Uniones. ¿Por qué Nuevo Metal 3D no dimensiona una unión?

Los tipos de uniones que Nuevo Metal 3D puede dimensionar están indicados en las novedades de Nuevo Metal 3D de nuestra página web, en el Manual de Novedades de la versión 2008.1 (apartado 2.2.1) o en la Memoria de cálculo de Nuevo Metal 3D (apartado 1.12.1). Cualquier otra tipología de unión que no se especifique en los sitios indicados no será dimensionada por Nuevo Metal 3D. En posteriores versiones o revisiones de la versión 2008.1, se aumentará el número de tipos de uniones que resuelva el programa.

Es posible que el programa no dimensione alguna unión que pertenezca a uno de los tipos implementados en el programa. Las razones por las que esto es así se exponen en el Manual de Novedades de la versión 2008.1 (apartado 2.2.4) o en la Memoria de cálculo de Nuevo Metal 3D (apartado 1.12.4).

Además, a partir de la versión 2008.1.d, el programa ofrece información sobre las causas que han impedido el dimensionamiento de una unión, cuyos elementos tienen una geometría y vinculaciones en el nudo que la hacen pertenecer a alguno de los tipos de uniones reconocidas por el programa. Esta información aparece cuando el cursor se posiciona en el nudo tras seleccionar la opción Consultar del menú Uniones.

De cualquier modo, a continuación se exponen las soluciones para que el programa dimensione algunos casos particulares de uniones que no son resueltas por el programa bajo determinadas circunstancias, aun cumpliendo los condicionantes expuestos en las referencias de los manuales  Novedades y Memoria de cálculo arriba indicadas.

En algunas de estas soluciones se indica la revisión de la versión del programa donde no existe el problema. Recuerde que puede actualizarse gratuitamente a cualquiera de las revisiones correspondientes a su versión en el Área de Descarga de nuestra página web. Por ejemplo, si usted tiene instalada la versión 2008.1.a, podrá actualizarse gratuitamente a la versión 2008.1.d, o cualquier otra que tenga una letra diferente. No obstante, no podrá actualizar gratuitamente su versión 2008.1.x a una futura versión 2008.2.x, 2009.1.x, etc. Si no sabe cómo identificar la versión de los programas que está utilizando consulte ¿Cómo puedo saber cuál es la versión que estoy utilizando de los programas de CYPE Ingenieros?

  • El perfil que el programa ha dimensionado para el pilar es de menor sección que el de la viga (IPE 180 e IPE 200, por ejemplo).

La transmisión de tensiones en las alas, correspondientes a los esfuerzos actuantes en la viga, se encuentran con una reducción brusca del ancho del ala en la transición viga pilar, aunque existan rigidizadores (que serían del ancho del ala del pilar). En este caso, deberíamos comprobar la viga en el plano de contacto o cara del pilar con un ancho de ala menor. Esta comprobación no la hace el programa.

Además, resulta en principio chocante que una viga de un pórtico sea mayor que el pilar, estando los dos elementos formados por el mismo tipo de perfil. Es muy probable que en la obra les resulte extraño y se realice una consulta al proyectista.

La solución fácil y rápida es aumentar el perfil del pilar hasta igualar al de la viga y volver a calcular sin dimensionar perfiles, y activando el campo “Calcular uniones o calculándolas desde la opción correspondiente del menú Uniones.

  • El perfil secundario entre pórticos que acomete perpendicularmente al nudo del pórtico principal entre pilar y dintel parece que cabe justo en el espacio disponible entre las alas del pilar y los rigidizadores. Aun así, el programa no dimensiona la unión.

Hay que tener en cuenta que los perfiles laminados tienen un radio de curvatura entre ala y alma, lo cual reduce el ancho efectivo disponible para el perfil que se entesta en el nudo. Si este es el caso habría que limar las esquinas del perfil que acomete o quedaría separado del alma, lo cual impediría realizar una soldadura correcta.

La solución más efectiva es reducir el perfil o su tipo para que tenga alas de menor ancho; por ejemplo, si se ha puesto HEB, cambiar a IPE.

  • Tengo pórticos a dos aguas y no me dimensiona la unión de las cumbreras, a pesar de que me sale el mismo perfil en ambos dinteles.

Si la versión que tiene instalada es la 2008.1.a, 2008.1.b ó 2008.1.c, un pórtico a dos aguas tiene que ser totalmente simétrico para que Nuevo Metal 3D pueda dimensionar la unión de las cumbreras, es decir, ambas semi-luces deben ser iguales. A veces, el usuario define cotas ligeramente diferentes a cada lado, simplemente, por un error en la introducción de datos, por ejemplo, 5.15 a un lado y 5.16 al otro. En este caso la solución es sencilla: se igualan y queda resuelto el problema.

También puede suceder que se tenga una viga secundaria de cumbrera entre pórticos. Como la unión de los dinteles lleva una chapa intermedia, la viga secundaria chocaría, en este caso, con dicha chapa y el programa en las versiones 2008.1.a, 2008.1.b y 2008.1.c no resuelve ese tipo de unión. La solución es duplicar perfiles a ambos lados, aun cuando no sea lo habitual. Esto es necesario en el vano donde hay arriostramientos mediante tirantes; en el resto es preferible no poner nada y confiar este efecto a las correas que no se han puesto en el modelo, pero que se pondrán cuando se ejecute la estructura.

No obstante, le recomendamos que se actualice a la última revisión de la versión 2008.1 en el Área de descarga (es gratuito para todos aquellos usuarios que dispongan de cualquier versión 2008.1), ya que, a partir de la versión 2008.1.d, estos dos casos están resueltos:

    • Se admiten pendientes diferentes para ambas vigas, siempre y cuando sus alas se enfrenten parcialmente en la chapa divisoria.
    • Si al nudo llegan una o dos barras que se articulan a él, y son perpendiculares al plano de unión definido por las vigas, las barras articuladas no se tienen en cuenta para el dimensionamiento de la unión.
  • Las opciones del menú uniones aparecen desactivadas y no se puede dimensionar ninguna unión.

Si la versión que tiene instalada es la 2008.1.a, 2008.1.b ó 2008.1.c, revise las normas seleccionadas. Recuerde que en estas versiones el módulo Uniones calcula uniones soldadas de perfiles “doble T” para la norma CTE.DB SE-A. Incluso la norma de hormigón seleccionada debe ser la EHE-CTE, ya que el módulo Uniones también dimensiona placas de anclaje.

No obstante, le recomendamos que se actualice a la última revisión de la versión 2008.1 en el Área de descarga (es gratuito para todos aquellos usuarios que dispongan de cualquier versión 2008.1), ya que a partir de la versión 2008.1.d, para que el programa dimensione uniones, no es necesario que la norma de hormigón seleccionada sea la correspondiente a una de las implementadas para el módulo de uniones (CTE.DB SE-A o Eurocódigo 3). Si no lo es, el módulo de uniones no dimensiona las placas de anclaje pero sí el resto de uniones. En cualquier caso, las placas de anclaje pueden ser dimensionadas por el programa con las opciones del menú Placas de anclaje (si su licencia dispone de permisos para utilizar el módulo Placas de anclaje), salvo que en este caso no se dimensionan los cordones de soldadura.
  • El programa no dimensiona las uniones que aparentemente debería resolver, a pesar de que he introducido una estructura cuyos nudos son los que el programa puede calcular.

Es probable que tenga piezas formadas por varios tramos de barras. Revise las piezas y, si es así, elimínelas, de modo que cada barra sea una sola pieza (menú Barra > Crear piezas).

También es posible que sea necesario articular los extremos de las vigas secundarias que llegan a los nudos de pórticos principales, o la cabeza de pilares intermedios en los pórticos frontales al dintel. Además, tenga en cuenta que empotrar las vigas secundarias al alma de los perfiles “doble T” de los pórticos principales puede ocasionar esfuerzos que sobredimensionen el pórtico.

  • No se dimensionan los nudos de la unión pilar-dintel de los pórticos principales en sus extremos.

Si no hay ninguna razón como las anteriormente expuestas, es muy probable que sea debido a la comprobación del esfuerzo cortante de nudo en el alma del pilar (ver punto 8.8.6.4, 8.8.6.5 y 8.8.6.6 del CTE DB SE-A). El programa refuerza con una chapa hasta el límite indicado en la norma y, cuando se supera, no dimensiona la unión.

La solución está en colocar una cartela en el dintel si no la tuviese. También se puede aumentar el pilar, la viga o ambos. Fuera del programa y de forma manual, se podría buscar soluciones mediante chapas diagonales o transversales de rigidización, que no se han considerado de momento ya que impiden que acometan perfiles transversales al nudo.

  • El programa coloca un círculo en color verde alrededor de un nudo, lo que indica que ha dimensionado la unión. Sin embargo, cuando selecciono el nudo, no aparecen los detalles de todas las uniones de las barras que llegan al nudo.

Un nudo puede tener varias uniones. Por ejemplo, el nudo donde confluyen el pilar extremo de un pórtico, el dintel y los tirantes que conforman las cruces de arriostramiento tiene varias uniones (tirantes con pilar o dintel, y  pilar con dintel).

En las versiones 2008.1.a, 2008.1.b y 2008.1.c, tras seleccionar la opción Consultar del menú Uniones, el programa coloca un círculo verde en el nudo si alguna de las uniones del nudo ha sido dimensionada.

A partir de la versión 2008.1.d, tras seleccionar la opción Consultar del menú Uniones, los círculos sobre los nudos que aparecen en pantalla se muestran en tres colores, con el siguiente significado:

  • Verde: Todas las uniones del nudo han sido dimensionadas.
  • Naranja: Se han dimensionado algunas de las uniones del nudo.
  • Rojo: No se ha podido dimensionar ninguna de las uniones del nudo.
  • No se dimensiona una unión que tiene un perfil de pequeña sección.

Según los condicionantes que aplica el CTE DB SE-A relativos a la longitud mínima efectiva del cordón de soldadura, es posible que no se puedan soldar algunos de los primeros perfiles de la una serie (IPE-80, por ejemplo).

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