El módulo Uniones II. Atornilladas. Naves con perfiles laminados y armados en doble T permite a CYPECAD, CYPE 3D y a las Estructuras 3D integradas de CYPECAD realizar el cálculo y dimensionamiento automático de uniones atornilladas de perfiles laminados y armados en doble T de los tipos indicados en Tipología de uniones atornilladas implementadas, con tornillos pretensados y no pretensados, y para las normas indicadas en Normativa implementada para el cálculo de uniones atornilladas.
Tipología implementada de uniones atornilladas para naves
Unión atornillada de pilar con dintel empotrado mediante chapa frontal (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dintel empotrado mediante chapa frontal y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dintel empotrado mediante chapa frontal y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dintel con cartela inferior empotrado mediante chapa frontal (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dintel con cartela inferior empotrado mediante chapa frontal, y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dintel con cartela inferior empotrado mediante chapa frontal, y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dintel empotrado mediante chapa frontal (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dintel empotrado mediante chapa frontal y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dintel empotrado mediante chapa frontal y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dintel con cartela inferior empotrado mediante chapa frontal (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dintel con cartela inferior empotrado mediante chapa frontal y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar pasante con dintel con cartela inferior empotrado mediante chapa frontal y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dintel empotrado mediante chapa frontal (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dintel empotrado mediante chapa frontal y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dintel empotrado mediante chapa frontal y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dintel con cartela inferior empotrado mediante chapa frontal (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dintel con cartela inferior empotrado mediante chapa frontal, y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dintel con cartela inferior empotrado mediante chapa frontal, y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados mediante chapas frontales (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados mediante chapas frontales, y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados mediante chapas frontales, y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados con cartelas mediante chapas frontales (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados con cartelas mediante chapas frontales, y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados con cartelas mediante chapas frontales, y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados mediante chapas frontales (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados mediante chapas frontales, y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados mediante chapas frontales, y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados con cartelas mediante chapas frontales (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados con cartelas mediante chapas frontales, y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados con cartelas mediante chapas frontales, y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados mediante chapas frontales (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados mediante chapas frontales, y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados mediante chapas frontales, y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados con cartelas mediante chapas frontales (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados con cartelas mediante chapas frontales, y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles empotrados con cartelas mediante chapas frontales, y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dintel articulado mediante chapa lateral (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dintel articulado mediante chapa lateral y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dintel articulado mediante chapa lateral y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dintel articulado mediante chapa lateral (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dintel articulado mediante chapa lateral y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dintel articulado mediante chapa lateral y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dintel articulado mediante chapa lateral (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dintel articulado mediante chapa lateral y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dintel articulado mediante chapa lateral y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles articulados mediante chapas laterales (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles articulados mediante chapas laterales y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles articulados mediante chapas laterales y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles articulados mediante chapas laterales (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles articulados mediante chapas laterales y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles articulados mediante chapas laterales y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles articulados mediante chapas laterales (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles articulados mediante chapas laterales y con una viga ortogonal articulada mediante chapa lateral (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles articulados mediante chapas laterales y con dos vigas ortogonales articuladas mediante chapas laterales (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dintel articulado al alma mediante chapa lateral (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dintel articulado al alma mediante chapa lateral (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dintel articulado al alma mediante chapa lateral (en transición de pilares) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles articulados al alma del pilar mediante chapas laterales (en extremo de pilar) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles articulados al alma del pilar mediante chapas laterales (pilar pasante) (1) |
Unión atornillada de pilar con dos dinteles articulados al alma del pilar mediante chapas laterales (en transición de pilares) |
Dintel pasante apoyado sobre cabeza de pilar mediante chapa frontal articulada (alma del dintel perpendicular al alma del pilar) |
Unión atornillada de pilar inferior empotrado a viga pasante (en extremo de pórtico) |
Unión atornillada de pilar superior empotrado a viga pasante (en extremo de pórtico) |
Unión atornillada de pilar inferior empotrado a viga pasante (en interior de pórtico) |
Unión atornillada de pilar superior empotrado a viga pasante (en interior de pórtico) |
Unión atornillada en cumbrera de dinteles empotrados entre sí mediante chapas frontales tipo brida |
Unión atornillada en cumbrera de dinteles con cartelas inferiores empotrados entre sí mediante chapas frontales tipo brida |
Unión atornillada de dos vigas iguales empotradas entre sí (una horizontal y la otra con inclinación descendente o ascendente) mediante chapas frontales tipo brida |
Unión atornillada de una viga articulada a otra mediante chapa lateral |
Unión atornillada de dos vigas articuladas a otra mediante chapas laterales |
Empalme atornillado de dos piezas de igual perfil en prolongación recta mediante chapas frontales tipo brida |
Empalme de dos piezas mediante cubrejuntas atornillados (cubrejuntas interiores en las alas) |
Empalme de dos piezas mediante cubrejuntas atornillados (cubrejuntas exterior en las alas) |
Empalme de dos piezas mediante cubrejuntas atornillados (cubrejuntas interiores y exterior en las alas) |
Detalle de tirante |
Placa de anclaje soldada sobre zapatas, encepados y losas |
(1) Las uniones con pilar pasante sólo se pueden introducir en CYPE 3D y en Estructuras 3D integradas de CYPECAD. En CYPECAD los pilares que llegan a la unión están en transición o en extremo.
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:
Este diálogo dispone de tres solapas:
Uniones atornilladas pretensadas y no pretensadas
CYPECAD, CYPE 3D y Estructuras 3D integradas de CYPECAD permiten calcular las uniones atornilladas con tornillos pretensados o no pretensados. Esta opción se encuentra en el diálogo Cálculo (menú Cálculo > Calcular) o en el diálogo de cálculo de uniones (menú Uniones > Calcular).
Cuando se calcula la estructura teniendo en cuenta el efecto del sismo, el programa obliga o recomienda la utilización de tornillos pretensados dependiendo de la norma sismorresistente seleccionada. Si dicha norma obliga a utilizar tornillos pretensados en las uniones, el programa selecciona esta opción y no permite que sea desactivada. Si la norma sismorresistente no obliga a utilizar tornillería pretensada, el programa recuerda al usuario que es aconsejable tal y como se recomienda en el Eurocódigo 8.
Cuando se utilizan tornillos pretensados el programa también indica las clases de superficies de rozamiento que deben emplearse, en el caso que la superficie de rozamiento seleccionada por el usuario en opciones de cálculo no sea la adecuada.
Si los avisos no son atendidos por el usuario, es posible que la unión atornillada pretensada no sea dimensionada por el programa. En tal caso, cuando el usuario consulta las uniones después del cálculo, el programa indica como error los motivos que han impedido su dimensionamiento.
Dimensionamiento de uniones atornilladas
Si durante el proceso de cálculo de la estructura se detectan nudos cuyas configuraciones se ajustan a las tipologías resueltas 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.
En el dimensionamiento de las uniones atornilladas, el programa calcula las dimensiones de las chapas y de los rigidizadores, el número y disposición de tornillos óptimos y las gargantas de las soldaduras necesarias para la correcta transmisión de los esfuerzos en los nudos.
El programa dimensiona uniones atornilladas mediante chapa frontal o chapa lateral:
Extremos indeformables de las barras
Cuando se calculan las uniones soldadas o atornilladas, o cuando se calcula la estructura junto con las uniones, el programa analiza, en cada nudo de la obra, la disposición espacial de las barras, y las condiciones de vinculación, de tal manera que, para barras de acero, determina las dimensiones de los nudos y genera los extremos rígidos en los que las porciones de barras se consideran indeformables por estar contenidas dentro del nudo.
Rigideces rotacionales en extremos de piezas
En los extremos de piezas (barras o conjunto de barras alineadas que forman una pieza), el programa permite asignar los coeficientes de empotramiento xy y xz o asignar rigideces rotacionales en dichos planos. La definición de las rigideces rotacionales permite la modelización de las uniones cuya rigidez al giro es fundamental considerar, como es el caso de las uniones atornilladas.
En cada unión atornillada dimensionada, el programa calcula (para todas las combinaciones de esfuerzos actuantes) las rigideces rotacionales de cada extremo de pieza empotrada y sugiere al usuario un valor con el que se deberá recalcular la estructura. La rigidez propuesta será la menor de las calculadas en cada extremo pieza, la cual corresponde a la de mayor momento positivo o negativo.
Tras el cálculo y en las piezas empotradas a uniones atornilladas, si el usuario no ha definido la rigidez rotacional o si el valor introducido difiere en más de un 20% del propuesto por el programa, se avisa de esta situación. Esto queda reflejado en una advertencia en el informe final de cálculo o mediante la opción Mostrar los mensajes de error del menú Cálculo.
Con la opción Gestión de rigideces rotacionales del menú Uniones, el usuario puede gestionar la sustitución de los valores que él mismo introdujo por los que propone el programa (en extremos de piezas empotradas mediante uniones atornilladas dimensionadas por el programa). Dicha opción activa un diálogo con dos posibilidades:
Tras asignar las rigideces rotacionales propuestas por el programa a los extremos de piezas deseados, es necesario recalcular la estructura para que se tenga en cuenta la nueva distribución de esfuerzos que implica el cambio de las rigideces rotacionales. El programa advierte de esta situación.
Criterios de dimensionamiento para uniones atornilladas pretensadas
En las uniones atornilladas pretensadas se sustituye la comprobación a cortante de la sección transversal de los tornillos por la comprobación a deslizamiento en Estado Límite Último (E.L.U.) y se analiza la interacción tracción más deslizamiento.
Cuando el usuario activa la acción del sismo para el cálculo de la estructura, las uniones atornilladas pretensadas empotradas se calculan para un Modo de Rotura 1, es decir, la rotura se producirá antes por plastificación de la chapa frontal de la unión y no por la rotura de los tornillos. Por tanto, cuando se tiene en cuenta el efecto del sismo, los tornillos dimensionados son de mayor diámetro para garantizar una capacidad de rotación suficiente.
Consulta de uniones atornilladas
Tras el cálculo podrá consultar las uniones que han sido dimensionadas por el programa.
CYPECAD y CYPE 3D colocan círculos de diferentes colores en los nudos para indicar si todas las uniones del nudo han sido dimensionadas, si sólo hay algunas dimensionadas o si el nudo no contiene ninguna unión dimensionada.
Si el cursor se acerca a un nudo en el que hay uniones dimensionadas se mostrará un bocadillo informativo en el que se indican los tipos de uniones dimensionadas asociadas a dicho nudo, pulsando sobre él se muestra un diálogo con tres solapas que contienen la siguiente información:
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 II
El módulo Uniones II Atornilladas - 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 II 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:En el apartado Placas de anclaje de CYPE 3D puede encontrar más información sobre el dimensionamiento de placas de anclaje.
Listados de uniones atornilladas
CYPECAD y CYPE 3D generan un listado de uniones con los siguientes datos:
Planos de uniones atornilladas
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:
Normativa implementada para el cálculo de uniones atornilladas
Las normas implementadas para el cálculo de uniones atornilladas en CYPECAD, CYPE 3D y en Estructuras 3D integradas de CYPECAD son las siguientes:
También están implementadas las correcciones que el CEN (European Committee For Standardization)
ha realizado en el Eurocódigo 3 (EN 1993-1-8:2005/AC:2009).
Dependiendo del país desde donde el licenciatario adquiere la licencia, se activa únicamente la normativa implementada en cada programa para trabajar en ese país. En el apartado Programas y normas incluidos en la licencia de usuario de la página "Normativa implementada en los programas de CYPE" dispone de más información sobre este aspecto y sobre la posibilidad de adquirir normas no incluidas inicialmente.
Dependiendo de la norma de acero utilizada, las series de tornillos que se pueden emplear son las que se indican en la siguiente tabla.
Normas de acero | Series de
tornillos pretensados |
Series de tornillos no pretensados |
---|---|---|
ABNT NBR 8800 (Brasil) ABNT NBR 8800:2008 (Brasil) |
ASTM A307 ASTM A325 ASTM A490 ASTM A325 M ASTM A490 M ISO 4016 |
ASTM A325 ASTM A490 ASTM A325 M ASTM A490 M |
ANSI/AISC 360-05 (LRFD) (USA - Internacional) ANSI/AISC 360-10 (LRFD) (USA - Internacional) |
ASTM A307 ASTM A325 ASTM A490 ASTM A325 M ASTM A490 M |
|
CTE DB SE-A (España) |
ISO 7411 ISO 7412 EN 14399-3, Sistema HR EN 14399-4, Sistema HV |
ISO 4014 ISO 4017 |
IS 800: 2007 (India) | ISO 7411 ISO 7412 |
Otros módulos de CYPECAD y CYPE 3D
CYPECAD y CYPE 3D disponen de varios módulos que permiten desarrollar todas las utilidades de los programas. Estos módulos pueden adquirirse conjuntamente o combinados entre sí:
Módulos de CYPE 3D:
Módulos de CYPECAD:
Módulos comunes a CYPECAD y CYPE 3D: