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CYPECAD

Desde versiones anteriores, era posible editar y modificar el coeficiente de rigidez axil, el recubrimiento y la resistencia del hormigón de un pilar existente mediante las opciones correspondientes del diálogo "Pilares, pantallas y arranques" (menú "Introducción" de la solapa "Entrada de pilares"). Ahora estas opciones aparecen en el diálogo "Nuevo Pilar" y en el diálogo "Editar pilar" (menú "Introducción" de la solapa "Entrada de pilares" > Pilares, pantallas y arranques > "Nuevo Pilar" o "Editar"). De este modo, la edición de estos parámetros es más cómoda, especialmente cuando se desean editar conjuntamente. Estas opciones se ubican junto con la edición de los coeficientes de pandeo y de empotramiento, que ya estaban presentes en versiones anteriores.

Determinadas normas sísmicas exigen el cumplimiento de la condición de cortante basal mínimo cuando se aplica el método dinámico modal-espectral para el cálculo de la acción sísmica. CYPECAD realiza esta comprobación desde versiones anteriores. En el apartado "Corrección por cortante basal" de la página de CYPECAD, dispone de más información, incluidas las normas implementadas para las que se realiza esta comprobación.

Cuando los resultados totales del análisis dinámico son menores que los valores mínimos prescritos en la norma sísmica de aplicación, los parámetros de la respuesta dinámica deben ser ajustados, amplificándolos mediante un factor de modificación, hasta alcanzar dichos mínimos. Cuando la respuesta excede los valores normativos prescritos, los parámetros de la respuesta dinámica total pueden reducirse proporcionalmente a juicio del diseñador.

Por tanto, en la versión 2016.a, el programa ofrece diferentes formas de proceder respecto a este requerimiento. El factor de modificación para el ajuste de resultados puede definirse según diferentes opciones:

  • No realizar la corrección de cortante basal estático
    Esta opción permite no aplicar la comprobación de cortante basal y, por tanto, no realizar el ajuste de resultados, basándose en justificaciones propias del proyectista.
  • Según norma
    Esta es la única posibilidad que CYPECAD ofrecía en versiones anteriores. Mediante esta opción, el programa lleva a cabo el ajuste de resultados calculando el factor de modificación según lo especificado en la correspondiente norma sísmica. La verificación normativa exige que el cortante basal resultante del análisis dinámico supere un determinado porcentaje del valor del cortante estático definido en la norma. Dicho porcentaje depende de la regularidad de la estructura estudiada.
  • Especificar el porcentaje de cortante basal estático
    Con esta opción, es el propio usuario el que puede, de forma justificada, especificar al programa qué porcentaje del cortante basal estático debe considerar como límite mínimo a alcanzar en los resultados dinámicos.
  • Especificar los factores de modificación
    Es aconsejable utilizar esta opción tras un primer cálculo y tras analizar los resultados obtenidos en el mismo. Comparando el valor de los cortantes dinámico y estático calculados, es posible lanzar un segundo cálculo con el valor del factor de modificación que el usuario considere oportuno tras el estudio. Es posible definir un factor por cada hipótesis y dirección de análisis. Esta última opción también permite aplicar la condición de cortante basal máximo contemplada en algunas normas sísmicas. Es posible asignar al "factor de modificación" valores inferiores a la unidad, de forma que se reduzcan los resultados dinámicos cuando éstos superan un límite máximo establecido por la norma.

En la versión 2016.a se ha reestructurado y se le han añadido más prestaciones al Editor de pilares avanzado.

Además, como a partir de esta versión CYPE 3D permite el dimensionamiento de pilares y vigas de hormigón, y la comprobación de pilares mixtos de hormigón y acero, el editor de pilares avanzado pasa a ser una herramienta común a CYPECAD y a CYPE 3D.

La nueva versión del editor de pilares dispone de dos solapas que aparecen en la parte superior y que permiten realizar las comprobaciones y las modificaciones deseadas sobre dos vistas: la vista clásica disponible desde versiones anteriores "solapa Edición sobre tabla" y la vista del cuadro de pilares "solapa Edición sobre cuadro de pilares".

Edición sobre tabla

Esta ventana permite la edición del pilar sobre una tabla (cuadrante superior derecho de la ventana) en la que aparecen todos los tramos del pilar seleccionado. También se muestra (en el cuadrante inferior derecho) un resumen de comprobaciones del tramo de pilar seleccionado en la tabla anterior.

También es de gran utilidad para mostrar las comprobaciones de estados limite últimos (E.L.U.) del tramo de pilar seleccionado o de todos sus tramos.

En la parte superior derecha dispone de una serie de botones que permiten: buscar un pilar, rearmar una agrupación de pilares, rearmar todos los pilares, ver el despiece del pilar seleccionado, su vista 3D y obtener el listado de comprobaciones E.L.U. de todos los tramos del pilar seleccionado.

En la parte superior derecha se incluye el botón "Mostrar las zonas de densificación", que muestra u oculta en la ventana de edición de armado (cuadrante superior derecho) los distintos tramos de estribado que puede tener un pilar de hormigón o mixto. Esta opción sólo muestra las distintas zonas de densificación de estribado que pueden tener cada tramo de pilar, pero no permite añadir más zonas de densificación diferentes. Esto último es posible en la ventana Edición sobre cuadro de pilares.

La edición del estribado (pulsar la casilla donde se dibujan los estribos) muestra un diálogo donde es posible añadir a un tramo de pilar diferentes tipos de estribos y ramas, lo que permite modificar como se desee el estribado del pilar aunque dicha disposición no se encuentre en las tablas de armado. Esta edición también está disponible desde la Edición sobre cuadro de pilares.

También es posible editar los solapes de la armadura longitudinal de cada tramo e indicar que el solape del 50% de las barras (de caras opuestas o de barras alternas) se desplace una distancia dada. Para ello hay que seleccionar el icono de la casilla situada a la derecha del armado longitudinal de la cara "Y". La edición de solapes y su posible desplazamiento también es posible desde la Edición sobre cuadro de pilares, seleccionando en este caso el botón "Solapes y anclajes" de la armadura longitudinal.

Edición sobre cuadro de pilares

Esta ventana ha sido especialmente diseñada para editar el armado y perfiles metálicos dispuestos en cada tramo de las agrupaciones de pilares haciéndolo en este caso sobre la vista del cuadro de pilares que se obtendrá en el plano.

Dispone de más herramientas de edición que en la ventana "Edición sobre tabla". En su parte superior se pueden ver una serie de grupos de botones que permiten:

  • Buscar un pilar
  • Filtros
    Esta opción es muy útil cuando la obra dispone de muchas agrupaciones de pilares y/o plantas, ya que permite visualizar sólo las plantas y agrupaciones que seleccione el usuario.
  • Agrupaciones
    Permite realizar las siguientes operaciones sobre el cuadro de pilares y todo ello sobre la vista del cuadro de pilares:
    • Unir grupos
    • Dividir grupos
    • Mover pilares (de grupo)
    • Igualar grupos
    • Igualar datos (sin agrupar pilares)
    • Reordenar grupos
  • Editar geometría
  • Armadura longitudinal (para tramos de pilares de hormigón y pilares mixtos)
    • Editar
    • Insertar
    • Solapes y anclajes

    • Borrar
  • Armadura transversal (para tramos de pilares de hormigón y pilares mixtos)
    • Editar

    • Insertar
    • Zonas de densificación
      Permite modificar, añadir o eliminar las diferentes separaciones de estribos que puede haber en un tramo de pilar.
    • Borrar
  • Resultados
    • Rearmar grupo
    • Rearmar todo
    • Comprobar esfuerzos
    • Despiece
    • Vista 3D

En la página "Editor de pilares avanzado" dispone de información detallada sobre esta potente herramienta disponible en CYPECAD y CYPE 3D.

Condicionantes en la edición de obras calculadas con versiones anteriores a la 2016.a

Para evitar problemas con obras calculadas en versiones anteriores a la 2016.a, las nuevas prestaciones del editor de pilares no aparecen hasta que no se recalcule la obra con la nueva versión. Si existen pilares bloqueados, estas nuevas prestaciones seguirán sin aparecer aunque se recalcule la obra. En este último caso, para editar los pilares con el nuevo editor deberán desbloquearse los pilares y volver a calcular la obra.

En la versión 2016.a se ha implementado tanto en CYPECAD como en CYPE 3D la comprobación de pilares mixtos de hormigón y acero. Esta comprobación se incluye con el módulo "Pilares mixtos de hormigón y acero" del que se informa en Pilares mixtos de hormigón y acero.

Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318M-11).

Implementada en CYPECAD, en CYPE 3D y en Vigas continuas.

Para esta norma, los programas CYPECAD, CYPE 3D utilizan el Editor de vigas avanzado y Editor de pilares avanzado.

Con el módulo "Pilares mixtos de hormigón y acero", CYPECAD y CYPE 3D comprueban pilares mixtos de hormigón y acero con las normas "EN 1994-1-1" y "ANSI/AISC 360-10".

La norma para la comprobación de los pilares mixtos no se selecciona directamente como se hace con las normas de hormigón o acero. El programa utiliza una u otra norma en función de la normativa de hormigón seleccionada.

En el apartado Normativa implementada de la página "Pilares mixtos de hormigón y acero" se especifican las normas de hormigón de los diferentes países que utilizan la norma "EN 1994-1-1" o la norma "ANSI/AISC 360-10" para comprobar los pilares mixtos de hormigón y acero.

La tipología de pilares mixtos implementada es la siguiente:

  • Pilar rectangular con perfil embebido
    Siempre incluyen armadura longitudinal y transversal.
  • Cajón rectangular de chapas de acero laminado, relleno de hormigón
    Es posible incluir armadura longitudinal y transversal, y un perfil metálico embebido.
  • Tubo rectangular de acero conformado, relleno de hormigón
    Es posible incluir armadura longitudinal y transversal, y un perfil metálico embebido.
  • Tubo cuadrado de acero conformado, relleno de hormigón
    Es posible incluir armadura longitudinal y transversal, y un perfil metálico embebido.
  • Pilar circular con perfil embebido
    Siempre incluyen armadura longitudinal y transversal.
  • Tubo circular de acero conformado, relleno de hormigón
    Es posible incluir armadura longitudinal y transversal, y un perfil metálico embebido.

En la página Pilares mixtos de hormigón y acero dispone de más información sobre este nuevo módulo común a los programas CYPECAD y CYPE 3D. 

En la versión 2015.j se ha ampliado el "Listado de justificación de la acción sísmica" que genera CYPECAD. Al final de este listado se han añadido los siguientes apartados:

  • Cortante sísmico combinado por planta
    • Cortante sísmico combinado y fuerza sísmica equivalente por planta
    • Porcentaje de cortante sísmico resistido por tipo de soporte y por planta
    • Porcentaje de cortante sísmico resistido por tipo de soporte en arranques

Las respuestas máximas calculadas para cada modo, de las fuerzas y cortantes de piso, se combinan utilizando el método de superposición modal CQC para obtener el efecto total en cada dirección de análisis. Los resultados se presentan en forma de tablas y gráficas.

Esta información permite al usuario asimilar el análisis dinámico realizado a un análisis estático equivalente. Estos datos tienen carácter informativo y descriptivo, y proporcionan una referencia gráfica e intuitiva sobre el comportamiento de la estructura. No obstante, tenga en cuenta que para el dimensionamiento, el programa realiza un análisis dinámico completo con expansión modal.

Otra novedad que presenta el nuevo listado es mostrar el porcentaje de cortante sísmico resistido por tipo de soporte. Son muchas las normas sísmicas que clasifican los sistemas resistentes a sismo como ‘tipo pórtico’, ‘tipo muro’ o ‘tipo dual o mixto’ en función del cortante sísmico resistido por cada elemento.

El objeto de la clasificación de los sistemas estructurales se traduce en atribuir a cada categoría de dicha clasificación un valor numérico que refleja las características de absorción y disipación de energía de la estructura resistente, con el que se reduce la acción sísmica definida.

En el nuevo apartado se proporciona el porcentaje de cortante sísmico resistido por los soportes tipo pilar y el porcentaje resistido por los soportes tipo muro-pantalla. Para cada hipótesis de sismo, por planta y en arranques. Estos datos permiten al usuario comprobar la tipología de sistema resistente considerada en el cálculo, y verificar que la reducción de la acción sísmica aplicada, en base a dicha clasificación, es adecuada.

Cuando se utiliza un análisis con redistribución de momentos sin comprobación explícita de la capacidad de giro, es conveniente limitar la profundidad de la fibra neutra a los valores especificados por la norma utilizada.

A partir de la versión 2015.j, CYPECAD permite limitar dicha profundidad para que se considere en el dimensionamiento, mediante la introducción de la relación x/d, siendo "x" la profundidad de la fibra neutra y "d" el canto útil de la sección de la viga.

Esta posibilidad puede activarse en el diálogo "Coeficiente de redistribución de negativos" (ver imagen).

Cuando la norma de acero laminado seleccionada es el CTE DB SE-A (España)EAE 2011 (España) o Eurocódigo 3 y 4 (UE o cualquiera de las adaptaciones del Eurocódigo a otros países), el programa permite elegir aceros de laminación termomecánica y aceros laminados Histar® (ArcelorMittal).

Estos aceros tienen reducciones del límite elástico según el espesor nominal del perfil inferiores a las de los aceros convencionales, por lo que su uso es interesante para perfiles grandes.

Dependiendo de la norma seleccionada, los tipos de acero que el usuario puede elegir son:

  • CTE DB SE-A (España)
    • Aceros laminados convencionales con reducción de límite elástico según CTE DB SE-A:
      S235, S275, S355 y S450.
    • Aceros de laminación termomecánica con reducción de límite elástico según CTE DB SE-A (v.2015.j):
      S275M, S355M, S420M y S460M.
    • Aceros laminados Histar® (ArcelorMittal) (v.2015.j):
      S355 HISTAR® y S460 HISTAR®.

  • EAE 2011 (España)
    • Aceros laminados convencionales con reducción de límite elástico según EAE 2011:
      S235 (EAE), S275 (EAE) y S355 (EAE).
    • Aceros laminados convencionales con reducción de límite elástico según EN 10025-2 (Productos laminados en caliente de aceros para estructuras. Parte 2: Condiciones técnicas de suministro de los aceros estructurales no aleados) (v.2015.j):
      S235 (EN 10025-2), S275 (EN 10025-2), S355 (EN 10025-2) y S450 (EN 10025-2).
    • Aceros de laminación termomecánica con reducción de límite elástico según EN 10025-4 (Productos laminados en caliente de aceros para estructuras. Parte 4: Condiciones técnicas de suministro de los aceros estructurales soldables de grano fino laminados termomecánicamente) (v.2015.j):
      S235 (EN 10025-4), S275 (EN 10025-4), S355 (EN 10025-4), S450 (EN 10025-4).
    • Aceros laminados Histar® (ArcelorMittal) (v.2015.j):
      S355 HISTAR® y S460 HISTAR®.

  • Eurocódigo 3 y 4
    • Aceros laminados convencionales con reducción de límite elástico según EN 1993-1-1:
      S235 (EN 1993-1-1), S275 (EN 1993-1-1) y S355 (EN 1993-1-1).
    • Aceros laminados convencionales con reducción de límite elástico según EN 10025-2 (Productos laminados en caliente de aceros para estructuras. Parte 2: Condiciones técnicas de suministro de los aceros estructurales no aleados) (v.2015.j):
      S235 (EN 10025-2), S275 (EN 10025-2), S355 (EN 10025-2) y S450 (EN 10025-2).
    • Aceros de laminación termomecánica con reducción de límite elástico según EN 10025-4 (Productos laminados en caliente de aceros para estructuras. Parte 4: Condiciones técnicas de suministro de los aceros estructurales soldables de grano fino laminados termomecánicamente) (v.2015.j):
      S235 (EN 10025-4), S275 (EN 10025-4), S355 (EN 10025-4), S450 (EN 10025-4).
    • Aceros laminados Histar® (ArcelorMittal) (v.2015.j):
      S355 HISTAR® y S460 HISTAR®.
    • Aceros laminados fuera de uso que se mantienen por compatibilidad de obras antiguas:
      Fe360, Fe430 y Fe510.

A partir de la versión 2015.i, cuando se emplea la norma colombiana de hormigón NSR-10, es posible definir el tipo de árido grueso de acuerdo con los comentarios C.8.5.1 de la NSR-10 Título C. El usuario puede seleccionar el origen del árido grueso:

  • Origen ígneo
  • Origen metamórfico
  • Origen sedimentario
  • Sin distinguir (valor medio nacional)

La selección del origen del árido implica el empleo de diferentes módulos de elasticidad en el cálculo. El módulo de elasticidad utilizado dependiendo del origen del árido y aplicando las fórmulas que aparecen en los comentarios C.8.5.1 de la NSR-10 Título C es:

  • Para agregado grueso de origen ígneo:
    Ec = 5500 f´c en MPa
  • Para agregado grueso de origen metamórfico:
    Ec = 4700 f´c en MPa
  • Para agregado grueso de origen sedimentario:
    Ec = 3600 f´c en MPa
  • El valor medio para toda la información experimental nacional, sin distinguir por tipo de agregado, es:
    Ec = 3900 f´c en MPa

Determinadas normas de sismo especifican factores reductores de la inercia de los elementos de hormigón en las hipótesis sísmicas y CYPECAD los contempla cuando se utilizan dichas normas.

A partir de la versión 2015.h, el usuario puede definir factores reductores de la inercia de los elementos de hormigón para las hipótesis sísmicas independientemente de la norma de sismo que utilice.

Para ello, se ha implementado la opción "Factores reductores de la inercia" (menú Obra > Opciones generales) que aparece sólo cuando se ha seleccionado un cálculo sísmico. Esta opción abre un diálogo donde es posible seleccionar dos opciones:

  • Según norma de sismo seleccionada
    Se tienen en cuenta los factores reductores de la inercia de los elementos de hormigón en las hipótesis sísmicas que contemple la norma de sismo seleccionada. Aparece una lista con factores de reducción de inercia no editables para cada elemento de hormigón contemplado (pilares, pantallas, muros de hormigón, muros de fábrica, vigas, forjados). Si la norma de sismo seleccionada no define dichos factores, aparecerá el valor 1 en todos los elementos de hormigón relacionados.
  • Especificado por el usuario
    El usuario puede introducir un factor de reducción de la inercia para cada elemento de hormigón de la lista (pilares, pantallas , muros de hormigón, muros de fábrica, vigas, forjados) que se tendrá en cuenta en las hipótesis sísmicas.

A partir de la versión 2015.h, CYPECAD y CYPE 3D permiten definir hipótesis específicas para naturalezas de carga de temperatura y retracción. De este modo, podrán ser tratadas como tales naturalezas en las combinaciones de acciones de acuerdo con la norma seleccionada.

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