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Page 2: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

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Estructuras2

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Índice general

1.9.5. Causas por las que no se ha dimensionado una unión . . .28

1.10. Dimensionamiento de uniones tubulares . . . . . . . . . . . . . .29

1.10.1. Tipologías de uniones tubulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

1.10.2. Comprobaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

1.11. Vigas mixtas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

1.12. Resistencia a fuego en Nuevo Metal 3D . . . . . . . . . . . . . . . .31

1.12.1. Características generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

1.12.2. Selección de normativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

1.13. Cimentaciones aisladas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

1.13.1. Zapatas aisladas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

1.13.2. Encepados sobre pilotes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

1.13.3. Placas de anclaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

1.13.4. Zapatas de hormigón en masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

1.13.4.1. Cálculo de zapatas como sólido rígido . . . . . . . . . . .38

1.13.4.2. Cálculo de la zapata como estructurade hormigón en masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

1.13.4.3. Listado de comprobaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

1.13.5. Vigas centradoras y de atado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

1.13.5.1. Vigas centradoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

1.13.5.2. Vigas de atado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

2. Implementaciones de normativa . . . . . . . . . . . . .44

2.1. Implementaciones de la norma española . . . . . . . . . . . . . . . .44

2.1.1. Norma EA-95 (MV-103) (Derogada) . . . . . . . . . . . . . . . .44

2.1.2. Norma EA-95 (MV-110) (Derogada) . . . . . . . . . . . . . . . .46

2.2. Implementaciones de la norma portuguesa . . . . . . . . . . . . . .47

2.2.1. Norma MV-110 para Portugal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

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3Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo

1. Memoria de cálculo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

1.1. Problemas a resolver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

1.2. Análisis realizado por el programa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

1.3. Sistema de unidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

1.4. Materiales a emplear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

1.5. Acciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

1.5.1. Hipótesis adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

1.5.2. Estados límite (combinaciones) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

1.5.3. Cargas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

1.5.4. Consideración de los efectos de 2º orden (P∆) . . . . . . . .10

1.6. Descripción de barras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

1.6.1. Pandeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

1.6.2. Pandeo lateral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

1.6.3. Piezas y agrupaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

1.6.4. Flechas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

1.6.4.1. Grupo de flechas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

1.7. Comprobaciones realizadas por el programa . . . . . . . . . . . . .16

1.8. Dimensionamiento de tirantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

1.8.1. Aplicación del método . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

1.9. Dimensionamiento de uniones en doble T . . . . . . . . . . . . . . .18

1.9.1. Tipologías de uniones en doble T . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

1.9.2. Dimensionamiento de uniones en doble T . . . . . . . . . . . .20

1.9.3. Consulta de uniones en doble T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

1.9.4. Rigideces rotacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

1.9.4.1. Diagrama momento rotación . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

1.9.4.2. Análisis de la rigidez rotacional de las uniones . . . . . .25

Page 4: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

2.2.2. Norma R.E.A.E. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

2.3. Implementaciones de la norma brasileña . . . . . . . . . . . . . . . .48

2.3.1. Norma AISI-Brasil (Derogada) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

2.3.2. Norma NBR8800 (Derogada) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

2.4. Implementaciones de la norma chilena . . . . . . . . . . . . . . . . .50

2.4.1. Norma NCH427 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50

2.5. Normas AISC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50

2.5.1. Norma AISC.LRFD/86 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

2.5.2. Norma AISC.ASD/89 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

2.6. Otras normas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

Estructuras

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Page 5: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Presentación

Nuevo Metal 3D es un potente y eficaz programa concebido para el cál-culo de estructuras en 3D de barras de acero, madera y aluminio, junto a sus cimen-taciones superficiales de hormigón armado.

Obtiene los esfuerzos y desplazamientos con dimensionamiento automáti-co y contiene una completísima base de datos de perfiles laminados, conformadosy armados, de los principales fabricantes. Calcula cualquier estructura realizando lascomprobaciones exigidas por las normas consideradas.

Podrá trabajar con ventanas en 2D y 3D de manera totalmente interactiva ycon total conectividad. Si la estructura es de acero, madera o aluminio, puede obte-ner su redimensionado y optimización máxima. Los elementos se acotan sin introdu-cir coordenadas ni mallas rígidas, o se importan ficheros de dibujo con los ejes delas barras de la estructura.

Este libro contiene la Memoria de cálculo donde se explica la metodolo-gía seguida por el programa y las implementaciones a las normas con las quepuede calcular (consulte normativa implementada en www.cype.es).

Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo 5

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Estructuras

Page 7: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

En los nudos se pueden colocar cargas puntuales, tambiénen cualquier dirección. El tipo de nudo que se emplea estotalmente genérico, y se admite que la vinculación interiorsea empotrada o articulada; y los extremos de las barrasdefinidos mediante coeficientes de empotramiento (entre 0y 1) o mediante su rigidez rotacional (momento/giro), y tam-bién se pueden articular dichos extremos.

Se puede utilizar cualquier tipo de apoyo, empotrado o ar-ticulado, o vinculando alguno de sus grados de libertad.Los apoyos (o vinculación exterior) pueden ser elásticos,definiendo las constantes correspondientes a cada gradode libertad coaccionado.

Las hipótesis de carga se establecen según su origen y sepueden asignar a Carga permanente, Sobrecarga,Viento, Sismo (estático), Nieve y Accidental. Se puedeconsiderar el sismo dinámico.

A partir de las hipótesis básicas se puede definir y calcularcualquier tipo de combinación con diferentes coeficientesde combinación, ya sea de acuerdo a la norma selecciona-da o definidos por el usuario.

Los estados límite y combinaciones para cada material yestado son los siguientes:

• E.L.U. rotura. Hormigón• E.L.U. rotura. Hormigón en cimentaciones• E.L.U. rotura. Acero (Laminado y armado)• E.L.U. rotura. Acero (Conformado)• E.L.U. rotura. Madera• E.L.U. rotura.Aluminio• Tensiones sobre el Terreno (Acciones características)• Desplazamientos (Acciones características)

1.1. Problemas a resolverNuevo Metal 3D calcula estructuras tridimensionales (3D)definidas con elementos tipo barras en el espacio y nudosen la intersección de las mismas.

Se puede emplear acero, madera, aluminio, hormigón y sec-ciones genéricas para las barras y se definen a partir de lascaracterísticas mecánicas y geométricas.

Si el material que se emplea es acero, madera o aluminio,se obtendrá su dimensionamiento de forma automática.

Las cimentaciones superficiales de hormigón armado me-diante zapatas o encepados, vigas de atado y centrado-ras, se resuelven para los apoyos definidos mediante ba-rras verticales e inclinadas que confluyen en el apoyo.

La introducción de datos se realiza de forma gráfica, asícomo la consulta de resultados.

Tanto los datos introducidos como los resultados, se pue-den listar por impresora o fichero de texto.

El dibujo de los planos y las leyes de esfuerzos se puedeobtener por impresora, plotter, ficheros DXF/DWG y metafi-chero.

1.2. Análisis realizado por el programaEl programa considera un comportamiento elástico y lineal delos materiales. Las barras definidas son elementos lineales.

Las cargas aplicadas en las barras se pueden estableceren cualquier dirección. El programa admite las tipologías:uniforme, triangular, trapezoidal, puntual, momento e incre-mento de temperatura diferente en caras opuestas.

1. Memoria de cálculo

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7Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo

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Para cada estado se generan todas las combinaciones, in-dicando su nombre y coeficientes, según la norma de apli-cación, el material y la categoría de uso.

A partir de la geometría y cargas que se introduzcan, seobtiene la matriz de rigidez de la estructura, así como lasmatrices de cargas por hipótesis simples. Se obtendrá lamatriz de desplazamientos de los nudos de la estructura,invirtiendo la matriz de rigidez por métodos frontales.

Después de hallar los desplazamientos por hipótesis, secalculan todas las combinaciones para todos los estados,y los esfuerzos en cualquier sección a partir de los esfuer-zos en los extremos de las barras y las cargas aplicadasen las mismas.

1.3. Sistema de unidadesEl programa Nuevo Metal 3D permite emplear tanto el sis-tema M.K.S. como el internacional, S.I., para la definición decargas aplicadas y para la obtención de esfuerzos.

1.4. Materiales a emplearLos materiales que se emplean en las barras se clasifican en:

1. Acero laminado y armado.2. Acero conformado.3. Madera4. Aluminio5. Hormigón armado6. Perfil genérico

1 y 2. Si el material seleccionado es acero, existen unosarchivos de tipos de acero con las características del mis-mo, definidas por:

• Tipo de acero: Laminado o armado

• Módulo de elasticidad longitudinal: E

• Límite elástico: σe , según tipo en kg/cm2

• Coeficiente de minoración del acero γs

• Coeficiente de Poisson: ν. Se calcula internamente el

módulo de elasticidad transversal

• Coeficiente de dilatación térmica: α

• Peso específico: γ = 7.85 T/m3

• Esbeltez límite

Por último, se incluyen los parámetros de material parapernos y tornillos, en caso de que se calculen las placasde anclaje.

Para definir las características del acero debe consultar elapartado referido a las normativas.

Los perfiles a utilizar pueden ser de Biblioteca o editables.

Si emplea la biblioteca de perfiles de acero que NuevoMetal 3D ofrece por defecto, podrá usar la tipología deperfiles existentes seleccionando en cada obra los que va-ya a utilizar.

Si, por el contrario, desea crear nuevas series y tipos deperfiles, tendrá que indicar en cada caso la geometría porsus valores X, Y de cada perfil, así como los espesores 'e'de las chapas, y los datos siguientes para su definición se-gún la tipología del perfil.

3. Madera. Se selecciona su tipo y clase resistente, deacuerdo a la norma seleccionada (Eurocódigo 5, NBR7190 y el Código Técnico), en el que se definen sus pro-piedades.

4. Aluminio. Se emplea aluminio extruido, seleccionandola aleación y el estado de entrega, de acuerdo a lo indica-do en el Eurocódigo 9.

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Estructuras

Page 9: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

5. Hormigón armado. De acuerdo a la norma, se selec-ciona el hormigón por su tipificación (basada en su resis-tencia, nivel de control, etc.).

6. Perfil genérico. Se define su geometría, sus caracterís-ticas mecánicas y las propiedades del material.

1.5. AccionesLas acciones pueden ser estáticas y dinámicas (en el casodel sismo) y se definen según su naturaleza por hipótesissimples.

1.5.1. Hipótesis adicionales

Nuevo Metal 3D considera las acciones característicaspara cada una de las hipótesis simples definibles comoadicionales:

• Carga permanente• Sobrecarga• Viento• Sismo• Nieve• Accidental

Se consideran automáticas las que genera el propio pro-grama tales como:

• El peso propio de las barras• El sismo dinámico, cuando se activa.

El resto de hipótesis se consideran adicionales, pudiendocrear además disposiciones de carga distintas en cada hi-pótesis. Cuando se crean distintas disposiciones de carga,debe definirse si son simultáneas, compatibles o incompa-tibles. Cuando se definen varias hipótesis adicionales delmismo tipo, hay que definir si son combinables o no com-binables. Todo esto es definible por el usuario.

1.5.2. Estados límite (combinaciones)

Para cada material, categoría de uso y norma selecciona-dos, se genera de forma automática todas las combinacio-nes para todos los estados.

• Hormigón• Hormigón en cimentaciones• Acero conformado• Acero laminado• Madera• Aluminio• Tensiones sobre el terreno• Desplazamientos

Para cada uno de ellos es posible definir diferentes situa-ciones de proyecto, ya sean las generales de la norma odefinidas por el usuario.

1.5.3. Cargas

Para cada hipótesis, se pueden definir cargas:

• Cargas sobre barras- Puntual- Uniforme- En faja- Triangular- Trapezoidal- Momento puntual- Incremento de temperatura uniforme- Incremento de temperatura variable

• Cargas sobre nudosPuntual, en cualquier dirección y sentido según los ejesgenerales, o definiendo el vector director según esosejes (X,Y,Z).

• Cargas sobre pañosUn paño es un recinto cerrado definido por nudos co-planarios. Sobre la superficie de un paño se puedendefinir cargas superficiales uniformes o variables, de

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9Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo

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manera que se permita simular un forjado o entramadounidireccional. Esa dirección de reparto de las cargasaplicadas se puede definir paralela a alguna de las rec-tas que unen los nudos del perímetro del paño, aplican-do sobre las barras las cargas resultantes de realizar unreparto isostático de las bandas o correas tributarias.

• Cargas superficialesEste tipo de carga actúa de la misma manera que lasaplicadas sobre paños, con la particularidad de quelos vértices de su superficie pueden ser nudos o cual-quier punto intermedio de las barras de un paño.

Se reparte dicha carga de la manera que lo hace la car-ga segun la dirección de reparto indicada en el paño.

Una carga superficial sólo puede definirse sobre unúnico paño.

• Desplazamientos prescritosEs posible definir en los nudos que son apoyos, unosdesplazamientos según los ejes generales (desplaza-miento y giro), para cada hipótesis de carga. Un ejem-plo habitual sería el asiento de una cimentación, Dz,que daría lugar a los esfuerzos correspondientes en laestructura ligada a ese apoyo.

1.5.4. Consideración de los efectos de 2º orden (P∆∆)

De forma potestativa se puede considerar, cuando se defi-ne hipótesis de viento o sismo, el cálculo de la amplifica-ción de esfuerzos producidos por la actuación de dichascargas horizontales. Es aconsejable activar esta opción enel cálculo.

El método está basado en el efecto P-delta debido a losdesplazamientos producidos por las acciones horizonta-les, abordando de forma sencilla los efectos de segundoorden a partir de un cálculo de primer orden, y un compor-tamiento lineal de los materiales, con unas característicasmecánicas calculadas con las secciones brutas de los ma-teriales y su módulo de elasticidad secante.

Bajo la acción horizontal, en cada nudo i, actúa una fuerzaHi, la estructura se deforma, y se producen unos desplaza-mientos ∆i a nivel de cada nudo. En cada nudo, actúa unacarga de valor Pi para cada hipótesis gravitatoria, transmiti-da por el nudo a la estructura.

Se define un momento volcador MH debido a la acción ho-rizontal Hi, a la cota zi respecto a la cota 0.00 o nivel sindesplazamientos horizontales, en cada dirección de actua-ción del mismo:

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Estructuras

Page 11: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

De la misma forma se define un momento por efectoP-delta, MP∆, debido a las cargas transmitidas por las ba-rras a los nudos Pi, para cada una de las hipótesis gravita-torias (k) definidas, por los desplazamientos debidos a laacción horizontal ∆i.

siendo:k: Para cada hipótesis gravitatoria (peso propio, sobrecar-ga...)

Si se calcula el coeficiente (CK es el equiva-

lente al coeficiente “r” del CTE) que es el índice de estabili-

dad para cada hipótesis gravitatoria y para cada dirección

de la acción horizontal, se puede obtener un coeficiente

amplificador del coeficiente de mayoración de la hipótesis

debidas a las acciones horizontales para todas las combi-

naciones en las que actúan dichas acciones horizontales.

Este valor se denomina γz y se calcula como:

siendo:γfgi: Coeficiente de mayoración de cargas permanentes dela hipótesis iγfqj: Coeficiente de mayoración de cargas variables de lahipótesis jγz: Coeficiente de estabilidad global

Para el cálculo de los desplazamientos debidos a cada hi-pótesis de acciones horizontales, hay que recordar que seha realizado un cálculo en primer orden, con las seccionesbrutas de los elementos. Si se están calculando los esfuer-zos para el dimensionado en estados límite últimos, pare-cería lógico que el cálculo de los desplazamientos en rigor

Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo 11

se hiciera con las secciones fisuradas y homogeneizadas,lo cual resulta muy laborioso, dado que eso supone la no-linealidad de los materiales, geometría y estados de carga.Esto lo hace inabordable desde el punto de vista prácticocon los medios normales disponibles para el cálculo. Portanto, se debe establecer una simplificación, consistenteen suponer una reducción de las rigideces de las seccio-nes, lo que implica un aumento de los desplazamientos, yaque son inversamente proporcionales. El programa solicitacomo dato el aumento o 'factor multiplicador de los des-plazamientos' para tener en cuenta esa reducción de la ri-gidez.

En este punto no existe un criterio único, por lo que se de-ja a juicio del proyectista la consideración de un valor uotro en función del tipo de estructura, grado de fisuraciónestimado, otros elementos rigidizantes, núcleos, escaleras,etc., que en la realidad pueden incluso reducir los despla-zamientos calculados.

En Brasil, en estructuras de hormigón armado, es habitualconsiderar un coeficiente reductor del módulo de elastici-dad longitudinal de 0.90 y suponer un coeficiente reductorde la inercia fisurada respecto de la bruta de 0.70. Por tanto,la rigidez se reduce en su producto:

Rigidez-reducida = 0.90 · 0.70 · Rigidez-bruta =

= 0.63 · Rigidez-bruta

Como los desplazamientos son inversos de la rigidez, elfactor multiplicador de los desplazamientos será igual a 1 / 0.63 = 1.59, valor que se introducirá como dato en elprograma. Como norma de buena práctica se suele consi-derar que si γz > 1.20, se debe rigidizar más la estructuraen esa dirección, ya que la estructura es muy deformable ypoco estable en esa dirección. Si γz < 1.1, su efecto serápequeño y prácticamente despreciable.

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Page 12: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

En la nueva norma NBR 6118:2003, de forma simplificadase recomienda amplificar por 1/0.7 = 1.43 los desplaza-mientos y limitar el valor de γz a 1.3.

En el Código Modelo CEB-FIP 1990 se aplica un métodode amplificación de momentos que recomienda, a falta deun cálculo más preciso, reducir las rigideces en un 50% o,lo que es lo mismo, un coeficiente amplificador de los des-plazamientos igual a 1/0.50 = 2.00. Para este supuesto sepuede considerar que si γz > 1.50, se debe rigidizar más laestructura en esa dirección, ya que la estructura es muydeformable y poco estable en esa dirección. En cambio, siγz < 1.35, su efecto será pequeño y prácticamente despre-ciable.

En la norma ACI-318-95 existe el índice de estabilidad Qpor planta, no para el global del edificio, aunque se podríaestablecer una relación con el coeficiente de estabilidadglobal si las plantas son muy similares, relacionándolosmediante:

γz: coeficiente de estabilidad global = 1 / (1-Q)

En cuanto al límite que establece para la consideración dela planta como intraslacional, o lo que en este caso sería ellímite para su consideración o no, se dice que Q = 0.05,es decir: 1 / 0.95 = 1.05.

Para este caso supone calcularlo y tenerlo en cuenta siem-pre que se supere dicho valor, lo que en definitiva conducea considerar el cálculo prácticamente siempre y amplificarlos esfuerzos por este método.

En cuanto al coeficiente multiplicador de los desplaza-mientos se indica que, dado que las acciones horizontalesson temporales y de corta duración, se puede consideraruna reducción del orden del 70% de la inercia, y como elmódulo de elasticidad es menor (15100 / 19000 = 0.8), esdecir, un coeficiente amplificador de los desplazamientosde 1 / (0.7 · 0.8)= 1.78 y, de acuerdo al coeficiente de esta-bilidad global, no superar el valor 1.35 sería lo razonable.

Estructuras

Se puede apreciar que el criterio del código modelo seríarecomendable y fácil de recordar, así como aconsejable entodos los casos su aplicación:

Coeficiente multiplicador de los desplazamientos = 2Límite para el coeficiente de estabilidad global = 1.5

Es verdad que, por otro lado, siempre existen en los edifi-cios elementos rigidizantes, fachadas, escaleras, murosportantes, etc., que aseguran un menor desplazamientofrente a las acciones horizontales que las calculadas. Porello el programa deja en 1.00 el coeficiente multiplicadorde los desplazamientos. Queda a criterio del proyectistasu modificación, dado que no todos los elementos se pue-den discretizar en el cálculo de la estructura.

Una vez terminado el cálculo puede imprimir un informecon los resultados en Listados, Análisis de estabilidadglobal, viendo el máximo valor del coeficiente de estabili-dad global en cada dirección.

Puede incluso darse el caso de que la estructura no seaestable, en cuyo caso se emite un mensaje antes de termi-nar el cálculo, en el que se advierte que existe un fenóme-no de inestabilidad global. Esto se producirá cuando el va-lor γz tienda a ∞ o, lo que es lo mismo en la fórmula, quese convierte en cero o negativo porque:

Se puede estudiar para viento y/o sismo y es siempreaconsejable su cálculo, como método alternativo de cálcu-lo de los efectos de segundo orden, sobre todo para es-tructuras traslacionales o levemente traslacionales, comoson la mayoría de los edificios.

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Page 13: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo 13

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1.6. Descripción de barrasSe define para cada barra su material, forma de la sección(editable o de la biblioteca) y su disposición que es el ajus-te de la sección de la barra al eje de dibujo.

• Acero. Es posible ver los diferentes tipos de seccionessimples o compuestas que permite el programa: lami-nados, armados y conformados.

Laminados

Armados

Conformados

• Madera. Sección redonda, rec-tangular y con canto variable.

• Aluminio. Doble T, C simple, An-gular, T simple, platabanda, Tuborectangular y circular, hueco ymacizo.

Page 14: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

1.6.1. Pandeo

Para estudiar los efectos por pandeo debidos a los axilessegún el eje, se puede definir la longitud efectiva del pan-deo lk, o el coeficiente β, tal que lk = β · l, siendo l la dis-tancia entre los nudos de la barra. Cuando una barra tenganudos intermedios, debe darse la longitud o el coeficientecorrespondiente a la barra real entre sus apoyos, teniendoen cuenta que se está definiendo para una barra que es untramo de la totalidad de la misma.

También es posible utilizar el “cálculo aproximado de longi-tudes de pandeo” definiendo la estructura como traslacio-nal o instraslacional, de acuerdo al método simplificado ysu formaciòn válida para estructuras sensiblemente orto-gonales, pudiendo consultar en la ayuda del diálogo lashipótesis aceptadas.

Además se aceptan las siguientes hipótesis:

• Los soportes pandean simultáneamente.

• Se desprecia el acortamiento elástico de los soportes.

• Las vigas se comportan elásticamente y se unen deforma rígida a los soportes.

• No se modifica la rigidez de las vigas por esfuerzosnormales.

Las fórmulas aplicables son:

• Estructuras intraslacionales

siendo,

Iν: Inercia de las vigas que concurren al nudoLν: Longitud de las vigas que concurren al nudoIc: Inercia de las columnas que concurren al nudoLc: Longitud de las columnas que concurren al nudo

• Estructuras traslacionales

siendo,

Limitaciones del cálculo aproximado

Es importante hacer algunas advertencias que deben te-nerse en cuenta.

• La existencia de nudos intermedios en barras en conti-nuidad, a las que no acometen otras barras, invalida elmétodo, por lo que en estos casos deben hacerse lascorrecciones manuales que se consideren oportunas.

• El método aproximado exige la clasificación de la es-tructura en traslacional o intraslacional, por lo que debetenerse cuidado en dicha definición.

• Todo lo dicho sólo es aplicable a barras metálicas.

• Si la estructura introducida es un pórtico plano, los va-lores obtenidos son válidos en su plano, pudiendo noserlo en el plano perpendicular, ya que no existen ele-

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mentos transversales definidos, sobre todo cuandoexisten simetrías, como puede ser el caso de un pórti-co a dos aguas calculado de forma aislada.

1.6.2. Pandeo lateral

En elementos flectados, tanto para el ala superior comopara la inferior, se puede definir la distancia o separaciónentre arriostramientos, o el coeficiente que multiplica a lalongitud de la barra entre nudos, así como el coeficiente demomentos aplicable, distinto en las diferentes normas enfunción de la distribución de momentos entre puntos dearriostramiento.

1.6.3. Piezas y agrupaciones

Cuando se introduce inicialmente una barra entre dos pun-tos, sus propiedades se conservan, aunque posteriormen-te se intersecten con barras que la cruzan. También es po-sible con posterioridad crear una pieza de barras alinea-das de varios tramos marcando los extremos.

Agrupar permite dar características comunes a un conjun-to de barras agrupadas, y que se dimensionen para la másdesfavorable del grupo. Con posterioridad se pueden des-agrupar.

1.6.4. Flechas

Se entiende por 'flecha' la distancia máxima entre la rectade unión de los nudos extremos de una barra, y la defor-mada de la barra, sin tener en cuenta que los nudos extre-mos de la barra pueden haberse desplazado. Esta distan-cia se mide perpendicularmente a la barra.

La 'flecha absoluta' es el valor en milímetros de la flecha,en la dirección considerada.

La 'flecha relativa' se establece como un cociente de la luzentre puntos de intersección de la deformada con la barra,dividido por un valor a definir por el usuario, y pueden ha-ber, además de los nudos extremos de la barra con flechanula, algún punto o puntos intermedios, en función de ladeformada.

La 'flecha activa' es la máxima diferencia en valor absolutoentre la flecha máxima y la flecha mínima de todas las com-binaciones definidas en el estado de desplazamientos.

Es posible establecer un límite, ya sea por un valor de laflecha máxima, de la flecha activa o de la flecha relativarespecto a cada uno de los planos xy o xz locales de la ba-rra, o de la flecha resultante.

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Las barras que no cumplen se destacan en rojo.

Recuerde que siempre que modifique un perfil o barra, ha-brá cambiado la matriz de rigidez y teóricamente debe vol-ver a calcular y a comprobar las barras.

• Comprobar las barrasAl seleccionar una barra, aparece una tabla con la seriedel perfil, marcadas en rojo (aspa) las secciones queno cumplen, y en verde las que cumplen. Si hay erro-res, se indican.

• Comprobaciones E.L.U.Es un listado detallado de todas y cada una de las veri-ficaciones normativas, con indicación del artículo, fór-mula y valores aplicados para las solicitaciones desfa-vorables de la sección que se consulta.

Además de las comprobaciones de resistencia, se realiza:

• Comprobación de la resistencia al fuego• Comprobación de deformaciones (flechas)

Estas dos últimas son opcionales y deben ser activadaspor el usuario si desea que se realicen.

1.8. Dimensionamiento de tirantesSe ha incorporado un nuevo tipo de barra, Tirante. El he-cho de que los tirantes o tensores sean barras de eje rectoque sólo admiten esfuerzos de tracción en la dirección desu eje, implica que su modelización sólo sería estrictamen-te exacta si se hiciese un análisis no lineal de la estructurapara cada combinación de hipótesis, en el que deberíansuprimirse, en cada cálculo, todos aquellos tirantes cuyosaxiles sean de compresión.

Además, para realizar un análisis dinámico sin considerarlos tirantes comprimidos, sería necesario realizar un análi-sis en el dominio del tiempo con acelerogramas.

Como aproximación al método exacto, proponemos unmétodo alternativo cuyos resultados, en los casos que

1.6.4.1. Grupo de flechas

Se pueden agrupar barras cuando están alineadas y cal-cular la flecha entre los extremos de ese conjunto de ba-rras agrupadas, calculando la flecha entre los nudos extre-mos 'i' y 'f', en lugar de la flecha local entre cada 2 nudosconsecutivos.

Grupo de flechas

Si se supera dicho límite, al comprobar la barra despuésdel cálculo, ésta aparecerá en color rojo, así como todaslas secciones que no cumplan.

1.7. Comprobaciones realizadas por el pro-gramaDe acuerdo a lo expuesto anteriormente, el programacomprueba y dimensiona las barras de la estructura segúncriterios establecidos en cada norma y para cada material:

• Acero• Madera• Aluminio

Para hormigón y perfil genérico sólo se obtienen esfuerzos.

Si se superan estos límites Nuevo Metal 3D permitirá quese realice un dimensionamiento, buscando en la tabla deperfiles aquella sección que cumpla todas las condiciones,en caso de que exista.

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cumplen con las condiciones que se detallan a continua-ción, son suficientemente aceptables para la práctica habi-tual del diseño de estructuras con elementos tirantes.

El método tiene las siguientes limitaciones, cuyo cumpli-miento comprueba el programa:

1. El elemento tirante forma parte de una rigidización enforma de cruz de San Andrés enmarcada en sus cuatrobordes, o en tres si la rigidización llega a dos vínculosexteriores. Además, cada recuadro rigidizado debe for-mar un rectángulo (los cuatro ángulos interiores rectos).

2. La rigidez axil de los tirantes (AE/L) es menor que el20% de la rigidez axil de los elementos que enmarcandicha cruz de San Andrés.

3. Cada diagonal de un mismo recuadro rigidizado debe te-ner la misma sección transversal, es decir, el mismo perfil.

1.8.1. Aplicación del método

El método de cálculo es lineal y elástico con formulaciónmatricial. Cada tirante se introduce en la matriz de rigidezcon sólo el término de rigidez axil (AE/L), donde la mismaes igual a la mitad de la rigidez axil real del tirante. De estamanera, se logran desplazamientos en el plano de la rigidi-zación, similares a los que se obtendrían si la diagonal com-

primida se hubiese suprimido del análisis matricial conside-rando el área real de la sección del tirante traccionado.

Para cada combinación de hipótesis, se obtienen losesfuerzos finales en cada tirante, y en aquellos en los queel axil resulte de compresión se procede de la siguientemanera:

A. Se anula el axil del tirante comprimido.

B. Dicho axil se suma al axil del otro tirante que for-ma parte del recuadro rigidizado.

C. Con la nueva configuración de axiles en los tenso-res, se procede a restituir el equilibrio de nudos.

Dado que el método compatibiliza esfuerzos y no desplazamien-tos, es importante considerar la restricción de rigideces axiles delas secciones que forman el recuadro rigidizado indicado en elapartado 2 anterior, ya que el método gana mayor exactitudcuanto menores sean los acortamientos y los alargamientos rela-tivos de las barras que enmarcan la cruz de San Andrés. En to-dos los casos analizados por CYPE Ingenieros, S.A., las discre-pancias, entre los resultados obtenidos por este método y losobtenidos por análisis no lineal, han sido despreciables.

En la siguiente figura se esquematiza el proceso antes descrito.

Esfuerzos provenientes de cada una de las combinaciones enestudio:

T: esfuerzo axil en el tirante traccionado

C: esfuerzo axil en el tirante comprimido

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A. Anulación del esfuerzo en el tirante comprimido.Asignación del valor de la compresión al tirantetraccionado.

Se elimina el axil en el tirante comprimido (C=0) y se lesuma al tirante traccionado (T*=T+|C|).

B. Distribución (por descomposición de fuerzas) delincremento de axil en el tirante traccionado (C*)

El incremento de axil (C*) en el tirante se descomponeen la dirección de las barras (o reacciones de vínculo)que acometen a los nudos.

N1, N2, N3, R1h, R1v, R2h, R2v,: esfuerzos y reaccionesen los elementos que enmarcan la rigidización sin consi-derar el incremento de tracción en el tirante traccionado.

C. Restitución del equilibrio en los nudos extremosde los tirantes. Equilibrio de fuerzas

En cada barra y vínculo externo del recuadro se hace lasuma vectorial de las componentes del incremento detracción (de igual valor absoluto que la compresión deltirante comprimido).

El estado final de esfuerzos y reacciones resulta comose indica en la siguiente figura:

Dichos valores se pueden consultar en cada barra o nudopor hipótesis y por combinaciones. Cada hipótesis es tra-tada como una combinación unitaria.

1.9. Dimensionamiento de uniones en doble TEl Nuevo Metal 3D, desde la versión 2008, incorpora elcálculo y dimensionamiento de uniones de perfiles “dobleT”, mediante uniones soldadas y atornilladas.

Además, desde la versión 2009.1.g se considera al calcu-lar las uniones que las barras en sus extremos son tramosrígidos en la longitud que abarca el nudo.

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1.9.1. Tipologías de uniones en doble TA continuación se muestran algunas de las tipologías im-plementadas en Nuevo Metal 3D. En nuestra páginawww.cype.com puede encontrar más tipologías de unio-nes en doble T y más actualizadas.

Uniones I. Soldadas. Naves con perfiles laminados yarmados en doble T

Unión soldada de pilar con dos dinteles empotrados con cartelas, ycon dos vigas ortogonales articuladas (en extremo de pilar)

Dintel pasante apoyado sobre pilar

Uniones II. Atornilladas. Naves con perfiles lamina-dos y armados en doble T

Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados con cartelasmediante chapas frontales, y con una viga ortogonal articulada me-

diante chapa lateral (en transición de pilares)

Unión atornillada en cumbrera de dinteles con cartelas inferioresempotrados entre sí mediante chapas frontales tipo brida

Uniones III. Soldadas. Pórticos de edificación conperfiles laminados y armados en doble T

Unión soldada de una viga empotrada al alma del pilar y dos a lasalas (en transición de pilares)

Unión soldada de dos vigas empotradas al alma del pilar y dos a lasalas (pilar pasante)

Uniones IV. Atornilladas. Pórticos de edificación conperfiles laminados y armados en doble T

Unión atornillada de dos vigas empotradas a las alas del pilar me-diante chapas frontales y dos ortogonales articuladas mediante

chapas laterales (en transición de pilares)CYPE Ingenieros

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zando los componentes al conocer la forma, el comporta-miento y la geometría del nudo.

Se obtienen unos planos de detalle, un listado justificativode las comprobaciones realizadas y una medición detalla-da de la unión y sus componentes.

Se dispone de unas opciones para cada tipo de tornillo,así como de los rigidizadores y de las placas de anclaje encimentación.

Aquellos nudos con una geometría equivalente, perfilesiguales y sus materiales, mismos coeficientes de empotra-miento o rigidez rotacional que difiera menos de un 10%, yun comportamiento estructural semejante, se agrupan deforma automática, simplificando la ejecución al tipificar lasuniones semejantes.

En el caso de uniones atornilladas, se determina la rigidezrotacional de las uniones dimensionadas, avisando cuan-do la diferencia respecto de la asignada es superior al20%. Es importante recalcular con las nuevas rigideces, enel caso de que se observen diferencias que no permitanasegurar la validez de los resultados del cálculo.

Comprobación en uniones en doble T soldadas

Las comprobaciones de los componentes que se realizanson:• Cortante y esbeltez del panel formado por el alma del

pilar. Se refuerza con una chapa soldada al alma.• Tensiones combinadas en el alma del perfil articulado.• Tensiones combinadas en rigidizadores y chapas co-

planarias con vigas empotradas al alma del pilar.• Interacción flexión-cortante en chapas divisorias con

perfiles de distinto canto (empalmes, transiciones depilares, vigas empotradas al alma).

• Área neta suficiente para tirantes redondos roscados.• Flexión y punzonamiento por fuerzas perpendiculares

del alma o ala de las piezas de apoyo de perfiles arti-culados.

• Resistencia a pandeo de rigidizadores

Unión atornillada de una viga articulada a otramediante chapa lateral

1.9.2. Dimensionamiento de uniones en doble T

Al calcular una estructura, el programa pregunta si sedesea activar el cálculo de uniones soldadas o atornilla-das. No obstante, si no se activa, es posible realizarlo, conposterioridad al cálculo y mediante la opciónUniones>Calcular, teniendo en cuenta lo ya indicado res-pecto a la consideración del tamaño de los nudos y la con-sideración de un tramo extremo de la barra como rígido enla dimensión finita del nudo.

Si durante el proceso de cálculo de la estructura se detec-tan nudos cuya unión está resuelta en el programa, éstedimensionará las uniones y dará como resultado un infor-me y un plano de detalle de la misma.

Cálculo de las uniones en los nudos de la obra.EN 1993-1-8:2005 (E), CTE DB-SE-A y ABNT NBR8800:2006

Se dimensionan las uniones soldadas y atornilladas (contornillos pretensados y no pretensados).

Se comprueba que los perfiles de las piezas y los compo-nentes de las uniones (rigidizadores, tornillos, chapas,etc.) no interfieran entre sí: que las uniones sean ejecuta-bles en la realidad y que los cordones de soldadura ten-gan espacio suficiente para ser realizados y los tornillospara su colocación y apriete.

Se dimensiona todo el nudo considerando los 6 esfuerzosen cada extremo de barra que acomete al nudo, optimi-

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Las comprobaciones en los cordones de soldadura son:

• Espesor mínimo de las piezas a soldar.

• Longitud real y efectiva mínima absoluta y relativa a lagarganta del cordón.

• Espesor mínimo y máximo (0.7 tmin) de garganta desoldadura.

• El material de aporte debe tener, al menos, la mismaresistencia que las piezas a unir.

• Ángulo mínimo y máximo entre las superficies a soldar.• Resistencia de los cordones: Se calculan las 3 compo-

nentes de tensión en el plano de la garganta y se com-prueban las ecuaciones para todas las combinacionesde acciones de la norma. En soldaduras en ángulo do-bles, la comprobación se realiza en el ángulo agudo yen ángulo obtuso.

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Comprobación en uniones en doble T atornilladas

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• Listado. Es el informe resumen de los cálculos reali-zados y su medición.

• Vistas 3D. Es una visualización en tres dimensionesdel nudo y sus uniones.

Aunque la licencia de uso no disponga de los módulos deuniones, el programa permite al usuario activar el cálculode uniones. Tras este proceso, es posible visualizar las vis-tas 3D de las uniones que se podrían resolver con los mó-dulos no adquiridos, aunque no muestra los detalles, ni loslistados 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 adquiridosque podrían dimensionar la unión.

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Exportación del despiece:enlace entre proyecto y fa-bricación

Con la estructura calculada incluyendo las uniones, se per-mite la exportación del despiece a Tekla® Structures, aTecnoMetal® 4D y al formato CIS/2, logrando una comuni-cación directa entre la fase de proyecto y la fase de fabri-cación de la estructura.

Placas de anclaje

Con el módulo de uniones soldadas se dimensionan lasplacas de anclaje, dimensiones, rigidizadores, soldadurasy pernos de acuerdo a la norma de acero seleccionada.

1.9.3. Consulta de uniones en doble T

Tras el cálculo pueden verse las uniones que han sidoresueltas, para ello emplee la opción Consultar unionesdel menú Uniones. Al activar esta opción, si pulsa sobreun nudo dimensionado (en verde) aparecerán dibujadaslas uniones.

Si pulsa sobre un nudo en el que no se ha dimensionadoninguna unión (en rojo), el programa mostrará una vista 3Dcon las barras que llegan a la unión para poder ver si hayalguna interferencia entre ellas de tal forma que nos sepueda resolver la unión.

Si pulsa sobre un nudo que se ha resuelto parcialmente(en naranja) aparecen sólo las uniones resueltas.

Puede consultar las solapas correspondientes:

• Detalle. Son los dibujos detallados de las uniones di-mensionadas.

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• Momento resistente Mj,Rd: Máxima ordenada del dia-grama.

• Rigidez rotacional Sj: es la rigidez secante para un va-lor del momento flector Mj,Ed actuante, definida hastala rotación φXd que corresponde al punto en el cualMj,Ed iguala a Mj,Rd.

• Capacidad de rotación φCd: representa la máxima ro-tación del diagrama momento-rotación.

En la figura siguiente se muestra un diagrama momento-rotación típico de una unión:

De acuerdo a su rigidez rotacional Sj las uniones se clasifi-can en: articulaciones, uniones rígidas o uniones semirrígi-das. Los límites entre un tipo y otro se muestran en la si-guiente figura.

Donde:Zona 1. Uniones rígidas.Zona 2. Uniones semirrígidasZona 3. Uniones articuladas

1.9.4. Rigideces rotacionales

En el cálculo global de la estructura es importante tener encuenta el comportamiento de las uniones para la correctaobtención de la distribución de esfuerzos internos, tensio-nes y deformaciones.

Para establecer de qué manera se debe tener en cuenta elefecto del comportamiento de las uniones en el análisis dela estructura, es necesario hacer una distinción entre tresmodelos simplificados:

• Apoyos simples: en los cuales se considera que noexiste transmisión de momentos flectores.

• Continuos: en los cuales se puede asumir que el com-portamiento de las uniones no interviene significativa-mente en el análisis de la estructura.

• Semicontinuos: en los que es necesario tener en cuen-ta el comportamiento de la unión en el análisis globalde la estructura.

Puesto que el programa realiza un cálculo elástico de laestructura, de los tres modelos anteriores surgen las si-guientes relaciones:

A continuación se analizan las consideraciones correspon-dientes a los tipos de unión semirrígida.

1.9.4.1. Diagrama momento rotación

Mediante el análisis del diagrama característico momento-rotación se estudia el comportamiento de las uniones, loque permite definir las tres principales propiedades estruc-turales de una unión:

Clasificación de las uniones

Tipo de modelo Apoyo simple Continuo Semicontinuo

Análisis elástico Articulación Rígida Semirrígida

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Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo 25

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Para el cálculo de la rigidez inicial de la unión Sj,ini se utili-za el método de los componentes, según el cual:

Para uniones pilar-viga:

Para empalmes y encuentros en cumbrera:

Donde:zeq: Brazo mecánico equivalente de la unión:

whr: Distancia entre la fila r y el centro de compresión (quese considera coincidente con el ala comprimida)n: Número de filas traccionadask1: Uniones empotradas de viga al ala del pilar: Coeficientede rigidez del alma del pilar pilar frente a cortante.Uniones empotradas de viga al alma del pilar: Coeficientede rigidez de las alas del pilar frente a cortante.

Avc: Área a cortante del panel del pilar.β: Coeficiente de distribucción de esfuerzos, se adoptaβ = 1.0.keq: Coeficiente de rigidez equivalente de las filas traccio-nadas de la unión:

1.9.4.2. Análisis de la rigidez rotacional de las uniones

El programa construye el diagrama característico momen-to Myy - rotación en el plano xz para cada unión en extre-mo de pieza para la cual ha sido posible el cálculo de rigi-deces rotacionales dada la presencia de componentes de-formables en el nudo.

1.9.4.2.1.Cálculo de la rigidez inicial Sj,ini

Para axiles que no superen el 5% de la capacidad de lasección transversal, la rigidez Sj de la unión para un mo-mento actuante Mj,Ed puede obtenerse mediante la si-guiente expresión:

Donde:E: Módulo de elasticidad del aceroz: Brazo mecánico de la uniónki: Coeficiente de rigidez para la componente básica i-ésima.µ: Relación de rigideces:

El coeficiente µ se puede determinar de la siguiente mane-ra:

Para (Comportamiento elás-

tico)

Para :

(1.00 ≤ µ < 3.00)

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keff,r: Coeficiente de rigidez efectiva de la fila r:Para uniones pilar-viga:

Para empalmes y encuentros en cumbrera:

k3: Uniones empotradas de viga al ala del pilar frente atracciónUniones empotradas de viga al alma del pilar: Coeficientede rigidez de la chapa vertical frente a tracción.

k4: Uniones empotradas de viga al ala del pilar: Coeficientede rigidez del ala del pilar frente a flexión. Uniones empo-tradas de viga al alma del pilar: Coeficiente de rigidez de lachapa de apoyo frente a flexión.

k5: Coeficiente de rigidez de la chapa frontal frente a fle-xión:

k10: Coeficiente de rigidez de los tornillos frente a tracción:

leff,1: Menor valor de la longitud eficaz de la fila de tornillos,considerada individualmente o en grupo de filas.m: Distancia del tornillo de la longitud eficaz de la fila detornillos, considerada individualmente o en grupo de filas.dc: Uniones empotradas de viga al ala del pilar: Canto delalma del pilar. Uniones empotradas de viga al alma del

pilar: Ancho de la chapa vertical.twc: Uniones empotradas de viga al ala del pilar: Espesordel alma del pilar. Uniones empotradas de viga al alma delpilar: Espesor de la chapa de apoyo.tp: Espesor de la chapa frontalAs: Área resistente a tracción de los tornillos.Lb: Longitud elongable del tornillo.

1.9.4.2.2. Cálculo del momento resistente plástico Mj,Rd

El momento resistente plástico de la unión Mj,Rd se obtienecomo sigue:

a) Se calcula la resistencia mínima de la zona tracciona-da, para lo cual se obtiene la resistencia a tracción decada fila de tornillos empezando por la fila más alejadadel centro de compresión, que se supone coincide conel centro del ala comprimida del perfil a unir. Para la re-sistencia de cada fila de tornillos se adopta el menor delos suguientes valores:

- la resistencia del alma del pilar a tracción (unionesempotradas de viga al ala del pilar)

- la resistencia de la chapa vertical a tracción (unio-nes empotradas de viga al ala del pilar)

- la resistencia del alma de la viga a tracción.- la resistencia del ala del pilar a flexión (uniones em-

potradas de viga al ala del pilar)- la resistencia de la chapa de apoyo a flexión (unio-

nes empotradas de viga al alma del pilar)- la resistencia de la chapa frontal a flexión.- la resistencia de los tornillos a tracción.

b) Se calcula la resistencia mínima de la zona comprimi-da, para lo que se adopta el menor de los siguientesvalores:

- la resistencia a compresión de los rigidizadores(uniones pilar-viga con rigidizadores)

- la resistencia a compresión del alma del pilar (unio-nes pilar-viga sin rigidizadores)

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- la resistencia a compresión del ala del perfil.

c) Se calcula la resistencia del panel del pilar a cortante(uniones pilar-viga)

d) Se calcula la fuerza máxima admisible del conjunto co-mo el valor mínimo de:

- la resistencia mínima de la zona traccionada.- la resistencia mínma de la zona comprimida.- la resistencia del panel del pilar a cortante.

e) Dicha fuerza máxima se reparte entre las filas traccio-nadas, comenzando por la fila más alejada del centrodel compresión, de tal manera que la fuerz asignada acada fila FT,Ed,i no supere la capacidad previamentecalculada.

f) Se determina el momento resistente de la unión Mj,Rdcon la siguiente expresión:

Donde:hi: Distancia entre la fila de tornillos con índice i y el centrode compresión.FT,Ed,i: Esfuerzo de tracción en la fila i-ésima.n: Número de filas de tornillos situadas en la zona traccio-nada de la unión.

1.9.4.2.3. Representación del diagrama momento-rotación

Con la rigidez inicial Sj,ini y el momento resistente Mj,Rd,calculados tanto en el campo de los valores positivos co-mo negativos y los esfuerzos actuantes en los extremosde la pieza, se dibuja el diagrama momento-rotación de launión, cuya representación (curva A) se muestra en la si-guiente figura:

En la gráfica se distinguen los siguientes datos:

a) Puntos característicos del diagrama A:

Mj,Rd: Momento resistente plástico de la unión.

2/3 · Mj,Rd: Momento resistente elástico de la unión.

Mj,Cd: Momento resistente que corresponde a la capa-cidad de rotación de la unión φCd.

Mj,Edmax: Momento solicitante máximo de todas lascombinaciones (con o sin sismo)

φXd: Rotación correspondiente al momento resistenteplástico.

2/9 · φXd: Rotación correspondiente al momento resis-tente elástico.

φCd: Capacidad de rotación de la unión.

Cuando la rotación φCd es menor que φXd, el diagramaA se interrumpe en el punto correspondiente (Mj,Cd;φCd), ya que la unión no podrá alcanzar la rotación φXdpara el momento resistente Mj,Rd.

b) Rectas:

B: Recta cuya pendiente es la rigidez rotacional corres-pondiente al menor momento positivo actuante.

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C: Recta cuya pendiente es la rigidez rotacional corres-pondiente al menor momento negativo actuante.

D: Recta cuya pendiente es la rigidez rotacional corres-pondiente al mayor momento positivo actuante.

E: Recta cuya pendiente es la rigidez rotacional corres-pondiente al mayor momento negativo actuante.

F: Recta cuya pendiente es la rigidez rotacional utilizadaen el cálculo de la estructura.

Además, se indican las rectas cuyas pendientes son larigidez rotacional inicial tanto para momentos positivoscomo para los negativos.

c) Zonas:

Z1: Zona que incluye los valores de rigidez rotacionalpara el rango de momentos positivos solicitantes.

Z2: Zona que incluye los valores de rigidez rotacionalpara el rango de momentos negativos solicitantes.

Además, se indican las rectas cuyas pendientes son larigidez rotacional inicial tanto para momentos positivoscomo para los negativos.

1.9.4.2.4. Aplicación del diagrama momento-rotación

Rigidez rotacional en el plano xz de la unión

El programa propone adoptar una valor de rigidez rotacio-nal igual a la menor de las correspondientes a las rectas Dy E de la figura anterior.

Cuando en un extremo de pieza exista una interacción sig-nificativa del momento Myy con los esfuerzos axiles y/o losmomentos flectores Mzz (plano xy de la unión) este tipo deanálisis de la rigidez pierde exactitud, por lo que el progra-ma avisa de tal situación si no se cumple la condición:

Donde:Mz,Ed: Momento Mzz solicitante.Mz,pl,Ed: Momento resistente plástico del perfil.NEd: Axil solicitante.Npl,Rd: Axil resistente plástico del perfil.

Rigidez rotacional en el plano xy de la unión

Teniendo en cuenta que habitualmente los momentos Mzzactuantes sobre una unión suelen ser despreciables frentea los Myy, el pograma propone como rigidez rotacional elvalor correspondiente a la rigidez rotacional inicial Sj,ini delplano xy, calculada de manera similar a la calculada parael plano xz.

1.9.5. Causas por las que no se ha dimensionadouna unión

Si el programa no dimensiona una unión de las que en unprincipio parece que esta implementada en el programa,puede deberse a que se producen algunas de las circuns-tancias explicadas a continuación.

a. Empotramiento de un perfil en el alma de otro

En el caso de que se intente empotrar un perfil en el al-ma de otro tipo brochal, no se podrá resolver la unión.Siempre se debe articular los extremos de las barrasque estén unidos al alma de otra.

b. Interferencia entre perfiles

Si las alas del perfil articulado que se van a unir al almade otro interfieren con las de este último, el programano podrá resolver la unión.

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c. Espesor de la pieza

En el caso de que el espesor de garganta del cordónde soldadura necesario sea mayor que 0.7 veces elmenor espesor de la pieza que une.

c. Ortogonalidad

En el caso en el que los planos que contienen el almade las barras no sean los mismos, o no sean perpendi-culares entre sí, el programa no resolverá la unión.

e. Ángulo

Si se cumple el punto ante-rior, el ángulo que formanlas caras de las barras asoldar debe ser mayor oigual de 60º, en caso con-trario, no se dimensiona launión.

f. Celosías

Si el nudo tiene una configuración geométrica de ba-rras para la cual no es posible aplicar las fórmulas deresistencia de la norma.

1.10. Dimensionamiento de uniones tubulares

1.10.1. Tipologías de uniones tubulares

A continuación se muestran algunas de las tipologías im-plementadas en Nuevo Metal 3D. En nuestra páginawww.cype.com puede encontrar más tipologías de unio-nes tubulares y más actualizadas.

Uniones V: Celosías planas con perfiles tubulares

Nudo doble K sin espaciamiento

Unión KT sin espaciamiento

1.10.2. Comprobaciones

Se realizan dos grupos de comprobaciones, uno que sonlas comprobaciones geométricas que exigen las normaspara que sean de aplicación los procedimientos de cálculoy otro, que son las comprobaciones de resistencia.

Las comprobaciones geométricas que se realizan en unio-nes con perfiles tubulares de sección circular son:

• Para los cordones:

1. Límite elástico máximo.2. Relación entre el diámetro del cordón y su espesor.3. Clase de sección (para cordones comprimidos).4. Espesor mínimo y máximo del cordón.

• Para las barras de relleno

1. Límite elástico máximo.2. Relación entre el diámetro de la barra y su espesor.3. Clase de sección (para piezas comprimidas).

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29Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo

Page 30: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

4. Espesor mínimo y máximo de la barra.5. Ángulo mínimo entre las barras de relleno y con el

cordón.6. Relación entre el diámetro de la barra de relleno y el

diámetro del cordón.7. Espaciamiento mínimo entre barras de relleno.8. Solapamiento mínimo entre barras de relleno.

Las comprobaciones de resistencia que se realizan enuniones con perfiles tubulares de sección circular son:

1. Plastificación de la cara del cordón.

2. Punzonamiento por cortante de la cara del cordón.

3. Interacción entre axil y momentos flectores.

4. Interacción entre axil y cortante en el cordón.

5. Cortante en la cara del cordón en el caso de barras so-lapadas.

6. Se comprueba la barra solapada como cordón de labarra solapante (para solape superior al solape límiteindicado en la norma).

7. Plastificación local de la barra solapante.

Soldaduras:

Los cordones de soldadura se dimensionan para que ten-gan al menos, la menor resistencia de las barras a unir.

1.11. Vigas mixtasEl cálculo y dimensionamiento de las vigas mixtas se reali-za según la UNE ENV1994-1-1: Junio 1995 - Eurocódigo 4:Proyecto para estructuras mixtas de hormigón y acero.Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificación quees la versión oficial, en español, de la Norma Europea Ex-perimental UNE ENV 1994-1-1 de fecha octubre de 1992.

Se pueden introducir perfiles de acero del tipo doble T ba-jo losa de forjado con cabeza superior de hormigón cola-borante mediante la utilización de conectores.

En cuanto al cálculo, hay que definir el ancho de la cabezade hormigón, lo cual influye en la determinación del peso;en el dimensionamiento a flexión es necesario indicar elancho efectivo de la cabeza colaborante, además de ser elconsiderado para determinar su rigidez.

Se supone la existencia de conectores, y puede conside-rarse que si no se colocan los realmente necesarios, pue-de establecerse una conexión parcial mediante un coefi-ciente entre 0 y 1 (1 es colaboración total).

Se solicita asimismo el coeficiente de fluencia para deter-minar el coeficiente de equivalencia acero/hormigón de lasección mixta, para tener en cuenta la duración de las car-gas.

Para el dimensionamiento del perfil de acero seleccionadoy la losa de hormigón, se utilizan las normas correspon-dientes, tanto de acero como de hormigón, de acuerdo alos criterios indicados del Eurocódigo 4.

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Estructuras

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1.12. Resistencia a fuego en Nuevo Metal 3D

1.12.1. Características generales

Con el módulo Comprobación de resistencia al fuego (co-mún a CYPECAD), Nuevo Metal 3D realiza la comproba-ción de la resistencia al fuego y dimensiona el revestimien-to de protección de los elementos estructurales de aceroque componen la obra para las normas CTE DB-SI 6 y Eu-rocódigo (EN 1992-1-2:2004 y EN 1993-1-2:2005).

La comprobación de la resistencia al fuego para los ele-mentos estructurales de madera ya era posible en versio-nes anteriores y la realiza un módulo diferente: el móduloPerfiles de madera (común a Nuevo Metal 3D, Metal 3DClásico y Estructuras 3D integradas de CYPECAD). Estemódulo dimensiona las secciones de madera frente a laacción del fuego para que cumplan con la normativa se-leccionada (CTE DB-SE M -España-, NBR 7190 o Eurocó-digo 5).

1.12.2. Selección de normativa

En cuanto a los aceros laminados y conformados, si lanorma de dimensionamiento seleccionada es CTE DB-SEA (España), se aplica la norma CTE DB-SI 6 para la com-probación de la resistencia al fuego de los elementos es-tructurales de acero laminado y conformado. Para la nor-ma Eurocódigo 3 y 4, y sus correspondientes DocumentosNacionales de Aplicación para Francia y Portugal - Eurocó-digo 3 y 4 (Francia) y Eurocódigo 3 y 4 (Portugal)- se apli-can las prescripciones del Eurocódigo. Para el resto denormas de aceros laminados y conformados no se realiza,por el momento, la comprobación de la resistencia al fue-go de estos elementos en la versión actual.

Consulte la normativa nacional e internacional que se vaimplementando en la página www.cype.com.

Los datos para comprobar la resistencia al fuego en NuevoMetal 3D (menú Obra > Perfiles de acero y Obra > Perfilesde madera).

El módulo Comprobación de resistencia al fuego realizalas siguientes comprobaciones:

• Para las barras que tengan definidos revestimientos deprotección, el programa dimensionará el espesor míni-mo necesario de dicho revestimiento de modo quecumplan con las exigencias de la normativa empleada.

• Para las barras en las que no se ha definido revesti-miento de protección, el programa comprueba dichoelemento con los datos de resistencia al fuego asigna-dos.

• Si a un elemento estructural se le asigna un revesti-miento y el programa comprueba que éste no es nece-sario para cumplir con las exigencias de la norma em-pleada, el programa lo advierte y considera un espesorde revestimiento mínimo por razones constructivas.

1.13. Cimentaciones aisladasEn el presente apartado se indican las consideracionesgenerales tenidas en cuenta para la comprobación y di-mensionamiento de los elementos de cimentación defini-bles en Nuevo Metal 3D bajo soportes de la estructuradefinida como apoyo.

Puede calcular la cimentación o la estructura de forma in-dependiente. Como son elementos con apoyo fijo que notienen asientos, no influyen en el cálculo de la estructura.

Puesto que pueden calcularse de forma independiente, noolvide que puede realizar modificaciones en la estructurasin que ello implique afectar a la cimentación. Si lo hace,debería revisar la cimentación.

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Page 32: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Las hipótesis consideradas pueden ser: Peso propio, So-brecarga, Viento, Nieve y Sismo.

Los estados a comprobar son:

• Tensiones sobre el terreno• Equilibrio• Hormigón (flexión y cortante)

Se puede realizar un dimensionamiento a partir de las di-mensiones por defecto definidas en las opciones del pro-grama, o de unas dimensiones dadas.

También se puede simplemente obtener el armado a partirde una geometría determinada.

La comprobación consiste en verificar los aspectos nor-mativos de la geometría y armado de una zapata.

Tensiones sobre el terrenoSe supone una ley de deformación plana para la zapata,por lo que se obtendrá en función de los esfuerzos unasleyes de tensiones sobre el terreno de forma trapecial. Nose admiten tracciones, por lo que, cuando la resultante sesalga del núcleo central, aparecerán zonas sin tensión.

La resultante debe quedar dentro de la zapata, pues si noes así no habría equilibrio. Se considera el peso propio dela zapata.

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También es posible utilizarla como un editor, por lo que po-drá introducir elementos de cimentación sin calcular, y ob-tener planos y mediciones.

1.13.1. Zapatas aisladas

Nuevo Metal 3D efectúa el cálculo de zapatas de hormi-gón armado y en masa. Siendo el tipo de zapatas a resol-ver los siguientes:

• Zapatas de canto constante• Zapatas de canto variable o piramidalesEn planta se clasifican en:

• Cuadradas• Rectangulares centradas• Rectangulares excéntricas (caso particular: mediane-

ras y de esquina)

Las cargas transmitidas por los soportes, se transportan alcentro de la zapata obteniendo su resultante. Los esfuer-zos transmitidos pueden ser:

N: axilMx: momento xMy: momento yQx: cortante xQy: cortante yT: torsor

Page 33: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Se comprueba que:

• La tensión media no supere la del terreno.

• La tensión máxima en borde no supere en un % la me-dia según el tipo de combinación:

- gravitatoria: 25 %

- con viento: 33 %

- con sismo: 50 %

Estos valores son opcionales y se pueden modificar.

Estados de equilibrioAplicando las combinaciones de estados límite correspon-dientes, se comprueba que la resultante queda dentro dela zapata.

El exceso respecto al coeficiente de seguridad se expresamediante el concepto '% de reserva de seguridad':

Si es cero, el equilibrio es el estricto, y si es grande indicaque se encuentra muy del lado de la seguridad respecto alequilibrio.

Estados de hormigónSe debe verificar la flexión de la zapata y las tensiones tan-genciales.

Momentos flectoresEn el caso de pilar único, se comprueba con la sección de re-ferencia situada a 0.15 la dimensión el pilar hacia su interior.

Se efectúa en ambas direcciones x e y, con pilares metáli-cos y placa de anclaje, en el punto medio entre borde deplaca y perfil.

CortantesLa sección de referencia se sitúa a un canto útil de los bor-des del soporte.

Anclaje de las armadurasSe comprueba el anclaje en sus extremos de las armadu-ras, colocando las patillas correspondientes en su caso, ysegún su posición.

Cantos mínimosSe comprueba el canto mínimo que especifica la norma.

Separación de armadurasSe comprueba las separaciones mínimas entre armadurasde la norma, que en caso de dimensionamiento se tomaun mínimo práctico de 10 cm.

Cuantías mínimas y máximasSe comprueba el cumplimiento de las cuantías mínimas,mecánicas y geométricas que especifique la norma.

Diámetros mínimosSe comprueba que el diámetro sea el correspondiente alminímo establecido en la norma.

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Page 34: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

1.13.2. Encepados sobre pilotes

El programa calcula encepados de hormigón armado so-bre pilotes de sección cuadrada o circular de acuerdo alas siguientes tipologías:

• (A) Encepado de 1 pilote.

• (B) Encepado de 2 pilotes.

• (C) Encepado de 3 pilotes.

• (D) Encepado de 4 pilotes.

• (B) Encepado lineal. Puede elegir el número depilotes. Por defecto son 3.

• (D) Encepado rectangular. Puede elegir el número de pilotes. Por defecto son 9.

• (D) Encepado rectangular sobre 5 pilotes(uno central).

• (C) Encepado pentagonal sobre 5 pilotes.

• (C) Encepado pentagonal sobre 6 pilotes.

• (C) Encepado hexagonal sobre 6 pilotes.

• (C) Encepado hexagonal sobre 7 pilotes(uno central).

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Estructuras

DimensionamientoEl dimensionamiento a flexión obliga a disponer cantos pa-ra que no sea necesaria armadura de compresión.

El dimensionamiento a cortante, lo mismo, para no tenerque colocar refuerzo transversal.

Comprobación a compresión oblicuaSe realiza en el borde de apoyo, no permitiendo superar latensión en el hormigón por rotura a compresión oblicua.Dependiendo del tipo de soporte, se pondera el axil delsoporte por:

• Soportes interiores: 1.15• Soportes medianeros: 1.4• Soporte esquina: 1.5

Para tener en cuenta el efecto de la excentricidad de lascargas.

Se dimensionan zapatas rígidas siempre, aunque en com-probación solamente se avisa de su no cumplimiento ensu caso (vuelo/canto ≤ 2).

Se dispone de unas opciones de dimensionamiento demanera que el usuario pueda escoger la forma de creci-miento de la zapata, o fijando alguna dimensión, en fun-ción del tipo de zapata. Los resultados lógicamente pue-den ser diferentes según la opción seleccionada.

Cuando la ley de tensiones no ocupe toda la zapata, pue-den aparecer tracciones en la cara superior por el peso dela zapata en voladizo, colocándose una armadura superiorsi fuese necesario. Existe de forma opcional la posibilidadde resistir como hormigón en masa.

Page 35: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Criterios de cálculoLos encepados tipo A se basan en el modelo de cargasconcentradas sobre macizos. Se arman con cercos verti-cales y horizontales (opcionalmente con diagonales).

Los encepados tipo B se basan en modelos de bielas y ti-rantes. Se arman como vigas, con armadura longitudinalinferior, superior y piel, además de cercos verticales.

Los encepados tipo C se basan en modelos de bielas y ti-rantes. Se pueden armar con vigas laterales, diagonales,parrillas inferiores y superiores, y armadura perimetral dezunchado.

Los encepados tipo D se basan en modelos de bielas y ti-rantes. Se pueden armar con vigas laterales, diagonales(salvo el rectangular), parrillas inferiores y superiores.

Todos los encepados se pueden comprobar o dimensio-nar. La comprobación consiste en verificar los aspectosgeométricos y mecánicos con unas dimensiones y arma-dura dadas. Pueden definirse o no cargas. El dimensiona-miento necesita cargas, y a partir de unas dimensiones mí-nimas que toma el programa (dimensionamiento comple-to) o de unas dimensiones iniciales que aporta el usuario(dimensiones mínimas), se obtiene (si es posible) una geo-metría y armaduras de acuerdo a la norma y opciones defi-nidas.

Siendo la norma EHE y CTE DB-SE-C la que mayor infor-mación y análisis suministra para el cálculo de encepados,se ha adoptado como norma básica para los encepados,siempre rígidos. En aquellos casos en los que ha sido po-sible para otras normas tales como la ACI-318/95, CIR-SOC, NB-1, EH-91, se ha aplicado bibliografía técnica co-mo el libro de 'Estructuras de cimentación' de Marcelo daCunha Moraes, y criterios de CYPE Ingenieros. En los lis-tados de comprobación se hace referencia a la norma apli-cada y artículos.

Criterio de signos

Consideraciones de cálculo y geometríaAl definir un encepado, necesita también indicar los pilo-tes, tipo, número y posición. Es un dato del pilote su capa-cidad portante, es decir la carga de servicio que es capazde soportar (sin mayorar).

Previamente será necesario calcular la carga que recibenlos pilotes, que será el resultado de considerar el pesopropio del encepado, las acciones exteriores y la aplica-ción de la formula clásica de Navier:

con las combinaciones de tensiones sobre el terreno.

El pilote más cargado se compara en su capacidad por-tante y si la supera se emite un aviso.

Cuando se define un pilote, se pide la distancia mínimaentre pilotes. Este dato lo debe proporcionar el usuario (va-lor por defecto 1.00 m) en función del tipo de pilote, diáme-tro, terreno, etc.

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35Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo

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• aviso de cortantes excesivos: si el cortante en algunacombinación supera el 3% del axil con viento, o enotras combinaciones de la conveniencia de colocar pi-lotes inclinados.

• aviso de torsiones, si existen tales definidos en lascargas

Si se introducen vigas centradoras, dichas vigas absorbe-rán los momentos en la dirección en la que actúen. En en-cepados de 1 pilote son siempre necesarias en ambas di-recciones. En encepados de 2 pilotes y lineales lo son enla dirección perpendicular a la línea de pilotes. En estoscasos, la viga centradora se dimensiona para un momentoadicional del 10% del axil.

El programa no considera ninguna excentricidad mínima oconstructiva -para encepados de 3 o más pilotes-, aunquesuele ser habitual considerar para evitar replanteos incorrec-tos de los pilotes o del propio encepado un 10% del axil.

Incremente los momentos en esta cantidad 0.10 × N en lashipótesis de cargas correspondientes si lo considera nece-sario y es posible -sólo en el caso de arranques-; o reviselas cargas en pilotes y su reserva de carga.

Si actuara más de una viga centradora en la misma direc-ción, se repartirá proporcionalmente a sus rigideces el mo-mento. Comprobaciones que realiza:

• Comprobaciones generales:

- aviso de pantalla- aviso que no hay soportes definidos- vuelo mínimo desde el perímetro del pilote- vuelo mínimo desde el eje del pilote- vuelo mínimo desde el pilar- ancho mínimo pilote- capacidad portante del pilote

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Al definir un encepado de más de un pilote, debe definirlas distancias entre ejes de pilotes (1.00 m por defecto). Secomprueba que dicha distancia sea superior a la distanciamínima.

La comprobación y dimensionamiento de pilotes se basaen la carga máxima del pilote más cargado aplicando lascombinaciones de Hormigón seleccionadas a las cargaspor hipótesis definidas.

Si quiere que todos los encepados de una misma tipologíatengan una geometría y armado tipificado para un mismotipo de pilote, dispone de una opción en encepados, quese llama Cargas por pilote, que al activarla permite unifi-car los encepados, de manera que pueda dimensionar elencepado para la capacidad portante del pilote. En estecaso, defina un coeficiente de mayoración de la capaci-dad portante (coeficiente de seguridad para considerarlocomo una combinación más) denominado Coeficiente deAprovechamiento del Pilote (1.5 por defecto).

Si no quiere considerar toda la capacidad portante del pi-lote, puede definir un porcentaje de la misma, que se hallamado 'Fracción de cargas de pilotes', variable entre 0 y 1(1 por defecto).

En este caso, el programa determinará el máximo entre elvalor anterior que es función de la capacidad portante, y elmáximo de los pilotes por las cargas exteriores aplicadas.

En algunas zonas y países es práctica habitual, pues seobtiene un único encepado por diámetro y número de pilo-tes, simplificando la ejecución. Esta opción está desactiva-da por defecto.

Respecto a los esfuerzos, se realizan las siguientes com-probaciones:

• aviso de tracciones en los pilotes: tracción máxima ≥10% compresión máxima

• aviso de momentos flectores: será necesario disponervigas centradoras (encepado A y B)

Page 37: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

• Comprobaciones particulares:

Para cada tipo de encepado se realizan las comproba-ciones geométricas y mecánicas que indica la norma.Le recomendamos que realice un ejemplo de cada tipoy obtenga el listado de comprobación, en donde pue-de verificar todas y cada una de las comprobacionesrealizadas, avisos emitidos y referencias a los artículosde la norma o criterio utilizado por el programa.

De los encepados puede obtener listados de los datosintroducidos, medición de los encepados, tabla de pi-lotes, y listado de comprobación.

En cuanto a los planos, podrá obtener gráficamente lageometría y armaduras obtenidas así como un cuadrode medición y resumen.

1.13.3. Placas de anclaje

En la comprobación de una placa de anclaje, la hipótesisbásica asumida por el programa es la de placa rígida o hi-pótesis de Bernouilli. Esto implica suponer que la placapermanece plana ante los esfuerzos a los que se ve some-tida, de forma que se pueden despreciar sus deformacio-nes a efectos del reparto de cargas. Para que esto se cum-pla, la placa de anclaje debe ser simétrica (lo que siempregarantiza el programa) y suficientemente rígida (espesormínimo en función del lado).

Las comprobaciones que se deben efectuar para validaruna placa de anclaje se dividen en tres grupos, según elelemento comprobado: hormigón de la cimentación, per-nos de anclaje y placa propiamente dicha, con sus rigidi-zadores, si los hubiera.

1. Comprobación sobre el hormigón. Consiste en veri-ficar que en el punto más comprimido bajo la placa nosupera la tensión admisible del hormigón. El métodousado es el de las tensiones admisibles, suponiendo

una distribución triangular de tensiones sobre el hormi-gón que sólo pueden ser de compresión. La compro-bación del hormigón sólo se efectúa cuando la placaestá apoyada sobre el mismo, y no se tiene un estadode tracción simple o compuesta. Además, se despre-cia el rozamiento entre el hormigón y la placa de ancla-je, es decir, la resistencia frente a cortante y torsión seconfía exclusivamente a los pernos.

2. Comprobaciones sobre los pernos. Cada perno seve sometido, en el caso más general, a un esfuerzo axily un esfuerzo cortante, evaluándose cada uno de ellosde forma independiente. El programa considera que enplacas de anclaje apoyadas directamente en la cimen-tación, los pernos sólo trabajan a tracción. En caso deque la placa esté a cierta altura sobre la cimentación,los pernos podrán trabajar a compresión, haciéndosela correspondiente comprobación de pandeo sobre losmismos (se toma el modelo de viga biempotrada, conposibilidad de corrimiento relativo de los apoyos nor-mal a la directriz: b = 1) y la traslación de esfuerzos ala cimentación (aparece flexión debida a los cortantessobre el perfil). El programa hace tres grupos de com-probaciones en cada perno:

Tensión sobre el vástago. Consiste en comprobarque la tensión no supere la resistencia de cálculo delperno.

Comprobación del hormigón circundante. A partedel agotamiento del vástago del perno, otra causa desu fallo es la rotura del hormigón que lo rodea por unoo varios de los siguientes motivos:

- Deslizamiento por pérdida de adherencia.- Arrancamiento por el cono de rotura.- Rotura por esfuerzo cortante (concentración

de tensiones por efecto cuña).Para calcular el cono de rotura de cada perno, el pro-grama supone que la generatriz del mismo forma 45 º

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37Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo

Page 38: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Conviene señalar que, en contra de la opinión bastante ex-tendida que existe, las estructuras de hormigón en masarequieren cuidados en su proyecto y ejecución más inten-sos que las de hormigón armado o pretensado.

En la memoria de cálculo se tratarán los aspectos de estaszapatas que presentan diferencias significativas con laszapatas de hormigón armado, y se hará referencia a la me-moria de cálculo de las zapatas de hormigón armado enlos aspectos comunes a ambas.

1.13.4.1. Cálculo de zapatas como sólido rígido

El cálculo de la zapata como sólido rígido comprende, enlas zapatas aisladas, dos comprobaciones:

• Comprobación de vuelco.• Comprobación de las tensiones sobre el terreno.

Estas dos comprobaciones son idénticas a las que se rea-lizan en las zapatas de hormigón armado, y se encuentranexplicadas en la memoria de cálculo de dichas zapatas.

1.13.4.2. Cálculo de la zapata como estructura de hor-migón en masa

En este apartado es en el que se presentan las diferenciasfundamentales con las zapatas de hormigón armado. Acontinuación se exponen las tres comprobaciones que serealizan para el cálculo estructural de las zapatas de hor-migón en masa.

Comprobación de flexiónLas secciones de referencia que se emplean para el cálcu-lo a flexión en las zapatas de hormigón en masa son lasmismas que en las zapatas de hormigón armado, y se en-cuentran especificadas en el apartado correspondiente dela memoria de cálculo.

con su eje. Se tiene en cuenta la reducción de áreaefectiva por la presencia de otros pernos cercanos,dentro del cono de rotura en cuestión.

No se tienen en cuenta los siguientes efectos, cuyaaparición debe ser verificada por el usuario:

- Pernos muy cercanos al borde de la cimentación.Ningún perno debe estar a menos distancia delborde de la cimentación, que su longitud de ancla-je, ya que se reduciría el área efectiva del cono derotura y además aparecería otro mecanismo de ro-tura lateral por cortante no contemplado en el pro-grama.

- Espesor reducido de la cimentación. No se con-templa el efecto del cono de rotura global que apa-rece cuando hay varios pernos agrupados y el es-pesor del hormigón es pequeño.

- El programa no contempla la posibilidad de emple-ar pernos pasantes, ya que no hace las comproba-ciones necesarias en este caso (tensiones en laotra cara del hormigón).

Aplastamiento de la placa. El programa tambiéncomprueba que, en cada perno, no se supera el cor-tante que produciría el aplastamiento de la placa con-tra el perno.

1.13.4. Zapatas de hormigón en masa

Las zapatas de hormigón en masa son aquellas en los quelos esfuerzos en estado límite último son resistidos exclusi-vamente por el hormigón.

Sin embargo, en el programa se pueden colocar parrillasen las zapatas, pero el cálculo se realizará como estructuradébilmente armada, es decir, como estructuras en las quelas armaduras tienen la misión de controlar la fisuracióndebida a la retracción y a la contracción térmica, pero queno se considerarán a efectos resistentes, es decir, para re-sistir los esfuerzos.

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Page 39: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

En todas las secciones se debe verificar que las tensionesde flexión, en la hipótesis de deformación plana, produci-das bajo la acción del momento flector de cálculo, han deser inferiores a la resistencia a la flexotracción dada por lasiguiente fórmula:

En las fórmulas anteriores fck está en N/mm2 y h (canto) enmilímetros.

Comprobación de cortanteLas secciones de referencia que se emplean para el cálcu-lo a cortante son las mismas que en las zapatas de hormi-gón armado, y se encuentran recogidas en el apartado co-rrespondiente de la memoria de cálculo.

En todas las secciones se debe verificar que la tensión tan-gencial máxima producida por el cortante no debe sobre-pasar el valor de fct,d, el cual viene dado por:

Comprobación de compresión oblicuaLa comprobación de agotamiento del hormigón por compre-sión oblicua se realiza en el borde del apoyo, y se comprue-ba que la tensión tangencial de cálculo en el perímetro delapoyo sea menor o igual a un determinado valor máximo.

Esta comprobación se hará igual para todas las normas,aplicando el artículo 46.4 de la norma española EHE-98.Dicho artículo establece lo siguiente:

Donde:

• fcd es la resistencia de cálculo del hormigón a compre-sión simple.

• Fsd es el esfuerzo axil que transmite el soporte a la za-pata.

• β es un coeficiente que tiene en cuenta la excentricidadde la carga. Cuando no hay transmisión de momentosentre el soporte y la zapata, dicho coeficiente vale launidad. En el caso en que se transmitan momentos,según la posición del pilar, el coeficiente toma los valo-res indicados en la tabla siguiente.

Valores del coeficiente de excentricidad de la carga

• u0 es el perímetro de comprobación, que toma los si-guientes valores:

- En soportes interiores vale el perímetro del soporte.

- En soportes medianeros vale:

u0=c1 + 3 · d ≤ c1+ 2 · c2- En soportes de esquina vale: u0= 3 · d ≤ c1+ c2Donde c1 es el ancho del soporte paralelo al lado de lazapata en el que el soporte es medianero y c2 es el an-

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Page 40: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

cho de la zapata en la dirección perpendicular a la me-dianera.

• d es el canto útil de la zapata.

Esta comprobación se realiza en todos los soportesque llegan a la zapata y para todas las combinacionesdel grupo de combinaciones de hormigón.

En el listado de comprobaciones aparece la tensióntangencial máxima obtenida recorriendo todos los pila-res y todas las combinaciones.

Como se puede observar, esta comprobación es aná-loga a la que se realiza en las zapatas de hormigón ar-mado.

1.13.4.3. Listado de comprobaciones

En este apartado se comentarán las comprobaciones quese realizan en el caso de zapatas de hormigón en masa, tan-to de canto constante como de canto variable o piramidales.

Comprobación de canto mínimoSe trata de comprobar que el canto de las zapatas es ma-yor o igual al valor mínimo que indican las normas para laszapatas de hormigón en masa.

En el caso de las zapatas piramidales o de canto variable,esta comprobación se realiza en el borde.

Comprobación de canto mínimo para anclararranquesSe comprueba que el canto de la zapata es igual o supe-rior al valor mínimo que hace falta para anclar la armadurade los pilares o los pernos de las placas de anclaje queapoyan sobre la zapata.

En el caso de las zapatas piramidales, el canto que secomprueba es el canto en el pedestal.

Comprobación de ángulo máximo del taludEsta comprobación es análoga a la que se realiza en elcaso de zapatas de hormigón armado, y se encuentra ex-plicada en el apartado correspondiente de la memoria decálculo.

Comprobación del vuelcoLa comprobación de vuelco es análoga a la que se realizaen las zapatas de hormigón armado, y está explicada en elapartado correspondiente de la memoria de cálculo.

Comprobación de tensiones sobre el terrenoLas comprobaciones de tensiones sobre el terreno sonanálogas a las que se realizan en las zapatas de hormigónarmado, y están explicadas en el apartado correspondien-te de la memoria de cálculo.

Comprobación de flexiónLa comprobación se realiza de acuerdo a lo indicado en elapartado 2.1, y los datos que se muestran en el listado decomprobaciones para cada dirección se indican a conti-nuación.

En el caso en que todas las secciones cumplan la compro-bación de flexión para una dirección:

• El momento de cálculo pésimo que actúa sobre lasección.

• En el apartado de información adicional aparece el co-eficiente de aprovechamiento máximo, que es la mayorrelación entre el esfuerzo solicitante y el esfuerzo resis-tente.

Si alguna sección no cumple, los datos que se mues-tran en el listado de comprobaciones para dicha direc-ción son los siguientes:

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Page 41: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

• El primer momento flector que se ha encontrado parael cual la sección no resiste.

• La coordenada de la sección en la que actúa dichomomento flector.

Comprobación de cortanteLa comprobación de cortante se realiza de acuerdo a loque se ha explicado en el apartado 1.8.4.2. de esta Memo-ria de cálculo, y los datos que se muestran en el listado decomprobaciones son los que se indican a continuación.

En el caso en que cumplan la comprobación de cortante to-das las secciones para una dirección en el listado se indica:

• La tensión tangencial de cálculo que produce una ma-yor relación entre la tensión tangencial solicitante y laresistente.

• La tensión tangencial resistente de la misma secciónde la que se muestra la tensión tangencial de cálculomáxima.

En el caso en que haya alguna sección (para una direc-ción) en la que no se verifique la comprobación de cortan-te, los datos que se muestran en el listado de comproba-ciones son los siguientes:

• La tensión tangencial de cálculo de la primera secciónencontrada para la que no se cumple la comprobaciónde cortante.

• La coordenada de dicha sección encontrada que nocumple.

Comprobación de compresión oblicuaEsta comprobación es análoga a la que se realiza en laszapatas de hormigón armado y se encuentra explicada enel apartado correspondiente de la memoria de cálculo.

Comprobación de separación mínima de arma-durasEs la única comprobación realizada a las armaduras que lepuede colocar el usuario a la zapata, ya que éstas no setienen en cuenta en el cálculo.

En esta comprobación se verifica que la separación entrelos ejes de las armaduras sea igual o superior a 10 cm,que es el valor que se ha adoptado para todas las normascomo criterio de CYPE Ingenieros.

Esta comprobación se realiza únicamente en el caso enque el usuario decida colocar una parrilla, y lo que se pre-tende evitar es que las barras se coloquen demasiado jun-tas, de forma que dificulten mucho el hormigonado de lazapata.

1.13.5. Vigas centradoras y de atado

1.13.5.1. Vigas centradoras

El programa calcula vigas centradoras de hormigón arma-do entre cimentaciones.

Las vigas centradoras se utilizan para el centrado de zapa-tas y encepados. Existen dos tipos:

• momentos negativos: As > Ai

• momentos positivos: armado simétrico

Existen unas tablas de armado para cada tipo, definibles ymodificables.

Los esfuerzos sobre las vigas centradoras son:

• Momentos y cortantes necesarios para su efecto decentrado.

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41Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo

Page 42: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

• cuantía geométrica mínima de tracción

• cuantía mecánica mínima (se acepta reducción)

• cuantía máxima de armadura longitudinal

• comprobación a fisuración (0.3 mm)

• longitud anclaje armadura superior

• longitud anclaje armadura de piel

• longitud anclaje armadura inferior

• comprobación a flexión compuesta (no tener armadurade compresión)

• comprobación a cortante (hormigón + estribos resistenel cortante)

Se admite una cierta tolerancia en el ángulo de desvío dela viga centradora cuando entra por el borde de la zapata(15º).

Existe una opción que permite fijar una cuantía geométricamínima de tracción.

Hay unos criterios para disponer la viga respecto a la zapa-ta, en función el canto relativo entre ambos elementos, en-rasándola por la cara superior o inferior.

Para todas las comprobaciones y dimensionado se utilizanlas combinaciones de vigas centradoras como elementode hormigón armado, excepto para fisuración que se utili-zan las de tensiones sobre el terreno.

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• No admite cargas sobre ella, ni se considera su pesopropio. Se supone que las transmiten al terreno sin su-frir esfuerzos.

• Cuando a una zapata o encepado llegan varias vigascentradoras, el esfuerzo que recibe cada una de ellases proporcional a su rigidez.

• Pueden recibir esfuerzos sólo por un extremo o porambos.

• Soportan los esfuerzos axiles de la misma manera quela viga de atado, al igual que la sobrecarga de com-pactación.

Si su longitud es menor de 25 cm, se emite un aviso de vi-ga corta.

Existe una tabla de armado para cada tipo, comprobándo-se su cumplimiento para los esfuerzos a la que se encuen-tra sometida.

Se realizan las siguientes comprobaciones:

• ancho mínimo de vigas (≥ 1/20 luz)

• canto mínimo de vigas (≥1/12 luz)

• diámetro mínimo de la armadura longitudinal

• diámetro mínimo de la armadura transversal

• separación mínima entre armaduras longitudinales

• separación mínima entre cercos

• separación máxima de la armadura longitudinal

• separación máxima de cercos

Page 43: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

1.13.5.2. Vigas de atado

El programa calcula vigas de atado entre cimentacionesde hormigón armado.

Las vigas de atado sirven para arriostrar las zapatas, absor-biendo los esfuerzos horizontales por la acción del sismo.

A partir del axil máximo, se multiplica por la aceleraciónsísmica de cálculo 'a' (no menor que 0.05), y estos esfuer-zos se consideran de tracción y compresión (a · N).

De forma opcional se dimensionan a flexión para una car-ga uniforme p (1 T/ml ó 10 kN/ml) producida por la com-pactación de las tierras y solera superior. Se dimensionanpara un momento pl2/12 positivo y negativo y un cortantepl/2, siendo l la luz de la viga.

Para el dimensionado se utilizan las combinaciones llama-das de Vigas centradoras como elemento de hormigón ar-mado.

Se utilizan unas tablas de armado con armado simétricoen las caras.

Se hacen las siguientes comprobaciones:

• ancho mínimo de vigas (1/20 luz)

• canto mínimo de vigas (1/12 luz)

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43Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo

• diámetro mínimo de la armadura longitudinal

• diámetro mínimo de la armadura transversal

• separación mínima entre armaduras longitudinales

• separación máxima entre armaduras longitudinales

• separación mínima entre cercos

• separación máxima entre cercos

• cuantía geométrica mínima de la armadura de tracción(si se ha activado la carga de compactación)

• cuantía geométrica mínima de la armadura de compre-sión (si se ha activado la carga de compactación)

• cuantía mínima de estribos

• armadura mecánica mínima

• fisuración (0.3 mm, no considerando el sismo)

• longitud de anclaje armadura superior

• longitud de anclaje armadura piel

• longitud de anclaje armadura inferior

• comprobación a cortante (sólo con carga de compac-tación)

• comprobación a flexión compuesta (sólo con carga decompactación)

• comprobación a axil

Existen opciones para extender el estribado hasta la carade la zapata o hasta el soporte.

También son opcionales la posición de la viga con enrasesuperior o inferior con la zapata en función de sus cantosrelativos.

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2. Implementaciones de normativa

2.1. Implementaciones de la norma españolaSe aplica la norma española EA-95 en sus apartadosMV-103 y MV-110 equivalente a la anterior normativa.

2.1.1. Norma EA-95 (MV-103) (Derogada)

La norma MV-103 es aplicable a perfiles laminados y ar-mados. La formulación implementada en el programa rea-liza las siguientes comprobaciones:

Comprobaciones dimensionales de los elementos dela sección transversal. Se aplican para las alas de losperfiles, las limitaciones dimensionales indicadas en el art.3.6. Espesores de los elementos planos de piezas compri-midas y en el apartado 5.1.3. Alas comprimidas. Para lasalmas la esbeltez límite viene dada en el art. 5.6.1.2.

Cálculo de tensiones. El cálculo de tensiones se hacemediante el criterio de plastificación de Von Mises. Se haincluido, para las tensiones normales, la formulación com-pleta de la resistencia de materiales, es decir, incluyendo elproducto de inercia en perfiles descritos en ejes no princi-pales (angulares).

La comprobación de pandeo se hace mediante los corres-pondientes coeficientes w más desfavorables, calculándo-se éstos a partir de las esbelteces, según se indica en lanorma.

Cálculo de esbelteces. A parte del cálculo de las dos es-belteces en cada eje del perfil, se tiene en cuenta la esbel-tez complementaria en perfiles empresillados (en perfilespara los que el programa no calcula las presillas se toma

por defecto 50, que es el valor máximo permitido por lanorma) y la esbeltez máxima en perfiles no descritos enejes principales (angulares).

Para estos últimos, el programa calcula internamente elproducto de inercia, por lo que no es necesario indicarloen la descripción del perfil. La longitud de pandeo tomadaes la mayor entre los dos ejes.

Pandeo lateral. La formulación del pandeo lateral es dis-tinta según se trate de perfiles abiertos o cerrados.

Para perfiles abiertos se usa el planteamiento expuesto enel anejo 4 de la norma para vigas de sección constante ysimetría sencilla, extendiendo esta formulación para vigasen ménsula. Se particulariza para cargas aplicadas en elbaricentro de la sección. Es importante tener esto en cuen-ta, ya que: e* = 0.

El radio de torsión se calcula para el caso más desfavora-ble, es decir, apoyos ahorquillados (grado de empotra-miento nulo en puntos de arriostramiento), y alabeo librede las secciones extremas. Se obtiene de esta forma unaseguridad suplementaria en la comprobación, que tambiénha de tenerse en cuenta.

El programa calcula internamente la coordenada del cen-tro de esfuerzos cortantes y la integral 'rx', cuando seannecesarios.

Las longitudes de pandeo lateral se indican al programamediante las distancias entre arriostramientos en ala supe-rior e inferior (por defecto la longitud de la barra). El pro-grama selecciona una de ellas dependiendo del signo delflector.

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Page 45: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Para el pandeo lateral siempre se trabaja en el eje fuertedel perfil.

Otro parámetro muy importante es el coeficiente de mo-mentos entre puntos de arriostramiento (!). El progra-ma también trabaja con dos, uno para cada ala. Su inclu-sión se debe a que la formulación del pandeo lateral estádesarrollada para barras sometidas a una distribución demomento flector constante, lo que queda, en la mayoríade los casos, excesivamente del lado de la seguridad.

Por tanto, el programa multiplicará el momento crítico depandeo lateral obtenido para la distribución uniforme, porel coeficiente de momentos correspondiente (en el anejode la norma se le denomina 'z').

Algunos valores del coeficiente de momentos se dan en latabla de la página siguiente, para distintas distribucionesde flector entre puntos de arriostramiento.

Los coeficientes de momentos deben ser mayores que ce-ro. Las distancias entre arriostramiento sí pueden ser nu-las. En este caso no se comprueba pandeo lateral.

Para perfiles cerrados se usará la formulación dada en elart. 5.5.2, sin tenerse en cuenta el coeficiente de momen-tos, ya que la rigidez torsional de los perfiles cerrados esmuy grande.

Los perfiles en tubo cilíndrico no pandean lateralmente de-bido a que la inercia en ambos ejes es la misma (esto esaplicable a tubos cuadrados).

Por último, recordar que el programa tiene en cuenta el ca-so de pandeo lateral en el dominio anelástico, cuya formu-lación está descrita en el art. 5.5.3 de la norma.

Abolladura del alma. Se comprueba la abolladura en al-mas que superen la esbeltez dada en el apartado 5.6.1.2.Esto sólo se permite en perfiles armados (los laminados nose comprueban a abolladura). No se permiten almas conesbeltez superior a la dada en el apartado 5.6.1.3.

Si el alma precisa ser comprobada a abolladura, debe te-ner forzosamente rigidizadores transversales, los cuales sesupone que son ultrarrígidos. Esto se indica en el progra-ma aplicando una distancia entre rigidizadores mayor quecero.

La formulación implementada para abolladura es la descri-ta en la norma, art. 5.6. Abolladura del alma en las vigas dealma llena, incluyendo la formulación en el campo anelásti-co.

Otros puntos de interés. Se ha aumentado la bibliotecade perfiles laminados para la norma MV-103, añadiéndoselas series 'L', 'T' y 'LD', descritas en la norma MV-102. Paraperfiles armados se han incluido todas las series dadas enel Prontuario de Ensidesa, incluyéndose perfiles en 'I', I'asimétrica y 'T'.

La norma portuguesa R.E.A.E. permite el uso de la normaespañola MV-103, salvo en el caso del pandeo de barrascomprimidas, para el que incorpora una formulación pro-pia. Hay diferencias también en el caso del pandeo lateral,pero no se facilita información detallada al respecto.

Por tanto, la norma portuguesa se ha implementado paraperfiles laminados y armados con la misma formulaciónque la MV-103, salvo para la comprobación de barras so-metidas a compresión simple y compuesta, en las que seusan las fórmulas dadas en el art. 42º de la norma R.E.A.E.

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Page 46: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Coeficiente de momento de pandeo lateral.

2.1.2. Norma EA-95 (MV-110) (Derogada)

La norma MV-110 es aplicable a perfiles conformados.

El cálculo de perfiles conformados es, en la mayoría de loscasos, más complejo que para los laminados y armados,debido a la gran inestabilidad de este tipo de perfiles. Serealizan, por tanto, más comprobaciones y en más puntosde la sección transversal.

Por tanto, el cálculo bajo una norma de perfiles conforma-dos puede ser significativamente más lento que para el ca-so de perfiles laminado y armados.

A continuación se resumen brevemente los aspectos prin-cipales de la implementación de la norma MV-110 en Nue-vo Metal 3D:

1. Las esbelteces límites para los elementos de la sec-ción transversal son las siguientes:

- Elementos no rigidizados o con rigidizador de borde: 60

- Almas entre elementos: 150- Rigidizadores: La del elemento rigidizado

2. En relación con el punto anterior, hay que tener encuenta que para la comprobación de barras sometidasa compresión se usa la formulación dada en el capítuloV de la norma, en el que también se dice que el límitede validez de dicha formulación es para elementos deesbeltez inferior a 80.

3. El programa comprueba las dimensiones mínimas delos rigidizadores, según se indica en el art. 1.7.

4. Se comprueba la abolladura por tensiones normales ytangenciales, según lo expuesto en el capítulo II. Paraello, se calculan los coeficientes de abolladura por ten-siones normales (siempre para elementos largos) y tan-genciales, así como la sección eficaz del perfil para cadacombinación de esfuerzos (se usa un método iterativo).También se tiene en cuenta la interacción entre abolladu-ra por tensiones tangenciales y normales (art. 2.6).

5. La combadura (equivalente al pandeo lateral) se com-prueba para las secciones en las que hay un ala com-primida. Se tiene en cuenta lo prescrito en el art. 3.5para piezas con dos cabezas comprimidas con coac-ción elástica entre ellas.

Los tipos de sección para los que se hace la compro-bación de combadura son los siguientes:

Perfiles en 'C' rigidizada o no. Cuando el eje verticales el fuerte, se calcula como un perfil 'omega' si tiene ri-gidizadores. En caso contrario, no se hace esta com-probación.

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Page 47: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Perfiles en 'Z' rigidizada siempre y no rigidizada cuan-do el eje fuerte es el horizontal.

Perfiles 'omega'. Siempre se calcula el coeficiente decombadura independientemente de cuál sea el ejefuerte.

Perfiles en 'C' unidos por sus almas para formar unperfil en 'Y', o por sus rigidizadores para formar un per-fil en cajón (o con separación). En el caso de que las'C' no estén rigidizadas, se calcula el coeficiente decombadura sólo cuando el eje fuerte es el horizontal yla separación entre perfiles es nula.

Perfiles en cajón. Con la formulación de la norma MV-103.

Angulares rigidizados, siempre que exista un ejefuerte.

Dos angulares rigidizados unidos por sus alas verti-cales.

Para perfiles en tubo no se comprueba combadura, yse ha tomado como máxima esbeltez de sus paredes,a falta de más información, el valor dado por la normaAISI.

6. Hay que tener en cuenta que, a diferencia de la normaMV-103, los efectos de combadura y abolladura se in-cluyen en la tensión final de comparación facilitada porel programa, a través de los correspondientes coefi-cientes para dichas inestabilidades, y no constituyencomprobaciones separadas, como en el caso de perfi-les laminados y armados.

7. En el cálculo de tensiones normales se incluye el pro-ducto de inercia, calculándose el mismo para la sec-ción eficaz.

8. El programa incluye la torsión en el cálculo de tensio-nes tangenciales, suponiendo que se trata de torsiónuniforme, lo cual es muy aproximado para perfiles ce-rrados. En el apartado 4.3. se indica el rango de vali-dez de esta suposición para perfiles abiertos, aunque

recordamos que los perfiles conformados, y más losde sección abierta, no son adecuados para resistir es-fuerzos de torsión.

9. Las esbelteces eficaces se calculan para cada estadode carga, teniendo en cuenta lo siguiente:

- Para perfiles compuestos con separación y longi-tud de pandeo en el plano de la separación no nu-la, se añade una esbeltez complementaria de 50.

- Para perfiles no descritos en sus ejes principales(angulares, zetas, etc.), se calcula la inercia mínimaen uno de ellos, tomándose la misma para la com-probación de compresión simple.

10. La formulación para elementos sometidos a compre-sión simple o compuesta es la expuesta en el art. 5.2.de la norma. El programa calcula las excentricidadesde imperfección y los factores de amplificación de losmomentos flectores, cuando sea necesario.

11.Por último, aclarar que la biblioteca de perfiles confor-mados incluida con el programa para la norma MV-110,corresponde a las series dadas en el Prontuario de En-sidesa, que incluye a su vez los perfiles de las normasMV-108 y MV-109. También se han descrito las distintascombinaciones posibles entre los perfiles anteriorespara formar perfiles compuestos.

2.2. Implementaciones de la norma portuguesa

2.2.1. Norma MV-110 para Portugal

Portugal no dispone de especificaciones oficiales para elcálculo de perfiles conformados, por lo que se ha incluidouna versión de la norma española MV-110, con la única di-ferencia de los materiales empleados, que correspondencon los aceros usados en dicho país.

Para combinaciones de cargas que incluyan accioneseventuales (viento y/o sismo), el programa incrementa au-

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Page 48: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

tomáticamente el valor de las tensiones admisibles en un33 %, y aplica la misma reducción a los esfuerzos para elcálculo de la sección eficaz del perfil (comprobación deabolladura).

2.2.2. Norma R.E.A.E.

La norma R.E.A.E. (Regulamento de Estruturas de Aço pa-ra Edifícios) es la normativa oficial para estructuras de ace-ro en Portugal. La versión tratada en el programa corres-ponde a la edición de 1986.

El método de cálculo propugnado por esta norma se co-rresponde con el de los estados límite, incorporando elprograma los coeficientes de ponderación correspondien-tes en los grupos de combinaciones asociados.

En cuanto al planteamiento general de las comprobacio-nes, la norma hace una simple enumeración de los aspec-tos estructurales que deben efectuarse, proponiendo ade-más un método de cálculo (basado casi siempre en espe-cificaciones de otros paises), que, en ocasiones, resultaincompleto, ya que no se tratan todos los tipos de seccio-nes que normalmente se usan en edificaciones de acero.

Por tanto, se ha implementado para esta norma el métodode cálculo de la MV-103/1972, ya que resulta suficiente-mente conocido en Portugal y tiene en común gran partede las limitaciones dimensionales, esbelteces, etc., que síse especifican en el texto de la norma.

Sin embargo, la norma R.E.A.E. sí propone una formula-ción propia para la comprobación de barras sometidas acompresión simple y compuesta (artículo 42), basada a suvez en la norma Belga NBN-B51001 de 1977. Dicha for-mulación se ha implementado en el programa, sustituyen-do, en este caso, al planteamiento de coeficientes omegade la MV-103.

El programa incorpora los aceros más comunes en Portu-gal y las mismas bibliotecas de perfiles laminados y arma-dos que para la norma española.

2.3. Implementaciones de la norma brasileña

2.3.1. Norma AISI-Brasil (Derogada)

Las especificaciones del A.I.S.I. (American Iron and SteelInstitute) para diseño de perfiles de acero conformado(perfiles ligeros), son reconocidas como el estándar parael cálculo de este tipo de perfiles. Su manual, Cold-FormedSteel Design Manual, es ampliamente usado en todo elcontinente americano, siendo recomendado por la mayoríade normas oficiales.

Éste es el caso de Brasil, país que no tiene una normativaoficial para perfiles de acero conformado, y en el que eluso de las especificaciones A.I.S.I. está ampliamente asi-milado. El programa, por tanto, incorpora para Brasil elmétodo de cálculo establecido en las recomendacionesdel A.I.S.I., acompañado de los aceros y perfiles confor-mados más utilizados en dicho país.

La versión implementada de las especificaciones, se co-rresponde con la edición de 1968, compatible con la revi-sión de 1977. Desde la versión 2007 se encuentra imple-mentada la norma NBR8800:2006, mencionada en el pun-to 2.9 de esta memoria.

Las especificaciones A.I.S.I. están basadas en el métodode las tensiones admisibles, por lo que opera con los valo-res característicos de las acciones y, al igual que las nor-mas americanas de perfiles laminados, proporciona losfactores de tensiones adimensionales, equivalentes a losinversos de los coeficientes de seguridad. El programa cal-cula dichos factores de tensiones y muestra los más des-favorables obtenidos al consultar tensiones.

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Page 49: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

La implementación de esta norma es común a todas lasbasadas en las especificaciones A.I.S.I. y sus aspectosfundamentales son los siguientes:

• Cálculo automático de los parámetros de sección (ne-tos y eficaces).

• Comprobación de la esbeltez de cada elemento delperfil teniendo en cuenta su topología (rigidizador deborde, alma, elemento no rigidizado, etc).

• Para elementos esbeltos no rigidizados se calcula elfactor de pandeo local correspondiente que incremen-tará la tensión media en el mismo.

• Para elementos esbeltos rigidizados se calculará suancho eficaz en cada estado de cargas con la tensiónmedia del mismo.

• Para rigidizadores de borde e intermedios se calcula elárea eficaz en cada combinación, teniendo en cuentala esbeltez del elemento que rigidizan, así como su an-cho efectivo.

• Para cada combinación o estado de cargas se calculala sección eficaz iterativamente, comprobando el perfilcon los parámetros eficaces obtenidos (posición delcentro de gravedad, inercias, etc). Para el cálculo delas tensiones normales se tiene en cuenta que el perfilpuede no estar en ejes principales, calculándose elproducto de inercia eficaz.

• Se comprueba que la tensión normal de compresiónmedia en elementos no rigidizados no sobrepase latensión básica multiplicada por el coeficiente de pan-deo local.

• Se comprueban las almas de los perfiles teniendo encuenta sus esbelteces, así como la interacción entretensiones tangenciales y normales en la misma (pan-deo por tensiones tangenciales).

• Comprobación de tensión en los puntos críticos de lasección (extremos) con interacción entre axil y flecto-

res. En elementos comprimidos se tiene en cuenta elefecto desfavorable del axil sobre los flectores, calcu-lándose los axiles críticos, y teniendo en cuenta las lon-gitudes eficaces de pandeo, así como el coeficiente demomentos en cada plano de flexión indicados por elusuario.

• Cálculo de tensiones tangenciales con interacción en-tre cortantes y torsor (se supone torsión uniforme).

• Comprobación de esbeltez límite del perfil, con cálculode esbeltez complementaria en perfiles compuestos yesbeltez en ejes principales para aquellas seccionesno descritas en los mismos (angulares, zetas, etc).

• Comprobación de pandeo lateral sobre el eje fuerte deperfiles contemplados por la norma, pudiendo indicar-se una distancia entre arriostramientos distinta para elala superior e inferior, así como el coeficiente de mo-mentos entre puntos de arriostramiento. Para seccio-nes con dos alas comprimidas, el cálculo de pandeolateral tiene en cuenta la coacción elástica entre lasmismas (omegas).

2.3.2. Norma NBR8800 (Derogada)

Se trata de la norma oficial de cálculo para perfiles lamina-dos y armados vigente actualmente en Brasil, correspon-diente a la versión de abril de 1986. Está basada directa-mente en las especificaciones AISC.LRFD/86, presentandolas únicas diferencias apreciables en las comprobacionesde pandeo global y en la combinatoria (coeficientes deponderación de acciones utilizados).

Por tanto, las comprobaciones efectuadas por el programabajo esta norma son exactamente iguales a las enumera-das para la especificación AISC.LRFD/86.

La comprobación de pandeo global se hace con la formu-lación indicada en el texto de la NBR8800, en el cual se es-

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Page 50: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

tablecen diferentes curvas de pandeo para cada tipo deperfil y proceso de fabricación (soldado o laminado), esco-giéndose de forma automática la más adecuada para lasección en estudio.

Se incluyen además las bibliotecas de perfiles soldados ylaminados más comúnmente usados en Brasil, así comolos correspondientes aceros acompañados por sus facto-res de resistencia.

2.4. Implementaciones de la norma chilena

2.4.1. Norma NCH427

La NCH427 es la norma oficial chilena para el cálculo deestructuras de acero en general. El organismo encargadode su elaboración y mantenimiento es el Instituto Nacionalde Normalización (INN) de Chile.

El texto de la norma es una recopilación de métodos decálculo aplicable a todos los tipos de elementos estructu-rales metálicos, incluyendo los perfiles laminados, arma-dos (soldados) y conformados. En este apartado nos refe-riremos únicamente a los dos primeros, ya que los perfilesconformados y sus normativas correspondientes se trata-rán más adelante.

El método de cálculo propuesto por esta norma está basa-do en las especificaciones AISC.ASD, por tanto, utiliza elmétodo de las tensiones admisibles.

El programa incorpora los aceros y perfiles laminados y ar-mados más usados en Chile, así como los grupos de com-binaciones (acciones características) correspondientes.

• Actualmente se encuentra disponible la versión de1993 de las especificaciones AISC.LRFD, la cual incor-poraremos próximamente a nuestros programas decálculo de estructuras metálicas.

• Las especificaciones AISC.ASD, en su última revisión, tam-bién se incluyen en la versión actual de los programas.

• El coeficiente de momentos de pandeo global ('Cm')refleja el carácter traslacional o intraslacional de la es-tructura en cada dirección, así como el tipo de cargasaplicadas en los elementos comprimidos. Este coefi-ciente, usado en las fórmulas de interacción compre-sión-flexión, aparece en la práctica totalidad de las es-pecificaciones americanas.

• Realmente se generan varios coeficientes de tensionespara los distintos aspectos tensionales y de estabilidadque se comprueban, pero el programa sólo presenta elmás desfavorable.

• Cuando en el conjunto de hipótesis de carga que secombinan aparecen cargas eventuales (viento y/o sis-mo), la norma contempla, en casi todos los casos, unaumento de las tensiones admisibles del 33 %. Esto lotiene en cuenta el programa automáticamente, por loque no es necesario modificar los coeficientes de lashipótesis correspondientes.

• El coeficiente de momentos de pandeo lateral, sirvepara tener en cuenta la forma del diagrama de momen-tos flectores entre puntos de arriostramiento de las alas(tiene el mismo significado que para las especificacio-nes LFRD).

Su formulación se encuentra en el texto de la norma,siendo su rango de validez entre 1 y 2.3. El primer valores el asignado por Nuevo Metal 3D por defecto, yaque es el más desfavorable (corresponde a un diagra-ma de flector constante).

• Una diferencia entre las especificaciones LRFD yNBR8800 son los diferentes valores asumidos para losfactores de resistencia en compresión. Dichos valoresse acompañan en la definición de los aceros de cadanorma (0.85 para LRFD y 0.9 para NBR8800).

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2.5. Normas AISC

2.5.1. Norma AISC.LRFD/86

Las especificaciones AISC.LRFD han sido propuestas ydesarrolladas por el American Institute of Steel Construction(AISC), publicándose su primera versión en el año 1986, ala cual nos referimos. Esta especificación representa unaalternativa a las AISC.ASD2, propuestas por el mismo insti-tuto y está basada, a diferencia de la anterior, en los llama-dos 'factores de carga y resistencia' que, creemos, es unmétodo intermedio entre los estados límite, usados am-pliamente en la normativa española, y las tensiones admi-sibles, metodología usada habitualmente por el AISC hastala publicación del método LRFD ('Load and ResistanceFactor Design').

La especificación LRFD ha sido rápidamente aceptada entodo el continente americano, siendo la base de las nor-mas oficiales de diversos países o, al menos, reconocidacomo método alternativo de cálculo. A ello han contribuidosu facilidad de aplicación, el reconocimiento y aceptaciónde las especificaciones desarrolladas por el AISC, y el he-cho de que, en condiciones normales, suele proporcionardiseños más económicos que el método de las tensionesadmisibles, sin pérdida de seguridad por parte de la es-tructura.

El campo de aplicación de esta normativa son las estructu-ras de edificación a base de perfiles de acero laminado oarmado (soldados). En Nuevo Metal 3D, aparte de la im-plementación del método de cálculo, se incluyen las com-binaciones o coeficientes de ponderación de acciones, losaceros (con sus correspondientes factores de resistencia),así como la biblioteca de perfiles (laminados) propuestaen la norma.

Resumimos a continuación las comprobaciones efectua-das por el programa sobre las secciones calculadas conesta norma:

• Se comprueba que las dimensiones principales de lassecciones estén dentro del rango permitido por la nor-ma (esbelteces límites, etc.).

• Se comprueban las esbelteces de todos los elementosque componen el perfil, clasificándose internamente lasección como compacta, no compacta o esbelta (estaclasificación es común a la mayoría de especificacio-nes norteamericanas).

• Para secciones compactas convenientemente arrios-tradas se utilizan los flectores plásticos como esfuerzoslímite (obtenidos a partir de los módulos resistentesplásticos).

• Para secciones no compactas o compactas no arrios-tradas lateralmente se interpola entre los momentosplásticos y elásticos como se indica en la norma.

• Se realiza la comprobación de abolladura completa so-bre todos los tipos de perfiles, tanto laminados comoarmados, teniendo en cuenta los puntos siguientes:

- Para secciones esbeltas con elementos rigidizadosse calcula la sección efectiva para cada estado decargas (combinación), comprobándose la mismacon los parámetros efectivos obtenidos y recalcu-lándose los esfuerzos admisibles en cada combi-nación.

- Para secciones esbeltas con elementos no rigidiza-dos se calcula el coeficiente de pandeo local deminoración de resistencia.

- A las secciones en tubo se aplica el límite de delga-dez de sus paredes propuesto en las especifica-ciones.

- Para vigas armadas se hace uso del campo detracción para el rango de esbeltez del alma descritoen las especificaciones, incrementándose en estecaso la resistencia a esfuerzo cortante y disminu-yéndose el correspondiente momento resistente (elcampo de tracción se aplica siempre en el eje fuer-te). Además, se tiene en cuenta la interacción entre

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cortante y flector en almas comprobadas con elcampo de tracción.

• Se comprueba el pandeo lateral (siempre sobre el ejefuerte) de las secciones incluidas en la norma, tenien-do en cuenta la posibilidad de diferentes arriostramien-tos en el ala superior e inferior del perfil, y con el coefi-ciente de momentos entre puntos de arriostramiento fi-jado por el usuario.

• Se hace la comprobación de esbeltez máxima, eva-luándose la esbeltez complementaria en perfiles com-puestos y las esbelteces sobre los ejes principales deinercia para secciones no definidas sobre los mismos(angulares).

• Se admiten rigidizadores de alma, comprobándose suseparación y evaluándose la resistencia a esfuerzo cor-tante teniéndolos en cuenta.

• Interacción entre esfuerzos normales (flectores y axil)calculando los axiles críticos y mayorando el efecto delos flectores con axiles a compresión. Para el cálculode la resistencia a esfuerzo axil se tiene en cuenta elárea eficaz y la existencia de elementos no rigidizadosesbeltos.

• La mayoración de momentos flectores en combinacióncon axil en compresión es controlada por el usuario através del coeficiente de momentos de pandeo globaly factor de longitud efectiva de pandeo en cada planode la barra.

• Cálculo de tensiones tangenciales con interacción en-tre torsor y cortantes en cada dirección.

• Los factores de resistencia se definen independiente-mente para cada tipo de acero y solicitación (cortante,axil, etc.).

Por último, queremos señalar que, a diferencia de las nor-mas españolas que trabajan con tensiones, el método decálculo usado por todas las normas americanas (incluyen-

do las de acero conformado) tiene por resultado un coefi-ciente adimensional que es el inverso del coeficiente deseguridad (o coeficiente de aprovechamiento en base auno).

Por tanto, en Nuevo Metal 3D, cuando se consultan ten-siones en el menú Envolventes o en Listados, los valo-res mostrados, corresponden a este coeficiente adimen-sional de tensiones, que será menor o igual que 1 si el ele-mento está bien dimensionado y mayor en caso contrario.

2.5.2. Norma AISC.ASD/89

Las especificaciones AISC.ASD están basadas en el méto-do de las tensiones admisibles 'Allowable Stress Design', yhan sido desarrolladas, al igual que las AISC.LRFD, por el'American Institute of Steel Construction', aunque son muyanteriores a éstas, ya que su primera edición data de 1923.

El método de cálculo implementado se corresponde con laúltima revisión de las especificaciones, editadas en el año1989. Precisamente, uno de los principales cambios efec-tuados en el texto, respecto a la edición anterior (de 1978)es la reordenación de las recomendaciones para ser con-sistente con el método LRFD.

Por tanto, la comprobación de secciones metálicas segúnambos métodos son muy similares en cuanto al procedi-miento general, apareciendo las principales diferencias enlas formulaciones concretas de cada aspecto estructuralcomprobado.

Las especificaciones AISC.ASD son ampliamente utilizadasen todo el mundo, representando la base de normas ofi-ciales de varios países, y, aunque la tendencia actual pare-ce ser la adaptación al método LRFD, siguen teniendo unagran difusión, debido a la gran experiencia acumulada ensu uso y a lo contrastado de los diseños que proporciona.

52

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Estructuras

Page 53: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

El método de las tensiones admisibles, en el que se basanestas especificaciones, opera con las cargas sin mayorar,y obtiene el margen de seguridad disminuyendo la resis-tencia proporcionada por los distintos elementos estructu-rales.

El programa incluye grupos de combinaciones de accio-nes sin mayorar que están asignados ya para la normaAISC.ASD/89. Además se proporcionan los aceros y perfi-les laminados que figuran en los manuales del AISC.

Como ya se ha comentado, el proceso de cálculo es simi-lar para las especificaciones ASD y LRFD, aunque difierenen su formulación concreta. Por tanto, las comprobacio-nes efectuadas sobre las secciones para la norma que nosocupa son prácticamente iguales a la anterior. A continua-ción las resumimos:

• Se comprueba que las dimensiones principales de lassecciones estén dentro del rango permitido por la nor-ma (esbelteces límites, etc.).

• Se comprueban las esbelteces de todos los elementosque componen el perfil, clasificándose internamente lasección como compacta, no compacta o esbelta. Se-gún la clasificación de la sección, se escogen interna-mente las tensiones admisibles formuladas por la nor-ma para cada caso.

• Para secciones esbeltas con elementos rigidizados secalcula la sección efectiva para cada estado de cargas(combinación), comprobándose la misma con los pa-rámetros de sección efectivos obtenidos (cálculo delcoeficiente de área efectiva Qa).

• Para secciones esbeltas con elementos no rigidizadosse calcula el coeficiente de pandeo local de minora-ción de resistencia (coeficiente Qs).

• Se comprueba el pandeo lateral (siempre sobre el ejefuerte) de las secciones incluidas en la norma, tenien-do en cuenta la posibilidad de diferentes arriostramien-tos en el ala superior e inferior del perfil (longitudes en-tre puntos arriostrados de las alas), y con el coeficientede momentos entre puntos de arriostramiento fijadopor el usuario (coeficiente Cb en la formulación de lasespecificaciones).

• Se hace la comprobación de esbeltez máxima, eva-luándose la esbeltez complementaria en perfiles com-puestos y las esbelteces sobre los ejes principales deinercia para secciones no definidas sobre los mismos(angulares).

• Para vigas armadas se hace uso del campo de trac-ción para el rango de esbeltez del alma descrito en lanorma, modificándose automáticamente las tensionesadmisibles para cortante y flector utilizadas (el campode tracción se aplica siempre en el eje fuerte). Además,se tiene en cuenta la interacción entre cortante y flectoren almas comprobadas con el campo de tracción.

• Se admiten rigidizadores de alma, comprobándose suseparación y evaluándose la resistencia a esfuerzo cor-tante teniéndolos en cuenta.

• Interacción entre esfuerzos normales (flectores y axil)calculando los axiles críticos y mayorando el efecto delos flectores con axiles a compresión. Para el cálculode la resistencia a esfuerzo axil se tiene en cuenta elárea eficaz y la existencia de elementos no rigidizadosesbeltos.

• La mayoración de momentos flectores en combinacióncon axil en compresión es controlada por el usuario através del coeficiente de momentos y factor de longitudefectiva de pandeo en cada plano de la barra.

• Cálculo de tensiones tangenciales con interacción en-tre torsor y cortantes en cada dirección.

CYPE Ingenieros

53Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo

Page 54: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

2.6. Otras normasDesde la versión 2007 en la que apareció Nuevo Metal 3D,se han ido incorporando diferentes normas para los mate-riales utilizados.

En la página web de CYPE se pueden encontrar recopila-das y siempre actualizadas; no obstante, se detalla a con-tinuación la normativa contemplada hasta la edición delpresente documento:

Estructuras de hormigón

Argentina

• CIRSOC 201-2005

• CIRSOC 201-1982

Brasil

• NBR 6118:2003

• NB-1

Bulgaria

• Eurocódigo 2 (Bulgaria)

Chile

• ACI 318-99 (Chile)

España

• EHE-08

• EHE-98

• EH-91

EU Internacional

• Eurocódigo 2

Francia

• BAEL-91 (R-99)

México D.F.

• NTCRC

Portugal

• Eurocódigo 2 (Portugal)

• REBAP

Rumanía

• Eurocódigo 2 (Rumanía)

USA Internacional

• ACI 318M-08

• ACI 318M-99

Estructuras de acero laminado y armado

Brasil

• NBR 8800: 2008

• NBR8800:1986

Bulgaria

•Eurocódigo 3 (Bulgaria)

Canadá

• CAN/CSA S16-01

Chile

• NCh427

España

• CTE DB-SE A

• EA-95 (MV103)

EU Internacional

• Eurocódigo 3

Francia

• Eurocódigo 3 (Francia)

México

• NTCRC Estruct.Metal.

54

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Estructuras

Page 55: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Portugal

• REAE

• Eurocódigo 3 (Portugal)

USA

• ANSI/AISC 360-05 (LRFD)

• AISC ASD 89

• ISC LRFD 86

Estructuras de acero conformado

Brasil

• NBR 14762: 2001

• AISI (Brasil)

Bulgaria

• Eurocódigo 3 (Bulgaria)

Canadá

• CAN/CSA S136-07

Chile

• NCh427

España

• CTE DB-SE A

• EA-95 (MV110)

EU Internacional

• Eurocódigo 3

Francia

• Eurocódigo 3 (Francia)

México

• AISI/NASPEC-2007 (LRFD) (México)

Portugal

• Eurocódigo 3 (Portugal)

• MV110 (Portugal)

USA

• AISI/NASPEC-2007 (LRFD) (USA)

USA Internacional

• AISI/NASPEC-1977

Estructuras mixtas de hormigón y acero

EU Internacional

• Eurocódigo 4

Estructuras de aluminio

EU Internacional

• Eurocódigo 9

Estructuras de madera

Bélgica

• Eurocódigo 5 (Bélgica)

Brasil

• NBR 7190

España

• CTE DB-SE M

EU Internacional

• Eurocódigo 5

Francia

• Eurocódigo 5 (Francia)

Acciones en las estructuras. Sismo

Alemania

• DIN 4149:2005-04

CYPE Ingenieros

55Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo

Page 56: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Argelia

• RPA 99 / v 2003

Argentina

• CIRSOC 103-1991

Bélgica

• Eurocódigo 8 (Bélgica)

Bulgaria

• Decreto Nº2, 23.07.2007

Canadá

• NBC 05

Chile

• NCh-433.Of96

Colombia

• NSR98

Costa Rica

• CSCR-2002

Cuba

• NC 46:1999

España

• NCSE-02

• NCSE-94

EU Internacional

• Eurocódigo 8

Francia

• PS 92

• Eurocódigo 8 (Francia)

India

• Indian Standard IS 1893 (Part 1): 2002

Internacional

• Coeficientes por planta (estático)

• Análisis modal espectral (dinámico)

Marruecos

• RPS 2000

México

• CFE93

México D.F.

• NTC - 2004

• NTC – 95

Panamá

• REP-04

Perú

• Norma Técnica E.030

Portugal

• Eurocódigo 8 (Portugal)

• RSA - Modal espectral

República Dominicana

• M-001 1979

Rumanía

• P100-1/2006

Combinaciones de acciones en las estructuras

Argelia

• Estructuras de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conBAEL-91(R-99)

- BAEL-91 (R-99) (acciones no sísmicas)

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CYPE Ingenieros

Estructuras

Page 57: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

- RPA 99 (acciones sísmicas)

Argentina

• Estructuras de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conCIRSOC 201-2005

- CIRSOC 201-2005

Norma de combinaciones de acciones empleada conCIRSOC 201-1982

- CIRSOC 105 (acciones no sísmicas)

- CIRSOC 103 (acciones sísmicas)

Bélgica

• Estructuras de madera

Norma de combinaciones de acciones empleada conEurocódigo 5 (Bélgica)

- Eurocódigo 0

Brasil

• Estructuras de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conNBR 6118:2003

- NBR 6118:2003

Normas de combinaciones de acciones que se pue-den emplear con NB-1

- NB-1

- NBR-8681/84

• Estructuras de acero laminado y armado

Norma de combinaciones de acciones empleada conNBR 8800: 2008

- NBR 8800: 2008

Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo 57

Norma de combinaciones de acciones empleada conNBR 8800: 1986

- NBR 8800: 1986

• Estructuras de acero conformado

Norma de combinaciones de acciones empleada conNBR 14762: 2001

- NBR 14762: 2001

Norma de combinaciones de acciones empleada conAISI (Brasil)

- AISI (Brasil)

• Estructuras de madera

Norma de combinaciones de acciones empleada conNBR 7190

- NBR 7190

Bulgaria

• Estructuras de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conEurocódigo 2 (Bulgaria)

- Eurocódigo 0

• Estructuras de acero laminado, armado y conformado

Norma de combinaciones de acciones empleada conEurocódigo 3 (Bulgaria)

- Eurocódigo 0

Canadá

• Estructuras de acero laminado y armado

Norma de combinaciones de acciones empleada conCAN/CSA S16-01

- CAN/CSA S16-01

CYPE Ingenieros

Page 58: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

• Estructuras de acero conformado

Norma de combinaciones de acciones empleada conCAN/CSA S136-07

- CAN/CSA S136-07

Chile

• Estructuras de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conACI 318-99 (Chile)

- ACI 318-99 (Chile)

• Estructuras de acero laminado, armado y conformado

Norma de combinaciones de acciones empleada conNCh427

- ASD

España

• Estructuras de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conEHE-08

- CTE DB-SE

Normas de combinaciones de acciones que se pue-den emplear con EHE-98

- CTE DB-SE

- EHE-98

Norma de combinaciones de acciones empleada conEH-91

- EH-91

• Estructuras de acero laminado y armado

Norma de combinaciones de acciones empleada conCTE DB-SE A

Estructuras

- CTE DB-SE

Norma de combinaciones de acciones empleada conEA-95 (MV103)

- EA-95 (MV103)

• Estructuras de acero conformado

Norma de combinaciones de acciones empleada conCTE DB-SE A

- CTE DB-SE

Norma de combinaciones de acciones empleada conEA-95 (MV110)

- EA-95 (MV110)

• Estructuras de bloques de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conCTE DB-SE F

- CTE DB-SE

• Estructuras de madera

Norma de combinaciones de acciones empleada con CTEDB-SE M

- CTE DB-SE

EU Internacional

• Estructuras de hormigón; de acero laminado, armado yconformado; mixtas de hormigón y acero; de bloquesde hormigón; de aluminio; y de madera.

Norma de combinaciones de acciones empleada contodos los Eurocódigos implementados

- Eurocódigo 0

Francia

• Estructuras de hormigón

CYPE Ingenieros

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Page 59: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Norma de combinaciones de acciones empleada conBAEL-91(R-99)

- BAEL-91 (R-99)

• Estructuras de acero laminado, armado y conformado

Norma de combinaciones de acciones empleada conEurocódigo 3 (Francia)

- Eurocódigo 0

• Estructuras de madera

Norma de combinaciones de acciones empleada conEurocódigo 5 (Francia)

- Eurocódigo 0

Marruecos

• Estructuras de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conBAEL-91(R-99)

- BAEL-91 (R-99) (acciones no sísmicas)

- RPS 2000 (acciones sísimicas)

México D.F.

• Estructuras de acero laminado y armado

Norma de combinaciones de acciones empleada conNTCRC Estruct.Metal.

- NTCRC Estruct.Metal.

• Estructuras de hormigón y bloques de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conNTCRC

- Reglamento DF

México

• Estructuras de acero conformado

Nuevo Metal 3D - Memoria de cálculo 59

Norma de combinaciones de acciones empleada conAISI/NASPEC-2007 (LRFD) (México)

- AISI/NASPEC-2007 (LRFD) (México)

Perú

• Estructuras de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conACI 318M-99

- NT E.060

Portugal

• Estructuras de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conEurocódigo 2 (Portugal)

- Eurocódigo 0

Norma de combinaciones de acciones empleada conREBAP

- RSA

• Estructuras de acero laminado y armado

Norma de combinaciones de acciones empleada conEurocódigo 3 (Portugal)

- Eurocódigo 0

Norma de combinaciones de acciones empleada conREAE

- RSA

• Estructuras de acero conformado

Norma de combinaciones de acciones empleada conEurocódigo 3 (Portugal)

- Eurocódigo 0

CYPE Ingenieros

Page 60: Nuevo Metal 3D - Memoria de Cálculo

Norma de combinaciones de acciones empleada conMV110 (Portugal)

- RSA

Rumanía

• Estructuras de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conEurocódigo 2 (Rumanía)

- Eurocódigo 0

USA

• Estructuras de acero laminado y armado

Norma de combinaciones de acciones empleada conANSI/AISC 360-05 (LRFD)

- ASCE/SEI 7-05

Norma de combinaciones de acciones empleada conAISC ASD 89

- ASD

Norma de combinaciones de acciones empleada conAISC LRFD 86

- AISC LRFD 86

• Estructuras de acero conformado

Norma de combinaciones de acciones empleada conAISI/NASPEC-2007 (LRFD) (USA)

- ASCE/SEI 7-05

USA Internacional

• Estructuras de hormigón

Norma de combinaciones de acciones empleada conACI 318M-08

- ACI 318M-08

Estructuras

Norma de combinaciones de acciones empleada conACI 318M-99

- ACI 318M-99

• Estructuras de acero conformado

Norma de combinaciones de acciones empleada conAISI/NASPEC-1977

- ASD

A cada país le corresponde un paquete de normas para lacorrecta aplicación del programa, que se incluyen durantesu instalación.

El usuario puede comprobar en su licencia las normas queposee y adicionalmente puede adquirir otras (menciona-das en el listado anterior o el apartado Normativa imple-mentada de la web de CYPE) dirigiéndose a su distribuidoro directamente a CYPE Ingenieros.

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