StruBIM Shear Walls

Al iniciar la aplicación y pulsar sobre “Nuevo”, se ofrece la posibilidad de crear una “Nueva obra”. Tras indicar el "Nombre del fichero" y su "Descripción", la obra se puede integrar a continuación en un proyecto ya existente en BIMserver.center.

Esto se realiza en la ventana "Selección de proyecto", que presenta las siguientes opciones:

• En su parte izquierda, se puede iniciar sesión con una cuenta de BIMserver.center.
• A la derecha, se utiliza la opción "Seleccionar proyecto" para elegir un proyecto existente. También se ofrece la posibilidad de “Crear un nuevo proyecto”. En tal caso, el proyecto creado será visible desde BIMserver.center a partir de ese momento.
• Existe la opción de comenzar el proyecto sin estar vinculado a la plataforma BIMserver.center. Para ello, simplemente hay que desmarcar la casilla "Vincularse a un proyecto de BIMserver.center", que se encuentra en la parte superior izquierda.

Una vez creada la nueva obra, se accede a la interfaz general del programa. En cualquier momento del trabajo, se pueden compartir o importar archivos del proyecto a través del bloque "BIMserver.center", ubicado en la parte superior derecha de la interfaz general.

Importación de modelos BIM

Al crear una nueva obra, si se ha seleccionado un proyecto alojado en la plataforma BIMserver.center desde "Seleccionar proyecto", aparece a continuación la ventana de "Importación de modelos BIM", que muestra los ficheros contenidos en dicho proyecto en formato IFC.

Si hay varios ficheros .ifc en el proyecto, aparecerá una ventana previa donde se debe seleccionar el fichero "Principal (Iniciador)" entre las aportaciones disponibles. Este es el fichero del que se extraerá la información en el asistente de importación de datos.

Además, en el apartado "Seleccionar los ficheros que desea incluir", la aplicación ofrece la posibilidad de incluir ficheros auxiliares para su visualización en el programa. Para ello, se marca la casilla "Importar" y se acepta.

Asistente de importación de muros de cortante y vigas de acople

Es posible importar los muros de cortante y las vigas de cortante a partir de la información leída del modelo BIM dentro de StruBIM Shear Walls.

Para ello, tras seleccionar el fichero principal o iniciador a importar, el programa abre un asistente de "Importación de modelos BIM" con las siguientes fases:

1. En la primera fase, se realiza la "Selección de muros de cortante" a importar. Cada uno de ellos aparece con su "Referencia" en la lista y se puede "Importar" marcando la celda de la columna izquierda.

2. En la segunda fase es necesario realizar la "Selección de vigas de acople" que se desean importar dentro de la lista ofrecida por el programa. Cada una de ellas aparece con su "Referencia" y se puede "Importar" marcando la celda de la columna izquierda.

3. Más adelante, se revisa la configuración de diversas "Opciones" necesarias para el cálculo. Es posible "Unir segmentos contiguos" marcando la casilla correspondiente. Además, el programa identifica y permite seleccionar la "Norma" a cumplir en el desplegable y, en su caso, revisar y configurar los parámetros relacionados con la norma seleccionada.

4. En la última fase se importan y revisan las "Propiedades" de los elementos importados. Esto incluye:
   • En los "Muros de cortante", se identifica el acero de la "Armadura horizontal" y el de la "Armadura vertical", el "Recubrimiento geométrico", y, en función de la norma seleccionada, la selección de los criterios de armado por ductilidad o por sismo.
   • En el caso de las "Vigas de acople", también se identifican y permiten seleccionar los aceros de la "Armadura longitudinal" y de los "Estribos", se define el "Recubrimiento superior", el "Recubrimiento inferior" y el "Recubrimiento lateral", y, en función de la norma seleccionada, los criterios de armado por ductilidad o por sismo.

Para finalizar el asistente de importación, se pulsa en "Terminar".

Criterios para disposición de armaduras

Tras el proceso de importación, el programa mostrará una ventana que permite revisar la configuración de los "Criterios para disposición de armaduras".

Estos pueden también revisarse posteriormente desde la opción específica del bloque "Datos generales".

Resultados de la importación

Tras "Aceptar" el último diálogo y terminar el proceso de importación, el programa preparará y abrirá la interfaz general del programa.

Los muros de cortante y las vigas de acople importadas se mostrarán en las listas de elementos del panel lateral izquierdo, disponibles en cada una de las pestañas correspondientes ("Muros de cortante" y "Vigas de acople"). Desde aquí se pueden añadir más elementos si se desea.

El programa, además, habrá incorporado los resultados del análisis de cada elemento, como los esfuerzos de los muros de cortante y de las vigas de acople, así como los desplomes de los muros de cortante.

A partir de este momento, el usuario puede modificar los datos de cualquiera de los muros y/o de las vigas importadas, así como aplicar un determinado armado y/o efectuar su comprobación y dimensionamiento.

Configuración de la norma

Esta opción abre una ventana emergente donde se elige la norma que el programa utilizará en el cálculo.

Para ello, se debe pulsar el botón de la derecha y realizar la "Selección de norma" o de combinación de normas entre las disponibles en el programa.

Además, en la parte inferior de esta ventana es posible ajustar el valor de diferentes parámetros relacionados con la normativa seleccionada.

Hormigones

Esta opción permite acceder a la biblioteca de tipos de hormigón. En cada uno de los tipos de hormigón es necesario definir los siguientes parámetros:

• Referencia
• Resistencia característica a compresión del hormigón, f_ck
• Módulo de elasticidad de cálculo del hormigón, E_c

Los tipos de hormigón se pueden añadir desde cero por el usuario, importarse y/o exportarse a ficheros .bibgen guardados en disco, o crearse a partir de los hormigones "Predefinidos" disponibles para cada país o región mediante el asistente. Para ello, se utilizan las herramientas de la parte superior de la lista de tipos.

También es posible configurar el "Tamaño máximo del árido" desde el campo correspondiente de esta ventana.

Aceros

Esta opción permite acceder a la biblioteca de tipos de acero de armar. En cada uno de los tipos de acero es necesario definir los siguientes parámetros:

• Referencia
• Límite elástico, f_yk
• Módulo de elasticidad, E_s

Los tipos de acero se pueden añadir desde cero por el usuario, importarse y/o exportarse a ficheros .bibgen guardados en disco, o crearse a partir de los hormigones "Predefinidos" disponibles para cada país o región mediante el asistente. Para ello, se utilizan las herramientas de la parte superior de la lista de tipos.

Criterios de disposición de armaduras

Esta opción abre una ventana donde se pueden configurar los diferentes criterios de disposición de armaduras en los muros de cortante y en las vigas de acople que el programa empleará en los procesos de dimensionamiento.

En primer lugar, el botón de la parte superior permite abrir un cuadro de diálogo donde se añaden los "Diámetros de refuerzo" disponibles. El botón "Barras predefinidas", a la derecha, permite cargar esta información a partir de la norma, región o país seleccionado.

A la derecha, el programa también ofrece una utilidad que "Restaura los valores por defecto de la instalación", y herramientas para exportar o importar la información definida en esta ventana a ficheros con formato .bib548 en disco.

Más adelante se configuran las opciones de dimensionamiento de los muros de cortante y/o de las vigas de acople en diferentes apartados desplegables:

Opciones de dimensionamiento de muros de cortante

• Armadura no confinada (Vertical, Horizontal)
  La tabla permite marcar o desmarcar los diámetros o calibres de barras que el programa puede utilizar o no en la armadura no confinada de los muros de cortante. Más adelante es posible ajustar los siguientes parámetros de esta armadura:
  • Separación mínima
  • Separación máxima
  • Incremento de separación
  • Igualar la armadura distribuida de todos los segmentos de un tramo (opcional)
• Armadura confinada (Vertical, Estribos)
  La tabla permite marcar o desmarcar los diámetros o calibres de barras que el programa puede utilizar o no en la armadura confinada de los muros de cortante. Más adelante es posible ajustar los siguientes parámetros de esta armadura:
  • Separación mínima (armadura vertical)
  • Separación máxima (armadura vertical)
  • Separación mínima (estribos)
  • Separación máxima (estribos)
  • Incremento de separación (estribos)
  • Tanto el número de barras por capa como el número de capas deben ser mayores o iguales que los valores correspondientes del tramo superior (opcional)
  • El diámetro de las barras debe ser mayor o igual que el del tramo superior
  • La longitud del refuerzo debe ser mayor o igual que la del tramo superior
  • Confinar segmento completo si (los parámetros L_EB,i, L_EB,f, L_s y t_s se detallan en el esquema de ayuda accesible a la derecha):
    • (L_EB,i+L_EB,f)/L_s ≥ [valor]
    • L_s / t_s ≤ [valor]

De forma adicional, se indica el "Número mínimo de capas" y la "Cuantía máxima de la armadura vertical de los elementos de borde".

Opciones de dimensionamiento de vigas de acople

• Armadura perimetral (Armadura longitudinal en caras verticales, Estribos)
  La tabla permite marcar o desmarcar los diámetros o calibres de barras que el programa puede utilizar o no en la armadura perimetral de las vigas de acople. Más adelante es posible ajustar los siguientes parámetros de esta armadura:
  • Separación mínima entre barras longitudinales
  • Separación máxima entre barras longitudinales
  • Separación mínima entre estribos
  • Separación máxima entre estribos
  • Intervalo de separaciones entre estribos
  • Diámetro de la armadura longitudinal en esquinas
  • Diámetro de la armadura longitudinal en caras horizontales
  • Separación máxima entre barras de caras horizontales
• Diagonales (Armadura longitudinal, Estribos)
  La tabla permite marcar o desmarcar los diámetros o calibres de barras que el programa puede utilizar o no en la armadura de las diagonales de las vigas de acople. Más adelante es posible ajustar los siguientes parámetros de esta armadura:
  • Separación mínima entre barras longitudinales
  • Separación máxima entre barras longitudinales
  • Separación mínima entre estribos
  • Separación máxima entre estribos
  • Intervalo de separaciones entre estribos
  • Se deben colocar estribos en los elementos diagonales (opcional)
  • Anchura mínima del elemento diagonal, b_diag/b
  • Canto mínimo del elemento diagonal, h_diag/b_diag
    (los parámetros b_diag, h_diag y b se detallan en el esquema de ayuda accesible a la derecha)

Opciones de anclaje

Desde aquí es posible ajustar la morfología de los anclajes de las barras del muro de cortante, tanto de la armadura horizontal como de la armadura vertical.

En el caso de la "Armadura horizontal", el programa ofrece las siguientes opciones:

• Para el "Extremo libre" y para el "Encuentro" de dos segmentos, es posible:
  • "Prolongar" la armadura, indicando el tipo de "Gancho" ("Ninguno", a "90º", a "135º" o a "180º") y la "Posición de la armadura horizontal" ("Exterior" o "Interior");
  • utilizar "Horquillas", indicando la "Posición de la armadura horizontal" ("Exterior" o "Interior");
  • utilizar "Barras dobladas a 90º", indicando la "Posición de la armadura horizontal" ("Exterior" o "Interior");
  • disponer una "Armadura horizontal hasta el extremo del segmento, anclada en la capa opuesta", indicando el tipo de "Gancho" ("Ninguno", a "90º", a "135º" o a "180º");
  • o disponer una "Armadura horizontal hasta el extremo del segmento, solapada con horiquilla".

• El "Gancho de estribos" se puede definir a "90º" o a "135º", mientras que la "Rama de atado" puede ser "Con ganchos de 90º y 135º", "Con ganchos de 135º y 135º", "Con ganchos de 180º" y 180º" o "Cerrada.

En el caso de la "Armadura vertical", el programa ofrece las siguientes opciones:

• "En cabeza de la última planta", las barras pueden disponerse "Sin anclaje" o "Con anclaje en pata".
• "En cabeza de las plantas intermedias", las barras pueden disponerse "Sin anclaje", "Con anclaje en prolongación recta" o "Con anclaje en prolongación recta con grifado" (indicando en este caso la "Relación entre los desplazamientos horizontal y vertical en el grifado de las barras").
• "En pie de la primera planta", las barras pueden disponerse "Sin anclaje", "Con esperas" o "Con anclaje".
  En todo caso se puede "Aumentar las longitudes de anclaje y de solape de la armadura vertical de muros especiales" en el porcentaje definido en el campo correspondiente.

Opciones de representación

Desde aquí es posible configurar el símbolo de la "Abreviatura para la separación entre barras" (por defecto, '@') utilizado en la representación de los armados en los planos.

Opciones de 'Listados de la obra'

Activando las casillas correspondientes, desde aquí es posible incluir el "Resumen por diámetros" en los listados de la obra, así como las "Mermas de acero", definiendo su porcentaje.

También se puede ajustar el "Tamaño de los textos de 'Doblado de barras'".

Propiedades

Esta opción abre la ventana "Propiedades", donde se pueden editar las siguientes propiedades para el muro de cortante seleccionado en la lista:

• Hormigón
  En este apartado se puede seleccionar y/o editar uno de los tipos de hormigón creados en la biblioteca específica.
• Armadura horizontal
  En este apartado se puede seleccionar y/o editar uno de los tipos de acero creados en la biblioteca específica para su aplicación a la armadura horizontal del muro.
• Armadura vertical
  En este apartado se puede seleccionar y/o editar uno de los tipos de acero creados en la biblioteca específica para su aplicación a la armadura vertical del muro.
• Recubrimiento geométrico
  Valor del recubrimiento geométrico del armado del muro.
• Criterios de armado por sismo
  El programa toma los criterios de armado por sismo seleccionando el sistema estructural, ya sea "Muro estructural ordinario" o "Muro estructural especial".

Secciones

Esta opción abre la ventana "Secciones", en la que se realizan las siguientes acciones para el muro de cortante seleccionado en la lista, incluyendo la edición de los tramos de armadura que componen cada muro y la geometría de su sección:

• En la tabla de la parte superior izquierda, se definen los tramos que componen el muro. En cada uno de ellos se introduce su "Referencia", la "Cota inicial" y la "Cota final".
• Debajo de la tabla se define la "Cota superior del muro" y la "Cota inferior del muro".
• A la derecha se muestra la información de cada tramo seleccionado:
  • Los apartados "Materiales" y "Recubrimiento" toman la información del hormigón, los aceros y el recubrimiento geométrico a partir de la definición previa (realizada mediante la opción "Propiedades"). Estos apartados pueden bloquearse o desbloquearse pulsando los botones a la derecha, en caso de que se desee modificar sus valores para un tramo específico de muro.
  • En el apartado "Nudos" se identifican (mediante el valor "ID") y se define la posición (mediante las coordenadas "X" e "Y") de los nudos utilizados en la definición de la geometría de la sección del tramo del muro.
  • En el apartado "Segmentos" se definen los segmentos que componen la sección del tramo del muro. Estos se determinan mediante un valor "ID" de identificación, una "Referencia" editable, el "Nudo inicial" y el "Nudo final" seleccionados entre la lista de nudos definidos previamente, y un "Espesor a la izquierda" y un "Espesor a la derecha" respecto a la línea de referencia en planta que une las coordenadas de ambos nudos.
  • En el apartado "Sección" se muestra la vista en planta de la sección definida para el tramo seleccionado, indicando la referencia de cada segmento y sus nudos inicial y final.

Clasificación de segmentos

Esta opción abre la ventana "Clasificación de segmentos", donde se clasifican los segmentos que componen la sección de cada tramo del muro como alma o como ala, en función de la dirección de las fuerzas horizontales actuantes.

Esto es necesario en el diseño de muros de cortante bajo diferentes normas para la determinación de las secciones eficaces y el refuerzo necesario.

En la parte superior izquierda de esta ventana se muestra la lista de tramos del muro de cortante seleccionado. Al seleccionar uno de ellos se muestra a la derecha una vista en planta de la "Sección" del tramo, y, en la parte inferior, la "Clasificación" como "Ala" o como "Alma" de los segmentos de la sección de ese tramo en cada intervalo angular ("α₁", "α₂", ..., "α_n").

En la parte inferior izquierda se muestra un diagrama con los siguientes parámetros, comunes a todos los tramos del muro:

• "n" es el número de intervalos angulares a considerar en los que se puede ubicar la dirección de la fuerza horizontal. Generalmente, este valor es 4. Se considera que todos los intervalos angulares (en caso de que sean 4, α₁, α₂, α₃ y α₄) son iguales.
• "β" es el ángulo en sentido horario del comienzo del primer intervalo angular (α₁) respecto del eje X.

En caso de actuación de una fuerza horizontal o sísmica, los segmentos paralelos a dicha fuerza se consideran como almas, y los segmentos perpendiculares como alas. Si la dirección de la fuerza está dentro de otro intervalo angular, los segmentos pueden considerarse de forma diferente.

El programa genera automáticamente los parámetros "n" y "β" en función de la geometría del muro, así como la clasificación de cada uno de los segmentos para los intervalos angulares resultantes. Se permite la edición de ambos parámetros; en este caso, el programa regenera la clasificación de los segmentos.

Además, en la tabla inferior derecha, se puede consultar y/o modificar la "Clasificación" de los segmentos ante fuerzas que actúan en cada intervalo angular para que el usuario los pueda modificar si lo considera conveniente en el caso de geometrías compleja.

Al menos uno de los segmentos debe ser del tipo "Alma" en cada intervalo angular.

Niveles de arriostramiento lateral

Esta opción abre la ventana "Niveles de arriostramiento lateral", que muestra las cotas de los niveles en los que el muro está arriostrado en cada dirección.

Es posible definir la "Referencia" de cada nivel, su "Cota", e indicar si se encuentra arriostrado en la dirección "X" y en la dirección "Y" marcando las casillas en las celdas de las columnas correspondientes. Además, se puede definir el "Canto del forjado".

En la parte inferior se muestra la "Cota superior del muro" y la "Cota inferior del muro".

Desplomes

Esta opción abre la ventana "Desplomes", que muestra y permite editar los desplomes del muro de cortante seleccionado.

En la parte izquierda se muestra una lista con la "Cota" a la que se definen los desplomes. A la derecha, se muestra una lista con los desplomes del muro en la cota seleccionada en la "Dirección X" y en la "Dirección Y" para cada "Combinación" de acciones.

El programa obtiene estos datos en el proceso de importación inicial a partir de la información de los resultados del análisis incluidos en el modelo BIM.

Esfuerzos

Esta opción abre la ventana "Esfuerzos", que muestra y permite editar los esfuerzos por combinaciones actuantes sobre el muro de cortante seleccionado.

Tabla de esfuerzos

En la esquina superior izquierda se sitúa el botón "Tabla de esfuerzos". Esto permite acceder a una tabla donde se definen, para cada "Localización" ("Base", "Cabeza" u "Otro"), "Cota" y "Combinación" de acciones, e indicando si se trata de una "Acción sísmica" o no (marcando la celda correspondiente), los valores del esfuerzo axil ("N"), de los cortantes en ambas direcciones (Vx", "Vy"), del torsor ("T"), y de los momentos flectores en ambas direcciones ("Mx" y "My").

Los esfuerzos se definen en ejes generales y referidos al centro de gravedad del muro de cortante. El criterio de signos se puede consultar en el esquema accesible desde el botón de "Ayuda" de la parte superior.

El programa obtiene estos datos en el proceso de importación inicial a partir de la información de los resultados del análisis incluidos en el modelo BIM.

Visualización de esfuerzos

En la ventana principal que aparece al pulsar sobre la opción "Esfuerzos" se muestra una representación gráfica de los esfuerzos seleccionados.

En el apartado "Visualización", en el lateral izquierdo, se puede configurar dicha representación:

• En primer lugar, es posible realizar la "Selección de secciones" o tramos "Inicial" y "Final" que se desean representar.
• Después, se realiza la "Selección de esfuerzos". Para ello:
  • Se marca si se desea representar los esfuerzos "Con cálculo automático de escalas" según el nivel de zoom.
  • Después, en la tabla se marca cada "Esfuerzo" que se desea hacer "Visible", y se escribe su "Escala". El programa informa del color de cada esfuerzo.
  • Más abajo, se selecciona la combinación de hipótesis a visualizar.
  • Por último, en las opciones de "Configuración", se marcan las casillas para poder "Consultar valores" pasando el cursor sobre cada ley de esfuerzos, "Mostrar valores máximos" sobre cada gráfica o "Dibujar (la) ley rellena" de color.

Amplificación de esfuerzos

Esta opción abre la ventana "Amplificación de esfuerzos", que permite establecer la amplificación de los momentos, del axil y de los cortantes del muro de cortante seleccionado de la siguiente forma:

• La "Amplificación de momentos" se establece mediante el parámetro "ΔH", con el que se construye la ley de momentos amplificados.
• La "Amplificación de axil" se establece mediante el parámetro "K_P", tal que el axil amplificado es igual a P'=K_P·P
• La "Amplificación de cortantes" se establece mediante los parámetros "K₀", "h1" y "K_H", que construyen la ley de cortantes amplificados de forma que V'(0)=K₀·V(0) y V'(H)=K_H·V'(0)

El programa ofrece esquemas de ayuda a la derecha para facilitar la comprensión de estos parámetros.

Comprobar todos los muros

Esta opción permite comprobar todos los tramos de armadura de todos los muros de cortante de la obra.

Comprobar un muro

Esta opción permite comprobar todos los tramos de armadura del muro de cortante que se encuentre seleccionado en la lista.

Dimensionar todos los muros

Esta opción permite comprobar y dimensionar todos los tramos de armadura de todos los muros de cortante de la obra.

Dimensionar un muro

Esta opción permite comprobar y dimensionar todos los tramos de armadura del muro de cortante que se encuentre seleccionado en la lista.

Dimensionar un tramo

Esta opción permite comprobar y dimensionar el tramo de armadura del muro de cortante que se encuentre seleccionado.

Actualizar

Actualiza la información contenida en el modelo del fichero "Principal (Iniciador)" importado previamente al proyecto, así como importa otros modelos adicionales si se desea.

El proceso de actualización lanza un asistente de importación de muros de cortante y de vigas de acople similar al que aparece en el proceso de creación de una obra nueva, permitiendo realizar la "Selección de muros de cortante", la "Selección de vigas de acople" y la configuración de "Opciones".

Compartir

Exporta la información de la instalación desarrollada con el programa a BIMserver.center para compartirla con otros usuarios.

Durante el proceso de exportación se puede definir la información relacionada con el archivo .ifc a exportar y seleccionar los ficheros adicionales que se desean compartir:

• Nombre
• Descripción
• Opciones
  En este apartado es posible incluir los siguientes documentos e información en la exportación:
  • Listado de armados (opcional)
  • Superficies de interacción (opcional)
  • Listado de comprobaciones (opcional)
• IFC (Barras de armado) (opcional)
  Si se activa esta opción se puede generar un fichero en formato IFC con información de las armaduras del modelo. Es posible configurar las siguientes opciones:
  • Incluir la descripción de las barras en formato BVBS (opcional)
    En el fichero .ifc se añade un parámetro adicional en cada barra con su descripción en formato BVBS, que proporciona la información necesaria sobre la forma de cada barra para su fabricación.
  • Cantidades (opcional)
    Activando esta opción se incluye información sobre las cantidades del modelo en el fichero de exportación.