Soluciones BIM para ingeniería estructural

La ingeniería estructural es una rama de la ingeniería civil que se centra en el diseño, el análisis y la construcción de estructuras como edificios, puentes, presas y torres. La ingeniería estructural desempeña un papel fundamental en la seguridad y la funcionalidad de los edificios y los proyectos de infraestructuras.

El análisis estático es el estudio de la respuesta de una estructura a las cargas estáticas, que son fuerzas que no cambian con el tiempo, como las fuerzas gravitatorias, el viento u otras cargas constantes.

El análisis dinámico se centra en la respuesta de una estructura a las cargas dinámicas, que son fuerzas que cambian con el tiempo, como las vibraciones, la actividad sísmica, las ráfagas de viento o las cargas móviles como vehículos o maquinaria. 

Autodesk Revit: Revit es un programa BIM (Building Information Modeling) que permite a los ingenieros estructurales diseñar, modelar y analizar estructuras de construcción en un entorno de colaboración. Proporciona herramientas para la creación de modelos 3D, la generación de dibujos de construcción, el análisis y la coordinación con otras disciplinas.

Autodesk Robot Structural Analysis Professional: Robot Structural Analysis Professional es un software completo para el análisis y la simulación estructurales avanzados. Permite a los ingenieros realizar análisis estáticos, dinámicos y no lineales de estructuras.

Autodesk Advance Steel: Advance Steel es un software especializado para la fabricación y el detallado de acero estructural. Permite a los ingenieros estructurales crear modelos 3D detallados, generar dibujos de fabricación y coordinarse con otros sectores relacionados con el proceso de construcción.

Tanto Autodesk Revit como AutoCAD se utilizan ampliamente en el campo del diseño estructural. Elegir uno u otro depende de los requisitos específicos del proyecto, la complejidad del diseño y las preferencias personales. Revit es ideal para flujos de trabajo complejos e integrados de BIM en los que la colaboración y la coordinación con otras disciplinas son fundamentales. AutoCAD suele ser el producto preferido para tareas de dibujo y detallado 2D, especialmente para proyectos que no requieren todas las funciones BIM de Revit.

Ventajas principales del uso de BIM en la ingeniería estructural:

1. Mejor colaboración: BIM facilita la colaboración y la coordinación entre los distintos participantes del proyecto, como arquitectos, ingenieros, contratistas y propietarios. Permite acceder a la información del proyecto y compartirla en tiempo real, lo que reduce los errores y los conflictos entre disciplinas.
2. Mejor visualización de diseños: con BIM, los ingenieros estructurales pueden crear modelos 3D detallados del edificio o la estructura, lo que favorece una mejor comprensión y comunicación de los sistemas estructurales complejos.
3. Detección y coordinación de conflictos: el software BIM detecta automáticamente conflictos e interferencias entre varios elementos de construcción, lo que permite identificar y resolver conflictos con antelación, y reduce los retrasos de construcción y las rectificaciones.
4. Diseño y análisis eficientes: las herramientas de BIM proporcionan funciones avanzadas de análisis para que los ingenieros estructurales puedan realizar análisis estructurales, cálculos de carga y simulaciones directamente en el entorno BIM. Esta integración agiliza el proceso de diseño y permite a los ingenieros tomar decisiones fundamentadas basadas en información precisa y actualizada.
5. Documentación de construcción mejorada: el software BIM ayuda a generar documentación de construcción precisa, como dibujos detallados, tablas de planificación y cómputos de materiales. De este modo, se reducen los errores, aumenta la eficiencia de la construcción y se mejora la estimación de los costes y la planificación de los proyectos.
6. Administración del ciclo de vida: BIM va más allá de la fase de diseño y construcción, y respalda la gestión de una estructura durante todo su ciclo de vida. Los modelos BIM se pueden utilizar para la gestión de instalaciones, la planificación de mantenimiento y los proyectos de renovación, garantizando en todo momento la disponibilidad de datos precisos y completos.

Son varias las tendencias que influyen en el modo en que los ingenieros estructurales abordan el diseño, el análisis y la construcción:

1. Sostenibilidad y diseño ecológico: los ingenieros estructurales incorporan materiales sostenibles, sistemas de eficiencia energética y estrategias de diseño respetuosas con el medio ambiente para reducir el impacto medioambiental de las estructuras. Esto incluye el uso de fuentes de energía renovables, aislamiento eficiente y técnicas de construcción sostenibles.
2. Digitalización y automatización: BIM se está convirtiendo en el estándar del sector, ya que facilita una colaboración eficaz, la detección de colisiones y el intercambio de información entre las partes interesadas del proyecto. Se utilizan herramientas de automatización, como el diseño generativo y los algoritmos de optimización, para agilizar el proceso de diseño y mejorar el rendimiento estructural.
3. Análisis y simulación avanzados: los ingenieros estructurales utilizan cada vez más técnicas avanzadas de análisis y simulación para optimizar los diseños estructurales. Estas herramientas ayudan a los ingenieros a evaluar con precisión el comportamiento estructural, predecir el rendimiento con distintas cargas y optimizar los diseños para aumentar la eficiencia y la seguridad.
4. Construcción prefabricada y modular: los métodos de prefabricación y construcción modular están ganando popularidad en el sector. Estos enfoques implican la fabricación de componentes fuera de la obra y su montaje in situ, lo que ofrece ventajas como la reducción del tiempo de construcción, un control de calidad mejorado y la minimización de residuos.

La inteligencia artificial se usa en ingeniería estructural para realizar tareas como el análisis estructural, la optimización del diseño y la generación de formas estructurales optimizadas.

• Automatiza las tareas de modelado en el software BIM, detecta conflictos y mejora la coordinación entre elementos estructurales.
• Ayuda a supervisar el estado de las estructuras mediante el análisis de los datos de los sensores a fin de detectar problemas y permitir un mantenimiento proactivo.
• Usa análisis predictivos para evaluar el comportamiento estructural, identificar riesgos y estimar la probabilidad de fallos.
• Ayuda a la planificación y optimización de la construcción mediante la mejora de la asignación de recursos y la programación.
• Automatiza la comprobación del cumplimiento de los códigos para garantizar que los diseños cumplen las normas de seguridad.
• El procesamiento del lenguaje natural impulsado por la inteligencia artificial recupera información de forma eficaz a partir de documentos textuales en ingeniería estructural.

El software de Autodesk proporciona soluciones que conectan los procesos de detallado y diseño estructural porque permiten una colaboración y un intercambio de datos sin problemas entre ingenieros estructurales y expertos en detallado, lo que garantiza una transición sin problemas del diseño al detallado.

1. Autodesk Revit: Revit es un software BIM que permite a los ingenieros de estructuras crear modelos 3D detallados de edificios y estructuras. Estos modelos contienen objetos inteligentes, como muros, pilares, vigas y losas, que aportan información sobre sus propiedades y relaciones. Después, este modelo rico en información puede compartirse con los responsables del detallado para su desarrollo adicional y la creación de dibujos de construcción detallados.
2. Autodesk Advance Steel: Advance Steel conecta el diseño estructural y el detallado. Proporciona herramientas avanzadas para modelar y detallar estructuras de acero. Los ingenieros estructurales utilizan Advance Steel para transferir sus modelos de diseño a los responsables del detallado, quienes después pueden generar planos de fabricación, detalles de conexión y listas de materiales, todo ello manteniendo la integridad del diseño original.

El software Robot Structural Analysis, desarrollado por Autodesk, es una completa herramienta que utilizan los ingenieros estructurales para analizar y diseñar estructuras. Realiza varios tipos de análisis, incorpora códigos de edificación internacionales, se integra con los flujos de trabajo de BIM y ofrece funciones de optimización. Ayuda a los ingenieros a crear diseños estructurales seguros y eficientes para edificios, puentes y otros proyectos de infraestructuras.