CYPECAD es un programa concebido específicamente para realizar el cálculo y dimensionamiento de estructuras de hormigón armado, metálicas y de madera, sometidas a acciones horizontales y verticales, para viviendas, edificios y proyectos de obra civil.

Metal 3D es un programa genérico pensado para realizar el cálculo de cualquier tipo de estructura de barras de madera, de acero, hormigón o cualquier material.

Por tanto, las discretizaciones que realizan CYPECAD y Metal 3D presentan diferentes matices:

• CYPECAD considera el tamaño finito de los nudos y la deformación plana dentro de estos, y Metal 3D no. El efecto de estas consideraciones puede observarse en CYPECAD en el dibujo redondeado de la ley de momentos flectores dentro del apoyo, hasta que se anula en el borde exterior de este. Por tanto, en un pórtico cuyos soportes tienen una dimensión de 0.30 m en el plano del pórtico, dichas consideraciones provocan resultados diferentes en CYPECAD y en Metal 3D.
• CYPECAD considera también la indeformabilidad o diafragma rígido en la planta donde se coloca la viga. Es decir, la viga no puede alargarse ni acortarse en su plano horizontal. Metal 3D no considera este efecto de indeformabilidad.

No obstante, cambiando algunas opciones de CYPECAD e introduciendo en Metal 3D algún elemento para simular los condicionantes de CYPECAD, es posible conseguir que un pórtico de hormigón de un vano ofrezca los mismos resultados en ambos programas.

Como ejemplo se puede calcular el siguiente pórtico:

Se va a introducir el mismo pórtico dos veces en una obra (uno a la derecha y otro a la izquierda), tanto en CYPECAD como en Metal 3D.

• En Metal 3D, el pórtico de la izquierda se introduce de modo que su cálculo simule el funcionamiento de CYPECAD.
• En CYPECAD el pórtico de la derecha se introduce de modo que su cálculo simule el funcionamiento de Metal 3D.

Además, se han de ajustar algunas opciones de vigas y pilares en CYPECAD para poder comparar los resultados que ofrecen ambos programas:

• Coeficiente de redistribución de negativos en vigas, se pone 0 (por defecto es 0.15).
• Coeficiente de rigidez axil, se pone 1 (por defecto es 2).
• Coeficiente de empotramiento en cabeza de pilar en su último tramo se pone 1 (por defecto es 0.3).

En CYPECAD el pórtico de la izquierda se introduce del modo normal (dos pilares y una viga sin forjado, lo que implica considerar la indeformabilidad de planta, es decir 3 grados de libertad) y en el pórtico de la derecha la viga se introduce como una viga inclinada, pero que empieza y termina en el mismo nivel. Las vigas inclinadas no son indeformables en ningún plano y con ella tampoco se considera el tamaño finito de los nudos (simulación del cálculo realizado por Metal 3D, viga con 6 grados de libertad).

En Metal 3D, simularemos para el pórtico de la izquierda el tamaño del nudo con el pilar creando una pequeña biela inclinada a 0.15 m del eje (mitad de pilar de 0.30 m) con una barra rígida. En el dintel, entre los nudos extremos establecemos ligaduras en la dirección X, que es la dirección de la directriz de la barra, de manera que se simule el diafragma rígido. Las ligaduras de los nudos extremos del dintel hacen que tengan el mismo desplazamiento en la dirección X y puesto que este ejemplo es simétrico, es como si no se moviesen los nudos.

Presentamos a continuación los resultados del ejemplo citado. Al comparar ambos programas podemos observar que, gracias a las acciones realizadas, los resultados son idénticos.

Conclusión

Como puede observarse, los resultados que se obtienen en ambos programas son idénticos, lo cual nos permite aseverar que, con las hipótesis adoptadas e introduciendo el modelo adecuado, los dos programas ofrecen los mismos resultados.