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3.- Proyecto de ejemplo de MHwinEHE

 

 

 
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Descripción

Este apartado sirve como guía paso a paso para la elaboración de un proyecto de cálculo. Se explica cómo hay que introducir los datos y qué opciones de menú hay que utilizar para ejecutar cada proceso. Sin embargo, no se detalla el significado y uso de todos los campos que aparecen en los cuadros de diálogo, ni su influencia en los cálculos ya que en cada uno de ellos está disponible el  botón de Ayuda,  donde se ofrece explicación a cada opción.

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3.1. Descripción general del problema

Supondremos el cálculo de un muro de 9 m que se va a utilizar para contención de tierras y cimentación de los pilares de una nave industrial; se intentará calcular sin necesidad de tacón (tipo autoportante), y debido al valor de la altura del muro se hará de espesor variable. La cimentación del muro irá situada sobre arcillas; y el trasdós e intradós se ejecutan con un relleno granular.

Para el cálculo estableceremos las siguientes hipótesis:

  1. Hipótesis transitoria de cargas de obra, debidas a la ejecución de la explanada y pavimento de la nave; y al almacenamiento de materiales de construcción.
  2. Hipótesis persistente o habitual de la vida del muro, en la cuál, este va a estar sometido a una sobrecarga uniforme de uso sobre el trasdós, la carga de una zapata de cimentación de un pilar de la nave, y la carga distribuida en coronación producida por la cimentación en el muro de los pilares de una de las fachadas de la nave.
  3. Hipótesis sísmica en la cuál se considera la actuación del sismo concomitante con los valores representativos cuasipermanentes de las demás acciones.
  4. Hipótesis accidental de variación del nivel freático por fallo de drenaje y filtración del agua bajo la zapata produciendo subpresión sobre la misma; todo ello concomitante con los valores representativos cuasipermanentes de las demás acciones.

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3.2. Asistente para la entrada automática de datos

Al iniciar el programa por primera vez y con cada proyecto nuevo, a no ser que deshabilite explícitamente, aparecerá la invitación a hacer uso del asistente que nos guiará paso a paso para la introducción de todos los datos. Alternativamente podemos ir escogiendo una a una las opciones del menú de Datos:  General, Propiedades, Materiales, Terreno, Sísmica, Hipótesis,  hasta completar la información necesaria para el cálculo.

Asistente

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3.3. Introducción de los datos de expediente

No es obligatorio la asociación del muro que calculamos con un expediente, sin embargo es buena práctica en cuanto a gestión. Seleccionaremos un expediente de la lista que aparece en el cuadro de diálogo que se muestra o crearemos uno nuevo pulsando el botón Nuevo.

Ver Ayuda sobre Expedientes.

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3.4. Datos - General

Introduciremos una serie de características generales para el cálculo del muro, empezamos por la página de coeficientes donde inicialmente dejamos los valores que aparecen por defecto. Si observamos el valor del incremento de integración de cálculo es de 2.5 cm, si lo aumentásemos conseguiríamos una mayor rapidez en el cálculo aunque perderíamos precisión, para ver más información sobre esta cuestión puede pulsar el botón de ayuda.

3.4.a

Figura 3.4.a

En la siguiente página de deslizamiento y vuelco, marcamos la opción de autoportante para que intente calcular el muro sin tacón.

Figura 3.4.b

Figura 3.4.b

En la página de las propiedades de armadura conservaremos también los valores que aparecen por defecto, dejando dos tramos en la armadura del trasdós, uno en la del intradós, 8 mm de diámetro como mínimo para los armados del muro y 12 mm para la zapata (Ver figura 3.4.c)

Figura 3.4.c

Figura 3.4.c

 

Y por último en las cuantías geométricas también dejamos las que aparecen por defecto y además marcamos la opción de disponer juntas verticales de contracción a distancias no superiores a 7,5 m.

Figura 3.4.d

Figura 3.4.d

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3.5. Datos - Propiedades

En estas tres páginas definimos las dimensiones y características que definen el muro a calcular. Empezamos por su tipología, que será de puntera y talón con espesor variable:

Figura 3.5.a

Figura 3.5.a - Tipología

En las dimensiones de su alzado establecemos los 9 m de altura y 20 m de longitud que tendrá el muro, dejamos el trasdós de 90º y fijamos la coronación a 25 cm. No marcamos la opción de fijar el canto de muro y dejaremos que sea el programa el que lo establezca partiendo de un mínimo de 25 cm.

Figura 3.5.b

Figura 3.5.b - Dimensiones Alzado

En la página de dimensiones de la zapata dejaremos todos los valores que aparecen por defecto menos la relación puntera–talón que la establecemos a 1. 

Figura 3.5.c

Figura 3.5.c - Dimensiones Zapata

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3.6. Datos - Materiales

Vamos a escoger los materiales con el que se construirá el depósito o piscina (tipo de hormigón y acero):

Acero: Tipo de acero: B400S  

Hormigón:

Resistencia característica: 25 N/mm2.

Tipo de consistencia: Plástica.

Cemento: CEM I 32,5 N.

Tipo de adiciones: Ninguna.

Diámetro máximo del árido: 25 mm

Tipo de ambiente: XC2 (para definirlo pulsaremos el botón de Ambiente y en Clase seleccionamos 2. Corrosión inducida por carbonatación (XC), en Entorno Húmedo, raramente seco.

El recubrimiento nominal elegido será de 45 mm.

La cadena descriptiva del Hormigón quedará como HA-25/P/25/XC2.

Coeficientes de seguridad:

Vida útil del proyecto: 50 años

Situación del proyecto: Normal.

Nivel de control Normal.

Coeficientes Persistentes- Transitorios:

Coeficiente sobre el acero: 1.15

Coeficiente sobre el hormigón: 1.50

Coeficiente sobre las acciones: 1.60

Coeficientes Accidentales:

Coeficiente sobre el acero: 1.00

Coeficiente sobre el hormigón: 1.30

Coeficiente sobre las acciones: 1.00

 

ayuda 

Figura 3.6 - Materiales y proyecto

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3.7. Datos - Terreno

Establecemos el tipo de terreno donde se realizará la obra.

Primero establecemos el terreno de cimentación, donde tomamos un terreno coherente, arcilloso duro a una profundidad de cimentación de 1 m y dejamos los valores que se muestran para este tipo de terreno (tomados de la norma NBE-AE-88 (tabla 8.1).

Terreno Cimentación

Figura 3.7.a

Ahora escogemos el tipo de terreno del intradós y el trasdós, puesto que en nuestro ejemplo serán iguales, tomando rellenos de clase terraplén y conservamos los valores que se muestran (según norma NBE-AE-88 -tabla 8.1).

Terreno Trasdós

Figura 3.7.b

En la página de propiedades del intradós dejamos marcada la opción de igualar los dos terrenos (trasdós e intradós) tal como se muestra en la figura 3.7.c. 

Terreno Intradós

Figura 3.7.c

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3.8. Datos - Sísmica

En las características sísmicas establecemos el lugar donde se construirá el muro, en nuestro caso escogemos la malagueña localidad de Yunquera, que según la NCSE-02 tiene un coeficiente de aceleración sísmica básica de 0.08. Al establecer un valor distinto de 0 para ese valor, nos obliga posteriormente a definir una hipótesis que considere sismo. Establecemos el tipo de terreno donde se realizará la obra.

Sísmica

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3.9.Datos - Hipótesis

Una vez se ha llegado a este punto, si venimos guiados por el asistente, se nos preguntará por la posibilidad de introducir en este momento las hipótesis de cálculo, también podemos llegar a este punto en cualquier momento seleccionando la opción de Datos/Hipótesis.

En primer lugar nos aparece una cuadro de diálogo desde donde gestionaremos una lista de hipótesis:

Lista Hipótesis

Figura 3.9.a - Gestión de hipótesis de cálculo

Considerando siempre la hipótesis que esté seleccionada en cada momento, podremos editarla, copiarla o borrarla utilizando los botones que aparecen a la derecha. Si lo que deseamos es activar o desactivar una hipótesis concreta (sin tener que borrarla) simplemente tendremos que marcarla en la casilla de selección que aparece junto al nombre de cada hipótesis.

En nuestro ejemplo, empezaremos creando la primera de las hipótesis, para ello seleccionamos el botón Nueva...:

Hipótesis General

Figura 3.9.b - Hipótesis - General

Conservamos el nombre que el programa establece para la hipótesis (Hipo001), dejamos la consideración de empuje activo en trasdós, empuje pasivo sobre la puntera y como situación de proyecto Transitoria o cargas infrecuentes. Para esta hipótesis, en la siguiente página de propiedades estableceremos una carga uniformemente distribuida en el trasdós de 15 kN/m2 (ver figura 3.9.c).

Hipótesis Terreno y entorno

Figura 3.9.c - Hipótesis - Terreno y entorno

Ahora debemos decidir las cargas que queremos contemplar en esta hipótesis, para ello habremos llegado a la página de Carga de las hipótesis (ver figura 3.9.d), si observamos, en el gráfico aparecerá una representación de cada carga según estemos seleccionando un tipo u otro, dependiendo de las cargas seleccionadas se nos solicitarán una serie de datos en páginas posteriores. Para nuestro caso marcaremos una carga distribuida paralela a la coronación correspondiente al almacenamiento de materiales de construcción. 

Hipótesis Cargas

Figura 3.9.d - Hipótesis - Cargas

En la siguiente página, definimos los valores de dicha carga, 10 kN/m2 de carga en banda, superficial (0 m en profundidad de aplicación) con una distancia a la coronación de 4 m y 1.5 m de ancho. 

Hipótesis Carga paralela

Figura 3.9.e - Hipótesis - Carga distribuida paralela a la coronación en banda

Una vez finalizada esta hipótesis volveremos al cuadro de gestión donde aparecía la lista de las mismas desde donde iremos creando nuevas hipótesis con los siguientes datos (tal como se hizo para la primera):

Hipo002:

General:

Terreno y entorno:

Tipos de cargas a contemplar:

Carga puntual concentrada producida por una zapata:

Carga distribuida sobre coronación:

Hipo003:

General:

Terreno y entorno:

Tipos de cargas a contemplar:

Carga puntual concentrada producida por una zapata:

Carga distribuida sobre coronación:

Hipo004:

General:

Terreno y entorno:

Tipos de cargas a contemplar:

Carga puntual concentrada producida por una zapata:

Carga distribuida sobre coronación:

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4.- Cálculo del proyecto

4.1. Cálculo

Como el proyecto aún no está calculado, en pantalla aparece una descripción del proyecto en modo texto como se muestra en la siguiente:

Para iniciar el cálculo podemos seleccionar la opción de menú Calcular/Calcular. El tiempo del proceso de cálculo dependerá del ordenador y el proyecto que se haya definido, mientras se calcula podremos ir observando la evolución del muro y como se van incrementando las dimensiones de la zapata y la base del muro hasta conseguir un resultado satisfactorio.

Una vez terminado el cálculo se pasará a una vista gráfica donde se mostrará el plano detallado del muro con el alzado, las armaduras y su correspondiente despieces:

Ayuda

Sobre esta vista, podremos aumentar cualquier zona, desbloquear, bloquear capas de dibujo, modificar el plano y realizar cualquier operación «gráfica» tal como se detalla en  Ayuda interfaz gráfica 2D.

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4.2. Modificación de armados

Una vez calculado el proyecto, podemos cambiar algunos armados. Para ello acudimos a la opción de menú Resultados/Armado o pulsamos sobre el icono de armado de la barra de herramientas.

Como podemos observar en la figura 4.2, cambiamos el diámetro de la armadura horizontal del intradós de 14 a 16 mm, recalculándose automáticamente las separaciones correspondientes. Al aceptar los nuevos valores se redibujará automáticamente el plano del proyecto.

Ayuda

Figura 4.2

En la figura 4.2 podemos observar como hemos escogido un diámetro 12 para la armadura horizontal de la pared longitudinal. El proceso de cálculo había optado por un diámetro 14 por mantener una separación de al menos 10 centímetros; nos vale un diámetro 12, al escogerlo el programa se asegura de que se cumplan las separaciones mínimas exigidas por la norma.

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5.- Generación de resultados

5.1. Memorias de proyecto

Para generar una memoria del proyecto, seleccione la opción de menú Resultados/Memoria. Se generará un archivo en formato RTF, el cual se abrirá automáticamente con el editor que esté configurado en su equipo para este tipo de archivos. En las memorias generadas en archivos RTF existen apartados más complejos que están distribuidos en tablas con lo que se facilita su edición especialmente con cualquiera de las versiones de Microsoft Word, mientras que si dispone de programas más sencillos como WordPad necesitará cambiar el tabulado de alguno de los apartados.

En estos archivos obtendrá todos los datos de importancia que definen el proyecto (dimensiones, materiales, terreno, etc.) y demás información para completar la memoria justificativa del cálculo.

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5.2. Imprimir el área de dibujo

El comando Archivo/Imprimir… muestra en pantalla el cuadro de diálogo Imprimir, que permite seleccionar el tipo de impresora, el rango de impresión y el número de copias. Cuando se acepta la ficha se desencadena el proceso de impresión de lo que haya representado en la área de dibujo del programa. Puede usar la función de gestión de capas para ocultar y hacer visible sólo aquello que quiera que aparezca en los planos.

Previamente a la impresión ejecute la opción Archivo/Presentación preliminar que le permitirá visualizar en pantalla lo que va a ser el resultado de la impresión. Este dependerá de la impresora seleccionada, de la orientación y formato de papel, del área de impresión y de los espesores asignados de plumilla.

Si desea cambiar el tamaño o la orientación del papel ejecute el comando Configurar impresora…. Para ajustar las escalas de impresión acuda a la opción Área de impresión…, y para cambiar los colores o espesores de las líneas ejecute el apartado Asignar plumillas… del menú Archivo/Configurar impresión.... La ayuda del programa tiene un extenso apartado sobre la impresión del área de dibujo, en la que se describe detalladamente el uso de cada parámetro de estos cuadros de diálogo.

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5.3. Exportar planos en formato dxf, dwg, ...

MHwinEHE puede generar archivos en formatos de estándar de todo el dibujo completo. Para ello ejecute el comando Archivo/Exportar/Dibujo… y seleccione el tipo de archivo, la ubicación y el nombre del fichero donde quiera almacenarlo.

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