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Si además es capaz de integrarse dentro del flujo de trabajo con el/los programa/s de cálculo global de la estructura, mucho mejor, ganamos en agilidad.
En este artículo pondremos en evidencia este flujo de trabajo Open BIM entre las herramientas del Generador de Pórticos, Cype 3d y la ya citada Cype Connect Steel a la que daremos un protagonismo mayor. Para ello plantearemos la resolución de conexiones entre los perfiles tubulares de una celosía y las columnas con perfiles H.
Todas estas herramientas están a disposición de los alumnos del Máster Internacional en Estructuras Metálicas y Mixtas de Zigurat, cuya próxima edición comienza el próximo mes de noviembre.
El flujo de trabajo que seguiremos consiste en:
Todos los elementos cumplen por resistencia y por flecha, los desplazamientos verticales y horizontales se consideran admisibles.
Es importante en esta fase definir dónde ubicaremos las bridas de conexión. Como la celosía de 38m de luz no es manejable para un transporte normal por carretera, decidimos fragmentar la celosía original en tres “sub-celosías”. Incorporamos estos nudos de división en el modelo:
En el artículo de hoy nos centramos en la conexión entre el cordón superior con perfil tubular RHS y el pilar HEB:
En el próximo artículo, hablaremos de la conexión central donde se encuentran ambas celosías con el pilar central.
- Una vez creado el proyecto Open BIM, podemos incorporar la información del modelo de Cype3d procediendo a su exportación:
- Con esto ahora solo nos queda ejecutar Cype Connect Steel y hacer que vaya a buscar el proyecto Open BIM que acabamos de crear y lea toda la información que hemos incorporado.
Configuramos la importación. Marcamos la opción “Generar automáticamente los nudos”.
Fijémonos en cómo Cype Connect Steel reconoce toda la información de la estructura así como los encuentros entre barras. Veamos cómo, en particular, reconoce el encuentro que nos ocupa en este artículo entre el cordón superior y el pilar.
Además tenemos vinculado el modelo de Cype Connect Steel con el modelo de Cype3d por lo que en el caso de que se modifique cualquier información del modelo original, automáticamente Cype Connect Steel nos avisará para poder sincronizar los cambios.
Sin duda esta interrelación “en vivo” entre ambas aplicaciones a través del BIM Server Center nos resultará sumamente interesante en el caso de que, por ejemplo, hayan cambiado las cargas en los extremos de alguna/s barra/s o se haya modificado la geometría inicial de la estructura. Cualquier cambio, será identificado en Cype Connect Steel.
Ahora entramos en la etapa de Cálculo de la conexión.
Los primero que debemos hacer es generar las cargas que actúan en el extremo del cordón superior y diagonal, éstas serán nuestros barras sometidas a cargas. El pilar actúa como elemento portante. Nos ayudamos de los filtros para la selección de cargas.
Con esta configuración de forma automática se leen los esfuerzos máximos del modelo original (N, V y M). Se lee el máximo axil de compresión y como el porcentaje aplicado es del 100%, todas aquellas combinaciones de carga que provoquen este axil máximo serán importadas al modelo de la unión en Cype Connect Steel. Ídem para el resto de esfuerzos. De esta manera nos aseguramos que estamos trayéndonos aquella/s combinaciones que generan el máximo axil de compresión, también aquella/s combinaciones que generan el máximo corte vertical, también aquella/s combinaciones que generan el máximo momento, etc.
En total 16 combinaciones de carga y un tiempo de cálculo de menos de dos minutos.
A partir de aquí ya empezamos a calcular el nudo y a ir implementando mejoras hasta dar con una solución “viable” donde obtengamos valores de aprovechamientos en las placas, tornillos y soldaduras que consideramos aceptables. Además nos apoyarnos en las distribuciones de tensiones que se generan en la conexión, los porcentajes de deformación plástica que se producen así como los desplazamientos que se experimentan. A modo de muestra:
Distribución de tensiones para combinación de más tracción en el cordón: 
Deformaciones en la placa frontal:
Vemos como el tornillo más solicitado lo hace a un 80% de su capacidad de acuerdo a la normativa AISC-360-16:
Veamos también como Cype Connect Steel comprueba internamente la disposición constructiva de los pernos: distancia mínima y máxima a borde y el espaciamiento de agujeros de acuerdo a J3.4, J3.5 y J3.3 de la AISC-360-16 respectivamente:
Distancia mínima a borde:
Distancia máxima a borde:
Espaciamiento mínimo:
En este primer artículo hemos querido centrarnos más en comprender el flujo de trabajo entre las diferentes herramientas. Éste es nuestro punto de partida.
En el próximo artículo nos centraremos en la conexión entre las dos celosías y el pilar central.
En este nuevo artículo daremos prioridad a las operaciones que se aplican para modelarla así como al análisis de resultados. El planteamiento que haremos para esta conexión será el siguiente, buscando siempre que las conexiones en obra sean atornilladas.
Damià Milanés
