Showcrete

Información general

Showcrete permite realizar el diseño de elementos estructurales de hormigón armado con una sencilla interfaz de usuario que resuelve problemas complejos del diseño estructural. Con el software el ingeniero civil puede diseñar vigas, columnas, tensores, muros de contención, losas y cimientos aislados de una forma muy fácil, rápida y eficaz, realizando diseños racionales que cumplen con las normativas del ACI.

También resuelve otros problemas complejos de la ingeniería estructural. Constituye una herramienta práctica para complementar el diseño de elementos estructurales de hormigón armado. Su aspecto sencillo le permite al usuario interactuar de forma fácil, permitiendo realizar proyectos de forma rápida y confiable.

Se pueden analizar de manera simultánea hasta 9999 combinaciones de carga favoreciendo así la automatización del diseño de cimentaciones. ShowCrete permite la generación de los planos de la cimentación en a AutoCAD a través de la exportación en archivos DXF luego de la realización del diseño, para cimientos aislados y para pilotes, incluyendo los cuadros de acero y de hormigón, posibilitando el dibujo automático de la cimentación diseñada por el usuario.

El software también posibilita un informe de resultados luego de la realización del diseño para cada elemento estructural diseñado. Este software pretende satisfacer gran parte de las necesidades habituales del Ingeniero Civil de forma rápida, eficiente y segura en el diseño de estructuras de hormigón. Es por ello que trabajamos en su constante desarrollo para que sea cada día mejor.

Integración con SAP2000 y ETABS

ShowCrete tiene la posibilidad de conectar directamente con modelos SAP2000 y ETABS, a través de la utilización del API de los programas CSI, permite garantizar la precisión de los resultados y la eficiencia de trabajo para el diseño de cimentaciones aisladas y diseño de pilotes.

A través de la selección de los apoyos en los modelos SAP2000 y ETABS, es posible importar automáticamente las reacciones de apoyo generadas para la estructura modelada en SAP2000 y ETABS (M3, M2, V2, V3, N) para cualquier combinación de acciones o también estados de carga independientes.

La última versión disponible cuenta con nueve módulos independientes

Cálculo de elementos solicitados a flexión
Cálculo de e lementos solicitados a flexocompresión y flexotracción
Cálculo del espacio de los cercos en e lementos solicitados a cortante
Cálculo de d eformación en elementos solicitados a flexión
Cálculo de una bertura de corrosión en elementos solicitados a flexión
Diseño geotécnico y estructural de cimiento superficiales aislados
Diseño geotécnico y estructural de m uros de contención de tierra
Cálculo de solicitudes en losas por el método de diseño directo (MDD)
Diseño geotécnico y estructural de p ilotes aislados

Los módulos de Cimiento superficial aislado y Pilote aislado se encuentran conectados directamente con los modelos de SAP2000 y ETABS, a través de la utilización del API de los programas CSI, a través de la precisión de los resultados y la eficiencia del trabajo para el diseño de cimentaciones específicas y diseño de pilotes.

Se pueden analizar de manera simultánea hasta 9999 combinaciones de carga para los cimientos aislados y hasta 999 combinaciones de carga para los pilotos aislados, favoreciendo así la automatización del diseño de cimentaciones. Showcrete permite la generación de los planos de la cimentación en un AutoCAD a través de la exportación en archivos DXF luego de la realización del diseño, incluyendo los cuadros de acero y de hormigón, posibilitando el dibujo automático del elemento diseñado por el usuario.

Cálculo de elementos solicitados a flexión

En esta sección el programa calcula el área de acero necesaria a compresión y tracción para una sección específica del elemento analizado, para ello se deberá definir el momento flector de diseño en dicha sección además de sus dimensiones y las características de los materiales a utilizar.

El programa, para el proceso de cálculo, se basa en la norma cubana NC 207:2019 y el código (ACI 318). Se consultó además el libro «Hormigón Estructural. Diseño por Estados Límites» de los autores J. A. Hernández Caneiro y J.J. Hernández Santana. La profundidad de la línea neutra (c) y dominio de trabajo que se dan en el informe de resultados corresponden a las áreas de acero calculadas y no a las reales. En el menú que aparece al hacer click derecho sobre esta ventana se podrán modificar las unidades de mediadas automáticamente o manualmente y un criterio de cuantía mínima, el cual tiene a su disposición una información de la misma para saber, en que norma se ha basado para su cálculo.

En los resultados se mostrarán las áreas de acero calculadas para la zona comprimida y la zona traccionada de la sección por separado, las áreas de acero reales en función del diámetro y la cantidad de barras a utilizar además de otros datos que pudieran resultar de interés. El programa le da la opción de ver los resultados, los cuales incluye todos los datos iniciales que introdujo en el mismo y datos del proceso de cálculo (forma de la sección, dominio de trabajo, profundidad de la línea neutra).

Cálculo de elementos solicitados a flexocompresión y flexotracción

En esta sección la aplicación calcula el área de acero necesaria a compresión y tracción para una sección específica del elemento analizado, para ello se deberá definir el momento flector y la carga axial de diseño en dicha sección además de sus dimensiones y de las características de los materiales a utilizar, se definirá también si las solicitaciones actuantes (momento flector y fuerza axial) fueron obtenidas a partir de un análisis lineal o no lineal (de segundo orden), lo que significa que si las solicitaciones dadas tienen en cuenta o no el efecto de la posible pérdida de estabilidad del elemento, en el caso de que las solicitaciones dadas se hayan obtenido a partir de un análisis lineal será necesaria la introducción de la longitud de pandeo del elemento lp=k*l en donde: Longitud del elemento. Factor de corrección de la longitud. El programa utiliza el método simplificado para tratar el efecto de la esbeltez, por lo que solo permitirá el cálculo del elemento cuando su esbeltez geométrica sea menor o igual que 29.

Se permite analizar de manera simultánea hasta 999 combinaciones de cargas. El cálculo es realizado según la norma cubana NC 207:2019 el código (ACI 318). Se consultó además el libro «Hormigón Estructural. Diseño por Estados Límites» de los autores J. A. Hernández Caneiro y J. J. Hernández Santana. La profundidad de la línea neutra (c) y dominio de trabajo que se dan en el informe de resultados corresponden al área de acero calculada y no a la real. En los resultados se mostrará el área de acero calculada, la cual será tanto para la zona comprimida como para la zona traccionada de la sección (diseño simétrico), el área de acero real en función del diámetro y la cantidad de barras a utilizar además de otros datos que pudieran resultar de interés.

Este módulo permite generar el plano de la columna diseñada en formato dxf de AutoCAD y exportar hacia Revit el dimensionamiento del elemento.

Cálculo de elementos solicitados a cortante

En esta sección el programa calcula el espaciamiento de los estribos para una sección específica del elemento analizado, ya sea para elementos no sometidos a cargas axiales, ej: vigas, como para elementos sometidos a fuerza axial de compresión o tracción, ej: columnas o tensores respectivamente, Se deberá definir previamente el cortante de diseño en dicha sección además de sus dimensiones y de las características de los materiales a utilizar, se definirá también el diámetro de las barras a utilizar en los estribos y la cantidad de patas en el sentido que se analiza.

En los resultados se mostrará el espaciamiento calculado, el espaciamiento mínimo requerido además de otros datos que pudieran resultar de interés. El espaciamiento calculado corresponde a estribos perpendiculares al eje del elemento.

Cálculo de deformación en elementos solicitados a flexión

En esta sección la aplicación calcula las flechas instantáneas y diferidas a lo largo del tiempo para elementos que trabajan a flexión sometidos a cargas uniformemente distribuidas, se deberán definir previamente los momentos flectores asociados a las cargas de corta y larga duración en la sección critica según las condiciones de apoyo del elemento, las dimensiones de la sección y las características de los materiales utilizados.

En el cálculo de la flecha total se tienen en cuenta los efectos de la fluencia del acero, la relajación del acero en el tiempo, la pérdida de rigidez en la sección transversal producto de la fisuración en la misma, el envejecimiento de los materiales y el aporte del acero a la rigidez de la sección transversal.

El programa, para el proceso de cálculo, se basa en el código (ACI 318). Se consultó además el libro «Hormigón Estructural. Diseño por Estados Límites» de los autores J. A. Hernández Caneiro y J. J. Hernández Santana. Los momentos que se introducen en la entrada de datos deberán estar asociados a cargas uniformemente distribuidas.

Este módulo permite exportar hacia Revit el dimensionamiento del elemento analizado.

Cálculo de abertura de fisuras en elementos solicitados a flexión

Se proponen dos modelos para el cálculo, el modelo de Frosch y el modelo de Gergely - Lutz, los autores recomiendan a los proyectistas el uso de la expresión de Frosch para el cálculo de la abertura de la filtración. El método de Gergely - Lutz no es aplicable a las armas armadas en dos direcciones.

El programa, para el proceso de cálculo se basa en la norma cubana NC 207: 2019 y en el código (ACI 318). Se consultó además el libro «Hormigón Estructural. Diseño por Estados Límites» de los autores JA Hernández Caneiro y JJ Hernández Santana. Las aberturas de destrucción permisibles se toman de la norma cubana NC 250: 2005

Cálculo de Cimientos superficiales aislados, diseño geotécnico y estructural

En esta sección, el progaisladas. Se debe definir el tipo de cimiento (centrado, excéntrico o de esquina), profundidad de cimentación, dimensiones del pedestal, características de los materiales, etc. definir los parámetros del suelo, en cuyo caso, el programa calcula su carga soportable mediante las ecuaciones propuestas por Brinch-Hansen o Meyerhof. Para el dimensionamiento de la base por criterio de capacidad de carga se utiliza el método de los lados efectivos. Se realiza el cálculo del pedestal suponiendo que está en voladizo y tiene en cuenta los requisitos sismorresistentes en el diseño estructural del cimiento o para la generación de los planos en caso de que así se requiera por el usuario. La versión actual de la aplicación solo permite el análisis de un solo estrato de suelo y no comprueba los asentamientos.

Con los plugins desarrollados para SAP2000 y ETABS es posible importar automáticamente las reacciones de apoyo generadas para la estructura modelada en SAP2000 y ETABS (M3, M2, V2, V3, N) para cualquier combinación de acciones o también estados de carga independientes. Se pueden analizar de manera simultánea hasta 9999 combinaciones de carga favoreciendo así la automatización del diseño de cimentaciones. En los resultados se mostrará una tabla con las dimensiones calculadas para cada una de las combinaciones por cada criterio de diseño. Para el caso del dimensionamiento de la base: capacidad de carga, vuelco y deslizamiento, y para el dimensionamiento del peralto del plato: punzonamiento, cortante y flexión. En esta ventana además de las dimensiones calculadas de cada una de las combinaciones, el programa le brinda la posibilidad de saber cuál criterio predominó en el proceso de cálculo.

El programa muestra una tabla resumen de dimensiones y refuerzo, en donde se indicarán las combinaciones que rigieron el diseño en cada caso, el dimensionamiento calculado podrá ser modificado en esta misma ventana y el refuerzo asociado al nuevo dimensionamiento se modificará automáticamente. Para una mayor organización este programa le permite extraer un informe de resultados de todo el proceso de cálculo.

Este módulo permite generar el plano del cimiento diseñado en formato dxf de AutoCAD y exportar hacia Revit el dimensionamiento del elemento.

La generación del plano incluye la revisión de las disposiciones constructivas, requerimientos de detallado estructural, espaciamientos máximos, cuantías mínimas y distancias libres entre las barras. También incluye la realización de los cuadros de acero y de hormigón. El programa revisa automáticamente los aspectos anteriormente mencionados y constantemente controla que los parámetros establecidos estén dentro de los requeridos. El programa muestra la opción para la aplicación de los Requisitos de Diseño Sismorresistentes según el código ACI 318:11.

Cálculo de muros de contención de tierra, diseño geotécnico y estructural

El programa comprueba la estabilidad al vuelco, deslizamiento y capacidad de carga para un muro de contención de tierra previamente dimensionado. El predimensionamiento de la geometría del muro es determinado según los requisitos de predimensionamiento que se ofrecen en el libro «Principios de Ingeniería de Cimentaciones» del autor Braja M. Das. Se consultaron además los libros «Muros de Contención y Muros de Sótano» del autor José Calavera Ruíz. El diseño estructural se realiza según la norma cubana NC 207:2019 y el código (ACI 318). Se consultó además el libro «Hormigón Estructural. Diseño por Estados Límites» de los autores J. A. Hernández Caneiro y J.J. Hernández Santana.

La capacidad soportante del suelo debajo de la base del muro es calculada mediante las ecuaciones de Brinch-Hansen o Meyerhof. El factor de seguridad se deja a criterio del proyectista, pudiendo utilizarse 3,0 ó 4,0. Por defecto es 3,0. Para la comprobación por capacidad de carga se utiliza el método de los lados efectivos. El factor de seguridad al vuelco y al deslizamiento se deja a criterio del proyectista, pudiendo utilizarse desde 1,5 hasta 2,0. Por defecto es 1,5. El cálculo de los empujes laterales del terreno se realiza mediante las expresiones de presiones activas y pasivas de Rankine, cuando se tiene suelo inclinado en el trasdós, se utilizan las expresiones de presiones activas de Rankine modificado.

Se podrán colocar las siguientes sobrecargas: en línea paralela a la coronación, uniformemente distribuida y en banda paralela a la coronación. Para el cálculo de los empujes producto de las sobrecargas se utilizaron las expresiones que aparecen en el libro «Muros de Contención y Muros de Sótano», las cuales, según se explica en la bibliografía citada, se basan en la Teoría de la Elasticidad.

El cálculo de los empujes sísmicos se realiza según se propone en la norma de sismo, NC 46: 1999 «Construcciones sismo resistentes. Requisitos básicos para el diseño y construcción», además se puede utilizar un método alternativo propuesto por la norma española NCS-94.

El programa considera el efecto del nivel freático en los empujes laterales y su influencia en el cálculo de la capacidad de carga. Al correr el programa se podrá conocer los diferentes diagramas de solicitaciones (Momento flector y esfuerzo cortante) en la pantalla y la base, además de la distribución de empujes para cada estado de carga.

Este módulo permite generar el plano del muro diseñado en formato dxf de AutoCAD y exportar hacia Revit el dimensionamiento del mismo. La generación del plano incluye la revisión de las disposiciones constructivas, requerimientos de detallado estructural, espaciamientos máximos, cuantías mínimas y distancias libres entre las barras. También incluye la realización de los cuadros de acero y de hormigón. El programa revisa automáticamente los aspectos anteriormente mencionados y constantemente controla que los parámetros establecidos estén dentro de los requeridos.

La última versión ya incorpora un plugin para crear un vínculo directo hacia los sofwares SAP2000 y ETABS. El usuario puede modelar la pantalla con los estados de carga que ya obtiene Showcrete y realizar el diseño de la misma en los sofwares SAP2000 y ETABS. También podrá agregar nuevos estados de carga a la pantalla y enviar las solicitaciones de vuelta a Showcrete para realizar el diseño geotécnico del muro con las nuevas cargas.

Cálculo de solicitaciones en losas por el Método de Diseño Directo (MDD)

El Método de diseño directo (MDD), es un método semiempírico para el cálculo de solicitaciones en losas que trabajan en dos direcciones. Se fundamenta en la selección de coeficientes que permiten distribuir el momento estático entre las franjas de columna e intermedias en las que puede ser virtualmente dividido cada panel de losa.

El MDD se basa en ensayos realizados con cargas gravitacionales uniformes y en las reacciones resultantes en las columnas, determinadas por estática, es decir, solo considera cargas uniformemente distribuidas. En el código ACI 318 se especifican dos métodos para el análisis de carga gravitacional en sistemas de losas en dos direcciones, el MDD es uno de ellos. Las disposiciones específicas de ambos métodos están limitadas en su aplicación a pórticos ortogonales sometidos solo a cargas gravitacionales. Ambos métodos se aplican en losas en dos direcciones con vigas, así como losas planas y placas planas, y la distribución de momento a las secciones críticas de la losa reflejan los efectos de rigidez de los elementos debido al agrietamiento y la geometría del apoyo. Las limitaciones del método son verificadas por el software, el usuario no tiene que realizar estas comprobaciones, aunque son expuestas para que el usuario tenga en cuenta el campo de validez que tiene el MDD, así como sus ventajas. El predimensionamiento del peralto de las losas se realiza en base a criterios de deformación, tales criterios fueron tomados del código ACI 318 y del libro “Hormigón Estructural. Diseño por Estados Límites» de los autores J. A. Hernández Caneiro y J. J. Hernández Santana.