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MagNus Guía de Pasos para desarrollar el diseño de un salón comunal usando CYPECAD 2014
Tutorial CYPECAD de Magnus para identi.li
Tutorial CYPECAD 2014 de Magnus para identi.li 1
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Tutorial Básico de CYPECAD por Magnus para identi 1. Bienvenida
¡Hola! soy Magnus, este tutorial quise realizarlo en vista de que CYPECAD tiene una gran cantidad
de herramientas que son muy “difíciles” de manejar cuándo estás acostumbrado a usar SAP2000,
ETABS o Staad Pro o cualquier otro software de cálculo.
El ejemplo de este tutorial será un salón comunal que diseñamos, mi equipo técnico y yo, para un
barrio de mi ciudad (es mejor que no les diga que barrio ni que ciudad pues trabajo con el estado),
que se encuentra en Colombia y para la Norma NSR-10 está en la zona de amenaza sísmica alta.
La estructura de la edificación se trata de Pórticos Resistentes a Momento con Capacidad de Energía
Especial (DES), los salones se pretende puedan albergar a más de 200 personas en alguna
eventualidad y se ha decidido protegerla asignando una importancia Grupo II.
2. Instalación del Programa En este caso explicaré un poco más a fondo la instalación correcta de CYPE, para usuarios que, al
igual que Yo, usan el antivirus Avast y no quieren deshacerse de él.
1. Descargar el programa de la página http://descargas.cype.es/2014/version_2014_p.htm ,
puedes usar un acelerador de descargas. El parche lo bajas de
https://mega.co.nz/#!8N5x2T6K!zFHW6Rtxbp1fIIQIHKzpnxOMw5V35KnHHPe5jA7cCy8
Recuerda que la contraseña es www.identi.li, no descomprimas el archivo cype2014p aún.
2. Ahora el truco es desactivar nuestro antivirus por durante una hora, tiempo suficiente para
instalar CYPE, así que vamos a la barra de tareas y en el icono de Avast damos clic derecho
->Control de los escudos de Avast->Desactivar durante 1 hora
Captura 1 - Desactivar los Escudos de Avast
Nos pregunta ¿Detener componente? Y damos clic en Si, listo hemos desactivado Avast.
3. Descomprime el archivo cype2014p, extraer aquí, y ahora ve directo a cype2014p-
>Instalación en castellano->Instalar CYPE 2014 (Castellano) y ejecuta como administrador
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Captura 2 - Carpeta de CYPE una vez extraida
Lo anterior pues es en general, puedes instalarla en cualquier idioma que se te acomode. Una vez
se ejecute el instalador sólo acepta los términos y condiciones, y elige la instalación de la Versión
Profesional, y presiona terminar.
4. Ahora pues sólo hace falta aplicar el parche, lo cual es muy sencillo. Vamos al icono de
acceso directo de CYPE, con clic derecho y hacemos clic en Abrir ubicación del archivo. Ahora
extrae el parche y copia su contenido a la carpeta de CYPE. Por último ejecuta el archivo
cype parchear.bat como administrador espera a que culmine y listo.
Captura 3 - Parchear el Programa
5. Ahora pues si lo dejamos ahí, Avast volverá y te eliminará muchos de los ejecutables que
inutilizarán el programa, así que hay que evitar que eso pase. Para esto debemos añadir la
carpeta de CYPE como exclusión, así:
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5.1 Abrimos Avast y vamos directamente a Opciones.
5.2 Damos clic en protección activa->Escudo del sistema de Archivos->Personalizar
5.3 Vamos a exclusiones y en la parte inferior damos clic en examinar y elegimos la
carpeta C:\CYPE Ingenieros y por último hacemos clic en añadir.
Captura 4 - Agregar la Excepción a Avast! para la Carpeta de CYPE
6. Activa los escudos de Avast, de la misma forma en que los desactivamos, y procede a
ejecutar CYPE, luego vamos a CYPECAD, el mío se ve así:
Captura 5 - CYPE 2014 funcionando en Windows 8x64
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3. Nuevo Proyecto con CYPECAD Una vez cargado CYPECAD, nos asusta ver que no tenemos sino un pequeño menú a la izquierda,
así que ve a archivo->Nuevo… Examinar (les recomiendo que creen una Carpeta que puedan ubicar
más fácil, entre sus documentos personales) y ponle un nombre al archivo, no sé algo así como
Salón Comunal.c3e y agrega una descripción
Captura 6 - Nueva Obra con Descripción
Dejaré que medio se vea donde trabajo para los quisquillosos XD.
Elegimos Obra vacía, y es momento de cuadrar las normas, así que, siendo algún lugar de
Colombia en la Zona de amenaza sísmica Alta, tendríamos lo siguiente:
Captura 7 - Eligiendo Normativa para Colombia
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Ahora seleccionamos calidad de materiales, esta obra es de concreto armado con concreto de
3000PSI o 210Kg/cm² o 21.0MPa, tanto para pórticos como Zapatas, y el estudio de suelos nos
brinda una capacidad portante de 1.1Kg/cm² para un Limo-Arcilloso, así que para el caso usaré
1.0Kg/cm² para situaciones normales y 1.5xqu=1.5Kg/cm² para situaciones sísmicas.
Captura 8 - Valores de Capacidad Portante y Concretos en 21.0MPa
En este proyecto no se han considerado acciones de viento, en vista de que la altura no lo requiere
y mi zona no es propensa a huracanes.
El sismo, en vista de que tengo la memoria de cálculo que hice con ETABS y varias tablas, de las que
me enorgullezco, tenemos esto (extracto de la memoria de cálculo):
Captura 9 - Vista 3D en ETABS del proyecto completo hn=7.46m
El valor del período fundamental (T) se puede aproximar de la siguiente manera:
𝐓𝐚 = 𝐂𝐭 ∙ 𝐡𝛂 A.4.2-3
Pórticos Resistentes a Momento en Concreto
Reforzado (h=7.46m) 𝐂𝐭 = 𝟎. 𝟎𝟒𝟕 𝛂 = 𝟎. 𝟗
𝐓𝐚 = 𝟎. 𝟐𝟖𝟕𝐬
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El período de vibración de la estructura no puede exceder CuTa, y Cu según A.4.2-2
𝐂𝐔 = 𝟏. 𝟕𝟓 − 𝟏. 𝟐𝐀𝐕𝐅𝐕 ≥ 𝟏. 𝟐 𝐀𝐕 = 𝟎. 𝟑𝟎
𝐅𝐕 = 𝟏. 𝟗𝟎
𝐂𝐔 = 𝐦á𝐱(𝟏. 𝟏𝟖𝟏, 𝟏. 𝟐) = 𝟏. 𝟐
Período Máximo de Vibración 𝐂𝐔 ∙ 𝐓𝐚 = 𝟎. 𝟑𝟒𝟒𝐬
Valor del exponente k k=1.00
ZONA DE AMENAZA SÍSMICA Alta PERFIL DE SUELO D
Aceleración Pico Efectiva Aa 0.30 Coef. Sitio TCorto Fa 1.20
Velocidad Pico Efectiva Av 0.25 Coef. Sitio TLargo Fv 1.90
Coeficiente de Importancia Grupo II I=1.10
ID T[s] Sa Diagrama
1 0.000 0.396
2 0.044 0.594
3 0.088 0.792
4 0.132 0.990
5 0.171 0.990
6 0.211 0.990
7 0.287 0.990
8 0.378 0.990
9 0.506 0.990
10 0.633 0.990
11 0.818 0.766
12 1.003 0.625
13 1.188 0.528
14 2.312 0.271
15 3.436 0.182
16 4.560 0.138
17 4.940 0.117
18 5.320 0.101
19 5.700 0.088
20 5.800 0.085
21 5.900 0.082
22 6.000 0.079
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 1 2 3 4 5 6
Esp
ect
ro S
a
Período T[s]
Espectro Elástico de Aceleraciones de Diseño NSR-10
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El sistema se clasifica como Pórticos Resistentes a Momento con Capacidad de Disipación de
Energía Especial (DES) Ro=7.0.
En altura no se consideran irregularidades, se tienen las siguientes irregularidades en planta:
TIPO 4P Desplazamientos en los planos de acción.
𝛟𝐏 = 𝟎. 𝟖𝟎
𝛟𝐏 = 𝟎. 𝟖𝟎, 𝛟𝐚 = 𝟏. 𝟎
El sistema de entrepiso corresponde a una losa nervada apoyada sobre las vigas, en presencia
de fundición monolítica, la cubierta es estáticamente determinada y por tanto se debe disminuir
por ausencia de redundancia, así:
𝛟𝐫 = 𝟎. 𝟕𝟓
𝐑 = 𝛟𝐚 ∙ 𝛟𝐩 ∙ 𝛟𝐫 ∙ 𝐑𝐨 = 𝟒. 𝟐
Método de Análisis a Utilizar:
Según A.3.4.2.1 (d) se permite usar el método de la fuerza horizontal equivalente para el
cálculo de fuerzas sísmicas. El método de análisis será en ETABs considerando diafragmas
Rígidos y barras 3D con 6 grados de libertad en cada nudo con casos de carga estáticos.
¿Y lo anterior para qué? Bueno es para comparar el cálculo de CYPECAD del espectro de la NSR-10
para mi ciudad, y así algunos de los valores de entrada quedarán claros en CYPECAD se tiene:
Captura 10 - Valores para el Cálculo del Espectro en CYPECAD
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Bueno vamos a detallar un poco lo anterior, para verificar el cálculo correcto que hace CYPECAD, en
cuánto al período nos muestra:
𝐓𝐚 = 𝐂𝐭 ∙ 𝐡𝛂 Como anteriormente mostré
𝐂𝐭 = 𝟎. 𝟎𝟒𝟕 𝐲 𝛂 = 𝟎. 𝟗
𝐓𝐚 = 𝟎. 𝟎𝟒𝟕 ∙ 𝐡𝟎.𝟗
Captura 11 - Período Aproximado según CYPECAD
En vista de que la ecuación es correcta procedo a indicarla el nivel máximo de mi estructura,
7.46m, y digité los valores de 𝐑𝐨, 𝛟𝐚, 𝛟𝐩 𝒚 𝛟𝐫 que son 7.0 para X y Y, 1, 0.8 y 0.75
respectivamente. La tipología I se refiere a Pórticos en Concreto.
Captura 12 - Definición del Espectro y Disipación de Energía en CYPECAD
El tipo de edificación se refiere al Grupo de Uso de la norma, para este caso como dije antes 200
personas en un mismo salón es Grupo II, también en CYPECAD se ve:
Captura 13 - Grupo de Uso en CYPECAD
Finalmente adicionamos efectos de segundo orden, con pandeos de 1.0 lo cual es permitido por la
NSR-10, y revisamos el espectro de cálculo:
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Captura 14 Revisión de Espectro de Cálculo en CYPECAD
Vemos que la gráfica muestra una cercanía a 1.0 lo cual es correcto, pues el valor exacto de Sa es
de 0.99, bueno aceptamos el sismo.
Ahora sólo falta indicarle la capacidad de disipación de energía de la estructura, que será de
Disipación de Energía Especial (DES) y el valor de la calidad del acero estructural, así:
Captura 15 - Datos Para Pórticos DES y Acero Grado 50
Hacemos clic en Aceptar y en la próxima ventana sólo cambien la altitud, en mi caso Superior a
1000msnm y Aceptar. Con esto nuestro proyecto tendrá los parámetros más importantes para el
diseño.
4. Introducción de Plantas y Elementos Verticales Bueno ahora tenemos una pantalla en blanco, y estamos asustados, pues la pregunta es ¿Cómo
hago mi cuadrícula para empezar a dibujar?, la respuesta es que eso no lo tienes que hacer, ni
tampoco podrás elegir ejes ni nombrarlos, esto se hace de forma automática.
Vamos por el Principio, deja así y abre AutoCAD, lo ideal es predimensionar una estructura con los
lineamientos típicos así como vigas e incluso zapatas, ¿Para qué? Pues necesitas de un dibujo
como plantilla para ubicar con CYPECAD, pero no reproches aún y mira:
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4.1 Preparación de los Archivos de AutoCAD Lo primero es que como siempre, vamos a plantear nuestros ejes y ubicar las columnas sobre el
plano arquitectónico (dado que no es de mi autoría no dejaré el plano arquitectónico para que lo
consulten), predimensionen las vigas en función de la altura para no calcular deflexiones en este
caso 6.06/18.5=0.33 me voy a la segura con 35cm y para la losa 5.57/18.5=30cm así mismo las
columnas perpendiculares a estas vigas de carga tendrán 35cm y siendo la menor dimensión 30
algunas las tengo de 30x35. Bueno sobre la planta arquitectónica dibujo mis losas y tenemos esto:
Plano 1 Planta de Entrepiso E1:100
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Haz lo mismo para la cimentación, aunque esto ya no sería necesario pero es para ubicar linderos
para zapatas, el tamaño de las zapatas no importaría pues se calcularán automáticamente, Yo
usando mis tablas obtuve estas vigas y estas zapatas:
Plano 2 - Planta de Cimentación E1:100
Por último la cubierta al no poseer una losa como tal, muchos de mis colegas, acostumbran a no
colocar losa en CYPECAD así que siguiendo sus indicaciones, dibujemos la planta del segundo nivel,
que no contendrá sino únicamente vigas y las dejaré todas de 30cm así como sus columnas, se tiene:
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Plano 3 - Planta de Vigas en Segundo Nivel - Sin Losas
Con los dibujos anteriores procedemos a preparar los archivos *.dwg para CYPECAD. Haz un nuevo
archivo y pega 1 y sólo 1 planta, en cualquier parte y pon el origen de ejes en (0,0)
Captura 16 - Dibujando una línea en (0,0) a A1, después de pegar la Planta
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Captura 17 - Nudo A1 conectado por una línea a (0,0)
He dibujado una línea con nudos en A1 y en (0,0), ahora muevo la planta desde A1 hasta (0,0), es
decir de extremo a extremo de la recta que he dibujado, así finalmente:
Captura 18 - Planta ubicada en el Origen Correctamente
Una vez aquí eliminen esa línea y guarden el Archivo en, la misma carpeta recomiendo Yo, con
extensión *.dwg en formato 2007. Hagan lo mismo para las otras plantas, las dejaré en la página
para que las puedan descargar.
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4.2 Plantas en CYPECAD
Teniendo ya todo listo para empezar, volvamos a CYPECAD y directo a:
Introducción->Plantas/Grupos->Nuevas Plantas->Sueltas->Aceptar Procedemos a escribir el número de plantas, 2, y a digitar tanto las alturas como las cargas vivas Q y las muertas sobreimpuestas CM, así:
Captura 19 - Datos para las Plantas
Las cargas serán las que completarán al peso propio así que tenemos lo siguiente (extracto de la
memoria de cálculo):
Las cargas a continuación NO incluyen el peso propio, esto es pues porque los elementos estructurales soportarán su propio peso, sólo se incluye el peso adicional:
ID DESCRIPCIÓN PESO[Kg/m2] 1 Pañete en Yeso o concreto 25
2 Baldosa sobre mortero 12mm 80
3 Casetón y Otros 35
Carga Muerta Losa Entrepiso (sin muros) 140
Cargas Vivas 200
Carga Viva de
Cubierta
Cubiertas inclinadas con menos de 15° de pendiente en estructura
metálica o de madera con imposibilidad física de verse sometidas a
cargas superiores a la aquí estipulada (50Kg/m²)
ANÁLISIS DE CARGAS EN CUBIERTA Carga Carga
Correa
ID DESCRIPCIÓN Kg/m2 Kg/m
1 Teja Arquitectónica Metálica Cal.30 3.6 5.4
2 Láminas de Yeso Cielo Falso 10.0 15
CARGAS MUERTAS (D) 13.6 20.4
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CARGAS VIVAS (Lr) 50.0 75
CARGAS GRANIZO (G) 100.0 150
En la cubierta se han añadido las cargas de granizo como cargas vivas, recuerden que las unidades
son tonf/m² así que el valor de carga viva de entrepiso es 0.20.
Bueno Aceptar->Salir, y la pantalla sigue en blanco sin poder dibujar todavía, por eso vamos a
Editar plantillas->Añadir nuevo elemento a la lista-> Añadir nuevo elemento a la lista-> y elegimos
los archivos de AutoCAD uno a uno, así:
Captura 20 - Introducción de las Plantas a CYPECAD
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Vamos ahora a Visibilidad de las Plantillas, luego elegimos para cada planta el archivo
correspondiente, los pilares con la planta 00 es mejor, así:
Captura 21 - Selección de las Plantillas para el Dibujo
Ahora, tu zona de trabajo se verá algo parecida a esto:
Captura 22 - Plantillas para Introducción de Pilares
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4.3 Columnas Lo más aconsejable aquí es activar las Capturas a plantillas, son los Object Snap de AutoCAD, y te
recomiendo esto:
Selecciona las siguientes que te servirán mucho:
Captura 23 - Capturas de Plantillas
Ahora si dibujemos, vamos a Introducción->Pilares, Pantallas y arranques->Nuevo Pilar
Captura 24 - Columna de 30x30 desde Cimentación hasta el 2º Nivel
Los datos son fáciles, las dimensiones son bxh, así que la primera casilla es el ancho y la segunda la
altura, si necesitas rotar está ángulo, para la columna 1 -C1-, que será la del Nudo A-1, está correcta
la información, aceptar y ahora mira:
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Captura 25 - Introducción de la Columna C1
Aparece el Snap Intersección, debido a que está en el corte de los ejes haz clic y tendrás:
Captura 26 - Columna C1 correctamente Introducida
Ahora clic derecho y cambia la dimensión del piso 1 a 30x35 y el ángulo a 90 para la columna 2, y
de nuevo busca el corte de ejes y al ubicarla obtendrás:
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Captura 27 - Columna C2 aparece movida a su posición real
Bueno vemos que se ha desplazado ¿Y ahora qué?, tu sigue con la columna C3 y no te preocupes
ya luego las moveremos las que se te desplacen. Sigue con las demás el ángulo para la columna 7
es 66.63-90=-23.37, así como para la última
Ahora que ya hayas dibujado las 11 columnas, procedemos a editar si hemos cometido algún error
en las dimensiones, y a moverlas para ajustarlas correctamente así:
Captura 28 - Elegimos mover y esperamos al Snap Intersección y hacemos clic
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Captura 29 - Ubicación correcta de la Columna C2
Si te hacían faltas los ejes son las líneas que vemos ahora en CYPECAD, al terminar de mover
desactiva los Snaps con F3 y se verá algo así:
Captura 30 - Columnas Introducidas Correctamente
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5. Introducción de Vigas, Losas y Viguetas
5.1 Vigas y Vigas de Borde Abajo en la pestaña de Entrada de Vigas, te aparecerá la planta del nivel 1, haz clic en el icono Vista 3D del edificio
Captura 31 - Planta de Forjado 1 en CYPECAD
Cuándo lo hagas verás las columnas, únicamente tenemos eso, se verá algo así:
Captura 32 - Vista 3D de columnas
Procedamos a lo más interesante de esto, y es dibujar los entrepisos, es aquí que se puede evidenciar las ventajas de usar CYPECAD frente a otros programas de cálculo.
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Vamos a Vigas/Muros->Entrar Viga en Familia elegimos Viga descolgada y en Tipo Viga Rectangular, entremos las de 30x35 así:
Captura 33 - Elección y Dimensiones de la Viga
No hay mucho que explicar aceptamos, y te recuerdo Desactivar los Snaps con F3, activamos
Ortogonal y dibujamos así:
Captura 34 - Entrada de Vigas Ortogonales
Para pintar la viga 1 acércate a la columna C1 y aparecerá un círculo rojo, haz clic cuándo
aparezca:
Captura 35 - Primer Extremo de la Viga V1 30x35
El segundo extremo, sube en el eje Y, y deja que se pase un poco y luego haz clic, así:
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Captura 36 - Extremo Final un poco más allá de su borde en la Viga V7
Haz lo mismo para las vigas V2 y V3, para la viga V4 simplemente desactiva Ortogonal (Ctrl+o) y
haz clic sobre los círculos rojos que van apareciendo entre columnas, así:
Captura 37 - Vigas no Ortogonales
Las vigas V5 y V6, son ortogonales, y la viga 6 tiene un cambio de sección entre las columnas C6 y
C7, haz clic derecho y cambia las dimensiones a 55x40, si más ancha que alta y dibuja desde C6
hasta pasar el voladizo un poco, así:
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Captura 38 - Introducción de un Cambio de Sección en la Viga V6
La viga V7, es similar a la V6 pero no es ortogonal, practícala es muy sencillo. Ahora las vigas de
borde, en este caso particular desde luego son vigas de la altura de la losa, así que haz clic derecho
y en Familia escoge viga Plana, y con un ancho de 15cm (soy tacaño con las vigas de borde), así:
Captura 39 - Viga de Borde
Aceptamos la viga, y ahora para dibujarla, desactiva ortogonal, y procede a pintarla lo más
parecido al dibujo, así:
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Captura 40 - Graficando vigas de Borde
Al finalizar elimina los sobrantes en los voladizos, para esto ve a Vigas/Muros->Borrar y borra esos
excesos, así:
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Captura 41 - Borrando El exceso de Longitud en el Voladizo
De la misma forma que dibujamos la Viga vB3 dibuja las demás es muy sencillo, ojo las amarillas no
las verdes esas son viguetas, y no olvides borrar los excesos de longitud. Al terminar vuelve a abrir
la vista 3D del edificio y se verá algo así:
Captura 42 - Vista 3D del edificio al momento de hacer las Vigas de Borde
5.2 Losas de Entrepiso Los signos de interrogación que veíamos mientras introducíamos las vigas, son las losas, en vista
de que CYPECAD sólo calcula pisos con losas, vamos de una a Paños->Gestión de Paños, así:
Captura 43 - Menú Paños en CYPECAD
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Vamos a Entrar paño->Forjados reticulares y en la Biblioteca elige uno similar en este caso, elegí
DALIFORMA 10_30_70x70, miren:
Captura 44 - Introducción de una Losa Aligerada en CYPECAD
Ahora editemos la losa para que se ajusta a la nuestra:
Captura 45 - Editando la Losa Seleccionada
Bueno pues la losa del ejemplo es la siguiente:
Captura 46 - Detalle de la Losa de Entrepiso
El ancho del casetón es de 60cm, el ancho del nervio 12cm, separación centro-centro será de
60+12=72cm y la altura total de 30cm, dado que se necesitan riostras cada 10Hlosa=3.0m para
poner al menos una obligatoriamente se tiene:
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Captura 47 - Losa de Entrepiso H=30cm con los valores adecuados
Ahora aceptamos y le damos que si lo guarde en la biblioteca. En la planta dibujemos el área más
grande haz clic sobre ella y luego sobre la viga V6, y tendrás algo como esto:
Captura 48 - Introducción de la Losa de Entrepiso
Se puede ver que ha pintado las viguetas transversales a la viga que elegimos, termina de dibujar
las losas y luego haremos pasar las viguetas por exactamente donde deben ir. Borra el hueco de la
escalera y los paños que se te dañen así, al finalizar puedes tener algo como esto:
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Captura 49 - Losas correctamente Introducidas
En vista de completar el modelo, vamos a situar las viguetas correctamente, demos clic en cambiar
punto de paso
Captura 50 - Cambiar el Punto de Paso
Seleccionemos el panel más grande, y ahora intenta hacer clic en un corte entre la riostra y una
vigueta, amplia el zoom para que puedas hacerlo más fácil y se verá así:
Captura 51 - Alineando Viguetas y Riostras en su posición final
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Ahora para el panel de la derecha sitúen el punto fijo en una vigueta del panel anterior tendrá que
aparecernos el círculo rojo, y hacemos clic para ensayar el alineamiento, así
Captura 52 - Alineación Viguetas entre Paneles
Lo más seguro es que la riostra no se alinea justo en el punto, así que tendremos que intentarlo una
vez más como la vez anterior, pero a diferencia esta vez sólo hay que alinear a la riostra. Practica
uno a uno cada panel, moviendo la línea de la riostra al final y resultará esto:
Captura 53 - Planta Final de Entrepiso en CYPECAD
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5.3 Vigas Cumbreras Bueno nuestro hermoso modelo sólo se ha encargado de la primera planta y no nos ha impresionado gran cosa ¿cierto?, eso lo podemos arreglar vamos al forjado superior, presiona en el icono Subir Grupo
Captura 54 - Subir Grupo para ver el Forjado Superior
Se deberá ver muy similar a esto:
Captura 55 - Vista de la Planta de Vigas Cumbreras
Aquí procedemos o bien a dibujar de nuevo las vigas o mejor copiamos las de abajo y borramos lo
que no sirva, así:
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Ahora borra paños y vigas que no van y cambia las dimensiones con Vigas/Muros editar para
ajustarlas
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