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ANÁLISIS DE NUDOS DE ESTRUCTURAS METÁLICAS CON PERFILES DOBLE T MEDIANTE LOS PROGRAMAS CYPECAD Y NUEVO METAL 3D
Jorge A. Canales Bruno
Ingeniero Civil

Resumen. CYPE Ingenieros ha desarrollado, dentro de sus programas de análisis estructural CYPECAD y Nuevo Metal 3D, herramientas para el dimensionado automático de las uniones que se producen en los nudos de la estructura, considerando todaslas piezas que convergen a ellos con la verdadera interacción geométrica y de esfuerzos que existen. De esta manera, el cálculo de uniones realizado garantiza, además del cumplimiento de todas las exigencias de la normativa, la correcta transmisión de los esfuerzos entre piezas y la factibilidad de ejecución.

1 Introducción
Los avances y exigencias que establecen los reglamentos actualesdeterminan la necesidad de análisis, cada vez más completos y rigurosos, de los componentes que forman las estructuras metálicas y de la interacción que existe entre ellos. El desarrollo de herramientas informáticas que permitan el análisis completo de la estructura, incluyendo la resolución de las uniones, resulta irremediable. Actualmente, la mayoría de los programas informáticos enfocan el cálculo delas uniones basándose exclusivamente en la verificación de una unión conocida entre dos piezas de la estructura; este proceso implica un laborioso trabajo en la definición del tipo de unión y en los posteriores tanteos de comprobación hasta el cumplimiento de los requisitos demandados por los esfuerzos de sólo dos piezas convergentes a un nudo. En el presente trabajo se pretende indicar loscriterios utilizados en el dimensionamiento de nudos de estructuras metálicas realizados con los programas CYPECAD y Nuevo Metal 3D de CYPE Ingenieros.

2 Proceso de cálculo de la estructura mediante los programas informáticos CYPECAD y Nuevo Metal 3D
2.1 Integración de las barras en la estructura En la composición de la estructura formada por el conjunto de barras, los nudos son el resultado de laconvergencia de ellas a una posición en el espacio muchas veces no asimilable a un punto, ni mucho menos.

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VII Congresso de Construção Metálica e Mista

La cantidad de barras, la manera y la posición relativa en la que éstas se conectan entre sí, otorgan menor o mayor complejidad al cálculo de nudos. No resulta razonable pensar que un nudo es posible de resolver como un conjunto deuniones parciales entre piezas dos a dos, no sólo por la interacción de esfuerzos entre sí, sino por la interferencia entre componentes de cada unión. Cuanto más compleja sean las uniones de piezas en un nudo, más dificultad tiene el proyectista en hallar una solución óptima, que sumado al gran número de combinaciones de esfuerzos que es necesario comprobar, puede hacer que el problema resulte inviablede abordar en un tiempo razonable. En la Fig. 1 se esquematiza, de menos a más, un ejemplo de la complejidad de un nudo dependiendo sólo del número de barras que convergen, sin tener en cuenta los medios de unión.

Fig. 1 Complejidad de un nudo

CYPECAD y Nuevo Metal 3D permiten dimensionar las uniones de nudos similares a los de la Fig. 1 y aún con mayores complejidades. 2.2 Comprobación dela resistencia y las condiciones de deformación de las barras Puesto que generalmente en el cálculo de estructuras se parte de conocer la geometría del problema, ciertos condicionantes de diseño, el uso y ubicación de la obra, por ende, las acciones actuantes; se propone una disposición de barras y secciones deseables para éstas y se establecen inicialmente algunas variables, para luego ajustarlascada vez más a su valor más probable. Habitualmente, estas variables suelen ser los materiales, las condiciones de vinculación exterior y las flexibilidades o rigideces de las uniones entre barras. Es decir, una vez fijadas las condiciones de contorno, y bajo las acciones y sus combinaciones indicadas en los reglamentos, se procede al dimensionamiento de los perfiles necesarios y luego se...