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08_CÁLCULO Y RESULTADOS - Contenido educativo
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Curso de Cype 3D / Nuevo Metal 3D
Buenas tardes, bienvenidos a otro vídeo de Cipe.
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En este en concreto vamos a trabajar el cálculo e interpretación de resultados del modelo.
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Ya hemos construido la geometría, hemos introducido las cargas, hemos introducido la definición de barras.
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Lo que nos queda es ver si esas barras cumplen, no cumplen, cuánto tienen que medir, son seguras, cuánto se mueve la estructura...
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Es decir, si cumple todas esas condiciones que ya conocéis de seguridad de uso de una estructura.
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Así que para ello lo primero que tenemos que hacer es irnos a Cálculo, Calcular.
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Veis que nos aparecen varias opciones.
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La primera es no dimensionar perfiles. La segunda dimensionamiento rápido y la tercera dimensionamiento óptimo. Tanto la opción dimensionamiento rápido como dimensionamiento óptimo ralentizan muchísimo el cálculo. Muchísimo. Pasa de calcularse en unos segundos a tardar horas. A cambio os da el tamaño de cada perfil. Problema secundario.
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Este dimensionamiento va a asignar a cada tramo de perfil, a cada trocito de barra, una dimensión óptima en muchas ocasiones,
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que evidentemente no lo vais a construir así.
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Por eso yo en general os recomiendo que no dimensionéis perfiles, pero que sí que comprobéis las barras.
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De esa manera, a mano, veremos ahora después cómo, vamos corrigiendo para que nos cumpla toda la estructura.
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No hacemos un cálculo iterativo, es mucho más rápido y tenemos un absoluto control de la estructura.
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Por otra parte, yo os recomiendo que no consideréis la dimensión finita de los nudos.
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Es verdad que tiene su interés sobre todo en el último cálculo y la última comprobación, pero ralentiza de nuevo el cálculo, así que yo en general trabajaría con un solo no dimensionar perfiles y comprobar las barras hasta que toda la estructura esté completamente cerrada y haría un último cálculo considerando la dimensión finita de los nudos para comprobar que no nos van a dar problemas en dichos nudos.
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Le damos a aceptar, nos aparece este aviso, lo obviamos, le damos a aceptar y como veis nos está calculando ahora mismo la estructura. Tardará unos segundinchis.
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Como veis ahora que se ha acabado el cálculo nos aparece este informe final que no dice nada de interés así que lo cerramos y empezamos a ver las opciones de resultados.
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Como veis ahora en cálculo, el desplegable ya sí que tiene elementos que podemos comprobar. Antes estaba en gris todo y ahora sí que podemos ver cosas. Desplazamientos tiene poco interés y no lo vamos a utilizar. En reacciones nos aparece este desplegable y lo que nos va a dar son las cargas que nos llegan a las cimentaciones.
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Podéis ver tanto la combinación seleccionada, ahora hablaremos de ella, como las que llegan para asegurar un equilibrio en cimentación, es decir, cuáles son las cargas que nos llegan a la cimentación, como la combinación de tensiones sobre el terreno.
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Estas últimas dos la diferencia es sutil entre ambas, la verdad. Yo siempre que trabajo con zapatas trabajo con las combinaciones de equilibrio de cimentación, la de tensiones sobre el terreno no la uso nunca y no la suelo usar para nada más.
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Combinación seleccionada sí que tiene un interés, que es ver cuánta carga nos baja por cada pilar.
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Veremos otras maneras de saberlo, pero bueno, está bien conocerlo a través de estas reacciones.
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Aquí os dice qué tipo de combinación queréis saber.
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Os explico la idea de combinación.
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Básicamente, recordéis que tenemos varios tipos de carga, peso propio, carga muerta, sobrecarga de uso, nieve, viento...
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No nos interesa saber cómo se comportan las estructuras bajo cada uno de los tipos,
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sino cómo se comportan las estructuras cuando se están dando varios de ellos a la vez.
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Es decir, nos interesa que la estructura se comporte correctamente cuando está soportando a sí misma, está soportando los acabados, tiene a la gente funcionando y tiene nieve porque ha nevado ese día.
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Es cuando necesitamos saber que es segura, no sólo cuando sólo hay nieve o sólo hay uso o sólo hay... no sé si se entiende la idea.
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Aparece un gran desplegable que no tiene mucho interés porque es un lío. Básicamente la diferencia es de acuerdo con qué normativa calcularíais las combinaciones.
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Yo en general os recomiendo que para considerarlas del código técnico os vayáis a desplazamientos
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y veis aquí todas las posibles combinaciones de qué carga con qué carga se suman
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y por lo tanto qué esfuerzos con qué esfuerzos se suman.
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Eso es porque se hace una cosa que se llama análisis elástico y lineal.
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No vamos a entrar en ello, pero bueno.
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Que si queréis ver los esfuerzos, lo suyo es irse a desplazamientos y elegir el combo que más rabia os dé.
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Lo normal es ver los combos que consideran todas las sobrecargas de uso, la carga muerta y además el viento y la nieve.
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Por ejemplo, este de aquí.
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Ahora, fijaos que no nos ha parecido nada, pero si clicamos en una de las reacciones, nos da los valores que tiene dicha reacción.
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Como podéis ver, tiene una reacción en el eje X pequeña, una reacción en el eje Y que lo que compensa es el viento en Y,
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y una reacción en Z, fijaos que en la combinación lo que he elegido es el viento en Y, por eso mi reacción en Y es grande y mi reacción en X es inexistente,
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y una reacción en Z que es la reacción vertical, la fuerza que ejerce el suelo contra el pilar para soportar el peso vertical que le cae.
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Podríamos verlo de varias de ellas a la vez
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Y si queremos dejar de ver una, simplemente volvemos a clicar en ella
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Por supuesto no hay momentos porque he metido una articulación
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Y la articulación por definición no coge momentos
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No coge esfuerzos flectores
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Vale, ¿qué más cosas podemos ver?
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En cálculo, empresillados, si tuviésemos pilares empresillados
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Los habréis visto en construcción
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No tenemos, con lo cual no tiene mucho sentido trabajarlo
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Sismo dinámico, por si tenéis terremotos, pero no vamos a entrar a ello
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esfuerzos, es la otra
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el otro gran paquete de cosas interesantes
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podéis ver leyes o envolventes
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no voy a entrar en la diferencia y en principio no uséis
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envolventes, usad solo leyes
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aquí tenemos todos los tipos de esfuerzos
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que puede tener la barra, axiles
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compresión o tracción, cortantes y
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cortantes zeta, torsiones, momentos y
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momentos zetas, deformadas
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y flechas, la deformada es la suma
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de todas las flechas, para cada punto
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no voy a entrar tampoco en eso porque la deformada
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la vamos a ver de otra manera que es mucho más cómoda
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y os lo explicaré en ese
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en ese otro desplegable, aquí que nos interesa, fundamentalmente el axil de compresión y tracción, el cortante Z, que es el cortante vertical de la barra,
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el otro es el que tendría la barra en horizontal, así que no lo uséis para nada, olvidaos de él, y el momento I, que es el momento flector que estáis viendo en los cálculos manuales,
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El momento en Z sería el momento lateral, de nuevo no vamos a entrar en él. Por lo tanto, lo que os interesa son axil, cortante Z y momento N. Estos son los tres tipos de esfuerzos. Los dejo aquí señalados para que los tengáis en cuenta.
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Aquí abajo, de nuevo, elegiríamos el tipo de combinación que queremos, que serán las de desplazamiento, es decir, las del código técnico, y bajo qué combinación de esfuerzos querríamos ver nuestros esfuerzos.
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¿Veis que nos van apareciendo distintos diagramas?
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Voy a apagar porque lo suyo es que los veáis uno a uno
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Si ponéis todos, como veis, se transforma esto en un caos
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Si dejo solo los axiles, como veis, fundamentalmente los tenemos en los pilares
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Si queréis ver sus valores, tenéis que ir aquí a ver valores máximos y mínimos
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Y cuando os acercáis a una barra, os da el valor máximo y mínimo
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Y la cota local, la cota de la barra
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A qué distancia del principio de la barra se encuentran esos valores
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¿Veis? Menos 46 y menos 44
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Como tienen un menos delante, significan compresión
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Si tienen un más delante, significan tracción.
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Compresión, compresión, compresión, bueno.
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Veis que en principio los elementos fundamentalmente comprimidos son los pilares.
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El resto de barras pueden tener algunas compresiones pequeñitas, pero son absolutamente despreciables.
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Si le damos a cortante Z, tenemos los distintos valores que va teniendo cada barra.
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Como veis, los cortantes se dan fundamentalmente en las barras verticales.
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Esto ya lo sabéis de los cálculos que habéis estado viendo.
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Fijaos, muy interesante que como aquí tiene una carga uniformemente distribuida
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Que es el peso de la fachada
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Nos da diagramas de triangulito como los que hemos visto en clase
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Mientras que aquí como las viguetas van metiéndole cargas puntuales a esta viga principal
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Le van entrando, fijaos, en tramos rectos
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Si queréis ver el valor, pues simplemente al ir pasando por encima
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Os va dando dicho valor
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Y la otra opción interesante, como digo, son los momentos en
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Si no os gusta la escala, fijaos que se están viendo enorme
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La podemos cambiar aquí
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¿Veis que tiene una escala de 1? Pues lo ponemos en 0,5.
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Enter.
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¿Habéis visto? Ya se me dibujan más pequeñitos.
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Fijaos que aquí me ha cogido algo de momento los pilares, aquí tiene un pequeño empotramiento.
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Bueno, aquí tendríais el diagrama de momentos flectores de ese pórtico.
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¿Lo veis?
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Así creo que se ve un poco mejor.
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Con sus valores máximos y mínimos en cada uno de los puntos.
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Fijaos que como cada tramo tiene un máximo y un mínimo, el máximo global de toda la barra lo tendréis que ver
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fijándose en la forma del diagrama y buscando el tramo que tiene ese momento máximo, ¿vale?
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Esto con respecto a los esfuerzos en barras.
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Otra opción que nos permite el cálculo es ir a ver una deformada global, la tenemos aquí,
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deformada de isovalores en ventana activa.
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Nos abre esta especie de estructura tridimensional, probablemente a vosotros os saldrá así,
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como hipótesis en el tipo de combinación y peso propio,
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recordad que las deformadas, flechas, esfuerzos, las queremos ver en combinaciones de varios tipos de carga a la vez.
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Así que nos iríamos a desplazamientos, ya sabéis que eso tiene que ver con que hagamos cálculos del código técnico, y elegimos las distintas combinaciones que nos interesen.
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Fijaos que para cada una me está dando una deformada. ¿Dónde vemos cuánto se mueve? Lo vemos aquí abajo. Fijaos que me está dando una escala de valores en función de los colores.
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De esa manera esta barrita de aquí roja está bajando 103,71 milímetros, 10,37 centímetros eso es, que es una salvajada. La deformada a diferencia de la flecha, recordad que la flecha es el descenso relativo entre dos puntos, es decir, si vemos esta viga en alzado, su flecha va a ser lo que haya bajado este punto central respecto de este apoyo y respecto de este apoyo.
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La deformada tiene en cuenta cuánto han bajado además los apoyos
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Es el movimiento global y real de la estructura
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Por eso tiene tantísimo interés
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Ojo, las deformadas suelen ser mayores que las flechas
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Por eso necesitamos comprobar la flecha
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Como vimos en barras
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Cuando vimos en definición de elementos de barras
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Por eso le ponemos unas limitaciones de flecha
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Y además tenemos que controlar que la estructura no se mueva demasiado
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No deforme excesivamente
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De hecho si os fijáis, si nos vamos a viento en I
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Se nos está tumbando
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23 centímetros, claramente
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no es admisible, no voy a entrar en cuáles son los límites
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pero claramente
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23 centímetros no es admisible, ¿qué podemos
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hacer para resolver esto? pues colocar también
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arriostramiento en este paño
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de atrás, para evitar que se nos mueva
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en horizontal, ¿vale? así que
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fijaos, lo vamos a hacer luego, vamos a terminar
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de revisar toda la estructura, todas las opciones
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y luego lo que hacemos es que corregiremos esto y veréis
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la diferencia de deformado y la diferencia de esfuerzos
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que se producen cuando vamos corrigiendo
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elementos a partir de esta
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interfaz. Cerraríamos
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y ahora lo que queremos
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ver es el resto de opciones
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que nos quedan. Nos quedan dos opciones interesantes.
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Fundamentalmente, comprobar elementos y comprobaciones
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ELU. Son dos variantes de la misma
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cosa. Comprobar elementos
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es el autocheck.
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Le clicamos, le damos a aceptar y fijaos,
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nos coloca en verde las barras que están cumpliendo,
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las barras que son seguras, a resistencia
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y al límite de flecha que le impusimos.
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¿Veis que nos aparece un aprovechamiento
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de resistencia 81% y aprovechamiento
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de flecha 22,05%?
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Eso quiere decir que respecto al límite de flecha que le impusimos, nuestra sección solo ha gastado un 22% de ella, nuestro perfil IPE está trabajando el 22% de su capacidad para corregir esa flecha.
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Y que para la resistencia, para no romperse, la combinación de esfuerzos axiles, cortantes y momentos supone que ha agotado el 81% de su resistencia.
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Recordad el concepto de resistencia, que es tensión segura por área
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En el caso de momentos es por módulo resistente
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Pero bueno, digamos que es la capacidad de no romperse que tiene la viga
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Entonces hemos gastado el 81% de la capacidad de no romperse que tiene
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Que está muy bien, porque estamos aprovechándola casi al completo sin que se llegue a romper
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Si nos vamos a alguna de las barras rojas, veis
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Esta nos dice que el aprovechamiento de flecha está perfecto, hay 15%
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Pero que el aprovechamiento de resistencia es del 104,8%
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Está por encima del 100%, estamos rompiendo la barra
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Nos falta un 5% más de resistencia, ¿no? Porque el 100% sería agotarla completamente, el 104% es que necesitamos ese poquito más, ese 4% más para que resista.
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Y si nos vamos, por ejemplo, a esta barra de aquí, fijaos que el aprovechamiento de resistencia está fabuloso, un 39,65%, pero nos dice que el aprovechamiento de flecha no es admisible, que es un 122%, que la flecha es excesiva para la estructura.
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En cuanto en un 22%
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A esta amiga le falta un 22%
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De capacidad de no deformarse
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Así que es muy sencillo
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¿Cómo las corregimos?
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Si clicáis justo encima
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Os hace una comprobación y os aparece
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En verdecito el primer perfil que sí que os valdría
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Si le dais a aceptar
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Os va a corregir todas las barras agrupadas con esta
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Recordad que los zunchos los metimos en un grupo
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Uy, que se me cala
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Aquí lo tenéis
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Ha corregido y ahora todos los zunchos son
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UPN es 260 y os vuelve a dar sus aprovechamientos con este nuevo perfil. Ojo, a cambio, fijaos
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que como hemos cambiado el perfil, ya no vale el cálculo y ya nos deja ver los resultados.
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Tendréis que volver a correrlo para que los resultados sean válidos. Cerramos el mensaje
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de error y si ahora nos vamos al cálculo deformada, yo os aconsejo que siempre miréis
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primero deformada y luego resistencia. Fijaos que mi movimiento horizontal ya es mucho más
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pequeño. ¿Dónde lo está sufriendo? Esta parte
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que no está reostrada.
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¿Qué podríais hacer? Pues hay diversas estrategias, como
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por ejemplo, colocar aquí un tirante que rigidice
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esto, transformarlo en una cercha...
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En fin, no vamos a entrar a ellas. Es interesante
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que veáis que nuestra deformada ha pasado de 28 cm
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a 14,7 cm.
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Sigue siendo excesiva, pero bueno,
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es la mitad.
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Por otra parte, si le damos a escape
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para salir de aquí, clicamos...
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Bueno, le damos a cerrar, disculpadme.
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Le damos al de autocheck.
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Como veis, muchas de las barras que antes no me cumplían
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Ahora sí me están cumpliendo
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Y los arriostramientos están sufriendo excesivamente
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Pues bueno, los vamos corrigiendo
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Y fijaos que dentro de la misma familia de perfiles
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Pues me ofrece los que sí que cumplen
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Podría poner el 80.5
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Pero como ya os comenté en la parte de barras
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Raro es encontrar perfiles o tubos
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Cuyo espesor de pared es 5 cm
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Es mucho más razonable o usual ir al 103
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Le daríamos a aceptar
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Fijaos que no es suficiente para todas las barras
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Bueno, vamos al 104 que sí que nos lo van a servir.
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Fijaos que sigue teniendo problemas de resistencia.
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Vamos encontrando con que corregimos determinados tubos y aún así dan problemas.
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Subimos más el perfil.
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Pues, por ejemplo, nos va a tocar irnos a un perfil bastante gordo.
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¿Por qué las barras anteriores estaban cumpliendo tan bien y estas barras están cumpliendo tan mal?
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Fundamentalmente porque como su longitud es mayor, sus problemas de pandeo son mayores.
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Bueno, pues nos podríamos ir a un 165
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Le daríamos a aceptar
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Y nuestro tubo estaría cumpliendo
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Este IP270 no nos cumple
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Pues tendríamos que saltar a un IP300
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Vamos cambiando los perfiles hasta conseguir que nos cumpla
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Esta barra también se tiene que ir a un IP270
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Bueno, en realidad como es una viga igual que la de enfrente
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A un A300
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Los redondos del 12 no nos cumplen
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Pues habrá que saltar a un redondo de
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No existe el redondo del 17 ni del 18
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Mucho ojo con esto
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Existen los redondos del 10, del 12, del 16 y del 20
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pues saltamos a redondos de monte
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le damos a aceptar
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se nos queda un poco calado, le está costando el cambio
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no sé muy bien por qué
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y finalmente corregimos estas últimas vigas
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que siguen teniendo un pequeño problema
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de flecha
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la subimos a IP de 360
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con la cartela
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y tenemos aquí todavía un pequeño problema del pilar
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ya se nos ha corregido esta viga
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sigue teniendo un pequeño problema
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de aprovechamiento de flecha
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pero bueno, como es pequeño de momento lo vamos a dejar
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y los pilares nos siguen dando un pequeño problema
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pues lo subimos a H de 180, que es bastante más razonable porque la verdad es que van un poco cortos para las medidas que tienen, y volvemos a recalcular.
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Esto es un proceso iterativo hasta que nuestra estructura cumpla resistencia y tenga unas deformadas razonables, es decir, no tenga unas flechas excesivas.
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Fijaos cómo el problema que teníamos antes en las correas se ha resuelto. Antes estas viguetillas pequeñas de aquí abajo tenían graves problemas de resistencia y de flecha,
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y en el momento en el que le hemos metido el arrastramiento
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como ese paño ha dejado de tener que trabajar para corregir los vientos
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solo trabaja con la flexión pura de sus cargas
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pues ha dejado de estar en rojo, ha dejado de dar problema.
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Ya se nos ha calculado, cerraríamos, comprobaríamos
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y veríamos que toda nuestra estructura ya está cumpliendo y está en verde.
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Y el último elemento del desplegable de cálculo
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e interpretación de resultados que tiene interés es comprobaciones ELU.
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Comprobaciones ELU lo que hace es desarrollar este colorcito verde
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este cumplimiento
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al seleccionar una barra, si seleccionamos por ejemplo
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esta barra, os va a aparecer un desplegable
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diciéndoos todas y cada uno
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de las normas que cumple, todas y cada una
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de las comprobaciones que tiene que cumplir el programa
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y por qué lo cumple
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y qué comprobaciones ha hecho
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con lo cual bueno, pues por si que tenéis una
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cosa que os está fallando recurrentemente, saber
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a qué os está fallando y cómo os está fallando
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o para aseguraros
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que todo está correctamente, aunque ya os digo que el autocheck
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funciona fabulosamente
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esta ha sido la revisión general de interpretación de resultados
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y cálculos iterativos de CIP
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todo el paquete de cálculo
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en el próximo vídeo lo que veremos es la exportación de resultados
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de listados de obra
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para las memorias
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y para los anejos
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de cualquier documentación que tengáis que presentar
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con respecto a vuestra estructura
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muchas gracias
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- Diseño, Fabricación, Mecánica, Tecnología Industrial
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- Segundo Curso
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- Rodrigo B.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
- Visualizaciones:
- 3
- Fecha:
- 7 de febrero de 2025 - 12:46
- Visibilidad:
- Público
- Duración:
- 17′ 32″
- Relación de aspecto:
- 1.85:1
- Resolución:
- 1920x1040 píxeles
- Tamaño:
- 99.54 MBytes
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