01 D Primeros Pasos en Nuevo Metal 3D

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Nivel usuario CYPE Nuevo Metal 3D

TEMA Primeros pasos con Nuevo Metal 3D

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NDICE DE CONTENIDOS

Tema - Primeros pasos con Nuevo Metal 3D

NDICE DE CONTENIDOS ..................................................................................................... 2

1. Conceptos generales........................................................................................................ 3

1.1 Introduccin ................................................................................................................................. 3

1.2 Presentacin de Nuevo Metal 3D ................................................................................................ 4

1.3 Entrada en el men general de los programas de Cype Ingenieros ........................................... 5

1.4 Primera barra con Nuevo Metal 3D ............................................................................................. 8

2. Primera obra en Nuevo Metal 3D ..................................................................................... 9

2.1 Creacin de la obra ..................................................................................................................... 9

2.2 Datos generales ......................................................................................................................... 13

2.3 Introduccin de nudos ............................................................................................................... 17

2.4 Introduccin de barras ............................................................................................................... 22

2.5 Introduccin de coacciones y cargas ........................................................................................ 27

2.6 Clculo ....................................................................................................................................... 30

2.7 Anlisis de esfuerzos y deformaciones ..................................................................................... 31

2.8 Comprobacin de barras y uniones ........................................................................................... 35

2.9 Listados y planos ....................................................................................................................... 39




TEMA - Primeros pasos con Nuevo Metal 3D

1. Conceptos generales

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1.1 Introduccin

A lo largo de las prximas semanas conoceremos el manejo bsico del programa, veremos cmo calcula diversos elementos de estructuras metlicas y desarrollaremos un ejemplo de aplicacin a una nave industrial sencilla. En este tema se explica la filosofa de Nuevo Metal 3D y se muestra el proceso de introduccin de datos y anlisis de resultados a travs de un ejemplo muy simple desarollado paso a paso.

Figura 1.1.1 Nuevo Metal 3D




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1.2 Presentacin de Nuevo Metal 3D

Nuevo Metal 3D es el programa de clculo de Cype Ingenieros para estructuras tridimensionales de madera, aluminio y acero. Se trata de un programa orientado a la productividad. Ofrece herramientas para una anlisis gil y eficaz de estructuras convencionales -y no tan convencionales- cuyo objetivo primordial es obtener resultados precisos y manejables. La introduccin de la geometra se puede realizar directamente sobre la pantalla, pero tambin se puede importar a partir de archivos dwg o dxf. En el caso de naves formadas por prticos la estructura ms habitual en naves- se puede utilizar el programa Generador de Prticos y exportar a Nuevo Metal 3D la geometra y las cargas generadas, de modo que el proceso de introduccin de datos se simplifica considerablemente. El programa ofrece herramientas para definir las caractersticas de los nudos y las barras, las cargas, las hiptesis y combinaciones, etc. para describir la estructura con facilidad y exactitud. El clculo de esfuerzos y desplazamientos se realiza mediante mtodos matriciales mediante el ensamblaje de una matriz de la estructura completa. Los esfuerzos y desplazamientos se pueden consultar mediante grficos o listados, por hiptesis, por combinaciones y por envolvente de combinaciones. A partir de los esfuerzos se comprueban las barras, las uniones y la cimentacin. Se puede consultar un completo listado de comprobacin de cada elemento que desarrolla paso a paso todos los clculos, lo que permite un anlisis exhaustivo y una adecuada toma de decisiones. Una vez afinada la estructura, el programa permite obtener listados y planos de ingeniera, adems de la exportacin a programas de desarrollo de planos de taller, generacin de etiquetado, control de mquinas, etc. En el momento de la redaccin de estas lneas los formatos soportados son Tekla, Tecnometal 4D y CIS/2.




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1.3 Entrada en el men general de los programas de Cype Ingenieros

Al pulsar el acceso directo al programa se abre el men general de Cype Ingenieros, que permite el acceso a los diferentes programas. A mayores dispone de accesos a varios servicios, como el soporte tcnico, la pgina web, la comunidad de usuarios, la lista de deseos, los manuales y una relacin de novedades de la ltima versin.

Figura 1.3.1 Men general de Cype

En la parte inferior, podemos encontrar un enlace a las actualizaciones, informacin sobre la licencia y un botn de acceso al cuadro de dilogo que permite elegir las unidades a emplear.




Segn el Real Decreto 1317/1989, de 27 de octubre, por el que se establecen las Unidades Legales de Medida, el Sistema legal de unidades de medida obligatorio en Espaa es el Sistema Mtrico Decimal de siete unidades bsicas, denominado Sistema Internacional de Unidades (SI), adoptado por la Conferencia general de pesas y medidas. Salvo en casos especiales, como anlisis de estructuras construidas con normativas antiguas, se utilizar siempre el Sistema Internacional de Unidades.

Figura 1.3.2 Seleccin de unidades

Una vez seleccionado el SI, aceptamos y entramos en el programa Nuevo Metal 3D, que se encuentra dentro del grupo Metal.

Figura 1.3.3 Acceso a Nuevo Metal 3D.




Tardar unos segundos en abrirse. En caso de utilizar licencia temporal emitir un mensaje y requerir su aceptacin. A continuacin introduciremos una primera obra en Nuevo Metal 3D.




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1.4 Primera barra con Nuevo Metal 3D

Como presentacin previa del funcionamiento global de Nuevo Metal 3D, esta animacin muestra el proceso completo de introduccin, clculo y comprobacin de una estructura muy sencilla, un simple mstil de acero sometido a una carga vertical. El objetivo no es explicar detalladamente el funcionamiento del programa, sino mostrar rpidamente una visin general del mismo.

Vdeo 1.4.1 Primera barra en Nuevo Metal 3D




2. Primera obra en Nuevo Metal 3D

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2.1 Creacin de la obra

Como primera toma de contacto con el programa, en este captulo crearemos una pequea obra, paso a paso, completando todo el proceso desde la entrada en el programa hasta la obtencin de resultados. Se trata de un ejercicio rpido y sencillo, con el grado de detalle justo para su comprensin, ya que el principal objetivo es adquirir una visin general del proceso.

Figura 2.1.1 Obra completada

Introduciremos una pequea estructura que consiste en un prtico de dos pilares empotrados a cimentacin y un dintel con un voladizo, con todas las barras IPE 300 de acero S275. Colocaremos una carga permanente de 10 kN/m repartida en el dintel y una carga variable de 10 KN en el extremo del voladizo.

Figura 2.1.2 Pantalla inicial de NM3D




Una vez abierto el programa nos encontramos con una pantalla protagonizada por el rea grfica, en la que vemos los tres ejes de coordenadas globales X, Y y Z y, en la parte inferior izquierda, la leyenda de ejes. Podemos apreciar que cada eje tiene un color: X: Rojo Y: Azul Z: Verde

Figura 2.1.3 Leyenda de ejes de coordenadas

Si ya hemos utilizado el programa anteriormente, abrir la ltima obra editada. En la parte superior vemos los mens desplegables, que permiten acceder a las diversas funciones del programa.

Figura 2.1.4 Mens desplegables

Debajo, las barras de herramientas contienen accesos directos a las funciones ms comunes .

Figura 2.1.5 Barras de herramientas

A la derecha de las barras de herramientas hay una barra de herramientas un tanto especial, ya que sirve contiene comandos de configuracin general del programa que no estn accesibles desde los mens desplegables.

Figura 2.1.6 Barras de herramientas especiales

A la derecha de todo, hay un men lateral que aporta otro acceso a todas las funciones del programa alternativo a los mens desplegables de la barra superior y que se abre pasando el ratn sobre l.

Figura 2.1.7 Men lateral

En la parte inferior de la pantalla podemos ver las pestaas disponibles en el rea grfica, actualmente Estructura y Cimentacin. Por el momento, nos mantendremos en la primera.




Figura 2.1.8 Pestaas

Finalmente, la parte inferior de la pantalla est ocupada por la barra de estado, donde se muestra el proceso actual.

Figura 2.1.9 Barra de estado

Podemos ver que a la izquierda hay un icono de ayuda. Si lo pulsamos, se desplegar un texto con informacin sobre el comando activo. En este caso, simplemente nos invita a iniciar una tarea.

Figura 2.1.10 Ayuda de barra de estado

Pulsando de nuevo sobre el icono de ayuda se repliega el texto de informacin y aparece de nuevo la pantalla inicial. Entramos en archivo-nuevo y creamos una nueva obra.

Figura 2.1.11 Archivo-Nuevo

La llamaremos Primera obra en NM3D. Pulsando el botn examinar podemos escoger la carpeta en la que queramos guardar el archivo, segn el sistema de archivos que cada cual utilice en su trabajo. Conviene tener un sistema ordenado de clasificacin de archivos para poder encontrar las obras en el futuro. La descripcin tambin ayuda, aunque los sistemas operativos actuales ya permiten poner nombres perfectamente descriptivos a los archivos.




Figura 2.1.12 Nombre del archivo

El programa ofrece una asistente que va solicitando los datos generales de la nueva obra. En este caso, en primer lugar, podemos elegir la normativa a emplear para cada material. Pulsando el botn CTE se selecciona automticamente la normativa espaola vigente en el momento de publicacin de la versin que estemos utilizando. Pulsamos siguiente en esta pantalla y en las sucesivas, para aceptar las ocpiones por defecto de cada caso. En la ltima, Cimentacin, pulsamos terminar, lo que nos devuelve a la pantalla inicial. Hemos seleccionado las opciones por defecto porque a continuacin veremos cmo podemos modificar en cualquier momento los datos generales de la obra.

Figura 2.1.13 Asistente




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2.2 Datos generales

Nuevo Metal 3D permite utilizar diversas normativas de los diferentes pases en los que se utiliza. Para seleccionar la normativa a utilizar, entramos en Obra-Normas.

Figura 2.2.1 Obra-Normas

Se abre el cuadro de dilogo Normas, que permite escoger las normas aplicables a cada material.

Figura 2.2.2 Normas del CTE

Pulsando el botn CTE se seleccionan automticamente las normativas espaolas vigentes, el CTE en los campos en los que es aplicable, la EHE vigente para hormign y el Eurocdigo en aquellos campos en los que no hay documento bsico del CTE. No obstante, se puede escoger entre multitud de normas implementadas. Por ejemplo, en el caso del acero laminado, que es el material ms comn en las naves que se vern en este curso, podemos ver las siguientes normas:

Figura 2.2.3 Normas de acero

Una vez escogida la normativa, definimos las hiptesis y combinaciones de clculo. Para ello, entramos en Obra-Acciones:




Figura 2.2.4 Obra-acciones

El cuadro de dilogo Acciones, vemos la posibilidad de definir las hiptesis y las combinaciones. Descartaremos por el momento la opcin de sismo.

Figura 2.2.5 Men acciones

El cuadro de hiptesis adicionales nos permite aadir diferentes hiptesis de clculo a la hiptesis automtica Carga Permanente, que incluye el peso propio de las barras (adems de cualesquiera otras cargas que queramos incluir en esa hiptesis) y que no se puede eliminar.

Figura 2.2.6 Men hiptesis

En este ejemplo aadiremos una hiptesis adicional de sobrecarga. Para ello, pulsamos en el icono correspondiente y aparece un nuevo cuadro de dilogo.

Figura 2.2.7 Men sobrecarga

Seleccionamos Nueva hiptesis adicional, con lo que aparece un cuadro de dilogo homnimo.




Figura 2.2.8 Men nueva hiptesis adicional

Dejamos la referencia Q1. No suele ser preciso aadir descripcin salvo en contados casos en los que se introduzcan muchas hiptesis. En general, aadir ms hiptesis de las estrictamente necesarias complica la gestin de la obra y ralentiza los clculos. Lo mismo ocurre con la opcin Con distintas hiptesis de cargas, que veremos ms adelante pero que debe ser manejada con cautela. Una vez aceptado, vemos que se ha aadido la hiptesis Q1 a la lista de sobrecargas.

Figura 2.2.9 Men sobrecarga Q1

Aceptando nuevamente vemos que se ha aadido una sobrecarga (Q1) a la lista de hiptesis adicionales.

Figura 2.2.10 Men Hiptesis, con la sobrecarga Q1 aadida

Vemos que hay dos columnas de hiptesis: automticas y adicionales. En general, las hiptesis adicionales son ms verstiles y potentes. Las hiptesis automticas son una reminiscencia de versiones anteriores y, salvo el caso de la hiptesis Carga permanente, que aparece por defecto, se desaconseja su uso. En el apartado Estados Lmite dejamos las opciones por defecto. Las combinaciones de acciones son generadas automticamente por el programa.




Figura 2.2.11 Estados lmite

Por lo tanto, volvemos a la pantalla principal del programa. Podemos ya iniciar la introduccin de la estructura.




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2.3 Introduccin de nudos

La entrada de datos se puede realizar directamente o mediante importacin de ficheros dwg o dxf, adems de la exportacin directa desde el Generador de Prticos. En este ejemplo remos introduciendo manualmente nudos y barras por diversos mtodos. Es conveniente familiarizarse con el manejo de estas funciones bsicas, lo que facilitar posteriormente la concentracin en los aspectos ms densos sin distracciones. El elemento ms simple es el nudo. El mtodo ms elemental de introduccin de nudos es la entrada por teclado de las coordenadas. Para ello vamos al men Nudo Nuevo. El cursor tiene forma de cruz. Podemos ver en la ayuda que el programa espera la introduccin de un nudo.

Figura 2.3.1 Peticin de punto para nudo

Introduciremos el punto (0,0,0). Para ello, teclearemos directamente en el teclado la coordenada X. Aparece un cuadro de dilogo llamado calculadora.

Figura 2.3.2 Calculadora con x=0

Cada vez que pulsemos INTRO cambiar de coordenada. Podemos tambin cambiar con el ratn.

Figura 2.3.3 Calculadora con y=0

Si pulsamos INTRO cuando est activa la coordenada Z, se cerrar el cuadro de dilogo y el nudo quedar introducido.




Figura 2.3.4 Nudo 0,0,0

Introducimos ahora el nudo (0,0,3):

Figura 2.3.5 Calculadora con 0,0,3

Vemos el resultado, el nudo N2 situado sobre el nudo N1. Vemos tambin las lneas auxiliares que sealan los ejes paralelos a los ejes de coordenadas que pasan por cada nudo. En el men Planos-Referencias podemos encontrar opciones de visualizacin de estas lneas, que sern tiles cuando tengamos muchos nudos.

Figura 2.3.6 Nudo 0,0,3

Para facilitar la introduccin de nudos, el programa dispone de la funcin de referencias a objetos, que se activa en la barra de herramientas principal.

Figura 2.3.7 Icono referencias a objeto

Vemos las referencias habituales en cualquier programa de dibujo asistido. Utilizar unos u otros es una cuestin personal, una configuracin habitual es la siguiente:




Figura 2.3.8 Men referencias a objeto

Para introducir el nudo N3 en (0,5,0) nos aproximaremos, con la orden Nudo Nuevo activa, a la lnea auxiliar que define el eje Y.

Figura 2.3.9 Acercamiento al eje Y0

Pulsamos y habremos introducido el nudo N3. Sabemos que est en el eje Y, es decir, que X=0 y que Z=0, pero no hemos definido la coordenada Y.

Figura 2.3.10 Nudo N3 sin coordenadas

Para definir la coordenada Y entramos en el men Planos-Acotar. Aparece un cuadro de dilogo Cotas y seleccionamos Aadir, con lo que se despliega el cuadro de dilogo Acotar. Definimos la distancia, 5m, y elegimos acotar Y.




Figura 2.3.11 Acotar N3 Y=5

Aceptamos y pulsamos los nudos N1 y N3.

Figura 2.3.12 Nudo N3 acotado

El nudo est ya acotado. Si ahora seleccionamos Mostrar en el cuadro de dilogo cotas, pulsamos el botn derecho sobre la pantalla y seleccionamos Acotar Z, podemos ver la cota entre N1 y N2.

Figura 2.3.13 Nudo N2 acotado

Finalmente, introduciremos un cuarto nudo en (0,5,3). Para ello, activaremos la orden Nudo-Nuevo, esta vez utilizando la barra de herramientas.

Figura 2.3.14 Nudo nuevo en barra de herramientas

Nos aproximamos a la coordenada elegida, en la interseccin del eje paralelo a Z que pasa por el nudo N3 y el eje paralelo a Y que pasa por el nudo N2, de modo que se activa la captura Interseccin, y pulsamos.

Figura 2.3.15 Aproximacin a la interseccin en 0,5,3

Hemos introducido ya el nudo N4.




Figura 2.3.16 Nudo N4




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2.4 Introduccin de barras

Las barras son los elementos fundamentales del modelo de Nuevo Metal 3D. Para introducir una barra, seleccionamos en men Barra-Nueva.

Figura 2.4.1 Barra-Nueva

Pulsamos sobre el nudo inicial y el nudo final, en este caso los nudos N1 y N2, con lo que creamos el pilar correspondiente.

Figura 2.4.2 Barra 1

Completamos el prtico seleccionando N4 y N3, de modo consecutivo. Pulsando el botn derecho cerramos la secuencia, aunque veremos que el programa queda listo para introducir una nueva barra.

Figura 2.4.3 Barra 2

Tambin es posible introducir barras sin que existan previamente los nudos de sus extremos, el programa los coloca automticamente. Como ejemplo, introduciremos el voladizo del prtico. Teniendo activo el comando Barra-Nueva pulsamos sobre el nudo N4 y desplazamos el cursor a lo largo de la prolongacin del dintel. Vemos una lnea de puntos que define un eje paralelo al eje Y desde el punto pulsado (nudo N4) a la vez que se activa la captura Ms cercano y una indicacin de la distancia recorrida en el eje marcado.

Figura 2.4.4 Captura del eje del dintel




Pulsamos sobre la captura y el programa nos pedir una confirmacin de la longitud de la barra. Indicaremos 1,50m.

Figura 2.4.5 Peticin de distancia

Con ello completamos la introduccin de las barras. Ahora seleccionaremos los perfiles y el material a utilizar. Seleccionamos Men barra-Describir perfil. Seleccionamos todas las barras. Podemos hacerlo una a una, pulsando sobre ellas, o mediante una ventana, pinchando en un punto cualquiera y arrastrando el ratn hasta el extremo opuesto de un rectngulo que incluya las barras. Las barras seleccionadas cambian de color. Una vez seleccionadas las barras, pulsamos el botn derecho del ratn y aparece el cuadro de dilogo Describir Perfil.

Figura 2.4.6 Cuadro Describir perfil

Los iconos sealan los diferentes tipos de perfiles disponibles, que actualmente son: Perfil de acero laminado Perfil de acero armado Perfil de acero conformado Perfil de madera Tirante Perfil de aluminio extruido En este ejercicio elegiremos Perfil de acero laminado, el primer icono.




Dentro de cada tipo se pueden elegir mltiples disposiciones. En este ejercicio elegiremos Perfil simple. En la parte superior derecha del cuadro de dilogo vemos una indicacin del tipo de perfil y un botn que permite elegirlo.

Figura 2.4.7 Botn Perfil

Pulsndolo entramos en el cuadro de dilogo Descripcin de perfil, que nos permite elegir el perfil concreto. En Datos de perfil dejamos la opcin En series de obra. Elegimos la serie IPE y seleccionamos el IPE 300 y aceptamos.

Figura 2.4.8 Descripcin de perfil IPE 300

Volvemos al cuadro de dilogo Describir perfil y aceptamos nuevamente. Aparece un cuadro de dilogo Perfiles de acero que nos permite seleccionar o no comprobar la resistencia al fuego. En este caso, no marcamos la opcin y aceptamos




Figura 2.4.9 Perfiles de acero-Resistencia al fuego

Podemos ver en la estructura la indicacin de los perfiles seleccionados.

Figura 2.4.10 Vista de estructura con perfiles

Falta elegir el tipo de acero. Para ello, seleccionamos Men Barra-Describir material. Seleccionamos nuevamente las barras y aparece el cuadro de dilogo Describir material. Elegimos Acero laminado S 275.

Figura 2.4.11 Tipo de acero

Con ello, hemos completado la definicin bsica de las barras. Por supuesto, se podra matizar ajustando la disposicin de las barras, afinando los coeficientes de pandeo y pandeo lateral o definiendo los empotramientos en los extremos, pero por el momento mantendremos los valores por defecto. Podemos ver la descripcin completa de cada barra en Men Barra-Informacin. Seleccionamos la barra o barras que deseemos analizar. La figura muestra la informacin del dintel:




Figura 2.4.12 Informacin del dintel

Finalmente, visualizamos una recreacin tridimensional de la estructura. Para ello, seleccionamos Men Obra- Vista 3D.

Figura 2.4.13 Vista 3D del prtico

Vemos que la unin entre las barras es muy elemental. En esta etapa no estn definidas y por lo tanto el programa no dispone todava de informacin para modelarlas.




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2.5 Introduccin de coacciones y cargas

La estructura propuesta est empotrada al suelo en las bases de los pilares. Para indicarlo, entramos en el men Nudo-Vinculacin exterior y seleccionamos los nudos N1 y N3, bases de los pilares. Aparece el cuadro de dilogo Vinculacin exterior.

Figura 2.5.1 Vinculacin exterior-Empotramiento

Tras aceptar, podemos ver el resultado:

Figura 2.5.2 Estructura con bases empotradas

A continuacin, introduciremos la carga permanente repartida sobre el dintel. Entramos en el men Carga-Hiptesis vista y seleccionamos Carga Permanente.

Figura 2.5.3 Men Hiptesis vista

Entramos en el men Carga-Introducir cargas sobre barras y seleccionamos el dintel, incluido el voladizo. Tras aceptar la seleccin con el botn derecho aparecer el cuadro de dilogo Introducir cargas sobre barras. Marcamos carga uniforme, 10 kN, en ejes globales y sentido negativo del eje Z:




Figura 2.5.4 Men cargas en barras

Podemos ver en pantalla el resultado:

Figura 2.5.5 Vista de cargas en barras

A continuacin, introduciremos la carga variable puntual en el extremo del voladizo. Entramos en el men Carga-Introducir cargas sobre nudos y seleccionamos el nudo extremo del voladizo.. Tras aceptar la seleccin con el botn derecho aparecer el cuadro de dilogo Introducir cargas sobre nudos. Marcamos hiptesis Q1, carga 10 kN y sentido negativo del eje Z:

Figura 2.5.6 Men cargas en nudos

Para ver en pantalla el resultado entramos en el men Carga-Hiptesis vista y seleccionamos Q1.




Figura 2.5.7 Men hiptesis vista (Q1)

Tras aceptar, vemos la representacin grfica de la carga.

Figura 2.5.8 Vista de cargas en nudos

Por lo tanto, podemos dar por concluida la introduccin de datos y pasar al clculo de la obra.




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2.6 Clculo

El proceso de clculo es simple: Men Calculo-Calcular.

Figura 2.6.1 Men Clculo-Calcular

Aparece un cuadro de dilogo que nos avisa de que no se ha activado la opcin de comprobacin de resistencia al fuego y que nos da la opcin de dimensionar o no los perfiles. El dimensionamiento automtico es cmodo, pero generalmente no es recomendable porque no permite un anlisis detallado de la estructura.

Figura 2.6.2 Opciones de dimensionamiento de perfiles

Tras aceptar, el programa calcula la estructura y emite un informe final de clculo, que comunica las incidencias que haya podido detectar.

Figura 2.6.3 Informa final de clculo

Una vez cerrada la ventana del informe, pasamos al anlisis de los resultados.




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2.7 Anlisis de esfuerzos y deformaciones

Nuevo Metal 3D permite la consulta de desplazamientos, deformaciones, esfuerzos y comprobaciones de resistencia tanto grficamente como mediante listados. En primer lugar, consultamos los desplazamientos de los nudos entrando en el Men Clculo-Desplazamientos, que abre el cuadro de dilogo Desplazamientos.

Figura 2.7.1 Cuadro de dilogo Desplazamientos

Vemos que podemos solicitar datos para una combinacin seleccionada o para la envolvente de todas las combinaciones.

Figura 2.7.2 Seleccionar combinacin: Hiptesis simple-Carga permanente

Por ejemplo, podemos consultar el desplazamiento de los nudos del dintel debido a la carga permanente:

Figura 2.7.3 Vista de desplazamientos G

Del mismo modo, podemos consultar los desplazamientos para cualquier otra hiptesis simple o combinacin, por ejemplo, la combinacin Desplazamientos G+Q1.




Figura 2.7.4 Vista de desplazamientos G+Q1

La envolvente es la consideracin de los valores mximos y mnimos de todas las combinaciones. En este punto es preciso aclarar que cuando se trata de desplazamientos o deformaciones, la envolvente slo considera las combinaciones de desplazamientos, no las referidas a las comprobaciones de estados lmite ltimos de cada material.

Figura 2.7.5 Vista de desplazamientos envolventes

Del mismo modo, entrando en el men Clculo-Reacciones podemos obtener las reacciones en nudos con vnculos externos, en este caso las bases de los pilares:

Figura 2.7.6 Vista Reacciones (Combinacin desplazamientos G+Q1)

El men Clculo-Leyes permite obtener los diagramas de esfuerzos y deformaciones por combinaciones.

Figura 2.7.7 Vista My Combinacin Acero Laminado 1,35G+1,50Q1




Como vemos, se pueden obtener diagramas de axil, cortante, torsor, flector, deformada y flecha, considerando en su caso los diferentes ejes. Vemos un botn Escalas que permite seleccionar la escala de representacin de cada diagrama.

Figura 2.7.8 Men Leyes-Escalas

Si se activa la casilla Dibujar valores mximos y mnimos se mostrarn permanentemente en pantalla los valores mximos y mnimos de cada barra.

Figura 2.7.9 Vista Leyes My. Dibujar mximos y mnimos

En caso de haber muchas barras, la pantalla puede resultar ilegible. Si se activa la casilla Ver valores mximos y mnimos se mostrarn los valores mximos y mnimos de la barra sobre la que est el cursor, lo que facilita mucho la lectura.

Figura 2.7.10 Vista Leyes My. Ver mximos y mnimos

Para facilitar la visualizacin, podemos poner una vista frontal. Pulsando el botn situado arriba a la izquierda, en la interseccin entre ambas barras de desplazamiento, se despliega un men con diferentes puntos de vista. Elegimos una vista frontal al plano XY.




Figura 2.7.11 Vista Leyes YZ

Adems de consultar las leyes por hiptesis o combinaciones, podemos ver las envolventes.

Figura 2.7.12 Vista Envolventes My. Ver mximos y mnimos

En ocasiones, no buscamos mximos o mnimos, sino esfuerzos o deformaciones concretos en algn punto. Para ello, utilizamos los mens Clculo-Leyes en un punto y Clculo-Envolventes en un punto.

Figura 2.7.13 Envolventes en un punto




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2.8 Comprobacin de barras y uniones

Nuevo Metal 3D permite comprobar si los esfuerzos en las barras superan su capacidad resistente o si las deformaciones de las barras superan los lmites de flecha definidos. Entramos en el men Clculo-Comprobacin de barras. Aparecer un mensaje que advierte de que no se han definido explcitamente los parmetros de pandeo y pandeo lateral de todas las barras. Marcamos la casilla No volver a mostrar este mensaje, ya que en este ejercicio hemos dejado intencionadamente los valores por defecto, y aceptamos. Si nos aproximamos a una barra, aparece una informacin emergente que indica los porcentajes de cumplimiento a resistencia y a flecha del perfil elegido a temperatura ambiente y en situacin de incendio (que en este ejercicio no se comprueba).

Figura 2.8.1 Comprobar barra-Men emergente

Pulsando sobre la barra, aparece un cuadro de comprobacin en el que se indica el grado de cumplimiento de cada uno de los perfiles de la serie.

Figura 2.8.2 Comprobar barra-Men Comprobacin

En este caso, vemos que el perfil elegido es suficiente e incluso se podra emplear un perfil menor. Aunque este informe de comprobacin es suficiente en muchos casos, podemos ir ms all y obtener unos listados exhaustivos de las verificaciones realizadas por el programa. Para ello, entramos en el men Clculo-Comprobaciones E.L.U. Aparece un men que nos permite elegir entre comprobar el punto ms desfavorable de la barra o el punto indicado. Dejamos la primera opcin. Seleccionamos una barra y obtenemos el listado.




Figura 2.8.3 Listado de comprobacin

Como veremos a lo largo del curso, los listados de comprobacin son herramientas muy tiles para la toma de decisiones de proyecto, adems de su valor como herramienta didctica y como justificacin de los clculos ante terceros. Nuevo Metal 3D permite comprobar uniones soldadas y atornilladas de las estructuras de acero. Para ello, entramos en el men Uniones-Calcular, que da paso al cuadro de dilogo Clculo:

Figura 2.8.4 Dilogo inicial de clculo de uniones

Seleccionamos la opcin Resolver todos los nudos con uniones atornilladas y aceptamos.

Figura 2.8.5 Informe final de clculo de uniones

Para ver los resultados, entramos en el men Uniones-Consultar.




Figura 2.8.6 Vista de prtico con uniones

Vemos que aparecen simbolizadas las uniones y que junto al nombre del nudo se especifica el tipo de unin. Si nos acercamos a un nudo, aparece un mensaje emergente que nos indica el tipo de unin y nos invita a pulsar para ver el detalle. Pulsamos.

Figura 2.8.7 Dibujo de la unin

Podemos ver el detalle, con indicacin de los perfiles, los rigidizadores y las soldaduras. En la parte inferior de la ventana vemos que hay ms pestaas. En la pestaa Listado podemos ver un listado de las comprobaciones de la unin. En la pestaa Vista3D podemos ver una simulacin de la unin en tres dimensiones.

Figura 2.8.8 Vista 3D de la unin




Si cerramos la ventana de la unin y volvemos a la estructura, podemos ver una vista tridimensional de toda la estructura. Ahora ya vemos las uniones correctamente modeladas, ya que el programa dispone de informacin para ello.

Figura 2.8.9 Vista 3D de la estructura




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2.9 Listados y planos

Como conclusin del ejercicio, obtendremos los datos finales, listados y planos. Para obtener los listados, hay dos posibilidades. Podemos obtener listados de una sola barra en el men Obra-Listados sobre una seleccin de elementos. Tras seleccionar los elementos, aparece un cuadro de dilogo que no permite elegir los datos que deseamos listar.

Figura 2.9.1 Men listados (de una seleccin de elementos)

Por el momento, dejamos las opciones por defecto, aceptamos y aparece el listado:

Figura 2.9.2 Listados (de una seleccin de elementos)

Arriba a la derecha hay un botn que despliega las opciones de exportacin: texto, html, pdf, rtf y docx. Otra manera de obtener los listados, en este caso de la estructura completa, es mediante el men Archivo-Imprimir-Listados de la obra, que despliega un cuadro de dilogo similar al anterior.




Figura 2.9.3 Men listados (de toda la obra)

La generacin de este listado puede tardar bastante, dependiendo de la potencia del ordenador. Por otro lado, podemos obtener planos mediante el men Archivo-Imprimir-Planos de la obra, que despliega el men seleccin de planos.

Figura 2.9.4 Men seleccin de planos

Seleccionamos el icono con el smbolo de suma, que sistemticamente en los programas de Cype significa aadir, en este caso aadir plano. Se abre el cuadro de dilogo Edicin del plano.

Figura 2.9.5 Men seleccin de planos con plano 3D

Dejamos la vista 3D y la escala 1:100 que aparecen por defecto. Elegimos Perfil Real y marcamos Cotas, Tipo de perfil y Longitudes de las barras. Aceptamos y volvemos al men Seleccin de planos, que ahora contiene el plano que hemos creado. Por defecto, vemos que el perifrico es DXF.




Figura 2.9.6 Edicin del plano

Aceptamos y entramos en el cuadro de dilogo composicin de planos.

Figura 2.9.7 Composicin de planos

Pulsando el botn Imprimir todos los planos, aparecer el cuadro de dilogo Nombres de ficheros, que nos permite seleccionar la ruta y el nombre del fichero donde queremos que se guarde el dibujo.

Figura 2.9.8 Nombre del fichero

El programa graba el archivo, que deberemos abrir con un programa de CAD compatible con el tipo de archivo elegido. Los archivos dxf son legibles por la mayora de los programas de CAD. Podemos ver los planos en detalle dentro del propio Nuevo Metal 3D pulsando el botn Detalle de todos los dibujos.




Figura 2.9.9 Composicin de planos con detalles

Con algo de experiencia se pueden obtener planos de suficiente calidad que, con un tratamiento posterior en cad, pueden ofrecer resultados excelentes. A mayores, existe la posibilidad de exportar los resultados a programas especializados en planos de taller, despiece, control de mquinas, etc, lo que multiplica las posibilidades del programa.

Figura 2.9.10 Exportacin

Con la obtencin de los planos, terminamos este primer recorrido por Nuevo Metal 3D, cuyo objetivo es tener una visin general del programa y su manejo que facilite la compresin de los siguientes captulos.

01 D Primeros Pasos en Nuevo Metal 3D

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