Características y Funcionalidades

Interfaz Gráfica ​

 

El VIS dispone de numerosas herramientas de visualización para aumentar la productividad y la precisión:

• Vista completa en 3D de todo el modelo estructural.
• Alternar entre los modos de líneas de eje y extrusión.
• Cambiar de modo entre las proyecciones axonométricas y planas.
• Secciones transversales detalladas de todos los elementos estructurales, con armaduras longitudinales y transversales.
• Alzados detallados de todos los elementos estructurales, con armaduras longitudinales y transversales.
• Diagramas de interacción 2D y 3D.
• Elipse de inercia de todas las secciones transversales.
• Presentación de los resultados mediante diagramas de colores para una percepción fácil y rápida de las ratios de demanda/capacidad.
• Dibujos detallados de las armaduras y refuerzos.

 

 

Secciones y Armados ​

 

La geometría de la sección transversal de los elementos estructurales se importa automáticamente del modelo SAP2000, ETABS o CSiBridge.

Sin embargo, puede editar estas secciones o crear otras nuevas. La generación de secciones es paramétrica según múltiples formatos disponibles: rectangular, circular, en T, en L y genérico, incluyendo secciones huecas. Las secciones pueden girarse posteriormente a cualquier ángulo. Las secciones de muro pueden tener múltiples trozos y pueden ser abiertas o cerradas.

El Asistente de Diseño permite una primera aproximación del armado necesario por ELU.

Después de la primera iteración de armados, puede realizar sus cambios en cualquier sección y replicar estos cambios en elementos similares. Estas herramientas de edición están disponibles para los siguientes elementos de hormigón armado: vigas, pilares, muros, núcleos y vigas de acoplamiento.

En la imagen abajo, se ofrece un resumen de las propiedades de la sección en tiempo real al editar la armadura.

La presentación transversal de las secciones representa con precisión los diámetros de la armadura, los recubrimientos, el diámetro del mandril, las dimensiones de ganchos y patillas, etc.

 

 

Comprobaciones de ELU ​

 

En el diseño de ELU se incluyen las comprobaciones de flexión simple o flexión compuesta esviada, así como la verificación de resistencia al cortante de los elementos de hormigón armado.

Para la comprobación de los elementos a cortante, es posible definir los ángulos de las bielas cubriéndose así zonas disipativas o no disipativas.

Para los elementos de hormigón sin armadura, el diseño considera la resistencia a cortante del hormigón y el efecto de la compresión axial.

El programa calcula los efectos de 2º orden de pilares esbeltos mediante los métodos de la Curvatura Nominal o de la Rigidez Nominal según el EC2. Para mayor versatilidad, es posible editar la longitud efectiva de cada miembro para efectos de cálculo.

 

 

 

Diseño por Capacidad ​

 

El EC8 establece un amplio número de comprobaciones de ductilidad para estructuras de media y alta ductilidad (DCM y DCH). El programa cubre los siguientes puntos:

• Definición y gestión automática de zonas críticas para vigas, pilares y muros.
• Dimensionamiento del armado transversal de pilares y vigas, basado en la resistencia a la flexión de las secciones extremas y en los esfuerzos actuantes.
• Verificación de los criterios de pilar fuerte - viga débil para las estructuras DCM y DCH.
• Verificación de los nodos viga-pilar para las estructuras DCH.
• Los muros pueden dimensionarse como no-sísmicos, dúctiles y de grandes dimensiones ligeramente armados.
• Desplazamiento automático de los diagramas de momentos para muros dúctiles en DCM o DCH
• Ampliación automática del cortante para muros dúctiles y muros de grandes dimensiones ligeramente armados en DCM o DCH.
• Cálculo automático de la fuerza axial dinámica adicional para muros de grandes dimensiones ligeramente armados en DCM y DCH.
• Diseño/comprobación de vigas de acoplamiento.

 

 

 

Comprobaciones de ELS ​

 

El VIS realiza las siguientes comprobaciones de servicio para los elementos de hormigón armado:

 

• Comprobaciones de limitación de tensiones, para cualquier sección transversal sujeta flexión compuesta esviada.
• Comprobaciones de control de fisuración, incluyendo descompresión, formación y apertura de fisuras, para cualquier sección transversal sujeta flexión compuesta esviada.
• Verificación de flechas por el método indirecto del EC2.

 

 

Disposiciones Constructivas ​

 

Las disposiciones constructivas consideradas se refieren a los límites de la armadura y a las limitaciones geométricas de las secciones de hormigón. Estas disposiciones se derivan tanto de la normativa de hormigón armado (EC2) como de la normativa sísmica (EC8).

Los resultados se informan inmediatamente en la ventana "Detailing and limits of reinforcing". Esta ventana proporciona información muy precisa sobre todas las disposiciones tratadas y sobre las razones de los fallos, si los hay. También se informa del apartado de la normativa correspondiente. Se utiliza un código de colores verde, rojo y amarillo para marcar las comprobaciones que cumplen, fallan o no son aplicables.

Las comprobaciones de disposiciones constructivas se refieren a los siguientes temas generales:

• dimensiones mínimas de la sección de hormigón armado
• límites mínimo y máximo de la armadura longitudinal
• límites mínimo y máximo de la armadura transversal
• límites de la armadura de confinamiento
• ratios de armadura

 

 

Asistente de Diseño ​

 

El asistente de diseño puede utilizarse para realizar un dimensionamiento preliminar de toda la estructura y asignar una armadura inicial para cada miembro de hormigón. "Dar plena autonomía al ingeniero para que tome decisiones que sólo dependen de él"

El armado asignado aquí se define explícitamente: número de barras, tamaño, ubicación y separación. No sólo las áreas mínimas requeridas.

El armado sugerido se obtiene buscando satisfacer los requisitos de las normativas para resistir a los esfuerzos actuantes y a los esfuerzos basados en la capacidad real (capacity design). Las comprobaciones de servicio deben ejecutarse de forma independiente.

Hay que tener en cuenta que hay infinidad de soluciones para que la disposición de las armaduras satisfaga los requisitos de la norma. Dado que la elección del refuerzo es muy personal, la solución que aquí se propone es sólo una de las muchas posibles.

Por lo tanto, esto debe considerarse sólo como un diseño preliminar, que se utilizará como punto de partida para proceder a una definición más precisa de la solución final.

Las otras partes del programa están destinadas a ayudar al usuario en la fase de refinamiento de la armadura, pasando del borrador a la definición final y de ahí a la producción de los dibujos.

 

Editor de Armados ​

 

El editor de armados es una utilidad muy potente que le permite editar gráficamente todas las armaduras.

Todo ocurre en una sola ventana. Puede añadir, eliminar o modificar las armaduras longitudinales y transversales, y ajustar su longitud, separación y ubicación. Para ello, se pueden utilizar herramientas gráficas muy fáciles de usar en cuanto se trabaja directamente en secciones y alzados.

En tiempo real, durante la edición del refuerzo, tiene acceso rápido a los resultados de todas las comprobaciones posibles: resistencia, ductilidad, comprobaciones de servicio y disposiciones constructivas.

De este modo, el ingeniero tiene un alto grado de sensibilidad a los cambios realizados. Como resultado, se puede conseguir la disposición de armados deseada en poco tiempo.

 

 

Combinador​

 

El Combinador es un complemento para generar conjuntos de combinaciones de carga basados en las disposiciones del Eurocódigo.

SAP2000 y los demás programas CSi permiten generar automáticamente un número limitado de combinaciones de diseño. Hay buenas razones para ello. La entrada de los Eurocódigos obligó a un mayor número de situaciones de diseño y, en consecuencia, de combinaciones. El Plug-in ayuda a agilizar el proceso de generación de combinaciones de forma sencilla e intuitiva.

Después de definir todos los casos de carga en SAP2000, se puede utilizar el combinador para:

• Clasificar cada caso de carga con el tipo de acción, la carga y la categoría apropiados, tal como se define en EC-1.
• Establecer los filtros que considere oportunos para limitar el número de combinaciones.
• Seleccionar los Estados límite para los que se deben generar las combinaciones. Estos son los estados límite de referencia del EC-0.
• STR estructural (no sísmico) ELU
• QKE Sísmico ELU
• EQU Equilibrio ELU
• GEO Geotécnica ELU
• CHR Característica ELS
• FRQ Frecuente ELS
• QPR Casi permanente ELS

Es posible seleccionar el modo de suma. Linear o Range Add. Está pensado para casos de alternancia de sobrecarga. Después de generar las combinaciones, es posible consultarlas en una tabla y editarlas si es necesario.

 

 

Generador de Section Cuts​

 

El Section Cutter es una herramienta complementaria para definir secciones en muros para la obtención de esfuerzos. Sólo es necesario con SAP2000 y CSi Bridge. Con ETABS, los muros son definidos diretamente en el programa principal mediante las etiquetas Pier y Spandrel.

Los muros del programa principal se modelan mediante elementos de shell. Para poder dimensionar los muros y las vigas de acoplamiento, es necesario agrupar y catalogar los elementos de shell.

El Section Cutter ayuda a cortar secciones en lugares significativos dentro de los componentes del muro y vigas de acoplamiento. Mediante estas secciones, SAP2000 calculará los esfuerzos internos resultantes, que posteriormente utilizará el VIS para el dimensionamiento. Para facilitar la rapidez y la comprensión de los resultados, los cortes de sección sólo deben hacerse en ubicaciones significativas.

Las paredes pueden ser planas o incluir múltiples trozos en varios planos distintos, formando núcleos. Los muros con huecos pueden construirse a partir de múltiples elementos verticales y vigas de acoplamiento horizontales que se conectan alrededor de los huecos.

 

 

Evaluación de Desempeño Sísmico​

 

El SPF es una de las herramientas de la familia VIS. Aplica un procedimiento recomendado en algunos países como herramienta para evaluar el comportamiento sísmico de las estructuras de edificios.

El procedimiento en sí no forma parte de ningún requisito de los Eurocódigos, pero muchos de los conceptos utilizados aquí se derivan de ellos.

Basándose en un espectro de respuesta de diseño proporcionado por el usuario y el armado diseñado por el VIS, el programa realiza dos conjuntos de cálculos. En primer lugar, se calculan la Aceleración Máxima del Suelo y el Periodo de Retorno, correspondientes a la obtención del primer evento límite sin colapso en la estructura. Se calculan valores separados para los modos de colapso dúctil (momento) y frágil (cortante). En segundo lugar, se realizan los mismos cálculos para el estado límite de daño.

A partir de los resultados, el programa obtiene un Índice de Seguridad que describe la capacidad sísmica de la estructura.

Todo el proceso es muy iterativo e implica la interacción del SPF con SAP2000.

 

 

Salida de Resultados​

 

Una vez completado el diseño, se puede generar un informe de cálculo automático. Esto puede hacerse para todo el modelo o para miembros de hormigón seleccionados. Los dibujos de las armaduras pueden pasarse al equipo de delineantes mediante archivos dxf o dwg. Para un enfoque más personalizado, todos los resultados pueden exportarse individualmente para su uso posterior mediante tablas, diagramas y dibujos:

• Tablas de resumen de los resultados de resistencia, ductilidad, comprobaciones de servicio y disposiciones constructivas
• Gráficos de colores con el resumen de los resultados
• Tablas con los esfuerzos en las barras
• Diagramas de interacción 2D y 3D
• Tablas de curvas de interacción
• Exportación de tablas completas de datos de entrada y salida
• Dibujos de armaduras en secciones transversales y alzados

 

Towers​

 

El flujo de trabajo implica, como paso inicial, la definición de una o más "Towers" a través de la interfaz dedicada, disponible desde la ventana principal. Todas las Torres se guardarán directamente dentro del archivo .sdb del modelo y, por tanto, normalmente no será necesario volver a definirlas en ninguna sesión posterior.

 

 

Una vez que se han definido una o más Torres, las siguientes operaciones estarán disponibles:

 

Cálculo de las propiedades de la Torre

Pulsando el botón "Calculate", dentro del grupo "Tower Properties", se calcularán las siguientes propiedades para cada Torre del modelo: centros de masa y rigidez de las plantas, radios de torsión de las plantas, radios de giro de las plantas y los coeficientes de sensibilidad al desplazamiento entre plantas (que miden la sensibilidad a los efectos de segundo orden). Al final del proceso, las tablas correspondientes pueden seleccionarse y visualizarse pulsando el botón "Display Tables...". Una vez visualizadas, las tablas pueden exportarse directamente a Excel.

 

 

 

Salida de datos en Tablas

Dentro de este grupo de comandos, es posible seleccionar un conjunto de análisis/combinaciones, entre los actualmente completados, y presentar las tablas de desplazamientos máximos de las plantas, desplazamientos relativos máximos entre plantas, cortante entre plantas y fuerzas en cada planta. Las tablas pueden exportarse directamente a Excel.

 

 

Salida de datos en Gráficos

Haciendo clic el botón “Story response plots”, es posible visualizar de forma gráfica el desplazamiento de las plantas, los desplazamientos relativos entre plantas, el cortante entre plantas y las fuerzas instaladas a lo largo de la altura del edificio. Se puede obtener una animación de los resultados para las distintas plantas y combinaciones