CYPE 3D es un ágil y eficaz programa pensado para realizar el cálculo de estructuras en tres dimensiones de barras de hormigón, de acero, mixtas de hormigón y acero, de aluminio, de madera, o de cualquier material; y de láminas (elementos planos bidimensionales de espesor constante cuyo perímetro está definido por un polígono). Incluye el dimensionamiento de uniones (soldadas y atornilladas de perfiles de acero laminado y armado en doble T y perfiles tubulares) y el de su cimentación con placas de anclaje, zapatas y encepados.
En esta página se detalla la definición de barras como elementos estructurales genéricos.
Si desea obtener información sobre otras características de CYPE 3D, visite la página CYPE 3D.
Tipologías estructurales de barras en CYPE 3D
CYPE 3D permite la introducción de barras de hormigón, de acero, mixtas de hormigón y acero, de aluminio, de madera, o de cualquier material.
El programa dimensiona la sección llegando a su optimización máxima para las barras de acero, de aluminio, de madera y de hormigón (si su tipología estructural está definida como pilar o viga).
Las barras mixtas de hormigón y acero se pueden definir si su tipología estructural es del tipo "Pilar" y, aunque no se dimensionan automáticamente, son comprobadas por el programa.
La introducción de los conceptos de pilar y viga en CYPE 3D implica la caracterización de las barras del modelo como pertenecientes a una tipología de elemento estructural. A partir de la versión 2016.a en CYPE 3D las barras se asignan a uno de los siguientes tipos de elementos estructurales: Elemento estructural tipo "Genérico", Elemento estructural tipo "Tirante", Elemento estructural tipo "Pilar" o Elemento estructural tipo "Viga".
En esta página se detalla la definición de barras como elementos estructurales genéricos. Para consultar las características de barras definidas como elementos estructurales de otros tipos consulte los siguientes enlaces: Elemento estructural tipo "Tirante", Elemento estructural tipo "Pilar" o Elemento estructural tipo "Viga".
Elemento estructural tipo "Genérico"
Las piezas definidas de este modo no tienen un rol estructural conocido por el programa. El material que se les puede asignar es:
- Acero (laminado, armado o conformado)
- Aluminio
- Madera
- Hormigón armado
- Cualquier otro material definido por el usuario
El programa dimensiona automáticamente las barras genéricas si el material asignado es acero, aluminio o madera.
Si el material asignado es hormigón armado o un material genérico definido por el usuario, el programa calcula los esfuerzos a los que están solicitadas estas barras, y muestra los resultados por hipótesis simples, por combinaciones y por envolventes; pero no se comprueban ni dimensionan sus secciones. Si desea comprobar y dimensionar barras con secciones de hormigón armado en CYPE 3D, debe definirlas como elementos estructurales tipo "Pilar" o tipo "Viga".
Barras de acero
Para barras de acero emplea perfiles de acero laminado, armado y conformado que gestiona desde su amplia base de datos compuesta por perfiles de gran variedad de tipos y de los principales fabricantes y prontuarios. Puede crear perfiles compuestos a partir de perfiles simples con unión soldada, platabandas, presillas... También puede definir cartelas en extremos; perfiles de canto variable; vigas Boyd con alveolo hexagonal, octogonal o circular; y perfiles de acero con losa de hormigón. El programa realiza la comprobación de resistencia al fuego y el dimensionamiento del revestimiento de protección para los perfiles de acero.
Barras de aluminio
Con el módulo Perfiles de aluminio de CYPE 3D y de Estructuras 3D integradas de CYPECAD, es posible calcular y dimensionar barras de aluminio extruido de las aleaciones y estados de entrega indicados en el apartado Aleaciones y estados de entrega, y de las geometrías indicadas en Perfiles de aluminio; según el Eurocódigo 9 EN 1999-1-1.
Tipos de perfiles de aluminio
En el diálogo Describir (menú barra > Describir) se encuentra el botón Perfiles de aluminio extruido que permite definir una barra como un perfil de aluminio de la biblioteca que incluye el programa o definirlo geométricamente.
La biblioteca contiene una serie de perfiles normalizados que el usuario puede configurar y ampliar. Tanto los perfiles de la biblioteca como los definidos por el usuario pueden ser:
- Doble T
- C simple
- Platabanda
- T simple
- Angular de lados iguales
- Angular de lados desiguales
- Tubo rectangular
- Tubo circular
- Redondo macizo
- Cuadrado macizo
En la versión 2011.a se ha implementado un editor de secciones de perfiles de aluminio extruido, cuya finalidad es facilitar el diseño y comprobación de perfiles de aleación de aluminio con secciones transversales singulares.
En la versión 2012.a también se han implementado mejoras relacionadas con el cálculo automático de la susceptibilidad al pandeo local por compresión y con el cálculo de secciones especiales de aluminio.
Para más información vea la página de secciones especiales de aluminio extruido.
Aleaciones y estados de entrega
En el diálogo Describir material (menú Barra > Describir material) se selecciona la aleación de aluminio extruido para los perfiles de aluminio que el usuario seleccione en la obra, así como su estado de entrega. Las aleaciones disponibles con sus correspondientes estados de entrega son:
| Aleación de Aluminio | Estados de entrega |
| EN AW-5083 | F, H111 y H112 |
| EN AW-6060 | T5, T6, T64 y T66 |
| EN AW-6061 | T4 y T6 |
| EN AW-6063 | T5, T6 y T66 |
| EN AW-6005A | T6 |
| EN AW-6106 | T6 |
| EN AW-6082 | T4, T5 y T6 |
| EN AW-7020 | T6 |
Listado de comprobaciones E.L.U. en una barra de aluminio
CYPE 3D genera listados detallados de comprobaciones de estados límite últimos para barras de aluminio con la mayor parte de las normas implementadas en el programa.
En la página Listados detallados de comprobaciones de estados límite últimos, puede encontrar información sobre los listados de comprobaciones E.L.U. que generan los programas de CYPE. En el apartado Listado de comprobaciones E.L.U. en una barra de aluminio CYPE 3D dispone de un ejemplo de listado de comprobación de estados límite últimos de una barra de aluminio.
Barras de madera
Con el módulo Perfiles de madera, CYPE 3D dimensiona perfiles de madera formados por madera aserrada (especies de coníferas y chopo), madera aserrada (especies frondosas), madera laminada encolada homogénea y madera laminada encolada combinada. Puede definir perfiles rectangulares, con sección constante o variable, y perfiles circulares. Incluye una biblioteca de perfiles de madera que el usuario puede configurar y ampliar. El programa también dimensiona las secciones de madera frente a la acción del fuego para que cumplan con la normativa seleccionada (CTE DB SE-M –España–, NBR 7190 o Eurocódigo 5) si el usuario activa la comprobación de resistencia al fuego de perfiles de madera.
Barras de hormigón (definidas como elementos estructurales genéricos)
Es posible introducir barras rectangulares y circulares de hormigón de canto constante, y barras rectangulares de hormigón de canto variable. El programa calcula los esfuerzos a los que están solicitadas estas barras, y muestra los resultados por hipótesis simples, por combinaciones y por envolventes. No se realiza comprobación de resistencia de las barras de hormigón, es decir, no se comprueban ni dimensionan sus secciones. Si desea dimensionar pilares y vigas de hormigón debe describir la barra como elemento estructural tipo "Pilar" o tipo "Viga".
Barras de otros materiales
CYPE 3D permite definir barras genéricas de cualquier material. El programa calcula los esfuerzos a los que están solicitadas estas barras, y muestra los resultados por hipótesis simples. No se realiza comprobación de resistencia de las barras genéricas, es decir, no se comprueban ni dimensionan sus secciones. El usuario define las siguientes características de las barras tras su posicionamiento en la estructura:
- Geometría de la sección
Se introducen las distancias entre el centro de gravedad y el contorno envolvente de la sección medidas en los cuatro sentidos de las dos direcciones de los ejes locales de la sección:
- Ancho izquierdo
- Ancho derecho
- Canto inferior
- Canto superior
- Características mecánicas
- Área
- Área de corte Avy
- Área de corte Avz
- Inercia a flexión Iyy
- Inercia a flexión Izz
- Inercia a torsión It
- Características del material
- Módulo de elasticidad
- Módulo de Poisson
- Coeficiente de dilatación
- Peso específico
