Metal 3D - Uniones soldadas para naves con perfiles laminados y armados en doble T

El módulo Uniones I. Soldadas. Naves con perfiles laminados y armados en doble T permite a CYPECAD, Nuevo Metal 3D y a las Estructuras 3D integradas de CYPECAD realizar el cálculo y dimensionamiento automático de uniones soldadas de perfiles doble T (incluidas las placas de anclaje) de los tipos indicados en Tipología de uniones soldadas implementadas y para las normas indicadas en Normativa implementada para el cálculo de uniones soldadas.

Normativa implementada para el cálculo de uniones soldadas

Las normas implementadas para el cálculo de uniones soldadas en CYPECAD, Nuevo Metal 3D y en Estructuras 3D integradas de CYPECAD son las siguientes:

* CTE DB SE-A (España)
* Eurocódigo 3 EN 1993-1-8:2005 (Documento general)
* Eurocódigo 3 EN 1993-1-8:2005 (Documento general adaptado a Portugal)
* Eurocódigo 3 NF EN 1993-1-8/NA:2007-07 (Francia -Documento de aplicación nacional)
* ABNT NBR 8800:2008 (Brasil)

Tipología implementada de uniones soldadas para naves

(1) Las uniones con pilar pasante sólo se pueden introducir en Nuevo Metal 3D y en Estructuras 3D integradas de CYPECAD. En CYPECAD los pilares que llegan a la unión están en transición o en extremo.

Opciones de cálculo

Las opciones de cálculo para uniones soldadas y atornilladas pueden configurarse en el diálogo Opciones. A dicho diálogo se accede desde las siguientes opciones de menú:

* En CYPECAD y en sus Estructuras 3D integradas:
o Solapa Entrada de vigas > menú Obra > Opciones de cálculo para uniones
o Solapa Resultados > menú Uniones > Opciones de cálculo para uniones

* En Nuevo Metal 3D:
o Menú Uniones > Opciones

Este diálogo dispone de tres solapas:

* Tornillería no pretensada
Contiene las opciones de cálculo para la tornillería no pretensada (Normas de las series de tornillos, Clases de acero de los tornillos y diámetros disponibles). Las opciones aquí seleccionadas sólo afectan al cálculo de uniones atornilladas.

* Tornillería pretensada
Contiene las opciones de cálculo para la tornillería pretensada (Normas de las series de tornillos, Clases de acero de los tornillos, Diámetros disponibles y Clase de la superficie de rozamiento). Además, se debe indicar el tipo de superficie de rozamiento para realizar la comprobación a deslizamiento. En este diálogo, el programa también define las características del tipo de superficie seleccionada, según el articulado de la norma elegida. Las opciones aquí seleccionadas sólo afectan al cálculo de uniones atornilladas.

* Rigidizadores
Contiene dos grupos de opciones que configuran la disposición de rigidizadores:

o Rigidizadores en el extremo de las cartelas
Dispone de dos opciones cuya activación fuerza al programa a disponer siempre rigidizadores, una para uniones pilar-viga y otra para uniones de cumbrera. Afecta al cálculo de uniones soldadas del módulo Uniones I y al cálculo de uniones atornilladas del módulo Uniones II.

Independientemente de que esta opción se active o no, el programa siempre dispone rigidizadores en el extremo de las cartelas si son necesarios por cálculo.

o Rigidizadores para vigas empotradas en el alma del pilar
Permite activar el recorte de los rigidizadores para las vigas empotradas en el alma de pilares. Sólo afecta a las uniones soldadas del módulo Uniones III y a las uniones atornilladas del módulo Uniones IV (los otros módulos no contemplan uniones de vigas empotradas al alma de pilares).

Esta opción no implica cambios en la comprobación estructural sino que tiene en cuenta aspectos relacionados con la estética y con la mayor o menor cantidad de operaciones de corte en la fase de fabricación. Al activar el recorte, este se realiza si se cumplen los siguientes requisitos:
+ El lado menor del recorte debe ser mayor de 10 mm.
+ El ángulo formado por el lado inclinado del recorte con la perpendicular al alma del pilar debe ser mayor de 15 grados.


Dimensionamiento de uniones soldadas

Si durante el proceso de cálculo de la estructura se detectan nudos cuyas configuraciones se ajustan a las tipologías de nudos resueltos por el programa, éste dimensionará las uniones y dará como resultado los planos con los detalles constructivos, sus vistas 3D y los listados de comprobación y medición de las mismas.

El programa dimensionará en las uniones los espesores de garganta de las soldaduras y longitud de las mismas, e incorporará rigidizadores en el caso de que sean necesarios para la transmisión de tensiones en la unión.

Los esfuerzos transmitidos al cordón de soldadura por unidad de longitud se descomponen en cada una de las componentes de tensión normal y tangencial al plano de la garganta, suponiendo que la distribución de tensiones es uniforme a lo largo de él.

Cuando se calculan las uniones soldadas o atornilladas, o cuando se calcula la estructura junto con las uniones, el programa analiza, en cada nudo de la obra, la disposición espacial de las barras, y las condiciones de vinculación, de tal manera que, para barras de acero, determina las dimensiones de los nudos y genera los extremos rígidos en los que las porciones de barras se consideran indeformables por estar contenidas dentro del nudo.


Consulta de uniones soldadas

Tras el cálculo podrá consultar las uniones que han sido dimensionadas por el programa.

CYPECAD y Nuevo Metal 3D colocan círculos de diferentes colores en los nudos para indicar si todas las uniones del nudo han sido dimensionadas, si sólo hay algunas dimensionadas o si el nudo no contienen ninguna unión dimensionada.

Si el cursor se acerca a un nudo en el que hay uniones dimensionadas se mostrará un bocadillo informativo en el que se indican los tipos de uniones dimensionadas asociadas a dicho nudo, pulsando sobre él se muestra un diálogo con tres solapas que contienen la siguiente información:

* Los detalles constructivos de las uniones resueltas
* El listado de comprobación y medición de las uniones resueltas
* Vistas 3D reales de nudos. Es posible visualizar una vista 3D real de cada nudo con cada unión dimensionada por el programa en perspectiva cónica o isométrica. Los elementos que conforman la unión (pilares, vigas, rigidizadores, soldaduras) se dibujan con colores diferentes. Las soldaduras se representan en dos colores para diferenciar las que se realizan en taller de las que se realizan en el lugar de montaje. Además, el usuario puede girar y ampliar libremente la vista 3D. Estas características facilitan en gran medida la comprensión del montaje del nudo. La vista 3D de las uniones puede visualizarse seleccionando la solapa Vista 3D que aparece en la parte inferior de la ventana que se activa cuando se consulta un nudo.

Si el cursor se acerca a un nudo en el que hay uniones no dimensionadas, pero que pertenecen a alguno de los tipos de uniones reconocidas por el programa, se muestra un bocadillo en el que hay información sobre las causas que han impedido el dimensionamiento de una unión. La vista 3D de estos nudos se muestra con los elementos que sí se han podido resolver.

Aunque la licencia de uso no disponga de los módulos de uniones, el programa permite al usuario activar el cálculo de uniones. Tras este proceso, es posible visualizar las vistas 3D de las uniones que se podrían resolver con los módulos no adquiridos, aunque no muestra los detalles, ni los listados de comprobación y medición de estas uniones. Cuando el cursor se posiciona sobre uno de estos nudos, aparece un aviso que indica los módulos no adquiridos que dimensionan la unión.


Placas de anclaje dimensionadas con el módulo Uniones I

El módulo Uniones I Soldadas – Naves con perfiles laminados y armados en doble T dimensiona placas de anclaje soldadas de pilares sobre zapatas, encepados y losas.

En las conexiones de las estructuras 3D integradas el módulo Uniones I también dimensiona las placas de anclaje si éstas se encuentran sobre zapatas, encepados, losas, pantallas, muros, pilares o vigas de hormigón (estos cuatro últimos si en el nudo no confluyen otras vigas metálicas de CYPECAD u otras barras metálicas de las estructuras 3D integradas).
Las características de las placas de anclaje dimensionadas son:

* Tipos de placas: Se dimensionan placas de anclaje centradas de perfiles laminados y armados en doble T soldados.

* Soldaduras: Incluye el cálculo y dimensionamiento de las soldaduras entre placa, rigidizadores, pilar y pernos.

* Igualación automática: Iguala automáticamente las placas de anclaje de una misma obra (teniendo en cuenta el tipo de perfil, los esfuerzos y las vinculaciones exteriores). De este modo y sin intervención del usuario, se reduce el número de tipos diferentes de placa, obteniendo unos resultados más uniformes.

* Vista 3D con elementos y soldaduras diferenciados: Es posible ver en pantalla una vista 3D con colores diferentes para placa, pilar, rigidizadores, pernos, soldaduras realizadas en taller y soldaduras realizadas en el lugar de montaje, del mismo modo que se representan las uniones entre perfiles en doble T. Esto supone una ayuda para mejorar la comprensión del montaje del apoyo.

* Despiece de placa de anclaje: Se genera un despiece de la placa en el que se indican los detalles de las soldaduras dimensionadas y un detalle de los rigidizadores. Dicho despiece puede incluirse en los planos de obra.

* Listados de comprobación y medición: Se generan listados de comprobación y medición de las placas de anclaje resueltas, integrados con el resto de uniones calculadas.

En el apartado Placas de anclaje de Nuevo Metal 3D puede encontrar más información sobre el dimensionamiento de placas de anclaje.

* Placas de anclaje dimensionadas con el módulo Uniones I
* Placas de anclaje dimensionadas con el módulo Placas de anclaje
* Opciones de cálculo para las placas de anclaje
* Comprobaciones en placas de anclaje

Listados de uniones

CYPECAD y Nuevo Metal 3D generan un listado de uniones con los siguientes datos:

* Especificaciones de las uniones soldadas
o Norma
o Materiales
o Disposiciones constructivas
o Comprobaciones

* Referencias y simbología

* Comprobaciones en placas de anclaje

* Relación de uniones dimensionadas

* Memoria de cálculo
o Detalle constructivo de cada tipo de unión
o Descripción de los componentes de cada tipo de unión
o Resultados de comprobaciones de cada tipo de unión
o Medición de soldaduras, chapas y tornillería por cada tipo de unión
* Medición conjunta de soldaduras, chapas y tornillería de todas las uniones dimensionadas

Planos de uniones soldadas

Los detalles constructivos de las uniones calculadas y dimensionadas por el programa pueden formar parte de los planos de la estructura. Los planos de Uniones incluyen los siguientes elementos:

* Detalle constructivo de la unión

* Cuadro con especificaciones de las uniones soldadas en estructura metálica
o Norma
o Materiales
o Disposiciones constructivas
o Comprobaciones

* Cuadro de referencias y simbología

* Cuadro de medición conjunta de soldaduras y chapas de todas las uniones dimensionadas.