CARACTERÍSTICAS
El package de cálculo estructural CDSWin (Computer Design of Structures) es un eficaz instrumento de cálculo que permite efectuar, con esquematización totalmente tridimensional, el análisis de una estructura cualquiera por medio de las más sofisticadas técnicas f.e.m. (Finite Element Method). El análisis estructural se puede desarrollar sea en régimen elástico, aprovechando la hipótesis de vínculos constitutivos indefinidamente lineares, sea considerando también los efectos de no linealidad geométrica (efecto P-Delta) y no linealidad del material debida a elementos reactantes sólo de tracción o sólo de compressión. El cálculo prevee la posibilidad de elección entre análisis sísmico estático y dinámico. Es posible efectuar el análisis sísmico también en el caso de estructuras desprovistas de pisos rígidos (Análisis sísmico nodal). La estructura se puede constituir por barras metálicas, en hormigón armado, en madera u otro material (a elección del usuario), elementos bidimensionales de conducta losa-placa en h.a., acero, madera u otro material isótropo o ortotropo (a elección del usuario); además puede tener vínculos y geometría de cualquier tipo. Por lo tanto se analizan también estrucuras con arriostramiento, cubiertas a dos aguas, barras inclinadas, placas en elevación y en cimentación (losas), muros verticales o en cada manera inclinados, también perforados, con conducata de losa y/o de losa-placa, axial-simétricas, etc… Es posible decidir el número de los modos que hay que considerar en el análisis dinámico, el número de los sismos y las respectivas direcciones de entrada, el número de las condiciones de carga y las relativas combinaciones de carga. Las barras que convergen en un mismo nodo pueden tener vínculos diferenciados (también elásticos) haciendo así que las situaciones recurrentes en la carpintería metálica se puedan esquematizar fácilmente. El programa de cálculo determinalas características de la solicitación y efectúa todas las verificaciones de resistencia (de flexión o flexo-compresión, torsión y corte sea de las tensiones admisibles como de los estados límite últimos y de servicio o según las especificaciones de los EUROCÓDIGOS 2 y 3), por las barras en h.a., por las barras metálicas, aquéllas en madera y por los elementos bidimensionales en h.a.. El package, además, tiene en cuenta la deformabilidad a esfuerzo cortante de las barras y la presencia de eventuales trechos iniciales y finales infinitamente rígidos. En particular las excentricidades abastecidas en input para la colocación de vigas y pilares se consideran de forma automática por parte del módelo de cálculo: se deduce una exacta correspondencia entre el módelo gráfico de la estructura y el esquema estático analizado. Es posible insertar cimentaciones en más niveles (con vigas de cimentación, encepados y zapatas, cimentación directa mediante losa y losas sobre pilotes) considerando también la interacción cimentación-estructura. El input está constituido por un CAD estructural expresamente estudiado y dotado de sofisticadas características de selección dirigida en vídeo de los elementos estructurales (nodos, barras, muros, placas, losas, encepados o zapatas, etc…) que consienten una veloz introducción de la estructura y un fácil control gráfico de los datos abastecidos. El programa ha estado organizado según una estructura modular en ayuda de las distintas exigencias profesionales, permitiendo a cada usuario adquirir sólo los módulos de efectivo interés, realizando así considerables ahorros. Algunas características de CDSWin que hay que notar son las siguientes: - Conexión con interfaz gráfica proyectada según el estándar Windows (ventanas múltiplas, botones, toolbars, menú desplegable etc…). – UNDO REDO multinivel: posibilidad de restablecer la situación precedente a cada comando. – Algoritmos de rendering y líneas escondidas (vistas fotorealistas con sombras) con precisas representación de las compenetraciones entre elementos estructurales. – Procedimiento de animación en rendering de la estructura. – Posibilidad de capturar imágenes del vídeo (por ej. Colormap y deformadas) e importarlas en un documento para compaginar imágenes y texto. – Programa WinCAD, potente y flexible CAD tridimensional realizado por la STS. El ambiente CAD prevee muchas opciones; por las entidades gráficas: punto, línea, arco, círculo, polilínea, 3d bace, bloques, línea punteada; por las modalidades de osnap: centro, fin, perpendicular, intersección, medio, cercano, nodo, etc.; por los instrumentos: serie, copia, espejo, cima, offset, corta, extende, escala, desplaza, gira, etc…CDSWin es el único programa estructural dotado de dos modalidades de input gráfico estudiadas para hacer lo más fácil posible la fase de introducción de los datos en función de la tipología estructural. Tenemos así, junto al clásico input por plantas, particularmente dirigido a la definición de edificios en h.a., también una modalidad de input estudiada por las estructuras con geometrías complejas (por ej. entramados, cerchas espaciales, etc.). Es importante subrayar que los dos tipos de input antes citados se pueden utilizar al mismo tiempo para la definición de una misma estructura. Por ejemplo, en el caso de estructura mixta acero/h.a. se podrá definir la parte en h.a. con el input por plantas y la parte restante en acero con el input espacial. En las páginas siguientes se describen separadamente las dos modalidades de input.
INPUT POR PLANTAS
El input por plantas está articulado en 14 fases :
1. ARCHIVOS;
2. HILOS FIJOS o REFERENCIAS FIJAS;
3 COTAS;
4. PILARES;
5. ENCEPADOS y ZAPATAS.
6. LOSAS/PLACAS
7. VIGAS/MUROS;
8 HORADACIONES MUROS;;
9. COTAS NODOS;
10. CARGAS;
11. VINCULOS;
12. GENERACION FORJADOS;
13. GENERACION X ESPACIAL;
14. DISENO PLANTAS;
Es posible importar en CDSWin un diseño arquitectónico en formato DXF para facilitar el input de los elementos utilizando específicas funciones de snap (intersecciones, etc..) del cual está dotado el programa CDSWin. En esta fase y en las sucesivas están disponibles funciones de copia, cancelación, etc…que permiten la modificación interactiva de los elementos insertados. Después de los hilos fijos, o referencias fijas, se definen las cotas de los pisos y los pilares por cada piso. Fijado un hilo de referencia, los pilares se "insertan" en éste. El centro del pilar puede tener una excentrícidad respecto al hilo en X y Y de alejamientos cualquiera y todo el pilar eventualmente puede también estar girado alrededor del proprio eje. La sección del pilar, así como la de las vigas, puede tener cualquier forma, a partir de la rectangular hasta la T y la circular o mejor poligonal. Todas estas secciones, en la sucesiva fase de cálculo, se verificarán correctamente con rigurosas routines de comprobación a flexo-compresión recta o esviada. Por abajo de cada pilar es posible insertar encepados y zapatas de cimentación, que luego se calcularán y dibujarán en conexión con el programa CDPWin. Por el “motor de cálculo” de CDSWin se genera de forma automática un esquema estático que prevee vínculos elásticos en correspondencia de cada encepado/zapata, esquematizando correctamente la interacción cimentación-estructura. En la fase sucesiva se definen las vigas, ya de cimentación como de elevación. Es posible insertar barras en cada manera inclinadas en planta y en vertical. Otra peculiaridad del programa consta en la posibilidad de asignar excentricidad a las extremidades de la viga respecto a los hilos fijos de referencia: eso permite manejar particulares situaciones de frecuente uso de la práctica técnica, como occurre en la figura a lado. Es posible definir también, siempre en manera gráfica, unos elementos bidimensionales (muros) que permiten esquematizar situaciones recurrentes de muros de contención de los cuales sobresalen los pilares de 1° piso, con o sin aberturas, etc…. con la fase losas/placas se pueden definir elementos bidimensionales horizontales o inclinados que permiten la esquematización de cubiertas a dos aguas inclinada con placa llena, losas de cimentación etc… La combinación de elementos bidimensionales verticales, horizontales e inclinados, permite también el análisis (y la relativa verificación y dibujo armaduras) de estructuras particulares, cuales pueden ser por ejemplo: tanques, bóvedas, cúpulas etc… Los elementos bidimensionales verticales permiten esquematizar también elementos en manpostería y pues, gracias a la interacción con el programa CDMaWin, se pueden resolver estructuras en manpostería o estructuras en que estén presentes en el mismo tiempo ya elementos en manpostería como vigas, pilares y muros en h.a. o acero. La inserción de eventuales aberturas en los muros verticales se vuelve muy fácil gracias al procedimiento adecuado horadación muros que está totalmente asistido por la gráfica. Además es posible insertar y/o modificar vínculos internos y externos (rótulas, carros etc.). El procedimiento cotas nodos permite la modificación de la cota de cada nodo, con automático arrastre de todas las vigas y los pilares conectados. El mismo procedimiento permite obtener fácilmente bóvedas de forma complejas, a partir de una placa horizontal; el programa creará de forma automática la relativa mesh. En una misma cota se prevee la posibilidad de definir dos o más pisos sísmicos diferentes (por ejemplo edificios de torres independientes). Cualquier fase de input está acompañada por posibilidad de "zoom" y "pan" y de elección dinámica del punto de vista. Las cargas previstas en el CDSWin cubren ampliamente todos los de interés en la práctica técnica. Se definen en efecto los siguientes tipos:
1.
Forjados
2.
Voladizos
3.
Tabiques y Cerramientos
4.
Explícitos
5.
Forjados especiales
6.
Empuje muros
7.
Concentrados
8.
Escaleras
Las tipologías de carga previstas y la modalidad de input estudiada "conducen" el usuario a un fácil análisis de las cargas que gravan sobre cada elemento estructural. El input de las cargas es por otra parte muy sencillo: las informaciones requeridas tienden sólo a determinar las vigas o los muros sobre que están urdidos los forjados, donde están dispuestos los voladizos y donde gravan eventuales muros (perimétrico y/o internos). Los forjados pueden tener forma cualquiera, y los voladizos pueden ocupar también una porción limitada de la viga. Además el usuario tiene la posibilidad de definir explícitamente el valor de la carga agente sobre los elemetos en cuestión. El programa efectuará pues unos análisis automáticos de las cargas dando luego también la posibilidad de insertar otras cargas de valor impuesto por el usuario (se preveen cargas concentradas Fx, Fy, Fz, Mx, Mz, cargas distribuidas; momentos torsores distribuidos; empujes horizontales en los muros). Es siempre posible requerir informaciones sobre los pesos que llegan a descargarse sobre las vigas a causa de las cargas impuestas por el proyectista. Una vez agotada la definición de las cargas será posible identificar los forjados en planta declarando sencillamente las líneas de sección.  Tal fácil operación consiente el enlace automático con el programa CDFWin para el cálculo de los forjados y de las escaleras y el diseño automático de las barras sobre la planta de carpintería. La conexión con interfaz simplifica el trabajo conectado al cálculo de los forjados mismos ya que el procedimiento, en manera totalmente automática, genera los datos por el programa CDFWin (geometría del forjado, entidad de las cargas, alternancia de las cargas según las líneas de influencia del forjado en examen,etc…) y éste, una vez iniciado, además de ejecutar el cálculo de dichos forjados permite la impresión de los tabulados de cálculo perfectamente congruentes con aquéllos abastecidos por CDSWin, y también la restitución de las carpinterías de plano con el despiece de las barras del forjado y el ensamblaje de dichos diseños en tablas por el plotter; todo perfectamente congruente e integrado con los output de CDSWin para abastecer un anexo proyectivo completo y de fácil interpretación. La fase generación por espacial efectúa la transformación de los datos del formato pisos al formato releíble por el input espacial. La fase de generación efectúa toda una serie de controles sobre la validez de los datos de input abastecidos, y en ausencia de vínculos definidos por el usuario, crea de forma automática todos los vínculos de la estructura; además la generación define de forma automática la mesh de los elementos bidimensionales; en el caso de barras adyacentes a elementos shell se creará una mesh correspondiente también por las barras para garantizar la congruencia de los desplazamientos. Los elementos estructurales (barras y shell) fragmentados por la fase de generación, se reunificarán de forma automática en la fase de confección del diseño gráfico.
INPUT ESPACIAL
La modalidad de input espacial, que se dirige a la definición de estructuras muy complejas, se articula en las siguientes fases:
1.
Regulaciones gráficas
2.
Archivos
3.
Import/Export CAD
4.
Nodos
5.
Barras 3d
6.
Elementos shell
7.
Vínculos externos
8.
Vínculos internos
9.
Condiciones de carga
10.
Cargas barras
11.
Cargas nodales
12.
Cargas shell
 En todas las fases del programa es posible operar sobre planos genéricos en cada manera orientados en el espacio (planos de trabajo); la gestión de tales planos permite la inserción de nodos en coordenadas locales con notable simplificación del input de estructuras complejas. Además en todas las fases está activa una función de clipping que permite la visualización de una porción de la estructura; se puede visualizar sólo una parte de la estructura sea en planta como en altura. Con la gestión multiventanas se tiene la posibilidad de visualizar en el mismo tiempo diferentes puntos de vista y distintas porciones de la estructura. La fase nodos 3d consiente la inserción y la modificación de nodos en el espacio. Si está activado un plano de trabajo, la inserción se realiza por medio de coordenadas en la referencia local del Pdl, en otra manera las coordenadas se refieren al sistema de referencia total. La fase barras 3d permite la inserción y la modificación de barras en cada manera colocadas en el espacio. Para facilitar la inserción en serie de barras con iguales atributos (rotación, excentricidades, tipo de sección, etc…) es posible definir un "elemento corriente" y crear las sucesivas barras precisando sólo el nodo inicial y final. Es posible también subdividir una barra en más partes escogiendo el número de subdivisiones y utilizando la función de "explosión" barras. La fase elementos shell consiente la inserción y la modificación de elementos bidimensionales en cada manera dispuestos en el espacio. En particular se evidencia la posibilidad de escoger el intervalo de la mesh interna de cualquier elemento shell en cada lado y la posibilidad de "explotar" un elemento shell en más sub-elementos independientes que a su vez se pueden subdividir, modificar o borrar. De la fase archivos se accede a la gestión de los perfiles metálicos. La gestión del archivo de las secciones metálicas consiente el input y la corrección de todas las tipologías metálicas de interés en la práctica técnica, sea como perfiles sencillos sea como acoplados. Con el programa se abastece también un archivo que tiene alrededor de mil perfiles metálicos ya insertados. Hay que subrayar que el input de eventuales nuevos perfiles requiere una introducción mínima de datos, ya que es bastante abastecer los datos geométricos de la sección para obtener de forma automática todos los tamaños estáticos asociados de interés para el cálculo. De una manera obvia los valores de inercia, momento estático, etc… calculados de forma automática, eventualmente se pueden corregir y regular por parte del usuario. El mismo procedimiento permite la inserción de barras de madera que se verifican también. La fase import/export permite la construcción de subestructuras en CAD externos y su importación en el contexto estructural de CDSWin. Con este objeto el programa WinCad está dotado de específicas funciones para la creación paramétrica de cerchas. Los pórticos creados con WinCad o con CAD externos se pueden insertar sobre un genérico plano del espacio en cada manera inclinado, especificado por el usuario. El input espacial ha estado dotado de eficaces funciones de copia de bloques de estructura (trasladantes, rotacionales, rototrasladantes) y de atributos de un elemento estructural a un grupo de otros elementos. Todas las fases están dotadas de una función específica de undo que permite restablecer la estructura en la situación precedente a la operación efectuada; eso consiente recuperar todo el trabajo realizado también en el caso de notables errores en las fases de input. La fase vínculos internos y externos está dotada de gran flexibilidad. Los vínculos se pueden predefinir (rótulas, empotramiento, bipéndulo, etc…) o construir directamente por parte del usuario. En particular los vínculos externos se pueden inclinar también y trasladar respecto al nodo estructural. La representación grafica de los vínculos puede valerse también de iconos y símbolos, en alterntiva se puede obtener la visualización de ternas de vectores que evidencian las direcciones o los ejes vectores desvinculados por el vínculo mismo. En el caso de cerchas planas es posible utilizar una función nueva para la definición automática de los vínculos (es decir rótulas a la extremidad de las barras, con eje vector ortogonal al plano de la cercha). Una importante reforma está constituida por la gestión de las condiciones de carga múltipla. Eso consiente analizar separadamente las cargas debidas a condiciones independientes, como por ejemplo aquéllas que derivan de nieve, viento, térmicos etc… tales condiciones en cada manera se pueden combinar a través de coeficientes multiplicativos que hay que regular en la fase de pre-cálculo. Por lo que atañe las cargas barras, se preveen cargas distribuidas trapezoidales en cualquier dirección (x, y, z) sea en el sistema de referencia local sea en aquél global. Las cargas concentradas (fuerzas y momentos) se pueden insertar en cualquier nodo 3d y en cualquier dirección. Las cargas shell consienten la inserción de presiones trapezoidales y cargas distribuidas laterales. Todos los tipos de carga están dotados de una representación gráfica proporcional a la entidad de la carga.
MOTOR DE CÁLCULO Y POS-PROCESADOR
Acabada la inserción de los datos, el programa genera de los datos de input el modelo estructural, ejecutando en el mismo tiempo un control sobre la exactitud de los datos introducidos. Eventuales errores de input se señalan en esta fase, y, donde posible, corregidos de forma automática. El motor de cálculo de todo desarrollado por la S.T.S en ambiente Windows 32 bit, se ha mejorado para aprovechar todos los recursos de los ordenadores de la última generación, consiguiendo una notable velocidad de cálculo. Es importante subrayar que la licencia de uso del CDSWin cubre del todo, además del CAD estructural para el input y el pos-proceso gráfico, también el motor de cálculo ya que éste no ha sido derivado por otros (véase SAP IV o similares) pero del todo desarrollado por la S.T.S. que es la legítima y exclusiva propietaria; eso pone el usuario de CDSWin totalmente en regla respecto a las normas que regulan los derechos sobre el software que configuran un crimen de carácter civil, penal y fiscal por los poseedores de software no regularmente autorizado. El motor de cálculo incluye avanzados algoritmos para la reducción del ancho de banda de la matriz de rigidez, que representan el estado del arte en materia. El análisis dinámico, con o sin piso rígido se ejecuta con el método de las iteraciones en el sub-espacio. El cálculo sísmico de una estructura de pisos rígidos se enrolla automáticamente con la resolución térmica de la misma (desprovista de pisos rígidos). Los encepados y las zapatas están esquematizados en el modelo con rigideces equivalentes. Además se manejan más condiciones y combinaciones de carga definibles a gusto del usuario. En el caso de cálculo no lineal la inestabilidad local y global se tiene en cuenta ya en fase de resolución (efecto P-Delta).
VERIFICACIONES
Las verificaciones de resistencia, conducidas según los dictados de la normativa italiana adecuada al D.M. del 16/01/96 y a la circular del 10/04/97, siguen las disposiciones impuestas por el usuario por medio de los adecuados criterios de proyecto, que se pueden asociar barra por barra. A través de los criterios de proyecto pues es posible diferenciar varios parámetros, cuales las características de los materiales, el tipo de estribos (sólo estribos, estribos y barras de pared, estribos y barras dobladas según una porcentaje decidido por el proyectista), diámetros y ramas de estribo, diámetros de las barras que sostienen los estribos, porcentajes de rigidez torsional y otros que, en definitiva, determinan la armadura resultante. Es posible escoger entre verificaciones de las tensiones admisibles y verificaciones de los estados límites últimos y de los estados límites de servicio. Es disponible también la verificación según el EUROCÓDIGO 2 por las barras en hormigón armado y según el EUROCÓDIGO 3 por las barras en acero. Las verificaciones de las deformaciones han estado potenciadas computando el efecto viscoso en las cargas permanentes también por las combinaciones de cargas raras. El proyecto de las armaduras en las vigas tiene en cuenta, sea los mínimos de normativa, como los mínimos impuestos por el criterio de proyecto (por ej. ql2/n). En el caso de vigas a “T” o bien a “L” de cimentación el programa dispone para que los estribos del ala sea suficiente como armadura para la flexión inducida por la tensión en el terreno. El proyecto de los pilares se puede realizar, sobre indicación del usuario, sea en régimen de flexo-compresión recta como esviada. Eventuales pilares o vigas que han estado subdivididos en subelementos para exigencias de modelización, se reunifican de forma automática durante las fases de verificación, dibujo armaduras e impresións tabulados. Los elementos bidimensionales sea verticales (muros) como horizontales o en cada manera inclinados (placas/losas) se verifican a flexión y también a punzonamiento. El programa de verificación está dotado de un sofisticado algoritmo que permite la determinación automática no sólo de la armadura difundida de base, sino también de los eventuales refuerzos que se rinden necesarios para cubrir los picos de armadura, para que se eviten inutiles derroches de acero. Los muros verticales se pueden conectar mutuamente a fin de formar elementos estructurales únicos (por ejemplo núcleos que endurecen la estructura) de que luego se abastece un detallado diseño gráfico. Particular cuidado se ha prestado en el diseño de tales elementos por lo que atañe las armaduras de costura de los cantos, necesarias sobre todo en presencia de empujes ortogonales a las paredes (tanques, muros enterrados, etc…). Las verificaciones de las barras en acero, conducidas en el total respeto de las normas vigentes, se efectúan sea respecto a la tensión normal (flexo-compresión) como respecto a la tensión tangencial (corte-torsión); además se ejecutan las verificaciones de estabilidad según el método Omega, las verificaciones de alabeo, de estabilidad lateral, etc… 
CONTROL RESULTADOS
El programa está dotado también de eficaces procedimientos para el control de los resultados de cálculo que permiten la inmediata individuación de las barras subdimensionadas, sobredimensionadas o con problemas particulares; y la visualización del régimen de deformación y/o solicitación de cualquier elemento estructural (barra o losa-placa). El procedimiento de visualización resultados 3d consiente la representación gráfica de:
1.
Deformadas
2
Diagramas barras
3
Tensiones elementos shell
4
Desplazamientos elementos shell
5
Coloración verificaciones
6
Resultados barras
7
Desplazamientos relativos
La primera fase “deformadas” prevee la elección entre deformadas estáticas, sísmicas y térmicas relativas a las solas condiciones o combinaciones de carga; se puede escoger además entre deformada elástica y deformada cinemática, y activar la colormap de las deformadas, que permite identificar visualmente los valores de los desplazamientos en base a la coloración.
Es posible utilizar también una modalidad de “animación”, que muestra la deformación en movimiento de la estructura, aprovechando las posibilidades de acceleración gráfica del hardware disponible. La segunda fase “diagramas barras”, permite la visualización de los diagramas de las características de la solicitación (Tx,Ty, N, Mx, My, Mz,); también en esta fase está activa una modalidad de colormap que permite identificar visualmente los valores de las características en base a la coloración. La terzera y cuarta fase “tensiones shell” y “desplazamientos shell” muestran con mapas de color el tensor de las características, la presión en el terreno y los desplazamientos xyz de los elementos shell. La quinta fase “coloración verificaciones” consiente la visualización a escala de color de los siguientes tamaños para los elementos barra: - Área total barras – Densidad de las barras – Separación de estribos mínima – Presión sobre el terreno – Sigma ideal acero – Sigma inestabilidad acero - Sigma alabeo acero – Barras no verificadas. Además el mismo procedimiento permite evidenciar a todo color los elementos shell no verificados. La sexta fase "resultados barras" permite seleccionar una barra cualquiera con el ratón y obtener directamente en vídeo la impresión de los resultados de las verificaciones de flexión, de corte, de torsión, etc…. Siempre por medio de diagramas de colores es posible visualizar los desplazamientos relativos entre la cabeza y el pie de los pilares, para controlar los límites impuestos por la normativa a tal tamaño. Estas representaciones gráficas permiten evitar un difícil análisis manual de los tabulados númericos en papel.
POST-PROCESSADOR
Una vez efectuado el cálculo es posible valerse de los pos-procesos gráficos para obtener los diseños de la estructura. La creación automática de los planos de ejecución comprende:
1.
Plantas de carpintería con acotación automática
2.
Perspectiva con remoción líneas escondidas
3.
Armadura vigas también inclinadas y extradossadas
4.
Tablilla pilares, zapatos y encepados (incluydas armaduras a punzonamiento)
5.
Armaduras de placas y/o losas (armaduras distribuidas y refuerzos locales)
6.
Armaduras de elementos losa-placa verticales (con reunificación de los solos elementos shell)
7
Armaduras de núcleos
La fase de creación automática de los diseños se puede personalizar por medio de una serie de parámetros que permiten optimizar los diseños; por ejemplo, por lo que toca la producción de los diseños de las vigas, algunos de estos parámetros son:
-
diámetro de las barras de armadura;
-
longitud de anclaje;
-
forma de los anclajes (rectos, a 45° etc…);
-
forma de las barras de armadura dobladas (a "barquita", a"caballete", etc…);
-
distancia máxima entre las barras de armadura;
-
distancia mínima entre las barras de armadura;
-
longitud máxima barras de armadura;
-
distancia para reunificación barras de armadura;
-
diferencia para fusión de los muñones;
-
presencia de doblados distributivos;
-
diseño secciones transversales;
-
forma gancho estribos;
-
tamaño textos;
- etc...
El pos-proceso gráfico comprende unos módulos software que permiten personalizar en manera interactiva los diseños, por medio de CAD dedicado. Tales manipulaciones se efectúan por parte del usuario gracias a la ayuda de la comparación de los diagramas de las armaduras de cálculo con las de diseño, mejorando en tal manera la distribución de las armaduras en los elementos manipulados, sean éstos barras como elementos bidimensionales. Después de haber efectuado los diseños gráficos y las eventuales manipulaciones es posible efectuar la reverificación de los elementos con las armaduras efectivamente dispuestas, para establecer las tensiones de trabajo. Cada diseño gráfico generado de forma automática por el CDSWin, está dotado por un detallado cómputo de los materiales, ya por los elementos en h.a. como por aquéllos en acero, exportable también en el programa de cómputo ACRWin. Es fácil así calcular el coste de la estructura en términos de hormigón, encofrados, barras de armadura y perfiles en acero.
IMPRESIONES
Las impresiones de los tabulados de cálculo han estado estudiadas para conjugar un agradable aspecto estético con la máxima compactibilidad, para minimizar el volumen de papel imprimido y los tiempos de impresión. Los procedimientos de impresión de los textos permiten el output ya con los viejos drivers Dos (para compatibilidad con viejas impresoras y mayor velocidad con impresoras de agujas en formato texto), como con los drivers Windows en modalidad gráfica. Además es posible dirigir las impresiones en file (en formato Asciio Rtf) y en vídeo con preview gráfico opcional. La relación de cálculo se puede configurar por parte del usuario permitiendo insertar las referencias normativas, la explicación extendida de la simbología utilizada, las unidades de medida, la impresión compacta y extendida de los resultados de cálculo, la imposición izquierda, derecha, inicio y fin página, etc… El programa engloba un editor profesional (WINEDITOR), producido por la STS, con el cual es posible personalizar las relaciones de cálculo generadas por el CDSWin. Por la impresión de los diseños se puede escoger entre impresora, plotter y formato DXF. CDSWin además está dotado de un CAD interno (WinCAD) para permitir la efectuación de acabados gráficos en los diseños producidos por los otros procedimientos del paquete antes de ser imprimidas. Para mejorar la utilización del plotter se prevee una routine que permite la construcción manual o automática de las tablas completas de eventuales escuadría y título. Las tablas ensambladas luego se pueden imprimir directamente por parte del CDSWin o transformar en file DXF releíbles por cualquier CAD.
DISEÑOS ACERO
Por las estructuras en acero CDSWin ofrece el módulo opcional para la verificación nodos estructurales en acero y el diseño automático carpinterías metálicas. Este procedimiento se articula en las siguientes fases:
1.
Definición subestructuras
2.
Definición nodos
3.
Verificación de los enlaces
4.
Producción diseños gráficos
En la definición subestructuras a partir del módelo 3d ya calculado, se aislan unas subestructuras planas de todas maneras inclinadas en el espacio, distinguiendo según que se trate de subestructuras a pórticos (pórticos verticales, pisos, etc…) o de cerchas. En la sucesiva Definición nodos, sobre las subestructuras definidas antes, se escoge la extremidad de una de las barras interesadas en el enlace (generalmente la barra llevada) y se selecciona luego la tipología de nodo entre aquéllas previstas por el programa y exactamente:
1.
Viga Viga Apoyada (escuadritas de alma)
2.
Viga Viga Continua (escuadritas de alma y tapajuntas de ala)
3.
Viga Columna Apoyada (escuadritas en alma columna)
4.
Viga Columna Apoyada (escuadritas en ala columna)
5.
Columna Zapata encajado en rótula (placa y anclajes de basamento)
6.
Arriostramiento encajado en rótula (cartela y pernos o soldaduras)
7.
Viga Viga o Columna Columna Encaje (tapajuntas)
8.
Viga Viga o Columna Columna Encaje (doble tapajuntas)
9.
Viga Viga o Columna Columna Encaje (con placa de enlace, también por vigas inclinadas) y con eventual casquillo
10.
Viga Columna Encajada (con placa de enlace, también por vigas inclinadas)
11.
Columna Encepado/Zapata encajado (placa y anclaje de basamento)
12.
Unión Rótula por Cercha con pernos (cartela y pernos)
13.
Unión Rótula por Cercha soldada
Una vez efectuada la selección el programa indica en seguida las tipologías compatibles con el extremo de barra seleccionado. Por cada tipología es posible visualizar una presentación en pantalla de help gráfico que explicita el significado de parámetros individuales.
Se pasa pues a dimensionar geométricamente el nodo; en esta fase existe una visualización interactiva del nodo personalizado: esto evita muchos errores de realización dado el número y la complejidad de los vínculos geométrico-constructivos de este tipo de nodos. Por cada una de las tipologías es posible utilizar nodos predefinidos en archivo o seguir con el input de nuevos nodos. En tal caso el programa reconoce de forma automática las barras convergentes en la unión y predispone un dimensionamiento geométrico del nodo haciendo inmediatamente visible, en una adecuada ventana, la vista frontal, lateral y superior. Todas estas vistas ya están cotizadas y tienen la indicación del número y tipo de pernos utilizados y de los tamaños de eventuales soldaduras de costura. Así se ha querido reproducir la usual metodología de trabajo del proyectista de estructuras en ecero, que aún antes de verificar el nodo, tiene que dibujarlo para asegurarse de su practica factibilidad. Por las cerchas existe también la posibilidad de obtener el dimensionamiento automático (fase de proyecto) de todos los enlaces, sea soldados como con pernos; el proyecto automático se funda sobre una serie de valores predefinidos por el usuario, que puede así obtener un dimensionamiento optimal y personalizado. Por todas las tipologías de nodos está disponible una visualización y animación tridimensional con sombras, que permite un ulterior control sobre la congruencia de los datos abastecidos en input. Una vez definidos geometricamente los nodos se pasa a la Verificación de los enlaces; los valores de las solicitaciones que actúan en los extremos de barras convergentes en la unión han pasado de forma automática de la fase de cálculo del CDSWin, considerando las condiciones y combinaciones de carga, y se pueden controlar por parte del usuario y eventualmente variar. Eso permite verificar el funcionamiento de los esquemas de cálculo de los nodos (por ejemplo se puede verificar la falta de significativos momentos que actúan en correspondencia de los nodos tipo apoyo) y además permite la verificación de nodos individuales expuestos a solicitaciones notas, también en ausencia de un contexto estructural. Las verificaciones realizadas varían según la tipología del nodo, y cubren todos los elementos que componen el mismo nodo como: pernos, escuadritas, perfiles, placas de enlace, placas, cartelas, soldaduras etc…. Por ejemplo se realizan las verificaciones de:
1.
Perfiles y elementos de unión a abolladura
2.
Pernos de corte y tracción
3.
Placas de flexo-compresión
4.
Secciones de los perfiles horadadas
5.
Soldaduras implicadas en los enlaces
6.
Cubrejuntas de enlace o cálculo tensiones
7.
Escuadritas de corte y flexión
8.
Forjados de alma de nodos empalmados
9.
Anclaje de basamento
10.
Rigidizador diagonal de alma
11.
Nervaduras de corte de la placa de base etc…
La fase de visualización resultados permite evidenciar gráficamente con distintos colores los nodos en que no se hayan cumplido las verificaciones. Además es posible seleccionar gráficamente un nodo para visualizar los resultados relativos. Por último se accede a la fase de Producción diseños gráficos y tabulados.
Los resultados de las verificaciones se pueden imprimir en vídeo, file o impresora con el objeto de controlar la exactitud de los dimensionamientos adoptados. Para hacer más sencillo el análisis de los resultados, se representan unos cuadros sinópticos que agrupan los nodos verificados en las varias tipologías de pertenencia y hacen en seguida comprensible las verificaciones que no se han cumplido. Hay que subrayar que las impresiones comprenden unas detalladas tablillas de cómputo de los materiales de cada subestructura. La restitución de los diseños gráficos de la estructura se puede tener en vídeo, en file dxf, en plotter o en impresora gráfica. Es posible obtener automáticamente:
1.
Diseño de los esquemas sin espesores de pórticos o cerchas con indicación del perfil utilizado y relativa longitud, número de identificación del particular del nodo metálico y acotación del conjunto.
2.
Diseño gráfico de cerchas con reales tamaños y vista con línea punteada de las líneas escondidas, indicación del perfil utilizado y relativa longitud, inserción de los pernos, acotaciones de las aplicaciones de pernos o bulones y del conjunto.
3.
Diseño gráfico de pórticos, con reales tamaños y vista de los perfiles con línea punteada de las líneas escondidas, indicación del perfil y de la relativa longitud, número de identificación del particular del nodo metálico y acotaciones.
4.
Diseño automático de los particulares de los nodos completos de acotaciones e indicación del número y tamaño de pernos y soldaduras, y además número de identificación del particular al interior de la subestructura.
5.
Diseño automático de las vistas tridimensionales de los nodos con sombra también en animación.
En particular por lo que atañe los diseños gráficos de pórticos y cerchas hay que notar que el programa tiene en cuenta las compenetraciones y reunificaciones entre los perfiles presentes en el esquema de cálculo. En el caso de diseño de nodos de cercha el programa está en condición de trazar de forma automática las cartelas que pueden ser a elección rectangulares o poligonales. Por medio del módulo "Ensamblaje Tablas", resulta posible también reunir de forma automática todo en tablas temáticas completas, que comprenden todos los diseños de la estructura en acero.
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