CYPE 3D - Pestaña "Carga"

Opciones de la pestaña "Carga"

La pestaña superior "Carga" (accesible dentro de la solapa inferior "Estructura") contiene las opciones de visualización, introducción y edición de cargas sobre nudos, barras, láminas y paños, así como de cargas superficiales. Incluye lo siguiente:

  • en el bloque "Visualización", las opciones para gestionar la visualización de las cargas en el área de trabajo;
  • en el bloque "Nudos", las opciones para la introducción y edición de cargas sobre nudos, así como la que permite la definición de desplazamientos prescritos;
  • en el bloque "Barras", las opciones para la introducción y edición de cargas sobre barras, incluyendo la activación o desactivación de la generación de cargas de peso propio;
  • en el bloque "Láminas", las opciones de introducción y edición de cargas sobre las láminas;
  • en el bloque "Paños", las opciones de introducción y edición de paños de carga, que permiten aplicar cargas en la geometría del paño y, además, controlar el reparto de las cargas dispuestas en el paño sobre los elementos de la estructura;
  • y en el bloque "Cargas superficiales", las opciones que permiten la introducción y edición de cargas superficiales.

Introducción y edición de cargas sobre nudos

La introducción y edición de cargas sobre los nudos de la estructura se realiza con las siguientes opciones, disponibles en el bloque "Nudos" de la barra de herramientas superior, dentro de la pestaña "Carga" (en la solapa "Estructura"):

Nueva

Al seleccionar la opción "Nueva", aparece la ventana "Propiedades - Hipótesis vista", donde se puede elegir la "Hipótesis" de cargas que se desea visualizar. También es posible "Ver todas" las hipótesis marcando la casilla correspondiente. 

Después, se hace clic sobre los nudos uno a uno o se marca un área de captura para seleccionar varios simultáneamente. 

Al pulsar con el botón derecho, se abre la ventana para "Introducir cargas sobre nudos". En ella se selecciona la "Hipótesis" a la que se quiere asignar las nuevas cargas. Después, se escribe su "Valor".

En la parte inferior se indica la "Dirección y sentido de aplicación de la carga". Aquí se pueden tomar las direcciones de los ejes globales en ambos sentidos o definir libremente una dirección. Por defecto, el programa selecciona el caso más usual, que es el de una carga en "Dirección según el eje Z, en sentido negativo". La última opción, "Definir dirección", permite aplicar la carga en la dirección definida por las componentes del "Vector director" introducidas por el usuario.

Tras "Aceptar", el programa aplica la carga sobre los nudos seleccionados.

Carga en una dirección definida por un eje
Carga en una dirección definida por un vector director

Las siguientes opciones del bloque "Nudos" se activan cuando se han introducido cargas sobre nudos previamente:

Editar

La opción "Editar" permite modificar las cargas sobre nudos ya introducidas.

En la ventana "Propiedades - Hipótesis vista" que aparece, se selecciona la "Hipótesis" a la que están asignadas las cargas que se desean editar para que sean visibles en el modelo. Después, se seleccionan las cargas pulsando sobre ellas una a una o a través de una ventana de selección.

Al hacer clic derecho, aparece la ventana "Descripción de la carga", donde se pueden modificar los datos de las cargas. Aquí se ofrecen las mismas opciones que aparecen al introducir las cargas. Finalmente, se pulsa en "Aceptar".

Borrar

La opción "Borrar" permite eliminar las cargas sobre nudos seleccionadas del modelo. De igual forma, se pulsa el botón izquierdo sobre las cargas para seleccionarlas una a una o se marca un área de captura para seleccionarlas a la vez y, después, se pulsa el botón derecho para eliminarlas.

Hipótesis

Si únicamente se necesita modificar la hipótesis de las cargas sobre nudos, se utiliza la opción "Hipótesis".

Para ello, se seleccionan las cargas que se desea modificar y se pulsa el botón derecho.

En la ventana "Hipótesis" se elige la hipótesis en el desplegable a la que serán asignadas las cargas, y después se pulsa en "Aceptar".

Introducción y edición de cargas sobre barras

La introducción y edición de cargas sobre las barras de la estructura se realiza con las siguientes opciones, disponibles en el bloque "Barras" de la barra de herramientas superior, dentro de la pestaña "Carga" (en la solapa "Estructura"):

Nueva

La opción "Nueva" permite introducir nuevas cargas sobre barras.

Al pulsarla, aparece la ventana "Propiedades - Hipótesis vista", donde se puede elegir la "Hipótesis" de cargas que se desea visualizar. También es posible "Ver todas" las hipótesis marcando la casilla correspondiente. 

Después, se hace clic sobre las barras una a una o se marca un área de captura para seleccionar varias simultáneamente. 

Introducción de cargas sobre barras

Al pulsar con el botón derecho se abre la ventana para "Introducir cargas sobre barras". En ella se elige la "Hipótesis" a la que se quiere asignar las nuevas cargas. Después, se elige el "Tipo de carga" y se escribe su "Valor". 

Tipos de carga

Entre las opciones disponibles para el "Tipo de carga" encontramos las siguientes:

  • Carga puntual
  • Carga uniforme
  • Carga en faja
  • Carga triangular izquierda
  • Carga triangular derecha
  • Carga trapecial
  • Momento puntual 

Para situar algunas de estas cargas sobre la barra, el programa exige definir una "Distancia" o indicar una "Posición inicial" y una "Posición final" en las unidades de medida seleccionadas. Activando la casilla "Posición relativa" se puede especificar la posición de la carga utilizando un valor de 0 a 1. Una "Carga uniforme" se aplica sobre toda la longitud de la barra.

Definición de la dirección y sentido de aplicación de la carga

En la parte central se especifican los "Ejes sobre los que se define la dirección de la carga". Estos pueden ser los "Ejes globales" o los "Ejes locales de la barra".

En la parte inferior se indica la "Dirección y sentido de aplicación de la carga". Aquí se pueden tomar las direcciones de los ejes en ambos sentidos o definir libremente una dirección. Por defecto, el programa selecciona el caso más usual, que es el de una carga en "Dirección según el eje Z, en sentido negativo".

Tras "Aceptar", el programa aplica la carga sobre las barras seleccionadas.

Carga uniforme
Carga puntual
Carga en faja
Carga triangular izquierda
Carga triangular derecha
Carga trapecial
Momento puntual

Cargas por incremento de temperatura

También se puede introducir un "Incremento de temperatura uniforme" o un "Incremento de temperatura variable" entre dos valores de temperatura. En este último caso, se define también la "Dirección y sentido de la variación del incremento de temperatura".

Incremento de temperatura uniforme
Incremento de temperatura variable

El resto de opciones del menú "Barras" se activan cuando se han introducido previamente cargas sobre barras:

Editar

Para modificar las cargas sobre barras ya introducidas, se utiliza la opción "Editar".

En la ventana "Propiedades - Hipótesis vista" que aparece, se selecciona la "Hipótesis" a la que están asignadas las cargas que se desean editar para que sean visibles en el modelo. Después, se seleccionan las cargas pulsando sobre ellas una a una o marcando un área de captura para seleccionar varias simultáneamente.

Al hacer clic derecho, aparece la ventana "Descripción de la carga", donde se pueden modificar los datos de las cargas. Aquí se ofrecen las mismas opciones que aparecen al introducir las cargas. Finalmente, se pulsa en "Aceptar".

Borrar

La opción "Borrar" permite eliminar las cargas sobre barras seleccionadas del modelo. De igual forma, se pulsa el botón izquierdo sobre las cargas para seleccionarlas o se marca un área de captura para seleccionar varias simultáneamente y, después, se pulsa el botón derecho para eliminarlas.

Hipótesis

Si únicamente se necesita modificar la hipótesis de las cargas, se utiliza la opción "Hipótesis".

Para ello, se seleccionan las cargas que se desea modificar y se pulsa el botón derecho.

En la ventana "Hipótesis" se elige la hipótesis en el desplegable a la que serán asignadas las cargas, y después se pulsa en "Aceptar".

Peso propio

La opción "Peso propio" activa o desactiva la generación automática de las cargas de peso propio de las barras.

Al pulsar sobre ella aparece el cuadro de diálogo "Generación de cargas", donde se escoge "Activar" o "Desactivar". 

Por defecto, el programa genera las cargas de peso propio de las barras y las muestra en pantalla.

Si se elige una acción, tras "Aceptar" se deben seleccionar las barras. Si se elige "Desactivar", al pulsar el botón derecho se eliminan las cargas de peso propio asociadas a las barras seleccionados. Si se elige "Activar", se regeneran.

Pulsando de nuevo sobre el botón derecho vuelve a aparecer el cuadro "Generación de cargas" para cambiar la acción que se llevará a cabo.

Introducción y edición de paños

La introducción y edición de paños de carga se realiza con las siguientes opciones, disponibles en el bloque "Paños" de la barra de herramientas superior, dentro de la pestaña "Carga" (en la solapa "Estructura").

En el programa, un paño es un polígono cerrado que distribuye las cargas aplicadas sobre su superficie. Estas cargas pueden ser definidas directamente en la edición del paño o bien ser cargas superficiales cuya geometría esté contenida dentro del área del paño.

La distribución de cargas se realiza sobre los elementos estructurales cuya geometría se solapa con la del paño:

  • Sobre las barras que estén dentro del área del paño y cuya dirección tenga una componente perpendicular a la dirección de reparto definida en el paño.
  • Sobre las láminas cuya geometría coincida o se solape con la del paño.

El efecto es equivalente a la introducción de cargas sobre barras o cargas sobre láminas, con la ventaja de que el programa calcula automáticamente el valor de carga a aplicar sobre cada uno de los elementos.

Paño de cargas definido en una estructura
Distribución de las cargas del paño sobre los elementos de la estructura

Nuevo

Para introducir paños, se selecciona la opción "Nuevo".

Definición del contorno del paño

Tras pulsar la opción, se hace clic con el botón izquierdo en los puntos de un polígono cerrado que forma su contorno.

Después, se pulsa el botón derecho.

Definición de la dirección de reparto

Después de definir el contorno del paño, es necesario indicar la dirección de reparto seleccionando con el botón izquierdo una de las rectas auxiliares situadas a los lados del paño.

Cargas en paño

Tras definir el contorno del paño y la dirección de reparto, pulsando el botón derecho aparece la ventana "Cargas en paño", donde es posible introducir una o varias cargas asociadas al paño en diferentes hipótesis.

Estas cargas están aplicadas sobre toda la superficie del paño. Si se desea aplicar cargas únicamente sobre una parte del paño, se puede mantener esta tabla vacía y dibujar posteriormente cargas superficiales sobre la geometría del paño.

Si el paño no es paralelo al plano XY global, se muestran dos pestañas: una para cargas "Uniformes" y otra para cargas "Variables con la altura". Si el paño es horizontal, sólo se muestra la tabla de cargas "Uniformes".

Cargas uniformes

Las opciones de la parte superior permiten "Añadir", "Copiar" y "Borrar" cargas. Para introducir una carga, se pulsa "Añadir" y se selecciona la "Hipótesis" entre las disponibles en el desplegable.

Después, se consulta el "Sentido positivo" de las cargas, que se determina automáticamente en función de la hipótesis seleccionada.

Las cargas correspondientes a hipótesis de viento se aplican perpendicularmente al paño. En este caso, el programa muestra las coordenadas de un vector unitario que representa el sentido de una carga positiva.

Las cargas del resto de hipótesis se aplican verticalmente siguiendo la dirección del eje Z global. Por defecto, el sentido positivo es "Vertical hacia abajo".

Finalmente, se introduce el "Valor" de la carga, que puede tener signo positivo o negativo, en función de su sentido de aplicación.

En las cargas "Uniformes" basta con definir un valor para toda la superficie.

Cargas en paño uniformes

Cargas variables con la altura

En las cargas "Variables con la altura", además de la "Hipótesis" y el "Sentido positivo", es necesario indicar dos valores: el "Valor en la cota inferior" y el "Valor en la cota superior" de la superficie del paño.

Cargas en paño variables con la altura

Tras pulsar "Aceptar", el programa introducirá el paño en el modelo.

Editar

La opción "Editar" permite editar cargas sobre paños previamente introducidos.

Tras pulsar sobre la opción, se seleccionan uno o varios paños y se hace clic con el botón derecho.

Aparece así la ventana "Cargas en paño", donde se pueden modificar las cargas aplicadas en los paños seleccionados.

Borrar

Utilizando la opción "Borrar" se eliminan los paños seleccionados y sus cargas superficiales asociadas. Para ello, se seleccionan los paños con el botón izquierdo del ratón, y finalmente, se confirma la eliminación utilizando el botón derecho.

Mover

Mediante la opción "Mover" se modifica la geometría del polígono que define el paño siguiendo este proceso:

  1. En primer lugar, se selecciona el paño con el botón izquierdo.
  2. Después, se pulsa con el botón izquierdo del ratón sobre los vértices del polígono que se desean desplazar.
  3. Más adelante, se pulsa el botón derecho para confirmar la selección de dichos puntos.
  4. A continuación, se selecciona con el botón izquierdo un punto de referencia para el desplazamiento de los puntos del paño y después, el punto de destino al que se desea mover el punto de referencia indicado.
  5. Se confirma la operación pulsando nuevamente el botón derecho.

El resultado será un paño con la geometría modificada.

Proceso de modificación de la geometría del paño
Resultado

Dividir

La opción "Dividir" permite dividir un paño introduciendo una línea de división en el área de trabajo definida por dos puntos.

El programa generará dos paños independientes tras la operación.

Situación antes de la división del paño
Resultado

Dirección de reparto

La opción "Dirección de reparto" permite modificar la dirección de reparto de cargas de un paño siguiendo este proceso:

  1. Se selecciona el paño con el botón izquierdo.
  2. Se indica la nueva dirección pulsando con el botón izquierdo sobre una de las rectas auxiliares situadas a los lados del paño y visibles al utilizar esta opción.
Proceso de modificación de la dirección de reparto
Resultado

Introducción y edición de cargas superficiales

La introducción y edición de cargas superficiales se realiza con las siguientes opciones, disponibles en el bloque "Cargas superficiales" de la barra de herramientas superior, dentro de la pestaña "Carga" (en la solapa "Estructura").

Las cargas superficiales pueden ocupar toda o parte de la superficie de un paño de cargas, que se puede introducir previamente con las opciones del bloque "Paños" o, alternativamente, introducir de forma automática en el momento de introducción de la carga superficial. El paño distribuirá las cargas superficiales definidas sobre el mismo según su dirección de reparto.

La distribución de las cargas superficiales se realiza sobre los elementos estructurales cuya geometría se solapa con la del paño:

  • Sobre las barras que estén dentro del área del paño y cuya dirección tenga una componente perpendicular a la dirección de reparto definida en el paño.
  • Sobre las láminas cuya geometría coincida o se solape con la del paño.

El efecto es equivalente a la introducción de cargas sobre barras o cargas sobre láminas, con la ventaja de que el programa calcula automáticamente el valor de carga a aplicar sobre cada uno de los elementos.

Cargas superficiales aplicadas sobre paños
Distribución de las cargas superficiales sobre los elementos de la estructura

Nueva

La opción "Nueva" permite introducir una nueva carga superficial de forma poligonal.

Para ello, se siguen estos pasos:

  1. Al seleccionar la opción, aparece la ventana "Hipótesis vista". Aquí se puede elegir la "Hipótesis" de cargas que se desea visualizar en pantalla. También se pueden "Ver todas" las hipótesis marcando la casilla correspondiente.
  2. Después, se pulsa con el botón izquierdo en los puntos que forman el polígono del contorno de la carga superficial.
  3. Al finalizar, se pulsa el botón derecho.
  4. Aparece así la ventana "Introducir cargas superficiales":
    • Aquí, en primer lugar, se elige la "Hipótesis" a la que está asignada la carga superficial.
    • El programa muestra también el "Sentido positivo" de la carga mediante el texto "Vertical hacia abajo", si se trata de una carga no perteneciente a una hipótesis de viento, o con las coordenadas de un vector unitario en el caso de hipótesis de viento.
    • La carga puede ser "Uniforme" o "Variable en altura" si la superficie no es horizontal:
      • En las cargas uniformes basta con escribir el "Valor" y el signo de la carga.
      • En las cargas variables en altura es necesario escribir el "Valor en la cota superior" y el "Valor en la cota inferior". Estos se corresponden con los valores y signos de las cargas en la coordenada Z inferior y en la coordenada Z superior de la superficie cargada.
  5. Finalmente, se pulsa en "Aceptar".
Introducción de cargas superficiales

Generación de paños asociados a las cargas superficiales

Al introducir una nueva carga superficial se detecta si está solapada con algún paño preexistente. Si no lo está, se pregunta al usuario si desea generar un paño asociado a la nueva carga superficial.

Este nuevo paño tendrá la misma forma que la de la carga superficial creada, y su dirección de reparto estará dada por la recta que une los dos primeros puntos de introducción de la superficie.

Una carga superficial pertenece al paño en el cual está contenida completamente, por lo que no se permite que una carga esté solapada sobre más de un paño.

Ejemplo de 4 cargas superficiales aplicadas sobre diferentes regiones de un paño en un faldón de cubierta

Editar

La opción "Editar" permite modificar las cargas superficiales seleccionadas.

En pantalla solo se muestran las cargas asociadas a la "Hipótesis vista" seleccionada en la ventana emergente.

Después, se seleccionan las cargas a editar una a una con el botón izquierdo o se marca un área de captura y, después, se pulsa el botón derecho.

Aparece así la ventana "Cargas superficiales", donde se pueden modificar sus datos. El programa aplicará los cambios al pulsar en "Aceptar".

Edición de cargas superficiales

Borrar

La opción "Borrar" permite eliminar las cargas superficiales seleccionadas entre las correspondientes a la "Hipótesis vista". Tras seleccionar las cargas una a una o marcar un área de captura, se pulsa el botón derecho para eliminarlas.

Hipótesis

La opción "Hipótesis" permite editar la hipótesis asignada a las cargas superficiales.

En este caso, tras seleccionar las cargas y pulsar el botón derecho, se selecciona la "Hipótesis" que se desea asignar a las cargas.

Edición de hipótesis de cargas superficiales

Copiar

Con la opción "Copiar" se crea una nueva carga superficial duplicándola a partir de los datos de una carga superficial ya existente.

Para ello, tras pulsar sobre la opción, se selecciona una carga superficial. Aparece así la ventana "Introducir cargas superficiales" donde se indica la "Hipótesis", el tipo y los valores de la nueva carga superficial.

Esta nueva carga tiene la misma forma y posición que la existente, por lo que se generará en el mismo lugar.

Copia de cargas superficiales

Mover

Mediante la opción "Mover" es posible modificar la forma y/o la posición del polígono que define la geometría de una carga superficial.

  1. Al seleccionar la opción, aparece la ventana "Hipótesis vista". Aquí se puede elegir la "Hipótesis" de cargas que se desea visualizar en pantalla. También se pueden "Ver todas" las hipótesis marcando la casilla correspondiente.
  2. Antes de continuar, pulsando el botón derecho se accede a un diálogo donde se debe indicar si se quiere "Mover también las cargas aplicadas sobre la misma zona pertenecientes a otras hipótesis" activando o desactivando la casilla correspondiente.
  3. Tras "Aceptar", en primer lugar se debe seleccionar la carga que se desea modificar con el botón izquierdo.
  4. A continuación, también con el botón izquierdo, se seleccionan los vértices del polígono que se desea desplazar.
  5. Se pulsa el botón derecho para confirmar la selección de los puntos.
  6. Ahora, con el botón izquierdo, se selecciona un punto de referencia para el desplazamiento y, después, el punto de destino al que se desea mover el punto de referencia indicado.
  7. Finalmente, se pulsa de nuevo el botón derecho para confirmar.

El resultado será una carga superficial con la geometría modificada.

Modificación de la geometría de cargas superficiales

Asignar

La opción "Asignar" permite activar o desactivar la asignación de cargas superficiales, es decir, indicar si una o varias barras pueden ser cargadas o no tanto por paños como por cargas superficiales.

Para ello, se seleccionan las barras que se desean activar o desactivar con el botón izquierdo una a una o se dibuja un área de captura. Después, se pulsa con el botón derecho.

Las barras desactivadas se visualizan en línea discontinua o de trazos, mientras que las barras activadas se visualizan con línea continua. Por defecto, todas las barras, excepto los tirantes, están activadas.

Si se desactiva una barra, esta no admite la asignación de cargas superficiales en ninguna hipótesis. Esta opción no tiene efecto sobre las barras definidas como tirantes, ya que estos no admiten la aplicación de cargas.

Las barras que no admiten la asignación de cargas superficiales o cargas de un paño se representan en línea discontinua

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.