Introducción
CYPE 3D es un programa creado para realizar el cálculo de estructuras en tres dimensiones formadas por elementos de acero, de hormigón, mixtos de hormigón y acero, de aluminio, de madera o de cualquier otro material, incluyendo el dimensionamiento de las uniones (soldadas y atornilladas de perfiles de acero laminado y armado en doble T y perfiles tubulares) y el de la cimentación mediante placas de anclaje, zapatas, encepados, vigas de atado y vigas centradoras.
Además de comprobar y dimensionar estructuras formadas por nudos y barras, el programa permite la introducción de láminas (elementos planos bidimensionales de espesor constante y perímetro poligonal que se discretizan en elementos finitos) para calcular sus esfuerzos y tensiones.
Es posible comprobar la resistencia al fuego de los perfiles, efectuar el análisis a sismo de la estructura y, gracias a la integración del motor de cálculo OpenSees, realizar cálculos avanzados como la determinación de los factores de carga crítica de pandeo o el análisis modal de vibraciones.
El programa permite obtener listados de cálculo, incluyendo las comprobaciones realizadas según diferentes normativas para cada uno de los elementos, y los planos de la estructura. Los modelos creados con CYPE 3D se pueden también importar dentro de CYPECAD como estructuras 3D integradas para realizar un cálculo conjunto, así como exportar a CYPE Connect y a StruBIM Steel para diseñar y calcular uniones de forma detallada.
Inicio: creación de obras nuevas, flujos de trabajo y ejemplos
Al iniciar el programa y crear una obra nueva, el programa ofrece diferentes posibilidades, como la creación de una obra vacía para comenzar el proyecto desde cero o la introducción automática de datos a partir de modelos guardados en ficheros en formato IFC.
Más adelante, el programa permite configurar los datos generales de la obra y, posteriormente, acceder a la interfaz principal de trabajo.
También es posible generar automáticamente la geometría y las cargas de la estructura en CYPE 3D a partir de los datos introducidos en Portal frame generator, o realizar una importación de la geometría a partir de información guardada en ficheros .dxf, .dwg o .txt.
En el siguiente enlace se pueden consultar de forma detallada las opciones que aparecen en el proceso inicial de creación de obras nuevas, indicaciones sobre los flujos de trabajo posibles y la secuencia general de introducción y salida de datos, así como una galería de ejemplos de modelos de estructuras desarrollados con el programa.
Configuración del entorno de trabajo
El entorno de trabajo del programa cuenta con dos solapas diferenciadas: "Estructura" y "Cimentación", accesibles desde la parte inferior izquierda de la pantalla.
A su vez, dentro de la solapa "Estructura" se encuentran diferentes pestañas en la parte superior ("Obra", "Geometría", "Propiedades", "Carga", "Uniones", "Cálculo", "Armaduras" y "Ventanas"), que siguen el orden secuencial de introducción, definición y cálculo de un modelo de una estructura.
La interfaz cuenta con las siguientes partes:
- La parte superior de la barra de herramientas principal contiene diferentes funcionalidades dependiendo de la pestaña que se encuentre abierta.
- Más abajo, en el área de trabajo, se introducen, editan y visualizan todos los elementos del proyecto. Se puede elegir cómo se dibujan los elementos: de forma esquemática o en tres dimensiones. El programa permite definir diferentes ventanas de visualización (3D o 2D), lo que facilita el trabajo sobre la estructura. Para ello se utilizan las herramientas de la pestaña "Ventana".
- En la parte izquierda de la solapa "Estructura" se sitúan las principales herramientas para definir las etiquetas del proyecto y gestionar la visibilidad de las categorías, así como otras opciones de visualización.
Estos paneles se comportan como un sistema de ventanas anclables que se pueden personalizar para adaptar el espacio de trabajo a las necesidades del proyecto.
En el siguiente enlace se pueden consultar de forma detallada el entorno de trabajo del programa y las opciones ofrecidas en la pestaña "Ventana".
Configuración de los datos de la obra
La pestaña "Obra" contiene opciones generales relacionadas con la configuración de la obra, la gestión de las bibliotecas de elementos y su numeración.
También ofrece opciones adicionales para la visualización de la vista 3D, la obtención de listados sobre una selección de elementos o la vinculación del proyecto a un proyecto de BIMserver.center.
El acceso a la configuración de los datos generales de la obra permite ajustar aspectos como los siguientes:
- la normativa a verificar;
- los materiales empleados en la obra;
- las hipótesis y combinaciones de hipótesis, incluyendo los datos relativos a la acción sísmica;
- y el ajuste de otros parámetros de configuración del cálculo, como las tablas de armado utilizadas o las opciones de dimensionamiento de los distintos elementos de la obra.
En el siguiente enlace se pueden consultar de forma detallada las opciones ofrecidas por el programa en la pestaña "Obra".
Definición de la geometría de la estructura
La pestaña "Geometría" contiene las opciones de definición de planos de referencia y de introducción de la geometría de los nudos, las barras y las láminas de la estructura en el modelo.
Los nudos, las barras y las láminas se pueden introducir de varias formas en las ventanas del área de trabajo utilizando diferentes elementos de apoyo como rejillas, planos y líneas de referencia, cotas, plantillas y/o sistemas de coordenadas.
Además, en este proceso de definición de la geometría es necesario especificar la sección y el material de cada una de las barras y las láminas introducidas. Es posible introducir elementos como barras genéricas, pilares, vigas o tirantes. En cuanto a los materiales disponibles, es posible introducir barras de acero, de hormigón, mixtas de hormigón y acero, de aluminio, de madera, o barras de material genérico.
De forma adicional, se ofrecen utilidades para la edición de los elementos introducidos y su ajuste geométrico, así como para la generación automática de geometrías predefinidas o a partir de la importación de ficheros .dwf o .dwg y ficheros de texto.
En el siguiente enlace se pueden consultar de forma detallada las opciones ofrecidas por el programa en la pestaña "Geometría".
Edición de las propiedades de los elementos de la estructura
La pestaña "Propiedades" contiene las opciones de definición de las características de los elementos de la estructura como los nudos, las barras y las láminas de la estructura.
Entre estas funcionalidades, se incluyen:
- en los nudos, la definición de vinculaciones interiores y exteriores, y ligaduras;
- en las barras, el ajuste de los coeficientes y/o longitudes de pandeo y pandeo lateral, la introducción de parejas de arriostramientos, y la definición de articulaciones y empotramientos en extremos, rótulas plásticas y grupos de flecha;
- en las láminas se permite la definición de vinculaciones interiores y exteriores, así como bandas de integración de esfuerzos;
- asimismo, esta pestaña incluye las opciones para la introducción, generación y edición de diafragmas rígidos en el modelo.
En el siguiente enlace se pueden consultar de forma detallada las opciones ofrecidas por el programa en la pestaña "Propiedades".
Introducción y edición de cargas sobre la estructura
La pestaña "Cargas" contiene las opciones de visualización, introducción y edición de cargas sobre los elementos de la estructura.
Entre ellas, se incluyen las cargas sobre los nudos, las cargas sobre las barras, las cargas sobre las láminas, los paños de carga y las cargas superficiales, que pueden ocupar todo o parte de un paño.
Las cargas introducidas pueden asociarse a la hipótesis de carga deseada y se definen por su tipo, valor y dirección. También es posible aplicar cargas debidas a incrementos de temperatura, aplicar desplazamientos y giros prescritos o gestionar la generación automática de cargas de peso propio.
En el siguiente enlace se pueden consultar de forma detallada las opciones ofrecidas por el programa en la pestaña "Cargas".
Diseño y cálculo de uniones
Las herramientas para realizar el diseño y cálculo de las uniones de la estructura se ubican en la pestaña "Uniones".
Aquí, es posible introducir las uniones manualmente en los nudos, en los extremos de las piezas o entre un grupo de piezas seleccionadas, o generar las uniones automáticamente.
También se puede efectuar la edición de sus componentes y acceder a las herramientas para el cálculo y dimensionamiento individual de cada unión, así como para la obtención de listados de comprobaciones normativas detalladas o planos de despiece.
En el siguiente enlace se pueden consultar de forma detallada las opciones ofrecidas por el programa en la pestaña "Uniones".
Cálculo, comprobaciones y consulta de resultados
En la pestaña "Cálculo" se encuentran las herramientas que permiten efectuar el cálculo y el dimensionamiento de los elementos de la estructura, así como las que permiten consultar los resultados del cálculo.
Entre los resultados de cálculo disponibles se encuentran los siguientes:
- los desplazamientos de los nudos;
- las reacciones en los apoyos;
- los esfuerzos en las barras y bandas de integración;
- la deformada y los isovalores;
- las comprobaciones efectuadas;
- y los listados detallados de las comprobaciones de estados límite últimos.
Además del análisis tensión-deformación, se ofrece la posibilidad de efectuar análisis avanzados, como el análisis de pandeo lineal y el análisis modal de vibraciones.
En el siguiente enlace se pueden consultar de forma detallada las opciones ofrecidas por el programa en la pestaña "Cálculo".
Definición y edición de armaduras
En la pestaña "Armaduras" el programa ofrece una serie de utilidades para consultar y modificar las armaduras y las secciones de los pilares y las vigas introducidos en el modelo.
Mediante una serie de editores, se pueden consultar los esfuerzos, el dimensionamiento y las comprobaciones realizadas automáticamente por el programa en todos los pilares y las vigas de la obra y en todos sus tramos.
Además, se pueden ajustar las armaduras o las secciones utilizadas y comprobar las modificaciones realizadas, generando después listados de comprobaciones normativas detalladas.
En el siguiente enlace se pueden consultar de forma detallada las opciones ofrecidas por el programa en la pestaña "Armaduras".
Diseño y cálculo de la cimentación
Tras finalizar el trabajo en la solapa "Estructura", se accede a la solapa "Cimentación", donde se diseñan y calculan los elementos de la cimentación de la estructura.
Para ello, se configuran los datos generales de la cimentación, las opciones para su cálculo y diseño, y las tablas de armado.
Después, se introducen sus componentes en planta como zapatas, encepados, vigas de atado y vigas centradoras, o se utiliza la generación automática de zapatas y vigas.
Finalmente, se realiza el cálculo, la comprobación y el dimensionamiento de todos los elementos de la cimentación. Si es necesario, se pueden editar y ajustar los elementos y comprobar las modificaciones realizadas sobre los mismos.
En el siguiente enlace se pueden consultar de forma detallada las opciones ofrecidas por el programa en la solapa "Cimentación".
Impresión de documentos y exportación de datos
Después de efectuar el cálculo de la obra, el programa permite obtener los siguientes documentos:
- los listados de cálculo, incluyendo las comprobaciones realizadas según diferentes normativas para cada uno de los elementos, que pueden imprimirse directamente o exportarse a formatos HTML, DOCX, PDF, RTF o TXT;
- y los planos de la obra en formato DWG, DXF o PDF;
- también se pueden obtener ficheros en formato CSV con datos como la geometría de los nudos o los esfuerzos por hipótesis, combinaciones y envolventes de las barras.
Además, el programa permite compartir la información calculada con el programa a un proyecto BIM de la plataforma BIMserver.center utilizando, entre otros, ficheros en formato IFC y GLTF. De esta forma, puede ser utilizada por otras aplicaciones vinculadas al proyecto como:
- CYPE Connect o StruBIM Steel, que permiten el cálculo detallado de las uniones;
- o Autodesk Revit (mediante el Plugin Open BIM - Revit), que permite la lectura de los elementos incluidos en el IFC estructural, y la transformación a nativo de algunos de ellos.
De forma adicional, si la obra de CYPE 3D se vincula como estructura integrada en CYPECAD, desde este programa será posible:
- obtener las mediciones y presupuestos de los elementos de la estructura, que pueden exportarse directamente a Arquímedes o a ficheros en formato FIEBDC-3 para ser tratados por otros programas de mediciones y presupuestos;
- en la exportación a Arquímedes, generar el resto de documentos vinculados al Generador de precios, como el pliego de condiciones, la valoración del mantenimiento decenal, el estudio de seguridad y salud, la gestión de residuos, el análisis del ciclo de vida y el manual de uso y mantenimiento del edificio;
- incorporar la información en CYPE Memorias CTE para componer la documentación del proyecto de edificación.
En el siguiente enlace se pueden consultar de forma detallada las opciones ofrecidas por el programa para imprimir los documentos y exportar los datos obtenidos tras el cálculo.
Licencias y módulos relacionados
Los programas de CYPE se activan mediante licencias electrónicas que pueden contener uno o varios módulos. La lista de módulos compatibles con cada programa puede variar en función del producto adquirido y del tipo de licencia.
Para consultar la lista de módulos compatibles con este programa, se puede acceder a "Módulos de los programas de CYPE".
Es importante tener en cuenta que la lista de módulos disponibles en la licencia dependerá del producto adquirido.
