Nuevos módulos

Interacción de la estructura con los elementos constructivos

CYPECAD dispone de una herramienta informática que permite realizar un análisis dinámico de edificios sometidos a acciones sísmicas que incluye el efecto de los elementos constructivos no estructurales empleados en los cerramientos y particiones de un edificio y considera varios modelos de comportamiento del edificio correspondientes a diferentes situaciones o estados de dichos elementos.

Los cerramientos y particiones de los edificios son considerados elementos ‘no estructurales’, sin embargo, durante un sismo, aportan rigidez a la estructura, modificando la distribución y magnitud de los esfuerzos provocados por la acción sísmica. Por ejemplo, cuando hay una distribución no uniforme entre plantas de las rigideces asociadas a los cerramientos, las fuerzas horizontales tienen mayor incidencia en los pilares de las plantas con menor rigidez, produciendo esfuerzos cortantes de elevada magnitud en los pilares. Si estos no están convenientemente diseñados, los esfuerzos pueden provocar su rotura frágil, lo que haría peligrar la estabilidad del edificio pudiendo llevarlo incluso al colapso.

Es el caso de los edificios con planta baja destinada a usos comerciales que, por regla general, poseen una irregularidad de rigidez que les hace más débiles en esa planta. La diferencia de rigidez es debida a que su altura suele ser mayor que la de plantas superiores y a que, por necesidades derivadas de su uso, se trata de una planta mucho más diáfana. Aún en el caso de que la planta inferior tuviese una rigidez análoga a la de las superiores, durante los primeros instantes del sismo se produce la rotura de los cerramientos de las zonas más bajas del edificio, lo que provoca modificaciones bruscas de rigidez y, por tanto, una irregularidad en altura similar a la anteriormente descrita. Por consiguiente, las rigideces aportadas por los diferentes elementos no estructurales pueden cambiar durante la acción sísmica, debido a las grietas y roturas que van apareciendo sucesivamente.

Este módulo ha sido desarrollado por CYPE, con la colaboración del Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería (CIMNE) de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), estando financiado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) y cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

Actualmente no existen en el mercado herramientas informáticas para el cálculo estructural de edificios que integren la posibilidad de considerar de forma sencilla los cerramientos y particiones, a pesar de que se ha demostrado que tienen consecuencias directas sobre la estabilidad, rigidez y seguridad del edificio ante un terremoto. Puesto que este módulo de CYPECAD sí que los integra, manteniendo los tiempos de computación en un valor admisible, su incorporación en los proyectos de edificación incrementará la calidad de éstos y la seguridad de sus ocupantes, pudiéndose evitar lamentables pérdidas tanto materiales como humanas tras un terremoto.

En la página Interacción de la estructura con los elementos constructivos dispone de más información.

Implementación de normativa y mejoras en su aplicación

Normativa de hormigón

BAEL 91 (R-99) (Francia)

Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en béton armé suivant la méthode des états limites.

Esta norma ya estaba implementada en los programas de CYPE desde la versión 2009.1.a. En la versión 2013.b se incluyó en el grupo de normas que permiten utilizar el editor avanzado de pilares de CYPECAD (lo que incluye para los pilares, además de las ventajas de edición del editor avanzado, la generación de listados detallados de Estados Límite Últimos y la generación automática de tablas de armado).

Ahora, en la versión 2014.a, la utilización de la norma francesa de hormigón BAEL 91 (R-99) incluye las siguientes mejoras:

• Uso del editor avanzado de vigas de CYPECAD, lo que incluye entre otras ventajas:
  
  
  • Listados detallados de comprobaciones E.L.U. y E.L.S. de vigas de hormigón (incluidas las comprobaciones de torsión)
  • Listados de E.L.U. y E.L.S. de vigas metálicas
  • Gráficas de áreas de armadura, necesaria y efectiva
  • Esquemas de doblado de las armaduras y configuración del despiece de armados en los planos de pórticos
  • Y, en general, proporciona una edición gráfica, rápida y cómoda de los elementos resistentes del pórtico (armaduras de refuerzo, perfiles metálicos, macizados, celosías, conectores, etc.).
    
    
  En el apartado Editor avanzado de vigas de la página dedicada a las vigas de hormigón de CYPECAD, puede encontrar más información.
  
  
• El uso combinado de la BAEL 91 (R-99) con las siguientes normas de sismo también permite la utilización de los editores avanzados de vigas y de pilares de CYPECAD:
  
  
  • PS 92 (Francia)
    Règles de Construction Parasismique - Règles PS applicables aux bâtiments – PS 92.
  • PS 92 (version révisée 2010) (Francia)
    Règles de Construction Parasismique - Règles PS applicables aux bâtiments – PS 92 (version révisée 2010).
  • RPA 99/v 2003 (Argelia)
    Règles Parasismiques Algériennes RPA 99 / VERSION 2003
  • RPS 2000 (Marruecos)
    Règlement de Construction Parasismique.
  • RPS 2011 (Marruecos)
    Règlement de Construction Parasismique (version révisée 2011).
    
    
  Además, los listados E.L.U. de pilares y de vigas que generan los editores avanzados de vigas y de pilares de CYPECAD incluyen los criterios de armado por ductilidad y los criterios de diseño sísmico por capacidad (a cortante y a flexión, para el cálculo sísmico de soportes de hormigón; y a cortante para el cálculo sísmico de vigas de hormigón) indicados en cada una de las normas sísmicas indicadas. En el apartado Criterios de diseño sísmico por capacidad de la página de CYPECAD puede consultar las normas de hormigón y de sismo con las que CYPECAD tiene en cuenta sus criterios de diseño por capacidades para pilares y vigas de hormigón.
  

Normativa de acero conformado

SANS 10162-2:2011 (Sudáfrica)

South African National Standard. The structural use of steel. Part 2: Cold-formed steel structures.

Implementada en CYPECAD, en Nuevo Metal 3D y en Generador de pórticos para perfiles conformados simples.

Acciones en las estructuras. Sismo

PS 92 (Francia); PS 92 (version révisée 2010) (Francia); RPA 99/v 2003 (Argelia); RPS 2000 (Marruecos); RPS 2011 (Marruecos)

El cálculo en CYPECAD con cualquiera de las normas de sismo indicadas, combinado con la selección de la norma de hormigón francesa BAEL 91 (R-99), implica que el programa tiene en cuenta en su dimensionamiento los criterios de armado por ductilidad y los criterios de diseño sísmico por capacidad de la norma de sismo seleccionada. Estos criterios se justifican en los listados detallados de Estados Límite Últimos generados en los Editores avanzados de pilares y vigas de CYPECAD.

En el apartado BAEL 91 (R-99) (Francia) de esta misma página Web dispone de más información sobre el uso conjunto de la BAEL 91 (R-99) con las normas de sismo indicadas.

Acciones en las estructuras. Viento

СНиП 2.01.07-85* (Rusia)

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ. СНиП 2.01.07-85*. 11 Воздействия ветра

Loads and effects. SNIP 2.01.07-85 *. 11 The effects of the wind

Implementada en CYPECAD.

CYPECAD

Interacción de la estructura con los elementos constructivos

CYPECAD dispone de una herramienta informática que permite realizar un análisis dinámico de edificios sometidos a acciones sísmicas que incluye el efecto de los elementos constructivos no estructurales empleados en los cerramientos y particiones de un edificio y considera varios modelos de comportamiento del edificio correspondientes a diferentes situaciones o estados de dichos elementos.

En el apartado Nuevos módulos de esta página Web dispone de más información.

Consideración de las plantas bajo rasante en el análisis dinámico del sismo

En el diálogo de configuración de parámetros sísmicos de cada norma de sismo de análisis dinámico -modal espectral- (menú Obra > Datos generales > seleccionar opción Con acción sísmica > seleccionar norma de sismo), se ha implementado el apartado Grados de libertad que intervienen en el análisis. Aquí se permite que el usuario active o desactive la consideración de las plantas bajo rasante en el análisis dinámico.

También se informa sobre la opción que permite hacer lo mismo para las Estructuras 3D integradas de CYPECAD.

Consideración de las Estructuras 3D integradas en el análisis dinámico del sismo

Se ha implementado la posibilidad de activar o desactivar la consideración de las estructuras 3D integradas en el análisis dinámico del sismo. Dicha posibilidad es independiente para cada una de las Estructuras 3D integradas que tenga la obra de CYPECAD y puede hacerse en el diálogo Lista de estructuras 3D integradas (menú Obra > Estructuras 3D integradas > Lista de estructuras 3D integradas > activar o desactivar el modelo dinámico).

Editor avanzado de vigas. Huecos horizontales en vigas

Geometría de los huecos y tipología de vigas que los admiten

En la versión 2014.a, el Editor de vigas avanzado de CYPECAD y el programa Vigas continuas incluyen la posibilidad de introducir huecos horizontales rectangulares o circulares, en vigas de hormigón armado de canto constante o variable de los siguientes tipos:

• Vigas descolgadas de sección rectangular (sin celosía)
• Vigas descolgadas con cabeza colaborante de sección "L" o "T" (sin celosía)

Condicionantes de la posición y dimensiones de los huecos

Estos huecos no se consideran durante la fase de cálculo, por lo que tanto su posición como sus dimensiones deben quedar restringidas para que los esfuerzos obtenidos se puedan considerar válidos. Las limitaciones que impone el programa son las siguientes:

• La altura del hueco horizontal debe ser inferior a un tercio del canto de la viga.
• La longitud del hueco horizontal debe ser inferior a un canto de la viga.
• La posición del hueco horizontal debe garantizar que se respeten los recubrimientos en todas las caras del hueco, y en los paramentos superior e inferior de la viga.
• La distancia libre entre huecos horizontales consecutivos debe ser superior a dos veces el canto de la viga.
• La distancia libre entre un hueco horizontal y la cara del apoyo de la viga debe ser superior a medio canto de la misma.
• No se permite la introducción de huecos horizontales en las zonas de confinamiento delimitadas por la normativa sísmica.
  
  

La interacción entre las armaduras de los huecos y el resto de armaduras introducidas por el usuario es completamente automática. Cuando un usuario introduce un hueco, el programa gestiona los cortes de las barras de piel con el hueco, reorganiza los intervalos de estribos sobre los que éste se sitúa e incluye la definición de los refuerzos longitudinales del mismo. Si el hueco se borra, todo queda como estaba, y, si se desplaza, el armado del pórtico se modifica convenientemente. El programa comprueba que los huecos horizontales sólo corten las barras de las armaduras de piel. Si no es así, muestra un mensaje de error.

Las condiciones bajo las cuales un hueco se considera correctamente definido pueden ir variando a lo largo de la edición del pórtico (por ejemplo, si se introduce otro hueco muy próximo a él, el estribado de ambos huecos podría superponerse, lo que generaría una situación indefinida). Si un hueco no se pueda procesar, se marca con un punto rojo y se muestra la condición de error cuando el puntero del ratón se posiciona sobre él; y sus efectos sobre la armadura previamente introducida desaparecen hasta que el usuario borre el hueco o resuelva la condición de error.

Las opciones para la definición de huecos se encuentran en el menú flotante Huecos que se activa seleccionando el botón , que aparece en la barra superior de botones junto al de edición de armadura transversal.

Por último, recomendamos que la introducción de huecos se realice después del último cálculo de la estructura. Un nuevo recálculo podría eliminar los huecos introducidos y el usuario debería volver a definirlos.

Introducción de huecos y definición de sus armaduras

El menú flotante Huecos incluye cinco opciones:

• Nuevo hueco
  La introducción de un hueco se realiza en tres pasos:
  
  
  • Selección del tipo de hueco y sus dimensiones
    Tras seleccionar el botón Nuevo hueco () aparece en pantalla el diálogo Nuevo hueco en el que se define el tipo de hueco (Rectangular o Circular) y sus dimensiones.
    
    
  • Confirmación de la posición del hueco sobre el vano
    Una vez introducidas las dimensiones del hueco, el usuario selecciona (con el puntero del ratón) la posición en el pórtico en la que lo va a introducir. En este proceso, el programa muestra tanto el hueco con la forma y dimensiones especificadas como sus cotas, que dependen de la posición del puntero del ratón. Salvo que el hueco no se pueda introducir en la posición actual del puntero, siempre se muestran dos cotas:
    
    
    • Cota respecto del apoyo
    • Cota respecto del paramento superior de la viga
      
      
      
      
    
    
    
    
    Para confirmar la posición del hueco, basta con pulsar el botón izquierdo del ratón para que se muestre un panel que da la posibilidad de afinar numéricamente la posición del hueco.
    
    
    
    
    
  • Definición de las armaduras del hueco
    Tanto para los huecos rectangulares como para los circulares la armadura se compone de:
    
    
    • Armadura de refuerzo superior
    • Armadura de refuerzo inferior
    • Estribado que se aplicará en la zona correspondiente al hueco
    • Anclaje que se aplicará en las barras que se corten por la interacción con el hueco (sólo afecta a las barras de las armaduras de piel).
      
      
    
    
    
    
    El dato Longitud de confinamiento lateral, que se solicita en el diálogo donde se define la armadura del hueco, hace referencia a su zona adyacente a un lado y otro del hueco. En las dos zonas definidas por la Longitud de confinamiento lateral se utiliza el mismo estribado que había definido en esas zonas antes de introducir el hueco, pero con el diámetro y separación de los estribos definidos para el hueco. Estas zonas se utilizan para garantizar una correcta transmisión del cortante entre la zona de la viga sin hueco y la que lo tiene.
    
    Se permite definir dos formas de estribado independientes para la zona superior e inferior del hueco, y la plantilla del hueco (indica los puntos que pueden atar los cercos o las ramas) debe ser compatible con la plantilla de armado base del vano en el que se encuentra (para evitar que haya estribos en el aire). El número de barras de refuerzo del hueco debe ser mayor o igual que el número de barras de la plantilla para garantizar que hay una barra en todas las posiciones en las que se sujetan los estribos.
    
    
• Editar hueco
  Esta opción despliega en pantalla el mismo diálogo en el que se han definido las armaduras del hueco mediante la opción Nuevo hueco ().
  
  La edición de los armados del hueco también se puede realizar desde:
  
  
  • La edición de la armadura longitudinal del pórtico
    (botón de la barra superior del editor de vigas > opción Editar).
    
    De este modo se muestra un panel que permite editar los esfuerzos del hueco.
    
    
  • La edición de la armadura transversal del pórtico
    (botón de la barra superior del editor de vigas > opción Editar)
    
    Permite editar el armado transversal del hueco, los refuerzos y el anclaje.
    
    
• Editar hueco y asignar
  Permite igualar el tipo y armaduras de varios huecos. Primero, el usuario debe seleccionar el hueco que se desea tomar como fuente (lo que le permitirá editar los parámetros que necesite) y, a continuación, seleccionará los huecos a igualar. Esta última selección puede realizarse uno a uno o utilizar una ventana de captura. Se muestran de color naranja los que son iguales y amarillos los que son distintos.
  
  
• Mover hueco
  Permite desplazar el hueco dentro de un mismo vano. Basta con seleccionar el hueco y desplazarlo a su nueva posición. Cuando se coloca en la nueva posición, el programa aplica las mismas consideraciones que cuando se introduce un hueco nuevo.
  
  
• Borrar hueco
  Permite eliminar el hueco o huecos seleccionados. Es posible realizar una selección múltiple (mediante ventanas de captura) o individual.

Comprobación E.L.U. de huecos

La consulta de las comprobaciones de estados límite últimos de los huecos introducidos se realiza con las opciones de comprobación que ya existen en el editor de vigas, botones (Comprobaciones E.L.U. en el punto pésimo) y (Comprobaciones E.L.U. en un punto). En el caso de la comprobación en el punto pésimo, se añaden a las comprobaciones del vano todas las comprobaciones de los huecos que tenga el vano. Si se trata de la opción de consulta de comprobaciones en un punto, es posible seleccionar directamente el hueco.

En la comprobación de una viga con huecos, el programa considera que en la zona del hueco se deben cumplir tanto las comprobaciones de la sección con hueco como las de la sección sin él, por ello, pueden aparecer comprobaciones pésimas de la viga en la zona en la que se encuentra el hueco.

Para facilitar la consulta de las comprobaciones de los huecos cuando se esté utilizando la consulta del punto pésimo (), se ha implementado la posibilidad de realizar un filtro por elemento de comprobación.

Para las vigas sin huecos, el panel mantiene exactamente el mismo aspecto que tenía anteriormente.

Detalles de armado de huecos en planos

Si un pórtico tiene huecos, se generan automáticamente los detalles de despiece del hueco integrados dentro del despiece de cada pórtico. La escala del detalle del hueco es configurable por el usuario.

Opciones de configuración de las capas de armado

En el diálogo Armado de jácenas (menú Obra > Datos generales > botón Por posición > Opciones de vigas > apartado Dimensionamiento y comprobación > armado de jácenas -ver imagen) se han implementado las opciones Capas de armado y Barras en capas que permiten configurar la distribución de los armados de las vigas en diferentes capas.

• Capas de armado
  Permite crear una tabla en la que se indica el número máximo de capas dependiendo del canto de la viga.
  
  
• Barras en capas
  Permite crear una tabla en la que se indica el número máximo de barras dependiendo del ancho de la viga.
  
  

CYPECAD MEP

Certificación energética para Italia

En la versión 2014.a CYPECAD MEP para Italia permite generar el documento que contiene el modelo nacional del Certificado de eficiencia energética (Attestato di certificazione energetica) (solapa Studio termico > menú File > Stampare > Relazioni del progetto > Attestato di certificazione energetica).

Instalación de energía solar térmica para la producción de agua caliente sanitaria en más países

Desde versiones anteriores, CYPECAD MEP permite proyectar una instalación de energía solar térmica, de uso individual o colectivo, para la producción de agua caliente sanitaria para España y Portugal. A partir de la versión 2014.a, estas instalaciones también se pueden proyectar para los siguientes países:

• Angola
• Argentina
• Brasil
• Cabo Verde
• Chile
• Colombia
• México
• Mozambique
• Perú
  
  

Para ello, se ha adaptado el cálculo de la instalación de de modo que sea válido para cualquier latitud.

Para todos los países con instalación solar térmica, se ha implementado la edición de los datos climáticos de la ubicación del edificio desde la solapa Solar térmica (incluidos los valores mensuales de la Temperatura exterior y la Irradiación global diaria media mensual sobre superficie horizontal). En versiones anteriores (para España y Portugal), los datos climáticos sólo eran editables desde las solapas Estudio térmico y Climatización.