Introducción
CYPECAD realiza el diseño, cálculo y dimensionado de estructuras para edificación y obra civil, sometidas a acciones horizontales, verticales y a la acción del fuego.
En esta página se amplía la información del cálculo sísmico que CYPECAD realiza.
En la página CYPECAD, puede encontrar la información general sobre este programa.
Análisis de solicitaciones
Antes de especificar las características del cálculo sísmico que CYPECAD puede realizar, es interesante que tenga en cuenta el análisis de las solicitaciones verticales y horizontales que el programa realiza.
En el apartado "Análisis de solicitaciones" de la página de información genérica de CYPECAD puede encontrar un resumen de esta información.
En el manual "CYPECAD – Memoria de cálculo" puede encontrar información detallada sobre este aspecto. El manual es accesible desde el menú principal de los programas de CYPE o desde el menú desplegable "Ayuda" de CYPECAD.
Cálculo sísmico
El cálculo sísmico se realiza mediante un análisis modal espectral completo que resuelve cada modo como una hipótesis y realiza la expansión modal y la combinación modal para la obtención de esfuerzos.
Desde el menú principal de los programas de CYPE o desde el menú desplegable "Ayuda" de CYPECAD podrá consultar el manual "CYPECAD – Memoria de cálculo",donde encontrará una amplia información sobre el cálculo sísmico efectuado por CYPECAD.
La selección de la norma para realizar el cálculo sísmico en CYPECAD se ejecuta en el diálogo "Datos generales", concretamente en el apartado "Selección de acciones". En la página "CYPECAD. Datos generales, y opciones de cálculo y generales" dispone de información sobre cómo acceder a este diálogo.
Consulte las normas que puede utilizar en "Normas incluidas en la licencia de usuario" .
En los siguientes apartados se detallan algunos aspectos importantes sobre el potencial del cálculo sísmico realizado por CYPECAD.
Efecto de los elementos constructivos no estructurales en el comportamiento sísmico del edificio
La consideración del efecto de los elementos constructivos no estructurales (cerramientos y particiones) en el comportamiento de un edificio frente a las acciones sísmicas es de vital importancia, especialmente cuando existen plantas diáfanas o con tabiquería y cerramientos menos rígidos que en el resto de plantas.
CYPECAD permite contemplar el efecto de los elementos constructivos no estructurales durante un sismo de dos modos:
- Mediante la amplificación de esfuerzos en plantas diáfanas o con tabiquería menos rígida que el resto de plantas
Método aproximado. - Mediante un análisis dinámico de edificios sometidos a acciones sísmicas que incluye el efecto de los elementos constructivos no estructurales
Análisis preciso desarrollado por CYPE con la colaboración del Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería (CIMNE) de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC); y plasmado en el módulo "Interacción de la estructura con los elementos constructivos" (para su uso es necesario que el módulo se incluya en la licencia del usuario).
Cálculo sísmico con amplificación de esfuerzos en plantas diáfanas o con tabiquería menos rígida que el resto de plantas
Hay normativa que obliga a contemplar la ausencia o disminución de rigidez de la tabiquería y cerramientos en determinadas plantas, mediante la aplicación de factores de amplificación de momentos y cortantes para pilares, vigas, muros y pantallas, en aquellas plantas que ofrecen menos rigidez que el resto frente a los desplazamientos horizontales provocados por la acción sísmica. Por ejemplo, la norma IS 13920 (India) -Soft Storey- o el Proyecto de Reglamento CIRSOC 103-2008 (Argentina) -Piso débil. Lógicamente, la tendencia de las normas que no contemplan estos efectos debe ir en el camino de tenerlos en cuenta.
CYPECAD permite introducir factores de amplificación de momentos y cortantes para pilares, vigas, muros y pantallas en las plantas que desee el usuario, independientemente de la norma seleccionada. Para ello se ha implementado en el diálogo Datos generales (menú Obra > Datos generales) la opción Amplificación de esfuerzos por planta. La activación de esta opción abre un diálogo con el mismo nombre. Si la norma seleccionada contempla el efecto de la menor rigidez de plantas con tabiquería más débil, el programa muestra en este diálogo los factores de amplificación de momentos y cortantes correspondientes para que el usuario seleccione las plantas donde desea aplicarlos. También se ofrece la posibilidad de que el usuario indique los factores que desee. Si la norma seleccionada no contempla estos efectos, el programa permite introducir al usuario los factores de amplificación que desee en las plantas que seleccione.
Este método para la consideración del efecto que tiene la ausencia de tabiquería y cerramientos en determinadas plantas frente a la acción sísmica, es una aproximación a la realidad del comportamiento del edificio.
CYPECAD dispone de una herramienta informática que contempla de modo más preciso la influencia que tiene la distribución en el edificio de sus tabiques y cerramientos: el módulo "Interacción de la estructura con los elementos constructivos" que se resume en el siguiente apartado.
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.
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.
