CYPECAD Distancia entre conectores en viga mixta con forjado colaborante

[Roberbond]

Lo he mandado a soporte, pero como no me han contestado todavía y tengo algo de prisa, lo pongo por aquí a ver si alguien me puede decir dónde está el error.

El caso es que al calcular una viga mixta con chapa colaborante con conectores, me sale que he dispuesto menos conectores que los necesarios.

Sin embargo, como se aprecia en la imagen, hay más de 15 conectores en la viga. La viga está biapoyada.
Yo le he puesto una separación de 210 mm, que es el eje que tiene la placa, que como se ve en las especificaciones coincide con lo que aparece en CYPECAD:

Sin embargo, como se ve en la primera imagen, el programa dice que la separación óptima es 160 mm, algo que no es posible de ejecutar en obra.

 

[Quicir]

Nunca he usado este módulo, pero parece que simplemente necesitas más conectores que los que podrás poner con esa chapa. Entiendo que esto es un hándicap cuando usas chapas con las nervaduras perpendiculares a la viga, es decir, que la separación entre conectores te viene mandada por la geometría de la chapa: o pones conectores más gruesos que te funcionen con ese espaciado de 210 mm; o los pones de dos en dos (¿no te deja con "tipo de distribución"?); o cambias a otra chapa con una modulación de nervaduras menor; o aumentas el canto de la viga metálica.

Edito: Tienes razón que no se entiende ese "no cumple" si en tu viga ya tienes bastantes más de 15 conectores.

 

[Roberbond]

Bueno, ya me han contestado en soporte. Efectivamente, hay un error y el número de conectores necesarios es el doble del que el programa dice que es necesario. Tampoco comprueba si el perno cae o no en un valle. Esto último sí lo veo un fallo importante.

Si aumento el tamaño del perno, me da error de separación excesiva...

Creo que aparte del error del nº de conectores y de tener en cuenta el valle para dar la distancia, sería bueno un listado de comprobaciones de dichos forjados, porque son demasiados errores.

 

[Ramsés Sánchez]

Si trabajas con frecuencia con secciones mixtas (losas y vigas), me permito sugerirte le eches un vistazo a un pequeño programa llamado RAM SBeam de Bentley. No es gratis, tampoco caro, y es uno de esos programas que solo hace una cosa, pero lo hace bien. Llevo más de 15 años usándolo, y hasta ahora no tengo quejas. Funciona con casi todos los códigos actuales. Puedes modelar en CYPE la losa mixta, solo para tener un modelo completo y distribuir cargas, pero ignora su diseño y hazlo "por fuera" con este u otro programa especializado.
RAM SBeam.
https://es-la.bentley.com/software/ram-sbeam/

P. D.: Existe otro gratuito, que funciona bastante bien por igual. Pertenece y es distribuido por una compañía colombiana fabricante de productos de acero, pero las veces que lo he probado me ha parecido útil. Revisa hasta vibraciones según la Guía de Diseño 11 de la AISC.
CorpaSoft 3.0.
https://www.corpacero.com/corpasoft-3-0/

¡Suerte!

 

[agustin90]

@Ramsés Sánchez, ¿el programa de Bentley calcula momentos negativos adecuadamente? Es algo que trato de evitar, claramente, pero la otra vez me tocó calcular una viga compuesta continua, estuve deduciendo el momento resistente y, obviamente, depende del acero superior dispuesto en la losa.
CYPE no sé qué hace, la verdad, porque en ningún momento permite introducir el acero superior disponible.

 

[castelar]

Lo he mandado a soporte, pero como no me han contestado todavía y tengo algo de prisa, lo pongo por aquí a ver si alguien me puede decir dónde está el error.

El caso es que al calcular una viga mixta con chapa colaborante con conectores, me sale que he dispuesto menos conectores que los necesarios.

Tengo entendido que ayer te respondieron que era un error del programa, que debería indicar el doble, 30, algo que habrá que corregir. Posiblemente, si pones el valor del óptimo ya no te salga el mensaje.

 

[Roberbond]

Efectivamente, si pones el valor óptimo no sale el mensaje. El problema es que ese número es erróneo, puesto que se debería tener en cuenta la distancia entre los valles, pues es donde se deben colocar los pernos. Creo que es un error importante que se debería corregir.

De todas formas, en mi caso, como no cabían los 30 pernos que necesitaba, tuve que aumentar el tamaño del perno y entonces ya me cumplía. El problema que tengo ahora es que me sale que la distancia entre conectores es mayor que la deseada. No entiendo dicho error y tengo que agenciarme un EC4 para ver qué limitación tengo por distancia entre pernos.

Lo que sí me he dado cuenta es que la resistencia por perno es muy pequeña.
Viendo las características del perno veo que la resistencia del conector es de 237 MPa, que corresponde a su límite elástico, pero su resistencia última a tracción fu = 450 MPa (en los aceros Acero ST-37-3k, que es lo habitual).
Para calcular el rasante lo que se calcula es el PRd (perno a tracción) y se utiliza el fu, y el Prd (hormigón alrededor del perno).
Pero como no existe un listado en CYPECAD, no sé realmente que ni cómo calcula.

 

[Quicir]

Hace unos veinticinco años tuve que calcular unas vigas mixtas importantes, y la solución por la que opté fueron los conectores HVB de Hilti, porque en ese momento el tema de las vigas mixtas en CYPE estaba verde (y, por lo que dices, continúa estándolo). En ese momento el departamento técnico de Hilti me ayudó con el cálculo, y todo fue a la perfección. Ahora tienen un software, gratuito si no me equivoco, que te lo resuelve.

 

[castelar]

Pero como no existe un listado en CYPECAD, no sé realmente que ni cómo calcula.

Como sabes, las vigas mixtas están en la cola de espera para hacer el mismo trabajo que se ha hecho con el resto de vigas, me refiero a lis listados detallados ELU y ELS. Eso es lo que realmente se necesita, pero hasta entonces, hay mensajes que solo se explican leyendo la normativa aplicada de base del programa.

 

[castelar]

Hace unos veinticinco años tuve que calcular unas vigas mixtas importantes, y la solución por la que opté fueron los conectores HVB de Hilti, porque en ese momento el tema de las vigas mixtas en CYPE estaba verde (y, por lo que dices, continúa estándolo). En ese momento el departamento técnico de Hilti me ayudó con el cálculo, y todo fue a la perfección. Ahora tienen un software, gratuito si no me equivoco, que te lo resuelve.

Pensaba que esos conectores eran para asegurar el rasante en las losas mixtas o nervios de viguetas metálicas mixtas, que en las vigas mixtas es otro tema, pero es posible que dependiendo del tipo de viga alcance la solución de Hilti.

 

[Quicir]

Lo que te hablo es del año 2000, más o menos, y quizá me falle la memoria. Era una estructura de forjados de chapa nervada, apoyada sobre vigas secundarias separadas unos dos metros, y estas embrochaladas contra vigas principales, todas metálicas. Juraría que pusimos conectores tanto en las vigas secundarias como las principales.

Y, por cierto, acabo de recordar que lo modelamos en aquel momento con el Metal 3D, que admitía las vigas mixtas pero no calculaba conectores. Las vigas secundarias eran biapoyadas, y nos sorprendió que en el diagrama de momentos tenía algo de negativo en los extremos. Lo consultamos con vosotros, y diría que hablé por teléfono con alguien muy importante de CYPE, el director técnico o algo así (quizá eras tú, @castelar ) que me explicó el porqué de esos momentos negativos. Entonces no lo entendí bien. Solo años después comprendí la modelización que hacía Metal 3D de las vigas mixtas.

 

[castelar]

Más que nada te lo comentaba porque dependiendo del valor del rasante, puede que el tipo de conexión prefabricada esté limitado y en vigas principales tengas que recurrir a pernos soldados en taller. Sí creo que con vigas secundarias puedas llegas a poner pernos prefabricados como los mencionados.
El problema de las vigas mixtas es su dimensionamiento automático, que no puede ser todo lo que quisiéramos, ya que una viga de poco porte con una losa importante como sección mixta tiene una rigidez elevada y el problema es que si los negativos son fuertes hay que anclar bien los refuerzos, y eso es un problema, de ahí que se aconseje reducir el empotramiento hasta articular el perfil, de manera que si la sección mixta en la zona de positivos funciona, es una solución aceptable, al final la losa trabaja a compresión y la viga a tracción, pero en negativos sería al revés, y eso ya no parece una buena forma de trabajo.
En mi opinión, suponer que los forjados de chapa trabajan como isostáticos, las vigas secundarias también, te llevan a un reparto de carga entendible y al final te quedas con tu viga principal trabajando a positivos correctamente, y te olvidas de las zonas de negativos y el anclaje de los refuerzos como algo primario o principal, y deja de ser un problema el proceso constructivo.

 

[Luiggy]

Yo no veo mayor problema a que las vigas mixtas también trabajen a flexión negativa. Tanto EN 1994-1-1 como AISC 360 lo contemplan.

 

[Ramsés Sánchez]

@Ramsés Sánchez, ¿el programa de Bentley calcula momentos negativos adecuadamente? Es algo que trato de evitar, claramente, pero la otra vez me tocó calcular una viga compuesta continua, estuve deduciendo el momento resistente y, obviamente, depende del acero superior dispuesto en la losa.
CYPE no sé qué hace, la verdad, porque en ningún momento permite introducir el acero superior disponible.

Disculpa, puede que no me haya explicado correctamente. RAM SBeam sólo calcula y diseña las viguetas (joist) individualmente. Como simplemente apoyadas de un tramo. El diseño usual de estas. Por tanto, no hay cálculo de momentos negativos.
Puede considerar, sí, voladizos en un o ambos extremos de la vigueta. Aunque he usado esa opción muy poco. Cuando he tenido algún voladizo seguido de una vigueta, me olvido del diseño compuesto en el voladizo y lo diseño como no compuesto, añadiendo la placa de continuidad superior que se requiera para cubrir el momento negativo.

No hay diseño de la losa en sí.

P. D.: Ah, también puedes diseñar vigas casteladas o celulares (Boyd).

 

[Roberbond]

Como sabes, las vigas mixtas están en la cola de espera para hacer el mismo trabajo que se ha hecho con el resto de vigas, me refiero a lis listados detallados ELU y ELS. Eso es lo que realmente se necesita, pero hasta entonces, hay mensajes que solo se explican leyendo la normativa aplicada de base del programa.

El problema es que en la memoria de cálculo no hay una sola fórmula, dice textualmente:
"El cálculo y dimensionamiento de las chapas se realiza 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 que es la versión oficial, en español, de la Norma Europea Experimental UNE ENV 1994-1-1 de fecha octubre de 1992".

Y luego explica de manera más detallada el procedimiento, pero no aparece la formulación ni qué valores que utiliza, como el límite de tracción o elástico, como he puesto anteriormente, para calcular la resistencia a rasante del perno.

Por cierto, que ahora no se pueden ver los manuales ni la memoria desde CYPE Menu y hay que descargárselos metiendo los datos por enésima vez. Algo que debería ser más accesible. La primera vez que pagué por CYPECAD me mandaron unos manuales que todavía conservo. Eso duró poco y luego siempre en PDF, pero es que cada vez es más complejo.

 

[GOBA]

Lo de meter los datos cada vez para ver los webinars es un peñazo. No he visto desde dónde se descargan ahora los manuales. ¿No podría haber un acceso desde nuestra cuenta de BIMserver?

 

[Luiggy]

UNE ENV1994-1-1: junio 1995

Lleva 20 años derogada... Supongo que será un texto desactualizado...