigas de atado del menú Obra la sobrecar-
ga de compactación, debido al cerramiento que apoya en
ellas.
En este ejemplo, el peso de la placa de hormigón es de
2.7 kN/m2, por lo que debe introducir una sobrecarga de
compactación mayorada de:
Fig. 1.92
= × × ® =sc scq 2.7 8 1.6 q 34.6 kN/m
36 Estructuras
Por último, cuando se dimensiona una cimentación para
una nave industrial, el principal problema estriba, no ya en
las tensiones transmitidas al terreno, sino en el peso del
elemento en sí; ya que, debido la succión a la que se ven
sometidas las naves durante la acción del viento y puesto
que las cargas que descienden por los pilares son peque-
ñas, puede producirse el despegue de la zapata, lo que da
como resultado del dimensionamiento unas zapatas muy
grandes.
Debido a esto es preferible, en este tipo de cimentaciones,
partir con unas dimensiones iniciales del canto grandes.
Para ello, en la opción Zapatas aisladas coloque 50 cm
para el canto mínimo. Es conveniente también, para evitar
este fenómeno, volver a la estructura e introducir la carga
que transmite las vigas de atado de las zapatas a estas
mismas, es decir, se introducirá en el arranque de cada
pilar de fachada una carga puntual en la hipótesis de
carga permanente, con sentido contrario al eje Z y de valor
igual al peso de cerramiento que soportan las vigas que
atan a las zapatas, y volver a calcular la obra.
Fig. 1.93
CYPE Ingenieros

1.3.12.4. Dimensionamiento y comproba-
ción de la cimentación
Una vez realizados los pasos anteriores, puede dimensionar
la cimentación. Para ello, pulse en la opción Dimensionar
del menú Cálculo. Tras el proceso de cálculo, se dibujarán
en rojo aquellos elementos que tienen errores del dimensio-
namiento. Moviendo el cursor sobre una zapata o viga de la
obra se muestra un bocadillo informativo en el que se indica
los datos de cálculo de la zapata (dimensiones, armado, ten-
sión y esfuerzos) o de la viga.
Fig. 1.94
El programa permite la edición, comprobación y dimensio-
namiento de cada elemento, para ello se emplea la opción
Editar del menú Elementos de cimentación.
1.3.12.5. Igualación
En las zapatas, al igual que se procedió con las placas de
anclaje, debe igualar la cimentación para obtener un resul-
tado más homogéneo de las zapatas. Para ello, emplee la
opción Igualar del menú Elementos de cimentación.
Una vez activada la opción seleccione la zapata tipo
(arranque N18), se dibujarán en color marrón la zapata
seleccionada y todas las que sean iguales, y en color ama-
rillo las que son distintas. Debe ir pulsando sobre las zapa-
tas a igualar (N6, N8,N11, N13, N16, N21, N23, N26, N28,
N31y N33); una vez finalizada la igualación, pulse con el
botón derecho para validarla.
Realice los mismos pasos igualando las zapatas de los
arranques (N3, N1) y (N36, N38, N41, N43) que correspon-
den a los exteriores del muro piñón trasero y a los cuatro
exteriores de los pórticos que contienen al pilar.
Fig. 1.95
1.3.13. Salida de resultados
1.3.13.1. Planos
Una vez dimensionada la estructura y su cimentación,
podrá obtener los planos del proyecto. Para dibujar los
planos pulse en el botón , que puede encontrar tanto
en la pestaña Cimentación como en la pestaña
Estructura. Tras pulsar este botón, aparece la ventana de
Selección de planos.
En esta ventana vaya añadiendo los planos del proyecto
que desea dibujar, para ello pulse en el botón y selec-
cione el tipo de plano del diálogo Edición de plano.
CYPE Ingenieros

Fig. 1.96
En este caso elija un plano de la Estructura 3D, y selec-
cione para visualizar el eje de perfil, las cotas, el tipo de
perfil y la referencia de las uniones.
Vuelva a añadir tres nuevos planos. En uno seleccione las
Uniones; en otro, el plano de Cimentación, y, por último,
el plano de Replanteo de la cimentación.
Fig. 1.97
Especifique el periférico al que desea lanzar los planos y
pulse Imprimir.
38 Estructuras
1.3.13.2. Listados
1.3.13.2.1. Listado de la estructura
En el programa dispone de dos opciones para realizar el
listado de la estructura: una, con la que puede efectuar el
listado de toda la estructura, y, otra, para efectuar el lista-
do de sólo los elementos previamente seleccionados.
Listado de toda la estructura
La opción para el listado de toda la estructura se
encuentra a la izquierda de la de planos. Al pulsar sobre
este botón se abre una ventana en la que aparece un
esquema de árbol con una casilla en cada una de las
ramas, que activadas indican qué elementos aparecerán
en el listado.
Fig. 1.98
Listados sobre una selección de elementos
Esta opción está disponible dentro del menú Obra, tras
activarla debe seleccionar aquellas barras o nudos sobre
los que desea efectuar el listado. Seguidamente, pulse con
el botón derecho para validar la selección, y aparecerá la
ventana en la que debe indicar los capítulos y apartados
que se van a listar.
1.3.13.2.2. Listado de cimentación
Para efectuar el listado de cimentación debe encontrarse
dentro de la pestaña Cimentación y pulsar el botón .
CYPE Ingenieros

Cype 3 d exemplo

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Semelhante a Cype 3 d exemplo

Semelhante a Cype 3 d exemplo (20)

Último

Último (20)

Cype 3 d exemplo