Dinteles, jambas y guías

En Dinteles nacieron los vanos de la casa: la puerta del frente y las tres ventanas de 1,20 x 1,00 m, cada una con jamba, montante de apoyo, dintel, cabezal y montantes cortos. Allí el tema era dónde se crea cada pieza. Aquí es lo que el motor verifica en cada una de ellas.

Donde hay vano, no existe el montante común que pasaría por él. La carga que llevaría tiene que rodear la abertura: el dintel la recoge sobre el vano y la entrega a los montantes de apoyo, la jamba sube entera al lado y aguanta el viento, y los montantes cortos cierran lo que queda arriba y abajo.

Para el motor, cada una de esas piezas es una barra del modelo, con su propia hipótesis de apoyo, sus propias verificaciones y su propia combinación pésima.

El ejemplo es la ventana J1 del muro del frente: 1,20 m de ancho, alféizar a 1,00 m, parte superior del vano a 2,00 m y dintel en celosía de 300 mm, en un muro de 2,80 m. Los números salen del cálculo de la casa entera, en pantalla: 26 combinaciones y 1.113 tramos de barra en la lista Verificación de Barras.

El camino de la carga alrededor del vano

El vano corta el muro en medio de un panel. El dibujo de abajo es la J1 vista desde fuera, a escala, con las piezas que la app genera para ella y los dos caminos que el motor calcula: el peso, que baja, y el viento, que empuja el muro hacia dentro o hacia fuera.

Sigue las flechas naranjas. Lo que llega a la solera superior sobre el vano baja por los montantes cortos de arriba hasta el dintel en celosía. La celosía cruza el vano y entrega la reacción a los montantes de apoyo, que la llevan a la solera inferior. En la casa del ejemplo, las cerchas se apoyan en los montantes comunes de 1,70 m y 3,50 m, fuera de la J1, así que el peso que atraviesa este vano es pequeño.

Ahora las flechas azules. La carpintería de la ventana no se descuenta del muro: recibe la presión del viento sobre el muro y la pasa a las piezas verticales a su alrededor, cada una por su área de influencia. La jamba, el montante de apoyo y los montantes cortos toman ese empuje como vigas en pie apoyadas en las soleras. Es el viento el que dimensiona las piezas de los lados de la J1, como mostrará el paso a paso.

Cada pieza con su papel y su hipótesis

El nombre que la pantalla da a cada pieza viene del prefijo de su rótulo. Así la encuentras en la lista de verificación, y así el motor elige cómo modelar sus extremos.

• 2,80 m: Lx de la jamba, fuera del plano: la cadena entera
• 0,93 m: Ly, en el plano: el mayor intervalo entre arriostramientos
• 1,20 m: vano de la J1, con un montante de apoyo por lado
• 25: barras de la J1 en el modelo de análisis

El dintel en celosía cambia la viga por una pequeña cercha: cordón superior (BS), cabezal como cordón inferior (HT), un montante en cada extremo (TP), un montante en cada posición de montante corto (WV) y una diagonal por panel (DG). Es ligero, cubre vanos largos, y cada barra se verifica.

Perfil conformado en frío, ítem por ítem

Las piezas del vano son perfiles Ue conformados en frío, y el motor las verifica por la ABNT NBR 14762:2010, la norma brasileña de perfiles conformados en frío. La NBR 16970-2:2022, la norma brasileña de LSF, trae los límites de flecha del dintel y de la jamba. La tabla dice qué ítem responde por cada verificación en el informe de la barra.

Dos verificaciones pesan más alrededor del vano. La flexocompresión, porque las piezas verticales llevan un poco de peso y todo el viento de la ventana al mismo tiempo. Y el aplastamiento del alma, porque una pieza corta casi no pandea, y lo que la limita es la fuerza concentrada en el punto donde se apoya.

1. Haz que la cercha caiga fuera del vano

En la casa, las cerchas se apoyan en los montantes comunes al lado de la J1, y el vano solo toma lo que llega por la solera. Cuando la modulación de la cubierta pone una cercha sobre el vano, la caja Dintel avisa en "Carga sobre el vano, lejos del apoyo" que el dintel lleva esa carga.

2. Elige el tipo de dintel por el vano y la carga

Cajón (dos Ue labio con labio) e I (dos Ue espalda con espalda) tienen dos almas. Simple es un solo Ue, para vano corto y carga ligera. Celosía pone cordones y diagonales sobre el vano, para vano largo. La página Dinteles da el camino: parte del valor por defecto y cambia solo el dintel que reprueba.

3. Más montantes de apoyo cuando la reacción crece

El montante de apoyo lleva la reacción del dintel hasta la solera inferior. Con cercha o entrepiso sobre el vano, pasa de uno a dos o tres montantes de apoyo por lado (en el diálogo del vano, "Jambas": Simple, Doble o Triple): la reacción se reparte entre ellos.

4. Lee el vano por su peor pieza

La pieza que manda en la J1 es la jamba, por el viento, y no el dintel. Para la misma ventana, cada muro da un número:

Las tres ventanas son idénticas: mismo vano, misma celosía de 300 mm, un montante de apoyo por lado. Lo que cambia es el muro, su orientación respecto al viento y la posición de la ventana en ella. En las tres, la combinación pésima tiene el viento como acción principal, con factor 1,4. El mismo vano puede pedir refuerzo en un muro y no en otra.

1. Calcula y abre la vista del muro

Con la casa completa, pulsa Calcular. En el primer cálculo de la obra, los colores del resultado se encienden solos: apágalos con el botón del paso 2 antes de seleccionar el muro. Después, en Planta, selecciona el muro del frente en un punto libre del panel y haz clic en Abrir vista en su tarjeta: el muro aparece de frente, sin otros muros delante.

2. Enciende los colores

En la tarjeta de resultados, el primer botón, con un ✓ verde y una × roja, muestra en las barras los colores OK/FALLA. Al pasar el cursor, la ayuda dice Colores de Verificación. Verde pasa, rojo reprueba: es la lectura de un vistazo. La lectura completa, tramo por tramo, es la lista del paso 4.

3. Haz clic en la jamba y lee el informe

Con los colores encendidos, el clic en una barra abre el Informe Diagnóstico de la Barra. Haz clic en la jamba izquierda, debajo del cabezal. La cabecera del informe trae la pieza, el perfil, la razón pésima y la combinación; abajo viene una tarjeta por verificación, con el ítem de la norma, la solicitación y la resistencia.

• 0,76: flexocompresión, la verificación pésima, en CB13
• 78,7: esbeltez, de un máximo de 200
• 0,9 kN: compresión, contra 18,0 kN de resistencia
• 66,6 kN·cm: momento en el eje fuerte, contra 96,8

La compresión es pequeña. Lo que pesa es el momento del viento en el eje fuerte: 0,69 de la resistencia. La flexocompresión suma los tres términos, 0,05 de la fuerza axial, 0,70 del eje fuerte y 0,01 del eje débil, y llega a 0,76. El eje fuerte sale con 0,70, y no 0,69, porque el motor amplifica los momentos del análisis de primer orden por 1/(1 − N/Ne), como dice la tarjeta de abajo.

La esbeltez de 78,7 sale de Lx = 280 cm y del radio de giro en el eje fuerte, 3,56 cm: es la cadena entera, incluso en este tramo de 2,00 m. En la flexión, la longitud sin arriostrar es Lb = 93 cm, el intervalo entre arriostramientos. El aplastamiento del alma, en el punto donde la jamba se apoya en la solera, queda en 0,39.

4. Abre la lista Verificación de Barras

En la misma tarjeta de resultados, el botón Verificación de Barras abre la lista de todos los tramos calculados, 1.113 en la casa, con rótulo, perfil, razón y combinación. Haz clic en una fila y se abre en una fila por verificación.

El cálculo parte la jamba en el nudo del cabezal, a 2,00 m. Por eso aparece en la lista en dos filas: la de abajo, con su rótulo (KO:lgd1xi:J1:L), y la de arriba, que la lista muestra con el nombre del tramo en el modelo de análisis (JB2, en la casa).

Los dos tramos tienen la misma longitud de pandeo, pero llegan a su número por caminos distintos. Abajo, casi todo es el momento del viento en el eje fuerte. Arriba, ese momento baja de 66,6 a 59,3 kN·cm y entra la flexión en el eje débil, que abajo casi no existe. Las sumas quedan lado a lado, 0,76 y 0,77, y el aprovechamiento de la jamba es el del peor tramo.

5. Revisa las otras piezas de la J1

Haz lo mismo con cada pieza: el clic abre el informe, y la lista muestra todos los tramos. En la J1 del frente:

Los montantes cortos los gobierna el aplastamiento del alma, no la compresión. Con 0,50 m y 1,00 m de largo, casi no pandean: la compresión del montante corto bajo el alféizar es de 0,2 kN contra 21,2 kN. Lo que pesa es la reacción del viento en el punto donde el alma se apoya en la solera, con 40 mm de apoyo.

En la celosía, el cordón superior tiene fuerza pequeña (0,1 kN contra 20,5 kN) y razón 0,40 por esbeltez: cubre 1,20 m sin arriostramiento en el eje débil. El cabezal, el cordón inferior, trabaja a tracción en el centro del vano, como todo cordón inferior de viga apoyada en los extremos; el tramo que manda, con 0,11, es el del cortante.

Un ensayo: la misma J1 con dintel en cajón

La casa se diseñó con dintel en celosía. Para ver un dintel macizo en el cálculo, cambia el tipo en la J1 del frente y calcula de nuevo, sin guardar. Es un ensayo en pantalla: al final, la J1 vuelve a celosía, y la obra queda como estaba.

6. Cambia el dintel de la J1 a Cajón y calcula

Con la herramienta Dintel (ver Dinteles), haz clic en el vano de la J1. En la tarjeta, elige Tipo: Cajón, dos perfiles Ue labio con labio. El campo Perfil muestra C 89x41/39x12x1.15, el perfil de dintel de la obra con perfiladora, más grueso que el de los montantes. En la obra armada en obra, el dintel nace así, en cajón, con dos Ue 200. El muro se rehace en el momento; después, Calcular.

• 0,09: dintel, peor tramo, en CB13
• 1,28 m: luz del dintel, de jamba a jamba
• 0,71: jamba, peor tramo (era 0,77)
• 0,45: montante de apoyo, peor tramo (era 0,43)

Lo que cambia en el muro es solo el núcleo superior del vano. Con el cajón, desaparecen el cordón, las diagonales y los montantes de la celosía, y el dintel toma su lugar. El cabezal sigue a 2,00 m, sobre los montantes de apoyo, y el alféizar y los montantes cortos de abajo quedan como estaban.

El cálculo devuelve las mismas 26 combinaciones. Las piezas alrededor del vano cambian poco: la jamba va de 0,77 a 0,71 y el montante de apoyo de 0,43 a 0,45. En las dos, lo que manda sigue siendo la flexión del viento en el eje fuerte; en el tramo inferior de la jamba, el momento baja de 66,6 a 61,4 kN·cm.

7. Haz clic en el dintel y lee las verificaciones

Con los colores encendidos, haz clic en el dintel. El informe abre con su rótulo (VG:lgd1xi:J1), la longitud de 1,28 m, la norma de perfil conformado en frío, el acero ZAR-230 y la verificación pésima: fluencia de la sección (lineal), 0,08.

El dintel casi no lleva carga porque ninguna cercha se apoya en la J1: las dos más cercanas cruzan el muro en x = 1,7 m y 3,5 m, fuera del vano, que va de 1,96 a 3,24 m. La flexión en el eje débil, mayor que la del fuerte, es el viento de la ventana empujando el dintel fuera del plano del muro.

El dintel entra en el cálculo en tres tramos, de 44, 40 y 44 cm, partidos donde nacen los dos montantes cortos de arriba. Como en la jamba, la lista muestra la fila con el rótulo del dintel y las otras con el nombre del tramo en el modelo de análisis, y el aprovechamiento del dintel es el del peor tramo: 0,09, una centésima por encima del tramo que abre el informe. Con dos almas, la resistencia al cortante suma las dos: la tarjeta de cortante muestra las almas contadas.

Lo que cada elección cambia en el cálculo

Los parámetros del vano viven en dos lugares que Dinteles ya mostró: el diálogo del vano y la caja Dintel. Lo que importa aquí es el efecto de cada uno en las piezas que el motor verifica.

Lo que suele engañar en la lectura

1. Juzgar el vano por el dintel. En la J1, el dintel en celosía no pasa de 0,40. La pieza que manda es la jamba, con 0,77, y lo que la gobierna es el viento.
2. Leer solo un tramo de la jamba. El cálculo parte la jamba en el cabezal. En el muro del frente, el tramo inferior da 0,76 y el superior 0,77; en el Muro 5, 0,75 y 0,82. Revisa los dos en la lista, o el peor por papel en la memoria.
3. Suponer que el peso dimensiona las piezas de los lados. La compresión de la jamba es de 0,9 kN contra 18,0 kN. Solo el momento del viento ya toma 0,69 de la resistencia.
4. Copiar el resultado de una ventana a otra. La misma J1 da 0,77 en el muro del frente y 0,82 en el Muro 5. Cada vano se lee en su propio muro.
5. Leer la esbeltez como fuerza. El 0,40 del cordón del dintel es λ dividido por 200, un límite geométrico. La fuerza en él es de 0,1 kN.

Los rechazos de la caja Dintel

La página Dinteles explica cada uno sobre el dibujo. Aparecen antes de que el cálculo corra, y ninguno cambia la obra:

Verifica lo que está dibujado

Cada pieza del vano es una barra del modelo, verificada en cada una de las 26 combinaciones. La mayor razón de todas manda y da el color de la pieza.

La longitud de apoyo del aplastamiento se mide en la pieza dibujada que recibe la otra: la solera, o el montante de apoyo bajo el dintel.

Lo que queda con el proyectista

1. Las conexiones del vano: jamba, montantes de apoyo, dintel y celosía en la solera y entre sí (ver Panel de conexiones).
2. Con apoyo Clip, el angular que fija el dintel a la jamba.
3. En el dintel en celosía, el apoyo del cabezal sobre el montante de apoyo.

Dónde leer cada cosa

El camino, en una línea

Calcular → colores apagados, Planta, muro seleccionado, Abrir vista → colores encendidos → clic en la pieza y lectura del informe → abrir Verificación de Barras y revisar todos los tramos → cambiar lo necesario en el vano y calcular de nuevo.

Los números de la J1 del frente

• 0,77: jamba, peor tramo, por el viento
• 0,43: montante de apoyo
• 0,40: cordón del dintel, por esbeltez
• 0,20: montante corto bajo el alféizar, en el aplastamiento del alma