CYPECAD
CYPECAD

O CYPECAD realiza a modelação, o cálculo e dimensionamento de estruturas de edifícios, sujeitas a ações horizontais, verticais e à ação do fogo.

Calcula e dimensiona:

  • Apoios
    Pilares (de betão, metálicos, mistos e de madeira), paredes (de betão) e muros (de betão, alvenaria e de blocos armados).
  • Vigas
    De betão, metálicas e mistas.
  • Lajes
    Vigotas, alveoladas, mistas, fungiformes aligeiradas, maciças, pós- tensionadas (unidirecionais, fungiformes aligeiradas e maciças).
  • Estruturas de nós e barras
    De betão, aço, alumínio, madeira e material genérico (este último só cálculo de esforços).
  • Fundações
    Lajes, vigas de fundação, sapatas e maciços de encabeçamento de estacas.
  • Ligações metálicas
    Soldadas e aparafusadas (incluindo as placas de amarração).
  • Placas
    Cálculo de esforços de placas de betão, aço laminado, aço enformado, alumínio ou material genérico.

Entrada de dados

Dados gerais e opções

Com o CYPECAD, o utilizador tem o controlo total de todos os dados gerais que irão condicionar o cálculo e dimensionamento da estrutura a introduzir.

  • Seleção de normas a utilizar
  • Seleção de materiais
  • Opções de cálculo e tabelas de armadura
  • Definição de ações
    Cargas permanentes, sobrecargas, vento, sismoverificação da resistência ao fogo, ações adicionais.
  • Coeficientes de encurvadura de pilares
  • Ambiente para vigas

Mais informação

Geometria da estrutura

Para a introdução de uma estrutura no CYPECAD, podem-se combinar várias formas, segundo as que forem mais conveniente. A escolha do procedimento dependerá das preferências do utilizador, da forma como este recebe os dados do projeto, do elemento ou da informação a introduzir:

  • Introdução manual por coordenadas globais ou relativas
    Pode combinar-se em qualquer momento com todos as formas de introdução.
  • Introdução manual com ajuda de ficheiros DXF ou DWG usados como máscaras
    Pode combinar-se em qualquer momento com todas as formas de introdução.
  • Introdução automática através da importação de uma estrutura do CYPE 3D
    Pode combinar-se em qualquer momento com todas as formas de introdução.
  • Introdução automática, através da interpretação da informação de ficheiros DXF ou DWG
    É um procedimento iniciador. Pode combinar-se com todos os outros procedimentos, exceto com a importação de ficheiros em formato IFC e a ligação ao modelo BIM.
  • Introdução automática, através da importação de ficheiros em formato IFC gerados por programas CAD/BIM
    É um procedimento iniciador. Pode combinar-se com todos os outros procedimentos, exceto com a interpretação de ficheiros DXF ou DWG e a ligação ao modelo BIM.
  • Importação de dados através da ligação a um modelo Open BIM
    É um procedimento iniciador. Pode combinar-se com os restantes procedimentos, exceto com a importação de ficheiros em formato IFC e a interpretação de ficheiros DXF ou DWG.

Esta versatilidade proporciona rapidez, fiabilidade e eficácia ao processo de introdução da estrutura.

Mais informação

Elementos estruturais analisados

Apoios

Os apoios estruturais que o CYPECAD analisa e dimensiona são:

  • Pilares
    • Pilares de betão armado
      De secção retangular e circular ou genérica poligonal.
      Mais informação

    • Pilares metálicos
      De aço laminado, composto e enformado.
      Mais informação

    • Pilares mistos de betão e aço
      Com perfil embebido no betão ou secções de perfis fechadas preenchidas com betão.
      Mais informação

    • Pilares de madeira
      De secção retangular e circular.
      Mais informação

  • Paredes
    • Retangulares
    • Qualquer forma geométrica composta por retângulos

  • Muros
    • Muros de betão armado
    • Muros de tensão plana
      Mais informação
    • Muros de alvenaria genéricos
    • Muros de blocos de betão
      Podem ser dimensionados com ou sem armadura. O utilizador pode indicar as dimensões dos blocos ou utilizar blocos de fabricantes como NORMABLOC (Asociación Nacional de Fabricantes de Bloques y Mampostería de Hormigón).
      Os muros podem ter aberturas. O programa calcula os reforços necessários nas aberturas de muros de betão armado (lintel, parapeito, laterais e diagonais) e a armadura do lintel no caso em que as aberturas se introduzam em muros de blocos de betão. Além disso, é possível obter as listagens das verificações realizadas no cálculo destes reforços no ecrã e impressora.

      Também se calcula a viga de coroamento de todos os tipos de muro e a viga intermédia ao nível da planta em muros de alvenaria genéricos e muros de blocos de betão.

Vigas

As vigas das lajes podem ser de betão, metálicas (de alma cheia ou aligeirada), mistas e de madeira. Além disso, poderá introduzir consolas curtas.

Lajes

Com o CYPECAD é possível dimensionar lajes:

O CYPECAD permite realizar a verificação ao Estado Limite de Resistência ao punçoamento em lajes fungiformes, em lajes maciças e em lajes de fundação através de dois métodos: verificação de tensões tangenciais pontuais e verificação segundo critérios normativos. Mais informação sobre a verificação ao punçoamento.

Escadas

O CYPECAD calcula e dimensiona as armaduras de lajes de escadas de lanços retos e curvos como elementos isolados da estrutura. Dependendo da geometria, tipo e disposição dos apoios e das cargas gravíticas aplicadas, o programa determina as reações sobre a estrutura principal, que se traduzem em cargas lineares e superficiais (para os enchimentos) nas hipóteses de carga permanente e sobrecarga.

O programa calcula as escadas pelo método dos elementos finitos, considerando as ações habituais para o cálculo de escadas: cargas permanentes e sobrecarga.

O CYPECAD apresenta em ecrã a armadura de cada um dos tramos que compõe o núcleo de escadas. Também é possível consultar, numa vista tridimensional, os deslocamentos, esforços e visualizar a deformada de cada tramo.

Mais informação em:

Fundações

As fundações dimensionadas pelo CYPECAD podem ser: fixas (sapatas ou maciços de encabeçamento de estacas) ou flutuantes (vigas e lajes de fundação, definindo o módulo de Winkler.

Além disso, o programa permite calcular somente a fundação (sem a estrutura) através da introdução de arranques de pilares.

  • Sapatas
    Podem ser de betão armado ou de betão, isoladas ou combinadas de múltiplos apoios (pilares, paredes e muros), com livre disposição sobre o mesmo elemento de fundação.


  • Maciços de encabeçamento de estacas
    Permitem múltiplos apoios (pilares, paredes e muros), com livre disposição sobre o mesmo elemento de fundação. A tipologia dos maciços de encabeçamento é muito ampla:

    • Maciços retangulares de um, dois, quatro ou cinco estacas
    • Maciços triangulares de três estacas
    • Maciços lineares de três a trinta estacas
    • Maciços retangulares de múltiplas estacas (distribuição em malha de três a trinta estacas por lado)
    • Maciços pentagonais de cinco ou seis estacas
    • Maciços hexagonais com seis ou sete estacas

  • Vigas de equilíbrio e lintéis
    Atuam sobre sapatas e maciços de encabeçamento.


  • Lajes e vigas de fundação
    Consideram-se apoiadas sobre um solo elástico, de acordo com o modelo de Winkler, baseado numa constante de proporcionalidade entre forças e deslocamentos, cujo valor é o módulo de Winkler.


    As vigas e lajes de fundação fazem parte da estrutura global e, portanto, têm interação com a restante estrutura (fazem parte da matriz de rigidez global da estrutura). Por conseguinte, podem ser aplicadas cargas sobre estes elementos, bem como sobre qualquer viga ou laje da estrutura da qual fazem parte.


    Os estados limite a verificar são os correspondentes ao dimensionamento dos elementos de betão armado (estados limite últimos), a verificações de tensões, equilíbrio e levantamento (estados limite de serviço).


    O CYPECAD realiza a verificação ao esforço transverso e punçoamento em lajes e vigas de fundação.


  • Placas de amarração
    Para qualquer disposição de pilar metálico (perfis simples e compostos).

Mais informação:

Ligações soldadas e aparafusadas

O CYPECAD e o CYPE 3D dispõem de cinco módulos para o cálculo e dimensionamento de ligações de perfis metálicos.

  • Ligações I. Soldadas. Naves com perfis laminados e compostos em duplo T
    Mais informação

  • Ligações II. Aparafusadas. Naves com perfis laminados e compostos em duplo T
    Mais informação

  • Ligações III. Soldadas. Pórticos de edificação com perfis laminados e compostos em duplo T
    Mais informação

  • Ligações IV. Aparafusadas. Pórticos de edificação com perfis laminados e compostos em duplo T
    Mais informação

  • Ligações V. Treliças planas com perfis tubulares
    Mais informação

Os módulos Ligações I, Ligações II e Ligações V têm um campo de aplicação mais vasto em naves concebidas no CYPE 3D e nas Estruturas 3D integradas do CYPECAD, enquanto que a tipologia de ligações dimensionadas pelos módulos Ligações III e Ligações IV têm um campo de aplicação mais vasto nas estruturas de edificação formadas por pórticos que se calculam no CYPECAD.

Os módulos Ligações I, Ligações II, Ligações III e Ligações IV têm tipos comuns de ligações que são resolvidas da mesma forma em cada módulo.

Análise de solicitações

A análise de solicitações é realizada através de um cálculo espacial 3D, por métodos matriciais de rigidez, constituído por todos os elementos que definem a estrutura: pilares, paredes de B.A., muros, vigas e lajes.

É estabelecida a compatibilidade de deformações em todos os nós, considerando 6 graus de liberdade, e é criada a hipótese de indeformabilidade do plano de cada planta, para simular o comportamento rígido da laje, impedindo os deslocamentos relativos entre os nós do mesmo plano (diafragma rígido). Portanto, cada planta só pode rodar e mover-se em conjunto (3 graus de liberdade).

A consideração de diafragma rígido para cada zona independente de uma planta é mantida mesmo que se introduzam vigas, e não lajes, na planta, exceto para as vigas independentes que o utilizador desconecte do diafragma rígido e exceto, também, para os muros que não estejam em contacto com as lajes (a partir da v.2012.a). Na página web “Diafragma rígido a nível de planta no CYPECAD” pode encontrar mais informação.

Quando existam zonas independentes na mesma planta, cada uma delas será considerada como uma parte distinta face à indeformabilidade e não se terá em conta no seu conjunto. Portanto, as plantas comportar-se-ão como planos indeformáveis independentes. Um pilar não conectado é considerado zona independente.

Para todos os estados de carga é realizado um cálculo estático (exceto quando se consideram ações dinâmicas devido ao sismo, caso em que é utilizada uma análise modal espectral), supõe-se um comportamento linear dos materiais e, portanto, um cálculo de primeira ordem, a fim de obter deslocamentos e esforços.

As Estruturas 3D integradas dispõem sempre de 6 grados de liberdade por nó. Mais informação sobre estruturas 3D integradas.

As escadas também dispõem de 6 graus de liberdade e são resolvidas de forma isolada. O programa determina as reações sobre a estrutura principal, que se traduzem como cargas lineares e superficiais (no caso de enchimentos) nas hipóteses de carga permanente e sobrecarga. Mais informação sobre escadas.

No manual “CYPECAD – Memória de cálculo” encontra informação detalhada sobre este tema. O manual é acessível a partir do menu principal dos programas da CYPE ou do menu flutuante “Ajuda” do CYPECAD.

Cálculo sísmico

O cálculo sísmico é realizado através de uma análise modal espectral completa que resolve cada modo como uma hipótese e realiza a expansão modal e a combinação modal para obtenção de esforços.

Mais informação em CYPECAD. Cálculo sísmico:

  • Efeito dos elementos estruturais no comportamento sísmico do edifício
  • Critérios de dimensionamento sísmico por capacidade para pilares, vigas e lajes
  • Correção por corte basal
  • Período fundamental da estrutura com valores de utilizador
  • Espectro sísmico especificado pelo utilizador

Informação detalhada sobre o cálculo sísmico está disponível no manual “CYPECAD – Memória de cálculo”, acessível através do menu principal dos programas CYPE ou do menu flutuante “Ajuda” do CYPECAD.

Verificação da resistência ao fogo

Com o módulo “Verificação da resistência ao fogo”, o CYPECAD e CYPE 3D realizam:

  • Para elementos estruturais de aço e betão
    A verificação da resistência ao fogo e o dimensionamento dos revestimentos de proteção para cumprir a norma selecionada.
  • Para perfis de madeira
    A verificação da resistência ao fogo e o dimensionamento das secções de madeira contra a ação do fogo para cumprir a norma selecionada.

Mais informação em Verificação da resistência ao fogo.

Análise de resultados

Editor de vigas

O editor de vigas apresenta a informação de um pórtico e atualiza-a automaticamente com as alterações efetuadas. Proporciona uma edição gráfica, rápida e cómoda (armaduras de reforço, perfis metálicos, maciçados, treliças, conectores, etc.). Permite obter:

  • Listagens justificativas de verificações aos E.L.U. e E.L.S. de vigas de betão (com verificação de resistência por torção e critérios de dimensionamento ao sismo)
  • Listagens de E.L.U e E.L.S. de vigas metálicas
  • Diagramas de áreas de armadura, necessária e efetiva
  • Esquemas de dobragem de armaduras e configuração da pormenorização das armaduras nos desenhos de pórticos
  • Aberturas horizontais e verticais em vigas de betão
  • Vigas retangulares de seção variável

Mais informação em Editores de vigas no CYPECAD.

Editor de pilares

O CYPECAD dispõe de um editor de armaduras de pilares que:

  • Apresenta toda a informação relacionada com o seu dimensionamento e verificação, incluindo a geração de listagens justificativas de verificações aos estados limite últimos (E.L.U.).
  • Permite organizar os agrupamentos do quadro de pilares.
  • Verifica todas as modificações realizadas.
  • Redimensiona os pilares de betão armado e metálicos.

Mais informação em Editores de pilares no CYPECAD.

Outras ferramentas de análise de resultados

Dispõe de numerosas ferramentas que permitem verificar todos os resultados gráficos no ecrã.

Após o cálculo é possível visualizar a deformação da estrutura em 3D (com escala de cores), produzida por ações simples ou por combinações de ações. Também é possível observar uma animação da deformada produzida pela combinação selecionada.

Os deslocamentos, esforços, combinações de esforços e quantidades em lajes maciças, lajes de fundação e lajes fungiformes podem ser representadas em diagramas de isovalores (gráficos de cores em que cada cor representa um valor) e em diagramas de isolinhas (curvas que unem pontos geométricos com o mesmo valor).

Permite também consultar graficamente envolventes de esforços, flechas, etc.

Pode modificar as armaduras de todos os elementos com a consequente verificação em sapatas, maciços de encabeçamento, vigas, pilares e lajes de vigotas.

Pode igualar automaticamente as armaduras negativas em lajes de vigotas, tendo em conta critérios de comprimento ou quantidades e comprimentos. Desta forma, obtém reforços mais uniformes e, portanto, maior facilidade construtiva.

Modificar as armaduras de lajes fungiformes e lajes maciças. Pode copiar a armadura de uma planta para outra, modificar a geometria depois do cálculo e introduzir armaduras sem calcular.

A edição de sapatas, maciços de encabeçamento, placas de amarração, vigas de equilíbrio e lintéis é uma ferramenta potente que permite fazer a verificação de qualquer geometria e armadura definida pelo utilizador. Permite obter as listagens de todas as verificações efetuadas na fundação e observar o seu grau de cumprimento. É possível igualar a geometria, a tipologia e as armaduras de sapatas, maciços de encabeçamento, vigas de equilíbrio e lintéis, e placas de amarração. Mais informação da fundação.

Documentação obtida

Desenhos

Os desenhos de projeto podem ser configurados em diferentes formatos e tamanhos de papel, standard ou definidos pelo utilizador. Além disso, podem ser impressos diretamente para uma impressora, plotter ou exportados em formato DXF ou DWG. Nos desenhos de planta é possível incluir os DXF ou DWG que foram utilizados para definir a obra. Podem ser integrados na sua totalidade ou apenas as layers desejadas, como as escadas, por exemplo.

Nos desenhos da própria obra está disponível um editor de desenhos que permite utilizar múltiplos recursos: adicionar cotas, textos, cortes do edifício, detalhes construtivos em formato DXF, cortes da lajes, modificar a posição de textos, etc. Estas modificações são guardadas com o projeto.

O CYPECAD possui uma extensa biblioteca de pormenores construtivos metálicos, de betão, mistos e de lajes inclinadas disponíveis para incorporar em qualquer um dos desenhos gerados pelo programa.

Pode aplicar qualquer escala, espessura das linhas, tamanho da letra, legenda, etc. Desta forma, é possível personalizar completamente os desenhos.

O CYPECAD proporciona desenhos completos e claros. Pode obter desenhos de plantas estruturais, de fundação, de vigas, quadro de pilares, pormenorização de pilares e paredes, ações em fundação, alçado de muros, pormenorização de escadas, cargas, consolas curtas, etc. Opcionalmente, podem ser incluídas tabelas de medição e a pormenorização de armaduras. São configuráveis de modo que cada utilizador possa obter os desenhos ajustados às suas necessidades. O CYPECAD dispõe de um editor que permite mover textos durante a visualização dos desenhos em ecrã.

Listagens

Pode obter facilmente listagens de todos os dados introduzidos e dos resultados: listagem de dados da obra, combinações usadas no cálculo, de fundação, consolas curtas, envolventes, armaduras e medição de todos los elementos, quantidades de obra, cargas horizontais de vento, coeficientes de participação (sismo), efeitos de segunda ordem, etc.

Tudo isto é obtido no ecrã, pode ser impresso diretamente para uma impressora, mas também exportado para ficheiros no formato HTML, DXF, DWG, RTF, PDF, etc.

Entre as listagens geradas destacam-se as seguintes:

Listagens justificativas de verificações aos estados limite últimos

O CYPECADCYPE 3D e Gerador de pórticos geram listagens justificativas de verificações aos estados limite últimos (E.L.U.). As listagens E.L.U. contêm todas as verificações que estes programas realizam para dimensionar determinados elementos de betão, aço, alumínio ou madeira. O detalhe das listagens dos E.L.U. torna-as documentos essenciais com as quais o utilizador pode verificar, justificar e otimizar o dimensionamento dos elementos estruturais analisados.

O nível de detalhe destas listagens também lhes confere um carácter didático que permite ao utilizador conhecer todas as verificações a que um elemento estrutural é submetido.

Mais informação

Listagem justificativa da ação do vento

O CYPECAD também gera listagens de justificação da ação do vento. Selecionando a imagem abaixo pode descarregar um PDF que apresenta um exemplo desta listagem.

Mais informação

Medição e orçamento no CYPECAD

O orçamento e a medição da estrutura calculada no CYPECAD pode ser gerada e exportada para qualquer uma das versões operativas do Arquimedes (Arquimedes, Arquimedes e Controle de obra, Arquimedes Só visualizador) ou para o formato standard FIEBDC-3. Desta forma, é possível editar e imprimir o orçamento da estrutura calculada no CYPECAD em qualquer programa de medições e orçamentos, o que se traduz numa poupança de tempo considerável no momento da preparação do orçamento. Os preços são obtidos do “Gerador de preços” da construção da CYPE Ingenieros.

O CYPECAD também gera o orçamento e a medição dos sistemas de proteção coletiva introduzidos pelo utilizador através do módulo “Sistemas de proteção coletiva“.

Mais informação

Mais funcionalidades do CYPECAD

Sistemas de proteção coletiva

O módulo “Sistemas de proteção coletiva” permite gerar os desenhos e o orçamento dos sistemas de proteção coletiva de uma obra do CYPECAD.

Existem dois modos de gerar esta informação:

  • Separador Segurança e saúde do CYPECAD
    Neste separador (localizado na parte inferior da janela do CYPECAD) pode encontrar ferramentas que permitem introduzir a informação necessária para gerar os desenhos e o orçamento dos sistemas de proteção coletiva.

    Mais informação

  • Programa Open BIM Health and safety
    Programa criado para auxiliar o utilizador na elaboração dos desenhos dos sistemas de proteção coletiva para que possam ser incluídos no Plano de Segurança e Saúde e gerar o seu orçamento.

    Mais informação

Exportação

Exportação em formato IFC

O CYPECAD permite a exportação para o formato IFC (Industry Foundation Classes – versões 2×3 ou 4) de todos os elementos estruturais dimensionados.

Além de ser o formato através do qual todos os programas incluídos no fluxo de trabalho Open BIM trocam informação, o CYPECAD também gera ficheiros em formato IFC sem vincular-se a um projeto Open BIM, de modo que a informação gerada no CYPECAD possa ser lida nos programas CAD/BIM como Allplan®, Archicad®, Revit® Architecture, etc.

Este modo de conexão com outros programas CAD/BIM é mais uma funcionalidade que existe no CYPECAD desde versões antigas, porém não possui as vantagens importantes do fluxo de trabalho Open BIM.

Para realizar a exportação existe no CYPECAD a opção “Exportação em formato IFC” (Menu Arquivo > Exportar).

O diálogo “Exportação em formato IFC” (menu Arquivo > Exportar > IFC) permite selecionar diferentes versões do formato IFC para gerar o ficheiro de exportação:

  • IFC 2×3
  • IFC4
  • IFC 2×3 para Revit
  • IFC 2×3 para Archicad
  • IFC 2×3 Allplan

O CYPECAD exporta para IFC os seguintes elementos:

  • Em lajes unidirecionais
    • Vigotas armadas
    • Vigotas in situ
    • Vigotas metálicas
    • Vigotas Joist
    • Abobadilhas
  • Em lajes mistas
    • Chapa nervurada da laje
    • Camada de betão
  • Em lajes pós-tensionadas
    • Cabos

O CYPECAD também permite a importação de ficheiros em formato IFC gerados por programas CAD/BIM, graças ao módulo Introdução automática de obras: DXF, DWG e modelos CAD/BIM. Mais informação na página Web CYPECAD. Introdução da estrutura.

Para que o CYPECAD realize a exportação da obra no formato IFC, não é necessário que a licença de utilização disponha do módulo “Introdução automática de obras: DXF, DWG e modelos CAD/BIM”.

Cálculo com multiprocessadores

O CYPECAD e CYPE 3D utilizam no cálculo das suas estruturas o potencial dos multiprocessadores.

Para aceder a estas potencialidades, o CYPECAD e CYPE 3D, dispõe de dois módulos comuns que permitem diminuir substancialmente o tempo de cálculo:

  • Cálculo em paralelo com dois processadores
  • Cálculo em paralelo até oito processadores

Mais informação

Normas incluídas na licença do utilizador

Dependendo do país de donde foi adquirida a licença, ativa-se unicamente a norma implementada em cada programa para trabalhar nesse país.

Na página Web Programas e normas incluídos na licença do utilizador dispõe de mais informação sobre este assunto e sobre a possibilidade de adquirir normas não incluídas inicialmente.

Outras funcionalidades

Módulos do CYPECAD

A fim de ter acesso a outras funcionalidades oferecidas pelo programa, existem vários módulos que podem ser encontrados na página “Módulos do CYPECAD“.

Interoperabilidade com outros sistemas

O CYPECAD, as Estruturas 3D integradas de CYPECAD e o CYPE 3D podem exportar a estrutura calculada e dimensionada para TEKLA Structures. Mais informações sobre opções de exportação podem ser encontradas em Como exportar do CYPE para TEKLA® Structures?