CYPE Curso Practico CYPEcad

Curso prctico CYPECAD v. 2002

CYPE INGENIEROS

lndice general ..................................................................................................................................................... prbkso XI

Introduccin ........................................................................................................................................ XI I I Sobre CYPECAD ................................................................................................................................... Xl l l Sobre este libro ...................................................................................................................................... xv

Introduccin

Leccln 1 . Datos generales. materiales. acciones. plantas y grupos ................................................ 1-1 ....................................................................................................................................... Planteamiento 1-3

1P1.. PUNTO DECIMAL ..................................................................................................................... 1-3 1 P2.. SISTEMA DE UNIDADES ........................................................................................................... 1-3 1P3.- DATOS GENERALES DE OBRA ................................................................................................. 1-4

1 P3.1.- Clave y Descripcin ............................................................................................................... 1-4 1 P3.2.- Normativa general ............................................................................................................... 1-4 1P3.3.- Tipo de hormign y modalidad de control ...................... .. .............................................. 1-4 1P3.4.- Tipo de acero en barras y modalidad de control ............................................................... 1-5 1P3.5.- Clase del acero laminado y del acero conformado ............................................................ 1-5 1P3.6.- Conjuntos de cargas especiales ........................................................................................ 1-6 1P3.7.- Combinaciones y coeficientes de ponderacin de las acciones .................................... 1-6 1P3.8.- Accin de viento ..................................................................................................................... 1-7 1P3.9.- Coeficientes de pandeo ............................... .. ................................................................ 1-7

1P4.- EFECTOS DE 20 ORDEN .............................. ... ................................................................ 1-8 .................................................................. 1P5.- PLANTAS Y GRUPOS ................................... .... 1-9

............................................................................................................................................ Aplcadn 1-11 1Al.- DOCUMENTOS DE PROYECTO ............................................................................................... 1-11

.................................................................................... ............................... lA1.l.- Memoria ... 1-11 ....................................................................................... 1A1.2.- Planos ................................. ... 1-12

1A.2.- APERTURA DE CYPECAD ........................................................................................................ 1-20 ............................................................................................. 1A3-- NUEVA OBRA ....................... .. 1-20

1A.4.- DATOS GENERALES ................................................................................................................. 1-22 ....................................................... 1A4.1.- Ctave, descripcin y normativa .................... .... 1-22

1A4.2.- Materiales .......................................................................................................................... 1-22 ......................................................................................... 1A43.- V i y Sismo ..................... .. 1-23

1A4.4.- Conjuntos de cargas especiales ................................................................................. 1-23 ...................................................................................................... 1A4.5.- Combinaciones previas 1-24

1A4.6.- Coeficientes de pandeo ..................................................................................................... 1-24 1A5- RiWTALlA DE ENTRADA DE PllARES .............................................................................. 1-24 1AB- ~ A S I G R U P O S .................................................................................................................. 1-27 1A7.- MX;I(J DEL VlEhCTo ................................................................................................................ 1-31

..................................................................................................................... 1M- COMlB1NACK)MES 1-33 ............................................................................................................ 1A.S- -S POfl -A 1-34

..................................................................................... 1Al& Bm=IN DE M1UlROS DE F&~RICA 1-35 1~11.- cwms E aww DE UMENTACI~N .................................................................................. 1-36

V

1A.12.. OPCIONES DE PLACAS DE ANCLAJE .................................................................................. 1-36 1A.13.. ACERO POR POSICIN, EDICIN DE TABLAS Y OPCIONES ...................................... 1-37

1A.13.1. Tipos de acero por posicin de la armadura .......................................................... 1-37 1A.13.2.. Edicin de tablas de armado ........................................................................................... 1-38

........................................................................................................................... 1A.13.3.- Opciones 1-41 ............................................................................. 1A.14.- INTRODUCCIN POR COORDENADAS 1-41

VI

. Leccin 2 . Pihres. contornos. lneas de replanteo Copiar y salvar el trabajo .................................. 2-1 ....................................................................................................................................... Planteamiento 2-3

................................................................................................................... 2P.1.. PREDIMENSIONADO 2-3 .......................................................... Z1.1.. On8entaciones iniciales para el predimensionado 2-3

2P.2.. PllARES ................................................................................................................................... 2-5 2P2.1.. Definilci6n de pilares .............................................................................................................. 2-5

2P.3.. POS8lCl#~ D8E LOS PILARES Y MALLA DE REFERENCIA ................................................ 2-8 2P.4.. COMOIRNOS Y L~NEAS DE REPLANTEO ................................................................................. 2-8

. . A @ .............................................................................................................................................. 2-9 ...................... ........................................................... 2A.1.. II'~TFKDUCCIN DE CONTORNOS .. 2-9

2A.2.. I ~ D U C C ~ Q N DE LOS PILARES ....................................................................................... 2-12 2A.2.1.. Proceso ............................................................................................................................... 2-12 2k2.2.. Sihiaan de los pilares .......................... .............. .............................................................. 2-12

2A2.2.1.. Inceirtar pilares por coordenadas relativas .................................................................. 2-12 a2.2.2.. Borrar pilares ................................................................................................................. 2-13

.................... ....................... 2A.2.23.. 11- pilares por lneas de malla y contornos .... 2-13 2A.2.2.4.. Incectar pilares por coordenadas referidas a un origen general ................................ 2-14 2112.2.5.. Incertar pilares en plantillas DXF ............................................................................... 2-16

2A.2.3.. Denicin de piares tipo .................................................................................................... 2-16 ..................................................................... 2A.2.4.. &piar las caractersticas de los pilares tipo 2-23

~i .3. . C O R R E ~ I ~ N POR DESCONEXI~N DE LOS PILARES CON LOS FORJADOS .................... 2-23 ................................................................................ 2A.4.. AJUSTAR Y DESPLAZAR LOS PILARES 2-24

2A.5.. L~NEAS DE REPIANTEO ............................... .. ............................................................... 2-28 . 2A.6.. GEsTIN DE FI'CHEROS COPIAR Y SALVAR EL TRABAJO .......................................... 2-29

Introduccin

. r

. .......................... ....................................................................................... Leccion 3 . Muros Vigas ., 3-1 Planteamiento .................................................................................................................................... 3-3

......................................................................................................................................... 3P.1.. MUROS 3-3 3P1.1 .. Tipologa ................................................................................................................................. 3-3

....................................................................... 3P.2.- MUROS DE STANO DE HORMIGN ARhMO 3-3 ....................................................................................................................... 3P2.1 .- Consideracin 3-3

3P2.2.- Empujes .............................................................................................................................. 3-4 . .

..................... ............................................................................. 3P2.3.- Evacuacion por drenaje .. 3-5 .............................................................................. ....................... 3P2.4.- Mdulo de balasto ...... 3-5

3P2.5.- Cimentacin del muro de stano .......................................................................................... 3-5 ................................................................................ ................... 3P2.6.- Situaciones de relleno ... 3-6

.................... ............................................................................................................. 3P3.- VIGAS .... 3-7 3P3.1.- Tipologa ................................................................................................................................. 3-7

Aplicacin ............................................................................................................................................ 3-11 3A.1.- PANTALLA DE ENTRADA DE VIGAS ........................................................................................ 3-11

.................................................................. 3~.2.- INTRODUCCIN DE MUROS ....................... ... 3-13 ...................... .......................................................................................................... 3A.3.- VIGAS .. 3-23

Introduccin

31.3.1.. Predimensionado de las vigas ......................................................................................... 3-23 . . 3A.3.2.- Introduccion de vigas ........................................................................................................ 3-24

3A.3.3.- Ajustar vigas ........................................................................................................................ 3-27 3A.3.4.- Medir distancias .................................................................................................................. 3-28 3A.3.5.- Informacin sobre las vigas ................................................................................................ 3-28 3A.3.6.- Corregir el aspecto quebrado en el trazado de las vigas ................................................. 3-30

Leccin 4 . Paos . Cargas especiales .................................................................................................. 4-1 ....................................................................................................................................... Planteamiento 4-3

........................................................................................................................................ 4P1.. PANOS 4-3 4R1.1.- Definicin y Tipologa ............................................................................................................ 4-3 4R1.2.- Normativa ............................................................................................................................... 4-6 4P.1.3.- Momentos mnimos ................................................................................................................ 4-6 4P.1.4.- Coeficiente de empotramiento ............................................................................................. 4-6 4P1.5.- Co~mprobacin a cortante ...................................................................................................... 4-6 4P1.6.- Comprobacin de flecha ....................................................................................................... 4-7 4P1.7.- Ambisente .............................................................................................................................. 4-8 N 1 .8.- Proceso constructivo .............................................................................................................. 4-8 4P1.9.- Macizado ............................................................................................................................. 4-9

4P2- CARGAS ESPECIALES ................................................................................................................ 4-9 .............................................................................................................................. ApCeadn -....-...s.... 4-11

*l.- p&s ................................................................................................................................... 4-11 4A1.1.- Predirnensionado ............................................................................................................... 4-11 -1 .2.- Opciones de forjados ........................................................................................................ 4-12

4A.1.2.1.- Cuantas mnimas en negativos del forjado d'e placas aligeradas ......................... 4-13 4A.1.2.2.- Armado en forjados usuales y en forjados de placas aligeradas ............................... 4-13 4A.1.2.3.- Momentos mnimos . Coeficientes de la obra ............................................................... 4-13 4A.1.2.4.- Coeficiente reductor de rigidez a flexin de forjados unidireccionales ...................... 4-15 4A1.2.5.- Coeficientes de fluencia ............................................................................................... 4-15 4A1.2.6.- Lmites de flecha en forjados de viguetas y de placas aligeradas .............................. 4-15

4A1.3.- Introduccin de los forjados de Placas Aligeradas ....................................................... 4-15 4A.1.4.- Imoduccin de los forjados de viguetas ........................... .. ..................................... 4-20

................................................................... e.- CARGAS ESPECIALES .................................. .. 4-23 -1.- Conjuntos ........................................................................................................................... 4-23 W2.- Introduccin de cargas especiales ................................... .. ........................................ 4-24

lmc&h 5. Wlfdades del programa . Copiar y definir grupos . Secciones y vistas 30 ....................... 5-1 - ....................................................................................................................................... 5-3 *l.- N M T W A DE ACCIONES ........................................ 5-3 5P2- CONTINUIDAD DE FORJADOS ................................................................................................. 5-3

ApCcacin .............................................................................................................................................. 5-5 5A1.. UTlUDADES DEL PROGRAMA .................................................................................................... 5-5

5A.l .l.. Informacin ............................................................................................................................ 5-5 5k1.2.. Giro del dibujo ................................................................................................................... 5-6

......................................................................................................................... 5A1.3.. Referencias 5-7 5A1.4.. m Y cotas ................................................................................................................. 5-8 5A1.5.. C~nitomoc .............................................................................................................................. 5-9 5A1.6.. V i 3D de un grupo ........................................................................................................... 5-10

........................................................................................................... 5A1.7.. Reaircos de edicin 5-11 5A2- COPlAR Y DEFINIR GRUPOS ................................................................................................. 5-16

5A.2.1.. Comprobacin de la geometra del grupo 1 ..................................................................... 5-16 5A.2.2.. Grupo 2 ................................................................................................................................ 5-16 5A.2.3.. Grupo 3 .............................................................................................................................. 5-22 5A.2.4.- Gnipo 4 .............................................................................................................................. 5-23 5A.2.5.- Gnipo 5 .............................................................................................................................. 5-24 5A.2.6.- Grupo 6 ............................................................................................................................... 5-25

5A.3.- SECCIN DEL EDIFICIO Y VISTAS 3D .................................................................................... 5-29 5A.3.1.- S m n del edificio .......................................................................................................... 5-29 5A.3.2.- Vista 3D del edificio ............................................................................................................. 5-30

Vlll

. . ......................................................................... Leccin 6 . Cimentacin Calcular Errores en vigas 6-1 Planteamiento ................................................................................................................................... 6-3

............................................................................................ 6P.1.. NORMATNA DE LA CIMENTACI~N 6-3 6P.2.. COMPROBACIN DE LA GEOMETR~A ..................................................................................... 6-4 W3.. INFORME DEL CLCULO ........................................................................................................... 6-4 6P.4.. N'ORMATNA DE VIGAS ................................................................................................................ 6-5

................................................................................................................. 6P4.1.. La Insmccin EHE 6-5 ............................................................................................................... 6P4.2.. Barras comprimidas 6-5

W4.3.. Capacidad mecnica mnima ................................................................................................ 6-5 6P4.4.. Cuanta geomtrica ............................................................................................................... 6-5 6P4.5.. Esfuerzo cortante ............................................................ ............................................ 6-5 W4.6.. Separacin de las barras entre s y a los paramentos ...................................................... 6-5 6P4.7.. bmgrhild de anclaje ............ ... .......................................................................................... 6-6

............................................................................................................ 6P4.8.. LTrniiacin de flechas 6-6 6P5.. TIRFIICACI~N DE ERRORES ...................................................................................................... 6-6

A@iCaChh .....................................~~....................................................................................................... 6-9 6A.l.. I ~ C I ~ N DE LA CIMENTACIN ................................................................................. 6-9

6k1.1.. Datas de obra de cimentacin ........................................................................................... 6-9 ak1.2.. Piacas de anclaje .................................................................................................................. 6-9 6k1.3.. ZapaQs ................................................................................................................................ 6-11 6A.1.4.. Vigas centradoras y de atado ............................................................................................. 6-13

6A.2.. ARMADO DE JACENAS ............................................................................................................ 6-15 6A.3.. COMPROBACION DE LA GEOMETR~A .................................................................................... 6-16

.............................................................................................................. 6A.4.. CLCULO E INFORME 6-16 .................................... ................................................ 6A.5.. REVlSlON DE ERRORES EN VIGAS .... 6-17

......................................................................................................... 6A.5.1.. Valoracin de errores 6-17 6A.5.2.. Revisin de errores en vigas ............................................................................................. 6-19

Introduccin

Leccin 7 . Resultados de muros. vigas y panos ................................................................................. 7-1 Planteamiento ................................................................................................................................... 7-3

........................................................................................................ 7P.1.. NORMATIVA DE MUROS 7-3 .............................................................................................................. 7P.2.. NORMATIVA DE PANOS 7-4

7P.2.1.- La Instruccin EFHE ........................................... ............................................................... 7-4 7P2.2.- Espesor de la capa de compresin ...................................................................................... 7-4

.......................... ................................................................................. 7P2.3.- Armado de reparto .. 7-5 7P3.- CORRECCIN DE LA FLECHA CON LA ARMADURA ........................................................... 7-6

Aplicacin .............................................................................................................................................. 7-7 .......................................................................................................... 7A.1.- RESULTADOS DE MUROS 7-7

7A.l .l.- Esfuerzos en muros ............................................................................................................. 7-7 7A.1.2.- Armado de muros .................................................................................................................. 7-9

I

Introduccin

7A.2.. RESULTADOS DE VIGAS .......................................................................................................... 7-1 1 ............................. 7A.2.1.. Envolventes de vigas ........... .................................................................. 7-1 1

........................................................................................ 7A.2.2.. Armado de vigas de hormign 7-1 3 7A.2.3.. Modificacin de la armadura longitudinal .............................. .......... ................................. 7-1 6

....................... 7A.2.4.. Flechas y su correccin .... .................................................................... 7 - 1 9 7A.2.5.. Armadura transversal de cortante .................................... .... .............................................. 7-21 7A.2.6.. Areas de armadura ........................................................................................................... 7-22

. . 7A.2.7.. Vigas metalicas .................................................................................................................. 7-22 7A.3.. RESULTADOS DE PANOS ........................................................................................................ 7-23

7A.3.1.. Forjado de placas aligeradas ......................... .. .............................................................. 7-23 ............................................................................................................ 7A.3.2.. Forjado de viguetas 7-25

. 7A.3.3.- Errores de viguetas Momento positivo en apoyo de vigueta ......................................... 7-30

Leccin 8 . Resuhados de pilares y cimentacin ................................................................................. 8-1 ....................................................................................................................................... Planteamiento 8-3

W.1. N'ORMATNA E PllARES ............................................................................................................. 8-3 W!.. PANDEO . EFECTOS DE 20 ORDEN .......................................................................................... 8-4

Aglicacin .............................................................................................................................................. 8-9 8kl.. PllARES ....................................................................................................................................... 8-9

8kl.l.. Piilarec de h o m i i n armado ............................................................................................... 8-9 8k1.2.. Pilai3-es metlicos ................................................................................................................. 8-17 8k1.3.. Esfuleno~ en p i b r e ~ ........................................................................................................... 8-18 8k1.4.. Desplazamientos y distorsiones de los pilares ............................. .. ............................... 8-20

8A.2.. CIMENTACI~N .......................................................................................................................... 8-22 8k2.1.. Re~ultad~os de las zapatas ........................... ... ............................................................. 8-22 8A.2.2.. Resultados de las vigas centradoras y de atado ............................ .. .......................... 8-26 8A.2.3.. Dimensionar . Errores de comprobacin ........................................................................... 8-28 8A.2.4.. Resuitados de Las placas de anclaje ................................................................................. 8-28 8A.2.5.. Eliminacibn de sdapec .................................................................................................... 8-29

Lscdn 9 . Configuracin . Ptanos. Ustados ........................................................................................ 9-1 Planteamiento ....................................................................................................................................... 9-3 W1.- DOCUMENTOS DEL PROYECTO .............................................................................................. 9-3 W2.- EL FORMATO DXF ........................................................................................................................ 9-4

Aplicacin ........................................................................................................................................... 9-5 9 k i .. CONFIGURACI~N ................................................................................................................... 9-5

9A1.1.. Configuracin de planos ......................... .. .................................................................... 9-5 9A1.2.. Configuracin de impresora o plotter .................................................................................. 9-8 W1.3.- Configuracin de DXF ........................................................................................................... 9-9

9k2.- PLANOS ..................................................................................................................................... 9-9 9A.2.1.. Seleccin de planos ............................................................................................................. 9-9 9A.2.2.. Detalles ................................................................................................................................ 9-11 9k2.3.. Cajetin ................................................................................................................................. 9-14 9A2.4.. Composicin y dibujo ......................................................................................................... 9-15 W2.5.- Salida a DXF ........................................................................................................................ 9-16 QA.2.6.- T i p de planas ............................................................................................................ 9 - 1 8

9A.3.- LISTADOS .................................................................................................................................. 9-25 9A3.1.- Men Listados ..................................................................................................................... 9-25 9.43.2.- Listado de datos de obra ................................................................................................... 9-25 9A3.3.. Combinaciones usadas en el clculo ................................................................................ 9-27

9A.3.4.. Listados de cimentacin ................................................................................................... 9-27 9A.3.5.. Listado de envolventes de vigas ........................................................................................ 9-28 9A.3.6.. Listado de envolventes de viguetas y de placas aligeradas ........................................... 9-30 9A.3.7.- Listado de armados de vigas .............................................................................................. 9-30 9A.3.8.- Medicin de vigas .............................................................................................................. 9-31 9A.3.9.- Medicin de viguetas ................................ ........ ................................................................. 9-32 9A.3.10.- Medicin de armaduras de forjados de viguetas ...................................................... 9-32 9A.3.11.- Medicin de placas aligeradas ........................................................................................ 9-33 9A.3.12.- Medicin de armados de placas aligeradas .............................................................. 9-34 9A.3.13.- Medicin de superficies y volmenes ............................................................................ 9-34 9A.3.14.- Cuantas de obra .............................................................................................................. 9-35 9A.3.15.- Esuerzos y armados de pilares, pantallas y muros ................................................. 9-36 9A.3.16.- Cargas horizontales de viento .................................................................................... 9 - 3 6 9A.3.17.- Efectos de segundo orden ...................... .. .................................................................. 9-37 9A.3.18.- Otros listados .................................................................................................................... 9-37

X

. . . Leccin 10 . DXF Fotjados inclinados Nuevas Plantas Vigas inclinadas ........................................ 10-1 ..................................................................................................................................... Planteamiento 10-3

10P1.. EL FORMATO DXF ................................................................................................................... 10-3 Aplica~ih ............................................................................................................................................ 10-5

.................... ...................................................................................... 10A.1.. PLANTlM EN DXF .. 10-5 10A.1 .l.- Definicin de la nueva estructura ................................................................................... 10-5 10A.1.2.- Importacin de un DXF del Proyecto ............................................................................ 10-6

............................... 10A.1.3.- Introduccin de la geometra con ayuda de la plantilla creada 10-23 10A.2.- F O W S INCLINADOS ..................................................................................................... 10-33

10A.2.1.- Forjados de la cubierta ................................................................................................... 10-33 ...................................................................... 10A.2.2.- Vigas y paos de los forjados inclinados 10-40

. .................................................................... lOA.2.3.- Nugvas plantas Rampa y tiro de escalera 10-42 .............................................................................................................. 10A.3.- VIGAS INCLINADAS 10-49

Introduccin

Introduccin

Prlogo Uevo dgwm anos impartiendo este curso de CYPECAD. Recientemente esta actividad

se ha extendida considerablemente gracias a la organizacin de Zigurat.

Cada curso incrementa mi comprensin de las dificultades que encuentran los alumnos, yme enseta nuevos modos de ayudarles a resolverlas. He sistematizado los procesos y buscado nuevas soluciones. Este libro resume esta experiencia para ponerla a disposi- cin de los usuarios del programa.

Creo que la mejor manera de aprender algo es practicndolo. En mis cursos cada alumno dispone de un ordenador y unos planos. El resto lo aporta su trabajo, bajo mi mpervisi6n personalizada. Cada uno puede cometer sus propios errores y aplicar las correcciones oportunas. Al terminar, habr calculado varias estructuras reales y com- probado que es capaz de hacerlo.

Conozco la enseanza a distancia y s la dificultad de todo aprendizaje. Por eso he seguido la tcnica del *paso a pasom, con explicaciones detalladas que facilitan el a w e , pero sin eludir los problemas.

CYPECAD es una magnfica herramienta para el proyecto de estructuras, pero es ne- Cesario poseer suficientes conocimientos de la materia para utilizarla adecuadamente. En consecuencia, he antepuesto a cada leccin un recordatorio conceptual que oriente hacia un estudio ms profundo del tema. En todo momento hay que saber lo que se est haciendo. Sern de gran utilidad las consultas a los manuales del programa, para lo cual se indican las referencias pertinentes.

Agradezco a CYPE Ingenieros el apoyo prestado. En especial a su ingeniero Carlos Femndez que me impuls a escribir estos libros y me ha ayudado con sus consejos y aportaciones.

Vaya mi reconocimiento a tres tcnicos del equipo de CYPE lngenieros que han revi- sado mis escritos y los han enriquecido con sus observaciones, son Manuel Bedoya, Ra- fael Ullo y Sniva Becerril, a los que debo aadir Alejandra Caballero que me auxilia en las emergencias que a veces surgen en los cursos.

Mi agradecimiento, tambin, a Anna Peix y Asun Escribano, de Zigurat, cuya eficaz gestin ha hecho que pudiera impartir cursos en diversas ciudades espaolas.

XII

No debo olvidarme de Asuncin Antn, Alicia Ocejo y Mercedes Sevillano por su esfuerzo en la realizacin de este libro.

Introduccin

Finalmente, agradezco las ideas que me han aportado mis alumnos, muchas de las cuales he in- corporado al catalogo de soluciones que aqu ofrezco.

Septiembre de 2002

Luis-Felipe Rodrguez Martn

Introduccin

Introduccin

Ruyechr la estructura resistente de un edificio es labor de gran responsabilidad. Su creciente animdad o b l i a servirse de programas informticos especializados que analicen las posibles sokiaies, realicen el enorme cmulo de operaciones matemticas implicadas y ofrezcan resiiAados prctilcas.

De entre los programas existentes, los de CYPE Ingenieros destacan por la amplitud de la ca- suslica que abordan, la multitud de opciones que ofrecen al proyectista. la facilidad de su mane- p y, sobre todo, por su gran fiabilidad.

CVPE Iingerriwerris es una organizacin dedicada, desde 1980, a tos diferentes campos de la IngenMa W, incluidas las estructuras de edificacin. La necesidad de informatizar los proce- sas de clai~b para responder al importante volumen de proyectos que desarrollan, impuls a CYQE Ingeniierri9 a crear un software adecuado que se ha ido enriqueciendo con el tiempo.

Los progiramas de CYPE Ingenieros nacen, por ello, de la necesidad de dar respuesta adecua- da a proMemas reales y son continuamente probados al aplicarse en sus propios proyectos.

CYPECAD es un programa especficamente destinado al clculo de las estructuras formadas por pilares, vigas y forjados, que son las ms frecuentes en edificacin. Admite barras de hormi- gtk armado y de perfiles laminados o conformados, forjados unidireccionales o reticulares, pan- tal& y muros de hormign armado o de fbrica, as como diversos sistemas de cimentacin.

La estructura se aborda como un conjunto plenamente tridimensional; sin embargo, se facilita la introduccin de la geometra estableciendo planos de actuacin en los que la coordenada z es constante, siendo suficiente luego introducir las x, y.

De este modo puede trabajarse por plantas, respondiendo al modo constructivo normal para un edificio de pisas, con lo que el proceso resulta intuitivo y cmodo. La definicin de puntos mediante las tres coordenadas x, y, z se reserva para abordar un tipo diferente de edificios, como es el caso de Metal 3D, otro programa de CYPE Ingenieros.

La versin 2002 de CYPECAD ha mejorado numerosos puntos para facilitar su aplicacin al usuario del programa, ha ampliado extraordinariamente la tipologa de los forjados de viguetas y ha profundizado en su anlisis. Pero, sobre todo, ha resuelto los forjados inclinados que era un reto pendiente.

XIV

Para el hormign armado, la normativa de base es la Instruccin EHE, pero es posible elegir la EH-91 si se desea, por ejemplo, revisar una estructura calculada con esta Instruccin. Respecto a los elementos de acero se sigue la NBE EA-95.

Introduccin

Dado que los programas de CYPE Ingenieros se aplican, tambin, en otros pases, puede cal- cularse igualmente con normas de Argentina, Brasil, Chile, Italia, Mxico y Portugal.

Una vez realizado el clculo, se muestran en pantalla sus resultados: envolventes de esfuerzos, armado de vigas, pilares, y muros, definicin de forjados y de la cimentacin.

Todo ello puede emriarse al papel en forma de planos y listados, entre los que se encuentran las mediciones de la estructura. Tambin es posible realizar importaciones y exportaciones en formato DW.

La versiln de CYPECAD que aqu se estudia es la 20024.

Introduccin

Este libro pretende ser una introduccin al empleo del programa CYPECAD. Puede utilizarse como gua para un curso de iniciacin con profesor, presencial o a distancia. Pero ser tambin de gran ayuda para quienes prefieran ser autodidactas, gracias a las detalladas explicaciones, paso a paso, que contiene.

De una u oira forma, quien lo siga con inters estar en condiciones de utilizar los grandes re- cursos que ofrece CYPECAD como herramienta para el proyecto de las estructuras ms frecuentes en ed ' ic in. Se dejan para otros cursos algunos temas a los que conviene dar un tratamiento especial, como son los forjados reticulares y la accin ssrnica.

La actualizacin del Curso Prctico 1 a la versin 2002 de CYPECAD ha obligado a una revisin total que se ha aprovechado para ampliar muchos temas e incluir otros nuevos. La Leccin 10 se ha remodelado para aplicar los forjados inclinados a diversos casos y resolver un tipo es- tnichwal que exige la aplicacin de las vigas inclinadas.

U wrso se desarrolla en diez lecciones, segn la secuencia que, normalmente, se sigue en el pmyedo de una estructura:

1 .- Daos generales. Definicin de acciones y materiales.

2.- Introduccin de pilares y contornos.

3.- Introduccin de muros y vigas.

4.- Introduccin de forjados y cargas especiales. 5.- Geometra de conjunto. 6.- Introduccin de la cimentacin. Clculo.

7.- Estudio de los resultados obtenidos en muros, vigas y forjados. 8.- Estudio de los resultados obtenidos en pilares y cimentacin.

9.- Obtencin de planos y listados.

10.- Utilizacin del formato DXF. Introduccin de nuevas plantas. Soluciones con forjados indinados. Estructuras con vigas inclinadas.

A travs de las nueve primeras lecciones se realiza el clculo completo de la estructura de un edificio de siete plantas, con una superficie de unos 500 m2 en planta baja. Cada leccin comienza por un PLANTEAMIENTO en el que se comentan algunos aspectos que facilitan la comprensin del proceso. Seguidamente se pasa a la APLICACIN en la que se detallan, paso a paso, todas las operaciones a realizar. En la ultima leccin se estudian las posibilidades del formato DXF, se importa un nuevo proyecto y se calcula su estructura que incluye forjados inclinados. A continuacin, se resuelve un tercer ejemplo que exige vigas inclinadas. Es un repaso de lo visto, con algunas variantes interesantes.

XVI

Al adquirir el programa se obtiene, tambin, una documentacin que describe sus caractersticas y mtodos de manejo. Esta documentacin es extraordinariamente til para profundizar en el co- nocimiento y posibilidades del programa; sin embargo, su ordenacin por temas es ms adecua- da para consultas puntuales que para los fines didcticos a los que se dirige el presente libro. Ambos se ~omplem~entan perfectamente.

Introduccin

Para facilitar dichas consuitas, aparecen en el texto del libro, en negrita y entre corchetes, las referencias oportun'as, comprendiendo una abreviatura del nombre del documento y la numera- cin de los correspondientes prrafos. Estas abreviaturas, son:

[CMU] CYPECAD. Manual del Usuario.

[CMC] CYPECAD. Memoria de Clculo. [GMU] GENERALIDADES. Manual del Usuario.

Datos generales, materiales, acciones, plantas

Leccin 1

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos

1 P.1.- PUNTO DECIMAL

y grupos

Los programas de CYPE Ingenieros emplean el punto decimal en lugar de la coma, por lo que se adopta esta notacin en lo que sigue.

1-3

1P.2.- SISTEMA DE UNIDADES

Es posible elegir entre dos sistemas de unidades de medida: el M.K.S. y el S.I.

El sisbma M.K.S. (metro, kilopondio, segundo) utiliza el kilopondio (Kp) como unidad de fuerza, mientras que el Sistema Internacional S.I. adopta, como unidad de fuerza, el Newton (N).

En este programa, las fuerzas se expresan, habitualmente, en toneladas (Tn) para el sistema M-KS. y en IcN para el S.I.

Interesa recordar la correspondencia entre algunas unidades de ambos sistemas:

1 Kp = 9.81 N ;. 10 N = 0.010 kN 1 N = 0.1019 Kp = 0.10 Kp

1 Tn = 9.81 kN = 10 kN 1 kN = 101.9 Kp = 100 Kp = 0.10 Tn

El Nlmmzse designa, tambin, como MPa (megapascal): 1 Pa = 1 N/m2

1 P.3.- DATOS GENERALES DE OBRA

1-4

El proyecto de una estructura comienza por establecer una serie de datos iniciales:

Leccin 1 - Planteamiento

Clave y descripcin que definan cada estructura. Normativa general de aplicacin. Tipo de hormign y modalidad de control. Tipo d'e acero en barras y modalidad de control. Clase del acero laminado y del acero conformado. V h r caractenstico de las acciones. Conjuntos de cargas especiales. Combinacio~nes y coeficientes de ponderacin de las acciones. Coeficientes de pandeo.

1 P.3.1.- Clave y Descripcin La clave es la designacin informtica de la estructura, es decir, el nombre del fichero de la

obra. La clave estar formada por un mximo de 8 caracteres alfanumericos.

La descripcin recuerda los principales datos que particularizan la obra a la que hace referencia la clave (nombre, situacin, etc.).

1 P.3.2.- Normativa general

Desde el 1 de julio de 1999, se encuentra en vigor la Instruccin de Hormign Estructural EHE que sustftuye a las EH-91 y EP-93. Para los forjados, la EF-96 ha sido sustituida por la EFHE de 2002, y para las estructuras de acero sigue vigente la NBE EA-95.

El programa acepta el clculo segn la Instruccin EH-91, ya derogada, a fin de permitir la revisin de estructuras calculadas con ella.

1 P.3.3.- Tipo de hormigbn y modalidad de control En su apartado 39.2., la Instruccin EHE tipifica los hormigones, designndolos con los indica-

tivos HM, HA y HP, para hormign en masa, hormign armado u hormign pretensado respectivamente.

En cuanto a la resistencia de proyecto de los HA y HP recomienda utilizar la serie: 25 30 35 40 45 50 expresadaenNlmm2.

De acuerdo con el Articulo 88.Q de la EHE, el control del hormign puede hacerse segn tres modalidades:

Control al 100 por 100, que en general se reserva para elementos de especial responsabilidad.

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos 1-5

Control a nivel reducido, slo aplicable a obras de pequea importancia. Control estadstico.

Para el nivel reducido, la resistencia de calculo a compresin fCd no exceder del0 NIrnm2.

La mxima tensin en agotamiento es 0.85fd, que es el valor mostrado en el diagrama que aparece al seleccionar un tipo de hormign y una modalidad de control. Por ejemplo, con control estadstico, para un HA-25, dicho valor ser 0.85~2511.5 = 14.17 NImm2 en el sistema S.I. Este valor, rnuttiplicado por 10.19, se transforma en 144.4 KpIcm2, en el sistema M.K.S.

1P.3.4.- Tipo de acero en barras y modalidad de control

El apartado 31.2. de la Instruccin EHE define dos tipos de acero para las barras corrugadas: B 400 S y B 500 S, con lmites elsticos f,, = 400 y f* = 500 N/mm2, respectivamente.

Su control puede hacerse a nivel reducido y a nivel normal (EHE Artculo 90.Q) Para el nivel normal, se obtienen las resistencias de clculo f,,,, = 40011.15 = 347.8 NImm2 y

f,, = 50011.15 = 434.8 NImm2. En el sistema M.K.S., estos valores se transforman, respectivamente, en: 3546 y 4432 Kplcm2.

Para el nivel reducido, deben multiplicarse dichos valores por 0.75.

U apartado 31.3. de la Instruccin EHE define, adems, el acero B 500 T para mallas electrosol- dadas. Su Anejo 12 "Requisitos especiales recomendados para estructuras sometidas a acciones ssmicasn, caracteriza las barras corrugadas de acero B 400 SD, de elevada de ductilidad.

1P.3.5.- Clase del acero laminado y del acero conformado

Estos aceros se encuentran tipificados en la NBE EA-95 (2.0, 2.1 y 2.3). Esta norma bsica mantiene las designaciones A37, A42, y A52, pero se refiere tambin a la designacin actual de las normas UNE: S 235, S 275 y S 355.

Los limites elsticos nominales de estos aceros, para un espesor no mayor de 16 mm, son:

Puede apreciase la equivalencia de los aceros A37 y A52 con sus correspondientes S 235 y S 355, mientras que el S 275 tiene un lmite elstico nominal mayor que el A42.

1 P.3.6.- Conjuntos de cargas especiales

1-6

[CMC 1.5.1 ]


Es necesario establecer los valores de las diversas acciones que actan de modo general sobre la estructura, diferenciando las de carcter permanente (como el peso propio de los elementos estructurales y la carga muerta adicional sobre el forjado), de las que tienen carcter variable (como la sobrecarga de uso y la de nieve). Por extensin, el programa asimila las cargas permanentes a la hiptesis de peso propio y las variables a la hiptesis de sobrecarga.

Adems, pueden existir acciones de aplicacin local, referidas a zonas superficiales, lineales o puntuales que, a su vez, pueden ser de carcter permanente o variable. Estas acciones gravitatorias de aplicacin local reciben el nombre de cargas especiales.

Entre las cargas especiales superficiales estn las correspondientes a zonas con carga mayor o menor que el resto del forjado. Entre las cargas especiales lineales se cuentan las de los cerra- mientos y las de borde de voladizos. Y entre las puntuales se incluyen las aplicadas sobre reas locales reducidas, como las debidas a mquinas pesadas de pequea base u otras semejantes.

Las acciones gravitatorias permanentes formarn un conjunto asignado a la hiptesis de peso propio, y las acciones gravitatorias variables otro conjunto asignado a la hiptesis de sobrecarga.

Es posible aplicar sobrecargas separadas para tener en cuenta el efecto de las sobrecargas al- ternadas, como se estudia en el Curso prctico 2 de CYPECAD, donde se tratan importantes temas que no han tenido cabida en este Curso prctico 1.

No existen combinaciones preciefinidas en las que intervenga el Peso propio separado. Por ello el programa se bloquear si se pretende tenerio en cuenta sin haber establecido las correspondientes combinaciones, lo que se aprecia porque se inhabilitan los botones de las combinaciones. El Mantenimiento de combinaciones es tratado a fondo en el Curso prctico 2 de CYPECAD.

Tambin pueden considerarse conjuntos de cargas especiales no gravitatorias cuyo origen sea el viento o el sismo.

1 P.3.7.- Combinaciones y coeficientes de ponderacin de las acciones

[CMC 1.7 y 1.81 Segn la EHE 13.1 : "Una combinacin de acciones consiste en un conjunto de acciones compati-

bles que se considerarn actuando simultneamente para una comprobacin determinada. Cada combinacin, en general, estar formada por las acciones permanentes, una accin variable deter- minante y una o varias acciones variables concomitantes. "

De acuerdo con la norma adoptada y el nivel previsto para el control de la ejecucin, se aplica- ran determinados coeficientes de seguridad a las acciones consideradas. El programa propone, por defecto, los valores normativos de estos coeficientes en cada caso.

Para el hormign y los perfiles, conformados o laminados, se sugieren los coeficientes de las normas seleccionadas, en nuestro caso la EHE y la EA-95, respectivamente.

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos 1 1-7

Para los desplazamientos y la tensin del terreno, se consideran los valores caractersticos de las acciones, por lo que los coeficientes de seguridad son iguales a la unidad.

Para el equilibrio de cimentacin, es decir, para verificar el equilibrio en elementos de cimentacin, como las zapatas, y parael dimensionado de vigas centradoras, vuelven a proponerse los coeficientes de la EHE.

Como se ha dicho ms arriba, los botones de las combinaciones se inhabilitan, impidiendo continuar la ejecucin del programa, si se selecciona Peso propio separado entre las cargas especiales. Para corregirlo basta quitarlo.

1 P.3.8.- Accin de viento [CMC 1.5.21 Con carcter general, puede elegirse Sin accin de viento o Viento genrico [CCM 291; y

tambin, la normativa del pas (para Espaa puede tomarse Segn NTE). La fuerza que ejerce la accin del viento sobre una construccin se descompone en dos direc-

ciones X e Y. En la vista de la planta en pantalla, estas direcciones corresponden a la horizontal y a la vertical respectivamente. Para cada direccin deben considerarse los dos sentidos, es decir, en general, habr de estudiarse la accin del viento segn +X, -X, +Y, -Y.

De acuerdo con el Capitulo V de la NBE AE-88, la sobrecarga p que produce el viento sobre un elemento superficial tiene el valor p = c w, siendo w la presin dinmica y c un coeficiente elico que, para un elemento perpendicular a la corriente del viento, toma el valor 0.8 a barlovento (presin) 0.4 a sotavento (succin). La fuerza total unitaria ejercida por el viento sobre el edificio en cada direccin es, por tanto, 0.8 w + 0.4 w = 1.2 w, de la que corresponden los 213 = 0.66 a la presin y 113 = 0.33 a la succin.

Si un edificio se encuentra protegido de la accin del viento segn una direccin X o Y (por ejemplo, por una medianera), la fuerza ejercida segn esta direccin sobre este edificio, segn su sentido, ser 0.66 de la que correspondera al edificio exento, cuando slo acta la presin, y 0.33 si slo acta la succin. Al edificio desprotegido en ambos lados le corresponde el coeficiente 1 en los dos sentidos, y si est cubierto en ambos lados, el coeficiente O, aunque tambin puede indicarse que no hay accbn de viento en esa direccin.

1 P.3.9.- Coeficientes de pandeo [CMC 1.9.11 En los Comentarios al apartado 43.4 de la EHE, se lee: 'Para las estructuras usuales de edificacin

de menos de 15 plantas, en las que el desplazamiento mximo en cabeza bajo cargas horizontales camc-, calculado mediante la tewa de primer orden y con las rigideces correspondientes a Cas seccianes brutas, no supere 11750 de la altura M, basta comprobar cada soporte aisladamente cari la b q i h r d de pgndeo definida en los comentanos del 43.1.2. para estructuras tmslacionales y con kas eshms obtenjciias aplicando ia teona de primer orden".

En primer orden, el calculo de los esfuerzos en una estructura se realiza considerando indeforma- das todas sus barras. Pero, como consecuencia de estos esfuerzos, las barras se deforman, apare- ciendo excentricidades respecto a su directriz inicial que, multiplicadas por el axil, generan nuevos esfuerzos, llamados de segundo orden.

1-8

La comprobacin de inestabilidad de las barras debe considerar sus condiciones de extremo y la posible translacionalidad relativa.


Tomando como patrn la barra aislada biarticulada con intraslacionalidad relativa entre sus extremos, cualquier otro caso puede referirse a ste tomando como longitud de pandeo la real mul- tiplicada por un coeficiente de pandeo P.

Para barras con intraslacionalidad relativa entre sus extremos, el valor de f3 est comprendido entre 0.5 (barra biempotrada) y 1 (barra biarticulada); mientras que para barras con traslacionali- dad relativa entre sus extremos, el valor de p est comprendido entre 1 (barra biempotrada) y oo (barra biarticulada).

Por defecto, el programa toma un valor de coeficiente de pandeo 0 = 1 que es el mximo para soportes intraslacionales y corresponde a la barra biarticulada. Quedar, por tanto, del lado de la seguridad siempre que la estructura pueda considerarse intraslacional, como es habitual en edificacin.

Si la estructura es traslacional y no se consideran acciones horizontales, es aconsejable aumentar el valor de p, tanto ms Cuanto mayor sea la esbeltez de la estructura y por tanto su tras- lacionalidad. El valor de j3 pulede determinarse de forma manual, de acuerdo con la EHE y utilizando las directrices y nomogramas de sus Comentarios a 43.1.2. En la EHE, el coeficiente de pandeo se designa por a, en lugar de p.

Dichos nomogramas son para prticos planos. En entramados espaciales ortogonales de vigas y pilares, donde todo pilar forma parte de dos prticos planos en direcciones X e Y, es posible ha- llar los valores del melidente de pandeo en cada direccin. Cuando no es as y el pilar recibe vigas en una direccin y forjad'o en la ortogonal, la determinacin de las rigideces para entrar en los nomogramas se hace ms co'mplilcada.

Cada pilar puede tener diferentes meicientes de pandeo h, P, en cada direccin, y es posible diferenciarlos por plantas asignndoles los oportunos coeficientes multiplicadores a.

Debe prestarse atencin al caso de pilares que en alguna planta puedan estar desconectados en una direccin y conectados en la otra. Este caso se ver en la Leccin 2.

1P.4.- EFECTOS DE 2Q ORDEN

[CMC 1.5.21 Si la estructura recibe fuerzas horizontales, como en el caso del viento o el sismo, se conside-

rarn los efectos de segundo orden, siempre si es traslacional, y de forma optativa si es intraslacional.

En una estructura traslacional, la introduccin de fuerzas horizontales causa un doble efecto a considerar. Por una parte, origina los momentos correspondientes al conjunto de fuerzas horizon-


tales introducido y sus reacciones; por otra, produce desplazamientos horizontales A de los puntos de aplicacin de las fuerzas verticales P, con lo que stas dan lugar a nuevos momentos P.A.

Debe tenerse en cuenta que el programa calcula los desplazamientos A con las rigideces brutas de las barras, es decir, sin fisurar; pero para los estados lmites ltimos debe considerarse la fisura- cin, lo que aumentar los valores de A. Por ello deben multiplicarse estos desplazamientos por un coeficiente para el cual un valor 2, en general, sera razonable.

1P.5.- PLANTAS Y GRUPOS

[CMU 2.3.11 Un's planta es el espacio que queda entre los planos superiores de dos forjados consecutivos.

Su altura es la dictancia entre ambos planos.

Un grupo es un conjunto de forjados que pueden considerarse iguales a efectos de clculo, para Co cual deben tener la misma distribucin de paos, las mismas cargas y los mismos pilares que lo atraviesen, terminen o nazcan en l. No puede agruparse con otros ningn forjado en el que nazca o termine algn pilar, ya que no habr ningn otro forjado en el que nazca o termine dicho pilar.

El grupo puede estar formado por uno o ms forjados, con lo que cada forjado se designar como un grupo.

El plano de arranque de los pilares, a partir de la cimentacin, es el grupo O. Cuando existan planlos de arranque a distintas cotas, se denominar Grupo O al inferior y los restantes se nurne- rarn correlativamente hacia arriba.

El grupo es el equivalente a la llamada, en arquitectura, "planta tipo"; se trata de unificar para no repetir resultados iguales. No obstante, debe limitarse el nmero de forjados que se incluyan en un grupo, ya que se asignar a cada uno la envolvente de esfuerzos de todos ellos, lo que puede re- sultar antieconmico.

1 -1 0 Leccin 1 - Planteamiento

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos 1 1-1 1

Leccin 1


1 A.1.- DOCUMENTOS DE PROYECTO

1 A.l.l.- Memoria

Se trata de definir y calcular la estructura de un edificio que debe construirse en un solar de 483 m2 de superficie, el cual comprender un stano destinado a aparcamiento, una planta baja comercial, cuatro plantas de viviendas (la superior en tico retranqueado), ms casetn de escalera y ascensor. Tendr dos fachadas opuestas (la posterior con alineacin oblicua), y dos medianeras a solares aun sin construir. En las alineaciones de fachadas se dispondrn muros de stano, los cuales no sern necesarios en las medianeras por estar vaciados los solares colindantes. Los forjados sern unidireccionales, con placas aligeradas en suelo de planta baja (excepto en la escalera) y viguetas en las restantes forjados. La estructura se proyecta, en general, de hormign armado, con vigas planas y de cuelgue, pero tambin con algunos pilares y vigas de acero laminado. La cimentacin de pilares ser por zapatas.

La sobrecarga de uso prevista es de 0.40 Tnlm2 en suelo de planta baja, de 0.30 Tn/m* en esca- leras, de 0.20 TnlmZ en suelo de viviendas y de 0.1 0 Tnlm2 en cubiertas; sobre stas se considera, adems, una carga de nieve de 0.1 0 Tnlm2. En el borde frontal de balcones volados, se aplica una sobrecarga lineal de 0.20 Tnlm.

El peso de solados y guarnecidos es de 0.1 0 TnIm2 para todos los forjados. La tabiquera se considera como carga permanente, de 0.05 TnIm2 sobre suelo de planta baja y 0.10 Tnlm2 en suelo de viviendas. En cubiertas, la carga de tabiquera se sustituye por otra de 0.1 0 TnIm2 en formacin de pendientes.

En total, la carga muerta que debe adicionarse al peso propio del forjado es de 0.1 5 TnIm2 en suelo de planta baja y de 0.20 TnIm2 en viviendas y cubiertas.

Los cerrarnientos estn formados por medio pie de ladrillo macizo, cmara y tabicn, con un peso conjunto de 0.28 TnIW, lo que produce una carga de 1.23 Tnlm en planta baja y de 0.68 Tnlm en las restantes plantas. Se excepta el cerramiento de la caja del ascensor, sin tabicn, con peso de 0.18 Tnlmz, que produce una carga de 0.79 Tnlm en planta baja y de 0.44 Tnlm en las restantes plantas con menor altura.

Aplicacin 1-12

El contorno de los balcones volados se protege con barandilla ligera. El peto que cierra la terra- za del tico, en la parte no volada, pesa 0.30 Tnlm.

Leccin 1 -

En todos los casos, el hormign ser un HA-25, armado con barras de acero B 500 S. El acero laminado ser S 355. El control del hormign ser Estadstico. Los controles del acero en barras y de la ejecucin sern a nivel normal.

Se aplicarn las siguientes Instrucciones y Normas:

Hormign armado: Instruccin EHE Forjados: Instruccin EFHE Acero laminado: NBE EA-95 Accin del viento: ME ECV Dems acciones: NBE AE-88

1 A.1.2.- Planos

El edificio queda definido por los siguientes planos:

Perspectiva. Suelo de Planta Baja. Suelo de Planta Primera. Suelo de Plantas 2,3 y tico. Techo de tico. Techo del Casetbn de Escalera. Secclbn por la Escalera.

Estos planos figuran a continuacin.

Datos generales, materiales, acc~ones, plantas y grupos 1 -1 3

Curso de CYPECAD

Perspectiva

EDIFICIO PARA ViVlENDAS Y LOCALES COMERCIALES

i c E E

1 -1 4 Leccin 1 - Aplicaci6n

SUELO DE PLANTA BAJA

-


Curso de CYPECAD

SUELO DE PLANTA PRIMERA P

, 4 & m

Aplicacin 1-16

Curso de CYPECAD

Leccin 1 -

SUELO DE PLANTAS 2 , 3 y ATiCO


Curso de CYPECAD

Leccin 1 - Aplicacin

Curso de CYPECAD

TECHO DEL CASETON DE ESCALERA - " l : l < L n

1-20 Leccin 1 - Aplicacin

1A.2.- APERTURA DE CYPECAD

En Windows, el procedimiento clsico para abrir un programa consiste en pulsar el botn Inicio de la Barra de Tareas y subir el puntero del ratn hasta Programas. Buscando CYPE Ingenieros Versibn 2002 en la relacin de programas que se despliega, aparece CYPE, Arquitectura, Inge- niera y Construccin (Fig. 1 .l) que pulsando muestra el Men de Programas (Fig. 1.2). Ponien- do el cursor sobre CYPECAD y pulsando nuevamente, se abre finalmente este programa.

'#&, Introducciai & daves Fig. 1.1

Ms rpido es el siguiente procedimiento: una vez cargado el programa, se muestra, en el escritorio de Windows, el icono de acceso directo reproducido en la figura 1.3. Doble pulsacin sobre l, abre el Men de Programas. Fig. 1 3

Fig. 1.2

En este men, adems del nombre del conjunto de programas de CYPE Ingenieros, se pueden observar en la parte inferior los siguientes botones:

Soporte, que informa de los nmeros de telfono, fax y direcci~on~es de correo electrnico de CYPE Ingenieros.

www.cype.com, que da acceso a la web de CYPE Ingenieros. Manual, abre los Manuales. Unidades, que permite seleccionar el sistema de unidades, S.I. o M.K.S.

1A.3.- NUEVA OBRA

Al entrar en CYPECAD, se ve la pantalla principal del programa, vaca o con datos de la ltima obra en que se haya trabajado. En la lnea superior de menus desplegables, pulsaremos Nuevo del men Archivo.

Aparece la ventana que se ve en la figura 1.4. En el campo Nombre del fichero (clave), cada proyectista escribir el nombre alfanumrico que asigna al fichero en el que se guardarn los datos de la nueva estructura. Este nombre no debe tener ms de 8 caracteres.

Datos generales, materiales, acciones, plantas y grupos 1 1

Fig. 1.4

Aqu, damos a este fichero el nombre (clave), Obra-02. Encima del nombre, puede leerse la ruta completa: D:\CYPE Ingenieros\Proyectos\CYPECAD\Obra-02.c3e.

La unidad D: estar sustituida por la unidad donde se encuentre cargado el programa.

En el campo Nombre de la obra conviene escribir una breve leyenda que aclare y recuerde la estructura a la que se refiere dicha clave.

El botn Examinar abre un cuadro del tipo "Guardar como...". Aceptamos guardar el archivo en la carpeta CYPECAD y pulsamos Cancelar.

Finalmente, pulsamos Aceptar en la ventana Nueva obra.

Se despliega el cuadro Datos Generales (figura 1 S), donde se introducirn una serie de datos que se comentaron, anteriormente, en 1 P.3.- DATOS GENERALES DE OBRA. Conviene consultar lo all expuesto para comprender mejor lo que sigue.

Fig. 1.5


1A.4.- DATOS GENERALES

[CMU 3.2.2.11

1A4.1.- Clave, descripcin y normativa

En la parte superior izquierda del cuadro Datos Generales aparecern la Clave y la Descrip- cin que se hayan introducido.

A la derecha, se lee Norma, seguido de un botn en el que figuran las normas que se aplicarn en el proyecto de la estructura, en este caso EHE-98 (Espaa); EA-95 (MVI 10) y ... Pulsando este botn, se despliega el cuadro SELECCION DE NORMAS que muestra las seleccionadas, por defecto, para Espaa. Al pulsar en este cuadro sobre uno de los campos relativos a hormign, aceros conformados o aceros laminados, se abre la correspondiente relacin de normas aplicables, pudiendo seleccionarse la ms conveniente.

La figura 1.6 muestra las relativas a Hormign. En este caso aceptamos las ofrecidas por defec- to: Hormign: EHE-98 (Espaa); Aceros Conformados: EA-95 (MVI 1 O) y Aceros Laminados: EA-95 (MV103). para lo cual se pulsa el botn ACEPTAR.

1 A.4.2.- Materiales

Se pasa a definir los materiales, teniendo en cuenta las observaciones que se hicieron en 1 P.3.- DATOS GENERALES DE OBRA.

Comenzamos por Hormign Forjados, que incluye las vigas que los sostienen. Pulsando sobre su campo se despliega la relacin de hormigones tipificados por la EHE, desde HA-25 hasta HA-50, con los niveles de control Reducido, Estadstico y al 100 por 100. El control Reducido debe aplicarse, nicamente, al HA-25, puesto que en este nivel no puede superarse la resistencia de clculo fd = 10 Nlmm2 y sera ilgico utilizar hormigones cuya mayor resistencia no podra aprovecharse.

Al desplegar dicha relacin y seleccionar uno de los hormigones, se dibuja a la derecha el correspondiente diagrama de clculo tensin-deformacin en su forma parbola-rectngulo (EHE 39.5.a).

En la figura 1.7 aparece seleccionado HA-25, Control Estadstico, y su diagrama muestra un valor de tensin (S3 igual a 144.4 Kplcmzen el sistema M.K.S., como se obtuvo en 1 P.3.3.-Tipo de hormign y modalidad de control. De acuerdo con lo indicado en lA. l .l.- Memoria, se adopta, para OBRA-02, el HA-25, Control Estadstico.

Datos generales, 1 nateriales, acciones, plantas y grupos

H a de cmar*acrdn 1 HA-25, Control Eotadieo Honnpbn eiwk 1 HA.25. Control Estadiriico - HmFlpPnMwor . 1 HA 25 CnUol Estadiriico -1 hiid

F i g 1 7

Por defecto, CYPECAD adopta el sistema M.K.S. que ms adelante traduciremos al S.I.

Aceptaremos, tambin, HA-25, Control Estadstico para los Hormigones de cimentacin, Pila- res y Muros.

Para Acero en Barras se adopta, de acuerdo con la Memoria, el B 500 S, Control Normal. Al seleccionarlo, aparece dibujado el correspondiente diagrama de clculo tensin-deformacin, con igual valor de tensin (S,) en la rama de traccin y en la de compresin, pero sta ms corta por ser menor la deformacin admisible. Dicho valor es de 4432 Kplcm2 que ya se justific en 1 R3.4.- Tipo de acero en barras y modalidad de control.

De acuerdo con la Memoria, se selecciona el S355, para ACEROS LAMINADOS. La obra no lleva aceros conformados, por lo que este campo se deja como est.

Finalmente, se despliega Acero de pernos y se selecciona el mismo acero que para las barras, es decir, B 500 S.

1 k4.3.- Viento y Sismo

Para concretar la accin del viento, es necesario establecer los datos del nmero de plantas sobre las que acta, as como sus alturas y anchuras. Por dio, conviene aplazar la definicin de esta accin hasta que se hayan introducido dichos datos.

Si se iniciase la definicin de la accin del viento, el programa no permitir abandonarlo hasta que se hayan completado los datos necesarios, lo que puede resuitar incmodo.

Por ello, provisionalmente, lo dejaremos Sin Accin de viento.

En este curso no se estudiar el efecto del sismo, por lo que se dejar, definitivamente, Sin Ac- ci6n de sismo. Ser objeto de estudio en el Curso PrActico 2 de CYPECAD, que es la prolonga- cin de este curso.

1A.4.4.- Conjuntos de cargas especiales Continuando con la introduccin de los DATOS GENERALES, pulsaremos, ahora, el botn

CJTO. CARGAS ESPECIALES. Aparece el cuadro correspondiente con un campo en el que se lee Peso propio y el nmero 1 a su izquierda.

Pulsando el botn aparece el nuevo campo Sobrecarga, con el nmero 2 a su izquierda, y si se pulsa en l se despliegan los conjuntos de cargas especiales a las que se hizo referencia en 1R3.6.- Conjuntos de cargas especiales. Se deja con los dos campos Peso Propio y Sobrecar- ga, con lo que el cuadro queda como en la figura 1.8.


Fig. 1.8

1 Peso popa

--

i d &

Se han definido as dos hiptesis a las que podrn asignarse los conjuntos de cargas especiales: la hiptesis 1 de Peso propio (carga permanente) y la hiptesis 2 de Sobrecarga (carga variable). Aceptar.

1 A.4.5.- Combinaciones previas

Pulsamos cada uno de los siete botones de Combinaciones y aceptamos los cuadros que se presentan, para que el programa nos permita continuar. Con ello hemos establecido la EHE como norma para la obra de hormign y Control normal para la ejecucin. Volveremos sobre las combinaciones cuando hayamos definido la accin del viento.

b Si al establecer los car);antos de cargas especiales queda seleccionado Psw Frrir*, mp%m&, aparecern deshabi- litadas las en al Wro de Datos Genera- h. Es suficiente qitar diidra &x&n pata resolver el pro- blema.

1 A.4.6.- Coeficientes de pandeo

Como se dijo en 1 R3.9.- Coeficientes de pandeo, podemos aceptar, inicialmente, los valores unidad que el programa ofrece por defecto. Finalmente, se acepta, provisionalmente, el cuadro de Datos Generales.

1A.5.- PANTALLA DE ENTRADA DE PILARES

[GMU 31

Al aceptar el cuadro de Datos Generales, aparece la pantalla de Entrada de Pilares que se ve en la figura 1.9 y se describe seguidamente.


Como muestra la figura 1.1 0, en la parte superior izquierda puede leerse la ubicacin y el nombre del fichero (clave) de la obra en la que estamos trabajando. Debajo, vemos la Inea de mens; al pulsar sobre uno de ellos, se despliega la relacin de comandos que contiene.

Ms abajo se encuentra la Inea de iconos, los cuales se han numerado en la figura 1.1 0. Colo- cando el cursor sobre uno de ellos, se abre una leyenda con su funcin, como se detalla a continuacin:

# 1. Gestin de Archivos. Abre la ventana de igual nombre. A 2. Guardar. Salva el trabajo en curso. a 3. Editar plantillas de DXF. Abre la ventana Seleccin de DXF. 11 4. Capturas a DXF. Abre Seleccin de Capturas. Este icono y el anterior se utilizarn al

trabajar con plantillas DXF (Leccin 10). a 5. Ventana anterior. Vuelve a la vista anterior a la actual.

6. Ventana completa. Muestra la totalidad de lo dibujado.

Aplicacin 1-26

a 7. Ventana doble. Reduce a la mitad las medidas del dibujo. En trminos relativos, es como si las dimensiones de la pantalla se hubieran duplicado.

Leccin 1 -

a 8. Redibujar. Actualiza el dibujo borrando posibles restos del anterior. a 9. Zoom marcando sobre la pantalla. Ampla la zona seleccionada en la pantalla hacien-

do aparecer barras de desplazamiento. 10. Mover imagen. Permite desplazar la imagen en la pantalla y hace aparecer las barras de desplazamiento.

a 11. Imprimir. Hace un volcado de la imagen a la impresora, a una escala determinada o crea ficheros DXF.

a 12. Visualizar el mapa. Abre una ventana en la que se reproduce la totalidad de lo dibujado en la pantalla actual. Dentro del mapa, el cursor toma la forma de una lupa para hacer zoorn en cualquier zona. De esta manera, es posible pasar de un zoorn a otro sin tener que pasar por Ventana completa.

a 13. Giro dle la direccin de dibujo. Permite girar la posicin del dibujo. A 14. Ortogonal On/Off. Equivale a la funcin 'Orto' de los programas CAD. Fuerza el dibu-

jo en las direcciones horizontal y vertical. 15. Acvach de la introduccin por coordenadas. Abre una ventana que permite efectuar diversas operaciones con coordenadas, como se detallar ms adelante. En general, la utilidad de cada comando o icono se ver a medida que se vayan aplicando.

En la parte superior derecha de la pantalla se encuentran los iconos que mostramos en la Fig. 1.1 1; los describiremos del mismo modo que los anteriores.

.- .-~ .-~.~-. .- ..

9- Ida@* 16 17 1819 20

Fig. 1.1 1

-1 16. Configuraci6n general. Al pulsar este icono, se despliega el men que se ve en la Fig. 1.12.

3 Impresora !!m Envo de Okar

plem &~etawes a Deshacer/Rahax*

fiColu de fmcb

En este men, pulsando Normas pueden seleccionarse las normas de aplicacin y pulsando Unidades el sistema de unidades M.K.S. (seleccionado por defecto) o S.I.

Al pulsar Impresora, se presenta la ventana de seleccin y configuracin de la impresora.


Envo de Obras, sirve para enviar, por correo electrnico, los datos de una obra a CYPE ingenieros (para revisin o consulta) o a otro posible receptor.

1-27

Planos abre el cuadro de configuracin de planos que se ver en la Leccin 9.

Detalles sirve para crear nuevas bibliotecas de detalles.

DeshacerIRehacer permite fijar el nmero mximo de acciones que es posible deshacer o, inver- samente, rehacer. Por defecto, este nmero es de 5. DeshacerIRehacer no est activa en la pantalla de pilares ni puede configurarse en ella.

Con Color de fondo se puede cambiar este color al gusto de cada uno.

17. Calculadora. Presenta una calculadora que permite realizar clculos sencillos. 18. Listados de la obra. Abre el men de listados que se vern ms adelante. 19. Planos de la obra. Inicia las operaciones para la realizacin de planos. 20. MostrarlOcultar la barra vertical de opciones. Al pulsar, oculta o muestra la barra vertical del borde derecho de la pantalla. Cuando esta barra est presente al situar sobre ella el cursor, se despliega un men lateral semejante al de versiones anteriores de CYPE- CAD. El men desaparece cuando se aleja el cursor. En Entrada de vigas, pulsando el botn derecho del ratn dentro del men lateral se permuta entre tres mens laterales diferentes. El men lateral es una alternativa a los mens desplegables. Dejamos oculta la barra del men lateral que no vamos a necesitar.

En la parte inferior de la pantalla se encuentran las pestaas que se ven en la figura 1.9 y que permiten cambiar de pantalla al pulsar sobre ellas. Actualmente debemos estar en la pantalla de Entrada de pilares que es la seleccionada en dicha figura.

Bajo la lnea de pestaas existe una franja, que es la Lnea de Mensajes en la que encontrare- mos informacin interesante e instrucciones sobre operaciones a realizar. Es muy importante con- sultarla, especialmente cuando se aplica una orden, pues puede orientar sobre el paso siguiente.

Pulsando PlantasIGrupos en el men Introduccibn, aparece la ventana PLANTAS Y GRUPOS que se ve en la figura 1.13, donde pulsaremos Nuevas Plantas. Aparece otra ventana (figura 1.1 4) en la que se pregunta Cmo desea introducir esas plantas? De momento. aceptaremos Suel- tas hasta que se vean las posibilidades de agrupacin que presenta la obra (vase 1 P.5).

Fig. 1 13 Fig. 1.14


b La altura de una planta es la distancia, en metros y con pun- to decimal, entre los planos superiores de sus forjados de

' suelo y techo, es decir, la altura libre ms el grueso del forjado. hra cada forfado se considera la a b r a de la planta de la que es techo.

Se presenta el cuadro Insertar plantas. Consultando los planos de la obra, y en particular la SECCIN POR LA ESCALERA, vemos que la estructura tiene 7 plantas que son, de arriba a abajo: Casetn, Planta de tico, Planta Tercera, Planta Segunda, Planta Primera, Planta Baja y Planta de Stano. A estas 7 plantas le corresponden 7 forjados a los que designaremos como techo o suelo de una planta.

Introducimos 7 en el campo NQPlantas a insertar y pulsamos la tecla J (Intro). Se despliegan 7 filas, inicialmente nominadas FORJADO 7 a FORJADO 1.

En lugar de FORJADO 7 escribimos TECHO CASET~N. Pulsando sobre FORJADO 6 lo sustitui- mos por TECHO TICO. En la columna Nombre, seguimos pulsando y escribiendo, fila a fila hacia abajo, SUELO TICO, SUELO P. 38, SUELO P. 20, SUELO P. l o y SUELO P. BAJA.

Pasamos a la columna Altura. Pulsando previamente en cada celda y despus de consultar las cotas de la seccin, introduciremos, de arriba abajo, los siguientes valores: 2.80, 2.90, 2.90, 2.90,2.90,4.80,3.10.

La altura de una planta es la distancia, en metros y con punto decimal, entre los planos superiores de sus forjados de suelo y techo, es decir, la altura libre ms el grueso del forjado. Para cada forjado se considera la altura de la planta de la que es techo.

Introduciremos, ahora, las valores de la columna S.C.U., es decir, de la sobrecarga de uso (por extensin, carga variable) que acta sobre la totalidad de cada forjado; estos valores se expresan en Tn/m2 (para el sistema M.K.S.) y con punto decimal.

De los datos contenidos en lkl.l.- Memoria, se obtienen los siguientes valores de acciones gravitatorias variables aplicadas sobre la totalidad de cada forjado:

Techo Casetbn y Techo tico (cubiertas slo visitables para mantenimiento) : Sobrecarga de Uso + carga de Nieve = 0.10 + 0.10 = 020 TnJm2. Suelos de tica y de Plantas 3" P y 1% Sobrecarga de Uso = 0.20 Tn/m2. Suelo de Planta Baja: Sobrecarga de Uso = 0.40 Tnlm*.

Una vez completada la columna S.C.U., pasamos a la encabezada como C.M., abreviatura de Carga Muerta, que se refiere a las acciones gravitatorias permanentes que actan sobre la totalidad de cada forjado, excluido el peso propio de ste.

De lA.l.l.- Memoria obtenemos:

Techo Casetn y Techo tico (cubiertas): Solados y guarnecidos + formacin de pendientes = 0.1 0 + 0.1 0 = 0.20 Tn/m2.

Datos generales, materiales, acciones, plantas grupos

b Obs8nfese, en el men Plantas y Grupos, que cada botn wm? una letra subrayada que corresponde a un atajo de teclado, de modo que puede abrirse pulsando el botn o pulsando, en el teclado, la letra correspondiente mientras se mantiene apeiada h te& M.

Suelos de tico y de Plantas 3" 24 y 1% Solados y guarnecidos + tabiquera (o nieve en la azotea del tico) = 0.1 0 + 0.1 0 = = 0.20 Tnlmz. Suelo de Planta Baja: Solados y guarnecidos + tabiquera = 0.10 + 0.05 = 0.15 Tn/m2.

Introducidos estos datos, y despus de pulsar la tecla J tras la introduccin del ltimo, el cuadro Insertar Plantas queda como se ve en la figura l .15.

Al Aceptar aparece el men PLANTAS Y GRUPOS representado en la figura 1.1 6.

Frg 1 15 Fig 1 16

Obsrvese que cada botn tiene una letra subrayada que corresponde a un atajo de teclado, de modo que puede abrirse pulsando el botn o pulsando, en el teclado, la letra correspondiente mientras se mantiene apretada la tecla Alt.

De una u otra forma, abrimos Editar Plantas. Se presenta el cuadro Editar plantas donde aparecen las alturas de cada planta y su cota acumulada a partir de 0.00 que corresponde a Cimenta- cin, es decir, al plano de arranque de pilares.

En la SECCIN POR LA ESCALERA puede verse que la cota de cimentacin respecto a la rasan- te del terreno es - 2.90 m. Se introduce este valor (negativo) en el campo Cota del plano de cimentacin y se observa, al pulsar J , que las cotas acumuladas se ajustan a este valor. El cuadro queda como se expone en la figura 1.17. Al Aceptar se vuelve al men PLANTAS Y GRUPOS y abrimos Unir Grupos.

Revisando lo dicho en 1P.5.- PLANTAS Y GRUPOS, vemos que los nicos forjados que cum- plen las condiciones para ser agrupados son el SUELO P. 28 con el SUELO P. 38.

Los suelos de las plantas l a y baja no tienen voladizo y tienen cargas distintas entre s. En el suelo del tico mueren los pilares de fachada principal y carga un cerramiento retranqueado. Los forjados de techos de tico y de casetn son claramente diferentes.


En el esquema que se muestra en Unir grupos, se sita el cursor entre los dos forjados a agru- par que quedan enlazados con una llave, como se ve en la figura 1.18, y se pulsa el botn izquier- do del ratn. Abajo se lee: Unir: SUELO P. 28 con SUELO P. 38. La llave en rojo que aparece arriba es slo de ejemplo.

Al Aceptar, se nos pide: Indique de cul de los dos grupos desea conservar la informacin sobre vigas y cargas. Al ser iguales, es indiferente seleccionar SUELO P. 28 o SUELO P. 3e.

FQ. 1.17 Fig. 1.18

Recuerde que cada fojado independiente se considera tambin como un grupo. Aceptando se abre, nuevamente, el men PLANTAS Y GRUPOS en el que, ahora, aparece un

nuevo botn Dividir Gwpo por si se quiera realizar alguna desagrupacibn.

Pulsamos Editar G~mpos, con lo que se abre el cuadro Editar grupos que contiene los valores de S.C.U (sobrecarga de uso) y de C.M. (carga muerta) que se haban introducido. Puede verse que los FORJADOS 3 y 4 aparecen agrupados en la misma lnea. Con el fin de mantener las deno- minaciones adoptad'as, eswibimos en esa Inea SUELOS P. 28 y P. 38. El cuadro queda como se muestra en la figura 1.1 9.

Fig. 1.19


b Recwe que cada icqedo independiente $ e c o n s i d e r a ~ c o m o ~ ~ ~ p o .

Al Aceptar, vuelve a verse PLANTAS Y GRUPOS cuyas opciones son:

Nuevas Plantas. Para aadir plantas en cualquier posicin Borrar Plantas. Para eliminar plantas Editar Mantas. Para modificar alturas Editar Grupos. Para cambiar valores de cargas Unir Grupos. Para realizar nuevas agrupaciones Diridir Gnipo. Para efectuar desagrupaciones

Si no se deslea aplicar ninguna de dichas opciones, se pulsa Salir.

1A7.- ACCIN DEL VIENTO [CMC 1.5.21 Una vez definido el nmero de plantas y la altura de cada una de ellas, debemos regresar a Da-

tos Genemks para completar los datos de la accin de viento. Para ello, se despliega el men Obra y se pisa WOS generales lo que abre el cuadro correspondiente.

Pulsando d botn VIENTO, se despliega la relacin de normas aplicables. Seleccionamos Se- ghn N.T.E. (Espana) y se abre N.T.E. (Espaa) que se reproduce en la figura 1.20. Se trata de la Nolrma Tecnolgica de la Edificacin: Estructuras. Cargas de Viento. Abreviada-

mlente NTE-ECV. Esta NTE asigna una carga total de viento a cada m2 que acta sobre l, dependiendo de su aitura sobre el nivel del suelo, de la zona elica y de la situacin topogrfica del edificio.

Como el edificio est exento, se considera la accin del viento en las dos direcciones X e Y y en ambos sentidos, con los cuatro Coeficientes de cargas iguales a 1, como ya se explic en 1P.3.8.- Accin de viento. Pulsando el botn que representa un libro se obtiene informacin al respecto.

132 Leccin 1 - Aplicacin

b Se trata de la Norma Tecnolgica de la Edificacin: Estructu- ras. Cargas de Viento. Abreviadamente ME-ECV. Esta NTE asigna una carga total de viento a cada n+ que acta sobre l, dependiendo de su altura sobre el nivel del suelo, de la zona elica y de la situacin topogrfca del edilicio.

La carga unitaria debida al viento debe multiplicarse por el rea sobre la que acta, a fin de ob- tener la fuerza correspondiente. Por ello, es necesario introducir el dato del Ancho de Banda de cada planta para que, multiplicado por el dato de su altura, ya introducido, se conozca su rea.

Pulsando el botn Por Planta se abre el cuadro Anchos de Banda cuyos campos llenamos con las dimensiones de cada planta en direccin Y (que recibe la accin del viento segn X) y en direccin X (que recibe la accin del viento segn Y). Estas dimensiones se toman de los planos en las distintas plantas.

En la planta 1 (stano), damos el valor O al ancho de banda en direccin X puesto que no recibe carga de viento al estar enterrada. Si recibe carga de viento segn Y puesto que los solares colindantes, a uno y otro lado, se encuentran vaciados, como advierte la Memoria. Una vez completado, el cuadro queda como muestra la figura 1.21 y se acepta.

Fig 1.21

Para determinar la zona elica, se pulsa dentro del mapa y ste se ampla. Una vez localizada la zona eblica en que se situar la obra, se cierra la ampliacin del mapa y se pulsa el campo de Zona Elica, con lo que se despliegan las letras W, X, Y, 2, de las cuatro zonas, y se selecciona la letra correspondiente. Suponiendo la ubicacin en Alicante, seleccionamos la X. No obstante, cada uno podr poner la que prefiera.

La Situacin puede ser Normal o Expuesta. Segn la NBE AE-88 (5.2.), se considera situacin topogrfica expuesta la de las costas, crestas, valles estrechos, bordes de mesetas, etc. Se selecciona la que proceda, en este caso Normal.

Se pulsa el botn SIN EFECTOS DE 20 ORDEN y se abre la ventana Efectos de segundo orden en la que marcamos la casilla Considerar efectos de segundo orden, dando, luego, el valor 2 al Valor para multiplicar los despl

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