Uniones soldadas para pórticos de edificación con perfiles laminados y armados en doble T
El módulo "Uniones III: Pórticos de edificación con perfiles en doble T. Uniones soldadas" permite a CYPECAD, a sus Estructuras 3D integradas y a CYPE 3D realizar el cálculo y dimensionamiento automático de uniones soldadas de perfiles laminados y armados en doble T de los tipos más habituales en los pórticos de edificación. En Tipología de uniones soldadas de edificación implementadas y en Normativa implementada para el cálculo de uniones soldadas de edificación puede consultar los tipos de uniones que dimensionan el módulo Uniones III y las normas que se pueden utilizar.
Tipología de uniones soldadas de edificación implementadas
(1) Las uniones con pilar pasante sólo se pueden introducir en CYPE 3D y en Estructuras 3D integradas de CYPECAD. En CYPECAD los pilares que llegan a la unión están en transición o en extremo.
Opciones de cálculo
Las opciones de cálculo para uniones soldadas y atornilladas pueden configurarse en el diálogo Opciones. A dicho diálogo se accede desde las siguientes opciones de menú:
- En CYPECAD y en sus Estructuras 3D integradas:
- Solapa Entrada de vigas > menú Obra > Opciones de cálculo para uniones
- Solapa Resultados > menú Uniones > Opciones de cálculo para uniones
- En CYPE 3D:
- Menú Uniones > Opciones
- Menú Uniones > Opciones
Este diálogo dispone de tres solapas:
- Tornillería no pretensada
Contiene las opciones de cálculo para la tornillería no pretensada (Normas de las series de tornillos, Clases de acero de los tornillos y diámetros disponibles). Las opciones aquí seleccionadas sólo afectan al cálculo de uniones atornilladas. - Tornillería pretensada
Contiene las opciones de cálculo para la tornillería pretensada (Normas de las series de tornillos, Clases de acero de los tornillos, Diámetros disponibles y Clase de la superficie de rozamiento). Además, se debe indicar el tipo de superficie de rozamiento para realizar la comprobación a deslizamiento. En este diálogo, el programa también define las características del tipo de superficie seleccionada, según el articulado de la norma elegida. Las opciones aquí seleccionadas sólo afectan al cálculo de uniones atornilladas. - Rigidizadores
Contiene dos grupos de opciones que configuran la disposición de rigidizadores:- Rigidizadores en el extremo de las cartelas
Dispone de dos opciones cuya activación fuerza al programa a disponer siempre rigidizadores, una para uniones pilar-viga y otra para uniones de cumbrera. Afecta al cálculo de uniones soldadas del módulo Uniones I y al cálculo de uniones atornilladas del módulo Uniones II.
Independientemente de que esta opción se active o no, el programa siempre dispone rigidizadores en el extremo de las cartelas si son necesarios por cálculo. - Rigidizadores para vigas empotradas en el alma del pilar
Permite activar el recorte de los rigidizadores para las vigas empotradas en el alma de pilares. Sólo afecta a las uniones soldadas del módulo Uniones III y a las uniones atornilladas del módulo Uniones IV (los otros módulos no contemplan uniones de vigas empotradas al alma de pilares).
Esta opción no implica cambios en la comprobación estructural sino que tiene en cuenta aspectos relacionados con la estética y con la mayor o menor cantidad de operaciones de corte en la fase de fabricación. Al activar el recorte, este se realiza si se cumplen los siguientes requisitos:- El lado menor del recorte debe ser mayor de 10 mm.
- El ángulo formado por el lado inclinado del recorte con la perpendicular al alma del pilar debe ser mayor de 15 grados.
- Rigidizadores en el extremo de las cartelas
Dimensionamiento de uniones soldadas de edificación
Uniones III en CYPECAD, Estructuras 3D integradas y CYPE 3D
Al igual que sucede con los módulos Uniones I, Uniones II y Uniones IV en CYPECAD, el módulo "Uniones III: Pórticos de edificación con perfiles en doble T. Uniones soldadas" dimensiona las uniones a nivel de planta (con transición de pilar) y en extremo de pilar. En CYPE 3D y en las Estructuras 3D integradas de CYPECAD, (puesto que no existe el concepto de planta) las uniones pueden disponerse a nivel intermedio de un mismo tramo de pilar (pilar pasante) y en el nudo de unión entre dos tramos diferentes de pilares (se dispone chapa de transición entre los dos tramos de pilares).
Uniones de vigas empotradas o articuladas a pilares
- Cantos desiguales
Las piezas articuladas o empotradas a pilares pueden tener distinto canto. - Vigas inclinadas
- Vigas inclinadas en uniones con piezas empotradas a las alas y al alma del pilar
En este caso, las vigas pueden tener inclinación con respecto al plano horizontal si coinciden las cotas de las alas superiores o inferiores de las vigas en el punto de corte con la unión. - Vigas inclinadas en uniones con piezas empotradas a las alas y articuladas al alma del pilar
En este caso, las piezas empotradas a los pilares pueden tener inclinación respecto al plano horizontal si la unión se produce en extremo de pilar. A nivel de planta o en tramos intermedios de pilar, estas vigas deben ser horizontales. Si desea dimensionar uniones soldadas con vigas inclinadas en cualquier tramo de pilar, debe disponer permisos en su licencia para el módulo Uniones I.
- Vigas inclinadas en uniones con piezas empotradas a las alas y al alma del pilar
Empotramientos de vigas a pilares
Con el módulo Uniones III es posible dimensionar uniones con vigas empotradas al alma y a las alas del pilar.
- Vigas empotradas a las alas de pilares
- Rigidizadores
Se disponen siempre rigidizadores en correspondencia con todas las alas.
Cuando la diferencia de cotas entre las alas de las vigas que se empotran a las alas de un pilar es pequeña no es posible soldar correctamente un rigidizador para cada ala. En estos casos, el módulo Uniones III puede dimensionar la unión con dos soluciones constructivas:- Un único rigidizador horizontal entre ambas alas. Se coloca cuando la distancia libre entre las alas de las vigas es menor o igual que el espesor del rigidizador.
- Un rigidizador inclinado entre las dos alas. Se coloca cuando la distancia libre entre las alas de las vigas es mayor que el espesor del rigidizador y, a su vez, menor a la distancia que permite colocar dos rigidizadores (uno para cada ala).
En estos casos hay que tener en cuenta que el programa no permite que una viga empotrada al alma apoye sobre un rigidizador inclinado.
- Rigidizadores
- Almas coplanarias
Las almas de las vigas empotradas al ala del pilar deben ser coplanarias con el alma del pilar. - Cartelas
El módulo Uniones III no utiliza cartelas en el dimensionamiento de las uniones, pues no son habituales en pórticos de edificación. Si desea colocar cartelas en las piezas empotradas a las alas de pilares, su licencia debe disponer de los módulos Uniones I (soldadas) o Uniones II (atornilladas), para que CYPE 3D o Estructuras 3D integradas de CYPECAD las utilicen en su dimensionamiento.
Articulaciones de vigas a pilares
Para que el módulo Uniones III dimensione un nudo con piezas articuladas al pilar, tiene que haber al menos una pieza empotrada, salvo el caso de la Unión soldada de pilar con dintel articulado al alma del pilar en extremo de pilar.
Empotramientos entre vigas de almas coplanarias
Con Uniones III es posible dimensionar la unión entre dos piezas de almas coplanarias empotradas entre sí, bajo los siguientes condicionantes:
- Dos piezas en prolongación recta (empalme de piezas) con cualquier dirección y del mismo canto.
- Una de las piezas es horizontal y la otra con inclinación ascendente o descendente. Los cantos de las vigas pueden ser diferentes y no es necesario que coincidan las alas, siempre y cuando las alas de la viga de menor canto estén comprendidas entre las alas de la mayor.
- No se disponen cartelas.
Extremos indeformables de las barras
Cuando se calculan las uniones soldadas o atornilladas, o cuando se calcula la estructura junto con las uniones, el programa analiza, en cada nudo de la obra, la disposición espacial de las barras, y las condiciones de vinculación, de tal manera que, para barras de acero, determina las dimensiones de los nudos y genera los extremos rígidos en los que las porciones de barras se consideran indeformables por estar contenidas dentro del nudo.
Consulta de uniones soldadas
Tras el cálculo podrá consultar las uniones que han sido dimensionadas por el programa.
CYPECAD y CYPE 3D colocan círculos de diferentes colores en los nudos para indicar si todas las uniones del nudo han sido dimensionadas, si sólo hay algunas dimensionadas o si el nudo no contiene ninguna unión dimensionada.
Si el cursor se acerca a un nudo en el que hay uniones dimensionadas se mostrará un bocadillo informativo en el que se indican los tipos de uniones dimensionadas asociadas a dicho nudo, pulsando sobre él se muestra un diálogo con tres solapas que contienen la siguiente información:
- Los detalles constructivos de las uniones resueltas
- El listado de comprobación y medición de las uniones resueltas
- Vistas 3D reales de nudos. Es posible visualizar una vista 3D real de cada nudo con cada unión dimensionada por el programa en perspectiva cónica o isométrica. Los elementos que conforman la unión (pilares, vigas, rigidizadores, soldaduras) se dibujan con colores diferentes. Las soldaduras se representan en dos colores para diferenciar las que se realizan en taller de las que se realizan en el lugar de montaje. Además, el usuario puede girar y ampliar libremente la vista 3D. Estas características facilitan en gran medida la comprensión del montaje del nudo. La vista 3D de las uniones puede visualizarse seleccionando la solapa Vista 3D que aparece en la parte inferior de la ventana que se activa cuando se consulta un nudo.
Si el cursor se acerca a un nudo en el que hay uniones no dimensionadas, pero que pertenecen a alguno de los tipos de uniones reconocidas por el programa, se muestra un bocadillo en el que hay información sobre las causas que han impedido el dimensionamiento de una unión. La vista 3D de estos nudos se muestra con los elementos que sí se han podido resolver.
Aunque la licencia de uso no disponga de los módulos de uniones, el programa permite al usuario activar el cálculo de uniones. Tras este proceso, es posible visualizar las vistas 3D de las uniones que se podrían resolver con los módulos no adquiridos, aunque no muestra los detalles, ni los listados de comprobación y medición de estas uniones. Cuando el cursor se posiciona sobre uno de estos nudos, aparece un aviso que indica los módulos no adquiridos que dimensionan la unión.
Placas de anclaje dimensionadas con el módulo Uniones III
El módulo "Uniones III: Pórticos de edificación con perfiles en doble T. Uniones soldadas" dimensiona placas de anclaje soldadas de pilares sobre zapatas, encepados y losas.
En las conexiones de las estructuras 3D integradas el módulo Uniones III también dimensiona las placas de anclaje si éstas se encuentran sobre zapatas, encepados, losas, pantallas, muros, pilares o vigas de hormigón (estos cuatro últimos si en el nudo no confluyen otras vigas metálicas de CYPECAD u otras barras metálicas de las estructuras 3D integradas).Las características de las placas de anclaje dimensionadas son:
- Tipos de placas: Se dimensionan placas de anclaje centradas de perfiles laminados y armados en doble T soldados.
- Soldaduras: Incluye el cálculo y dimensionamiento de las soldaduras entre placa, rigidizadores, pilar y pernos.
- Igualación automática: Iguala automáticamente las placas de anclaje de una misma obra (teniendo en cuenta el tipo de perfil, los esfuerzos y las vinculaciones exteriores). De este modo y sin intervención del usuario, se reduce el número de tipos diferentes de placa, obteniendo unos resultados más uniformes.
- Vista 3D con elementos y soldaduras diferenciados: Es posible ver en pantalla una vista 3D con colores diferentes para placa, pilar, rigidizadores, pernos, soldaduras realizadas en taller y soldaduras realizadas en el lugar de montaje, del mismo modo que se representan las uniones entre perfiles en doble T. Esto supone una ayuda para mejorar la comprensión del montaje del apoyo.
- Despiece de placa de anclaje: Se genera un despiece de la placa en el que se indican los detalles de las soldaduras dimensionadas y un detalle de los rigidizadores. Dicho despiece puede incluirse en los planos de obra.
- Listados de comprobación y medición: Se generan listados de comprobación y medición de las placas de anclaje resueltas, integrados con el resto de uniones calculadas.
En el apartado Placas de anclaje de CYPE 3D puede encontrar más información sobre el dimensionamiento de placas de anclaje.
Listados de uniones
CYPECAD y CYPE 3D generan un listado de uniones con los siguientes datos:
- Especificaciones de las uniones soldadas
- Norma
- Materiales
- Disposiciones constructivas
- Comprobaciones
- Referencias y simbología
- Comprobaciones en placas de anclaje
- Relación de uniones dimensionadas
- Memoria de cálculo
- Detalle constructivo de cada tipo de unión
- Descripción de los componentes de cada tipo de unión
- Resultados de comprobaciones de cada tipo de unión
- Medición de soldaduras, chapas y tornillería por cada tipo de unión
- Medición conjunta de soldaduras, chapas y tornillería de todas las uniones dimensionadas
Planos de uniones soldadas
Los detalles constructivos de las uniones calculadas y dimensionadas por el programa pueden formar parte de los planos de la estructura. Los planos de Uniones incluyen los siguientes elementos:
- Detalle constructivo de la unión
- Cuadro con especificaciones de las uniones soldadas en estructura metálica
- Norma
- Materiales
- Disposiciones constructivas
- Comprobaciones
- Cuadro de referencias y simbología
- Cuadro de medición conjunta de soldaduras y chapas de todas las uniones dimensionadas
Normativa implementada para el cálculo de uniones soldadas de edificación
Las normas implementadas para el cálculo de uniones soldadas de edificación en CYPECAD, CYPE
3D y en Estructuras 3D integradas de CYPECAD son las siguientes:
- ABNT NBR 8800 (Brasil)
- ABNT NBR 8800:2008 (Brasil)
- ANSI/AISC 360-05 (LRFD) (USA - Internacional)
- ANSI/AISC 360-10 (LRFD) (USA - Internacional)
- CTE DB SE-A (España)
- EAE (España)
- Eurocódigo 3 EN 1993-1-8:2005 (Documento general)
- Eurocódigo 3 NF EN 1993-1-8/NA:2007-07 (con Documento Nacional de Aplicación para Francia)
- Eurocódigo 3 NP EN 1993-1-8:2005/NA:2010 (con Documento Nacional de Aplicación para Portugal)
- Eurocódigo 3 UNI EN 1993-1-8:2005 (Documento general adaptado a Italia)
- IS 800: 2007 (India)
- NTC: 14-01-2008 (Italia)
También están implementadas las correcciones que el CEN (European Committee For Standardization)
ha realizado en el Eurocódigo 3 (EN 1993-1-8:2005/AC:2009).
Dependiendo del país desde donde el licenciatario adquiere la licencia, se activa únicamente la normativa implementada en cada programa para trabajar en ese país. En el apartado Programas y normas incluidos en la licencia de usuario de la página "Normativa implementada en los programas de CYPE" dispone de más información sobre este aspecto y sobre la posibilidad de adquirir normas no incluidas inicialmente.
Otras prestaciones
Para poder tener acceso a otras prestaciones que ofrece el programa, existen varios módulos de los que puede obtener información en las páginas "Módulos de CYPECAD" y "Módulos de CYPE 3D".
