Forjado unidireccional

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PabloAvalon

Forjado unidireccional

Post by PabloAvalon » Sat Apr 08, 2006 9:53 am

Bueno, pues voy a empezar yo con las preguntas.

Me imagino que esta cuestión ya te la habrás planteado Sire o incluso sabrás la solución, pero yo todavía tengo varias lagunas, y encima los de cype no aclaran nada.

Imaginate una viga plana de luz potente (6-7 m), con forjado unidireccional a cada lado de poca luz (2 m cada uno).

Este ejemplo me lo estoy inventando, no lo he hecho pero seguro que ocurre lo que te cuento.

Los forjados los defino como de vigueta armada o pretensada.

Calculo, y probablemente las viguetas salgan en color rojo indicando que hay un error en ellas porque poseen momento positivo (justo donde se apoyan en la viga).

Por lo menos ahora avisa con el color rojo, en versiones anteriores ¡¡¡¡nó!!!!!.

El caso es que el cype simula dos viguetas enfrentadas como continuas. Y como la viga tiene muy poca rigidez debido a su luz potente, hace que las viguetas colaboren como si fueran nervios \"in situ\" (con continuidad en arm. inferior), provocando esos mom. positivos justo donde se apoyan en la viga.

Yo creo que todos sabemos como funciona una vigueta y que estas debido a que no tienen armadura en su apoyo en la viga (simplemente un pelo y además mal entregado) es imposible que se puedan producir esos mom positivos.

Está claro que cype calcula con elementos finitos y toda esa leche, pero eso no se parece nada a la realidad de una obra.

El caso es que para calcular la viga no tengo problemas, coloco los paños sin continuidad (al tresbolillo) y así es imposible que colaboren las viguetas obteniendo armados reales para mi viga.

Pero, ¿Cómo puedo obtener el armado lógico y real de los negativos y viguetas de mi forjado?.

Es más, hay veces que no se alcanza ese momento positivo, pero tampoco existe ese mom negativo que todos sabemos que hay en viguetas con continuidad, y claro cype no avisa ni pone el color rojo. ¿como traduzco esto?
---->¿Me está contando CYPE que las viguetas trabajan un poquito para sostener a la viga, pero que \"no problem\" porque no se ha alcanzado un mom. negativo???
---->¿Con lo cual el armado de la viga que resulta del cálculo es válido?

Yo no me lo creo.

Espero no haberte aburrido con este primer mensaje, pero a mi me preocupa mucho.

Saludos.

sire83

Post by sire83 » Sat Apr 08, 2006 9:53 am

Hola Pablo,

Ante todo, decirte que soy gran enemigo del uso indiscriminado de vigas planas. Y es que si la viga no entra plana, lo suyo descolgar, pues un ejemplo como el que me pones, con una carga de forjado de 317 Kp/m2 (canto 25 cm), una carga muerta de 200 Kp/m2 y una sobrecarga de uso de 200 Kp/m2 (o sea, más o menos lo normal en viviendas), la viga plana de 7 metros tiene una factor de flecha activa de L/180 aproximadamente ... Esto es excesivo, ya que la EHE recomienda estar en L/400 e incluso que la flecha activa debería ser inferior a 1 cm (en nuestro caso tiene casi 3 cm).

El modelo de cálculo te está diciendo que esa viga se deforma tanto que las viguetas descienden con ella, por lo que no puedes tener un momento negativo importante en dicho apoyo. Algo muy parecido pasa con los pilares apeados (los que nacen en una viga). Si la viga de arranque del pilar es poco rígida, se deforma mucho, y se nota en la envolvente del pórtico superior, pues el momento negativo en el apoyo sobre el pilar apeado se reduce mucho, y en algunos casos, hasta se convierte en positivo.

Todo esto se soluciona dando a las vigas el canto necesario o bien reduciendo su luz, de forma que tengamos una rigidez adecuada.

Empeñarse en meter vigas planas muchas veces conduce a un verdadero derroche de acero (pues suele corregirse la flecha a base de incrementar la cuantía de armado a lo bestia), y otras muchas conduce a bastantes problemas y patologías .... Sí, ya sé que están muy bien y los forjados quedan de maravilla todos planos y son más baratos para encofrar y todo eso .... pero entonces, hay que diseñar desde el origen pensando en que se van a usar vigas planas y sabiendo las limitaciones de éstas.

En resumen ... tienes que ver que tras el cálculo de Cype, las vigas no te den errores. De esta forma, seguro que las envolventes de las viguetas están bien. También te recomiendo que, para paños de tan poca luz, los calcules en simple apoyo (poniendo coeficiente de empotramiento 0 en Datos de paño), así además sobrecargas menos los apoyos centrales (la viga de este ejemplo). Además debes meter un armado de negativo en el centro que cubra 1/4 del positivo isostático (EFHE) ... esto te lo hace Cype sólo si le pones la opción.

Cype sólo calcula por elementos finitos los muros, pantallas, losas y cosas así, el resto de la estructura de barras lo calcula mediante un matricial 3D, aunque un poco "capado", pues considera indeformable en su plano cada planta de forjado y sólo tiene en cuenta 3 grados de libertad (desplazamientos X e Y, y giro alrededor de Z). OJO, pues hace esto aunque no metas forjado. En realidad una estructura reticular 3D tiene 6 grados de libertad.

Si quieres ver el modelo de cálculo, puedes ir a la pestaña Resultados --> Envolventes --> Modelo 3D


En fin, espero haberte aclarado algo sobre el tema ...

Un saludo

gaucho_arg

Post by gaucho_arg » Sat Apr 08, 2006 9:53 am

Antes que nada, me parece buenisimo poner este foro en marcha y esperemos que sirva a muchos.

Totalmente de acuerdo con lo dicho por sire83.
Al analizar los resultados del calculo a veces nos olvidamos que el programa tiene en cuenta los desplazamientos relativos entre los distintos elementos, ocasionando resultados no esperados por la tendencia a compararlos con los realizados por metodos simplificados y/o manuales.
Este caso, tal como lo dice sire83 es uno tipico y uno de los primeros que saltan al usar el cype.

No tengo mas para comentar, solo que estare atento a lo que suceda por aca para aportar lo que pueda y seguir aprendiendo.

Un saludo cordial a todos, gaucho

saraay

Post by saraay » Sat Apr 08, 2006 9:54 am

Hola a todos.
Creo estar de acuerdo con todos los razonamientos expuestos respecto del mencionado ejemplo. Así que me limitaré a decir prácticamente lo mismo pero con otras palabras.
En mi opinión yo no creo que el cype lo haga mal. Al contrario de fallar, el cype lo que hace es poner en evidencia el diseño.
Si uno intenta meter una viga plana en esas condiciones, prácticamente equivale a la colocación de un nervio de igualación de flecha en mitad de un forjado de 4 m de luz, o sea, que "partir" las viguetas por el punto de mayor momento positivo no sería lo más razonable.
La conclusión mía es que el abuso indiscriminado, como ya habéis señalado, de vigas planas conduce a resultados que satisfacen al que encarga el trabajo pero que a mí, la mayoría de las veces me deja con ganas de meterme debajo de una mesa temiendo que alguien pudiera pensar de mi: este no tiene ni p*** idea.
Hasta la próxima.

PabloAvalon

Post by PabloAvalon » Sat Apr 08, 2006 9:54 am

Hola a todos:

Estoy de acuerdo con todos.

Hay que tener cuidado con el uso de vigas planas, pero siempre se da el caso de alguna zona donde es imposible descolgar la viga y aunque no cumplas el apdo. 50.2.2.1 de la EHE (simplemente evita el comprobar flechas, no prohibe el uso simempre que se comprueben y cumplan deformaciones), te ves obligado a emplearlas. ¡Ojo! siempre con un control riguroso.

Bueno, pues yo me refiero a esos casos. Está claro que el ejemplo que puse es descabellado, simplemente era un ejemlo.

Un saludo a todos.

sire83

Post by sire83 » Sat Apr 08, 2006 9:55 am

Pablo, es cierto lo que dices en tu último post, a veces no queda más remedio que hacer vigas planas ...

Claro que se pueden hacer, yo sólo digo que hay que intentar hacerlo con luces razonables, aunque no se esté dentro del artículo que mencionas ... en ese caso se comprobaría la flecha, se corregiría mediante armadura y ya está ... El problema es cuando por mucho hierro o mucho ancho que le metas a la viga, no hay forma de que te entre ... y pasa con cierta frecuencia ...

Bueno, otra solución que yo he utilizado alguna vez es peraltar la viga (descolgarla hacia arriba). Puedes ganar 4 ó 5 cm, dependiendo del solado, pues te metes en él claro, pero si éste tiene espesor suficiente, luego todo queda tapado y no habría mayor problema.

Aunque parezca poca cosa, incrementar el canto en esos pocos cm, muchas veces arregla todos los problemas de flecha, pues el canto va al cubo en la inercia de la sección ...

Saludos

Sire

PabloAvalon

Post by PabloAvalon » Sat Apr 08, 2006 9:55 am

Pues la verdad es que ese es un método cojonudo para arreglar algunas vigas.

tomo nota.

Gracias y saludos,

Pablo.

beltrami

Post by beltrami » Sat Apr 08, 2006 9:56 am

Comentarios varios desde mi ignorancia,

El tema de las vigas peraltadas o invertidas es una solución estupenda sobre todo para cubiertas. Ahí sí que podéis meter canto sin cortaros. Total, para poner un palomero encima...

Con respecto a los positivos de viguetas en apoyo, como bien se ha dicho (gracias por iluminarnos, Saraay), no reflejan un error del programa, sino un defecto en el diseño. Pensad que Cype hace un cálculo estrictamente lineal (como casi todos los programas, por otro lado), lo cual quiere decir que las acciones se superponen. Bien, ahora pensemos en el ejemplo inicial y en las fases por las que pasa:

- construimos el forjado y lo dejamos para que aguante su peso propio (del orden de un 25% de la carga total, y además perfectamente uniforme). La viga es capaz de soportar su peso propio y el transmitido por las viguetas sin problemas. Bien, las viguetas desarrollan su momento negativo.

- Solamos, tabicamos y tiramos para arriba. Puede ser que la aplicación de esta carga suponga el descenso de la viga, de forma evidentemente no uniforme. Para los que habéis visto algo de puentes, hay un método muy empleado para reducir el negativo sobre pila que consiste precisamente en el "descenso de apoyos". Bueno, pues eso es lo que estamos haciendo precisamente. Las viguetas "deberían" tener más momento negativo, si sólo fuera por la carga, pero el descenso de la viga impide que el negativo crezca (de hecho, si os planteáis la matriz de rigidez de una viga aislada, podréis ver qué poco descenso es necesario para anular el momento del extremo, algo así como pl^2/6EI, si mal no recuerdo)

A partir de que el descenso de la viga empieza a afectar seriamente al negativo de la vigueta, el modelo de cálculo de CYPE, y el de los demás programas al uso lo mismo, no es válido, puesto que se produce una transmisión de esfuerzos:
- Por cortante, viga-vigueta,
- Por flexión transversal en capa de compresión, entre viguetas
- Por flexión longitudinal, entre viga y viguetas en las zonas menos flectadas.

Para el que quiera entretenerse, que meta un modelito de tipo lámina en cualquier programa de elementos finitos y que mire, que verá qué curioso...

En fin, volviendo al principio, que lo que nos dice ese insultante rojo en las viguetas es que quizá deberíamos pasar un ratillo más mirando el plano con el rotulador en la mano, antes de pinchar en Introducir Viga...

Con respecto al tema de las flechas, abro ahora mismo otro tema, para no extenderme mucho.

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