Mes: Agosto, 2024

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API SAP2000: Automatización de procesos de análisis y diseño estructural

¡Potencia tu diseño estructural con SAP2000! Descubre cómo usar la API de SAP2000 para automatizar procesos, personalizar tu flujo de trabajo y conectar con herramientas como Python y Grasshopper. Revisa nuestro artículo para aprender a optimizar tu análisis estructural y maximizar la eficiencia de tus proyectos. ¡No te lo pierdas!

Introducción

En la ingeniería estructural moderna, SAP2000 es esencial para el diseño y análisis preciso de estructuras complejas. Además de sus capacidades avanzadas, ofrece una API que permite a los ingenieros personalizar y automatizar procesos, optimizando su flujo de trabajo. Este artículo explora cómo comenzar con la API de SAP2000 para expandir las posibilidades en el análisis estructural.

¿Para qué sirve SAP2000?

SAP2000 es un programa de elementos finitos con interfaz gráfica 3D desarrollado por CSI (Computers & Structures INC) que se utiliza para el cálculo, diseño y dimensionamiento de estructuras en proyectos de ingeniería civil y arquitectura. Es ampliamente empleado para modelar y analizar diversos tipos de estructuras, desde puentes y edificios hasta estadios y presas, ofreciendo resultados precisos y confiables.

Si bien SAP2000 ofrece una amplia gama de características para el modelado y análisis de estructuras, puede tomar tiempo en el modelado y la configuración inicial. Para resolver esto, su API permite automatizar tareas repetitivas y personalizar procesos, lo que reduce significativamente los tiempos de modelado y análisis, optimizando la eficiencia y minimizando errores.

¿Qué son las API?

Las API, o interfaces de programación de aplicaciones, son mecanismos que permiten la comunicación entre diferentes componentes de software mediante un conjunto de definiciones y protocolos. En términos simples, una API actúa como un intermediario que permite a una aplicación solicitar información o servicios a otra aplicación sin necesidad de entender cómo está implementada internamente. 

Para entender mejor el funcionamiento de la API imagina que estás en una obra y necesitas más cemento. Para conseguirlo, haces una solicitud especificando el tipo de material y la cantidad necesaria en términos que el encargado del almacén entiende. El encargado revisa el inventario y te entrega el cemento solicitado. En esta analogía, tú representas al usuario del software; la solicitud que haces es la API, que transmite tus indicaciones al encargado del almacén (el software), quien luego te proporciona el material solicitado, es decir, los datos. Así, la API actúa como un intermediario eficiente que permite comunicarte con el software para obtener exactamente lo que necesitas.

Nota: Analogía del significado de una API.

API de Sap2000

La API de SAP2000 es una herramienta que permite a los ingenieros y programadores interactuar con el software SAP2000 de manera automatizada y personalizada. A través de esta interfaz, los usuarios pueden acceder a una serie de funciones avanzadas del software para crear, modificar y analizar modelos estructurales. 

Nota: Un usuario pide mediante la API que se obtengan las unidades del proyecto.

De la imagen anterior, considera la API como una serie de instrucciones que le dice a un programa cómo interactuar con otro software o con datos específicos. Así, una API puede permitir que SAP2000 se comunique con otras herramientas de diseño o bases de datos, integrando funcionalidades y facilitando la interoperabilidad.

¿Para qué sirve?

A través de la API, se pueden realizar diversas tareas, tales como:

  • Automatización de Modelos: Crear y modificar modelos estructurales a través de scripts, eliminando la necesidad de realizar tareas manualmente.
  • Integración con Hojas de Cálculo: Utilizar Excel para definir y ajustar modelos, así como extraer y procesar resultados automáticamente.
  • Creación de Plugins Personalizados: Desarrollar herramientas adicionales que se integren directamente con SAP2000 para añadir funcionalidades específicas.
  • Intercambio de Datos: Conectar SAP2000 con otros programas y herramientas, como Revit o aplicaciones de análisis adicionales, mediante conexiones bidireccionales.

¿Dónde encontrar su documentación?

La documentación de la API de SAP2000 es una guía completa que proporciona toda la información necesaria para utilizar las funciones y métodos disponibles en la API. Esta documentación incluye descripciones detalladas de las funciones, parámetros, ejemplos de código que podremos usar cuando empleemos esta API. Una de las formas para acceder a esta es abrir la carpeta del programa y buscar “CSI OAPI Documentation”.

Dentro de la documentación se pueden ver distintos accesos como por ejemplo cuáles son las unidades del proyecto, en este caso debemos ir a la opción “Buscar” y luego digitar “units”. Aquí aparecerán una serie de opciones que emplean ese término. Nos interesa conocer las unidades del proyecto así que entramos a “GetPresentUnits”, donde se pueden ver qué valores representan las distintas unidades.

Principales aplicaciones de la API de SAP2000

Para comenzar con la API de SAP2000, primero debes elegir un lenguaje de programación compatible con SAP2000, puesto que en la documentación encontrarás cuáles son los pasos o instrucciones para utilizar una determinada función. Por eso te presentamos algunos de los lenguajes más utilizados actualmente dentro de SAP2000.

  • Python: Utilizado para scripts que automatizan procesos y analizan datos, Python facilita la integración con otras bibliotecas y herramientas de análisis. En este caso debes tener en cuenta la instalación de librerías específicas como numpy y pandas, puesto que te dará acceso a trabajar con datos organizados en archivos como Excel. Además, es importante conocer un nivel básico de la estructura del lenguaje para crear las funciones que veremos más adelante.
  • C#: Permite la creación de aplicaciones personalizadas y plugins que interactúan con SAP2000, ideal para el desarrollo de interfaces de usuario más complejas.
  • VBA (Visual Basic for Applications): Usado para automatizar tareas en Excel y otras aplicaciones de Microsoft, permitiendo la interacción con SAP2000 desde entornos conocidos.
  • Grasshopper: Integrado dentro del software de Rhino, Grasshopper es una entorno de programación visual que se puede utilizar para generar modelos geométricos complejos y luego exportarlos a SAP2000 para su análisis, facilitando el diseño paramétrico. Es preferido para la modelación geométrica compleja y parametrizada, es decir, a través de sus herramientas podemos ajustar la geometría a nuestro gusto. Aquí es importante el uso de extensiones (plug-ins) enfocados en SAP2000.

1. Definición de cargas y combinaciones

En el proceso de análisis estructural, la incorporación de cargas es una tarea esencial pero que, realizada manualmente, puede ser extremadamente repetitiva y consumir horas de trabajo. Por ello, contar con una forma rápida y eficiente de asignar cargas y crear sus combinaciones es crucial para optimizar el análisis. En este ejemplo, se recomienda descargar las librerías “pandas”, que permiten extraer datos de archivos Excel, y “numpy”, necesaria para trabajar con matrices, facilitando así la automatización de este proceso y reduciendo significativamente el tiempo requerido para completarlo.

2. Modelado de estructuras a partir de CAD

A menudo, se utiliza AutoCAD para crear bocetos de estructuras debido a su simplicidad en la realización de esquemas. Sin embargo, al transferir estos esquemas a SAP2000, es necesario definir puntos de referencia y grillas para desarrollar el modelo, lo que puede ser un proceso laborioso. 

Gracias a la librería “ezdxf” integrada en Python, es posible transferir todas las propiedades del boceto de AutoCAD directamente a SAP2000, incluyendo secciones y materiales requeridos. Esto elimina la necesidad de crear manualmente materiales o modelar cada elemento, permitiendo que el proceso tedioso de generar geometrías se automatice a partir de un boceto en AutoCAD.

3. Creación de Reservorios Paramétricos con SAP2000 y Grasshopper

SAP2000 es una herramienta potente para el modelado de estructuras complejas, como reservorios o cisternas. No obstante, ajustar la geometría de estos modelos puede ser un proceso largo y tedioso. La integración de la API de SAP2000 como plug-in en Grasshopper, en conjunto con la generación de geometría en Rhino, permite modificar las dimensiones de la estructura de manera independiente y eficiente. Además, Grasshopper facilita la asignación de cargas estructurales, automatizando tanto el modelado como el análisis, lo que reduce significativamente el tiempo de trabajo y mejora la flexibilidad del diseño.

4. Modelado de nave industrial

Grasshopper no solo permite trabajar con elementos individuales, sino que también facilita la integración de múltiples geometrías de forma conjunta, permitiendo parametrizar características como la altura, separación y sección de los elementos. Esta capacidad de modificar el modelo de manera flexible es especialmente útil, ya que realizar estos cambios directamente en SAP2000 puede ser un proceso largo y complicado. 

Al utilizar Grasshopper, los ajustes se pueden realizar de forma dinámica y conveniente, lo que optimiza el flujo de trabajo. Además, gracias a su estructura basada en nodos y conexiones, es posible construir el modelo en secuencia, identificando y corrigiendo errores antes de exportar la geometría a Rhino y, finalmente, llevarla a SAP2000 para el análisis. Este enfoque ahorra tiempo y asegura que el modelo esté listo para obtener las fuerzas internas requeridas con mayor precisión y eficiencia.

5. Extraer tablas a documentos

Las memorias de cálculo son un requisito esencial en la presentación de proyectos estructurales. Sin embargo, su elaboración suele involucrar una serie de pasos que incluyen el uso de software especializado, Excel y Word, donde es necesario ajustar formatos de celdas, eliminar datos innecesarios y realizar estas modificaciones en cada informe. 

Este proceso puede consumir una gran cantidad de tiempo, incluso cuando el análisis y el diseño ya están completos. La integración de Python con SAP2000 ofrece una solución eficiente: mediante las librerías docx y pandas, es posible extraer directamente la información desde SAP2000 y transferirla a Word, utilizando una plantilla personalizada que puede ser reutilizada en otros proyectos. Con esta automatización, puedes olvidarte de copiar y pegar datos manualmente, ahorrando tiempo valioso y agilizando el proceso de documentación.

Curso recomendado

¿Quieres conocer cómo realizar cada una de estas aplicaciones a detalle? Te invitamos a nuestro curso “Automatización del Análisis y Diseño Estructural con la API de SAP2000”, donde aprenderás a optimizar tu flujo de trabajo mediante la automatización de procesos en SAP2000. Descubre cómo utilizar Python y Grasshopper para crear y modificar modelos estructurales, integrando herramientas y mejorando la eficiencia en tus proyectos. 

Referencias

[1] Software Shop. (n.d.). SAP2000. Recuperado de https://www.software-shop.com/index.php/producto/sap2000#:~:text=SAP2000%20es%20un%20programa%20de,de%20problemas%20de%20ingenier%C3%ADa%20estructural

[2] Amazon Web Services. (s.f.). ¿Qué es una API?. Recuperado de https://aws.amazon.com/es/what-is/api/

[3] CSI España. (s.f.). Application Programming Interface (API). Recuperado de https://www.csiespana.com/estat/40/application-programming-interface-(api)#

[4] Konstruedu. (2024). Automatización del análisis y diseño estructural con la API de SAP2000. Recuperado de https://konstruedu.com/es/curso/automatizacion-del-analisis-y-diseno-estructural-con-la-api-de-sap2000

Escrito por Jorge Enrique Huaripata Ascate para KONSTRUEDU.COM

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BIM

3 software BIM para el modelado de estructuras metálicas

Explora las principales herramientas de modelado BIM estructural: Revit, Advance Steel y Tekla Structures. Descubre sus diferencias en entornos de trabajo, modelado de elementos, documentación, conexiones y licencias. Cada software ofrece soluciones únicas para optimizar tus proyectos en la industria de la construcción. ¡Conoce cuál se adapta mejor a tus necesidades!

Introducción

En el ámbito de la ingeniería estructural, el diseño de estructuras metálicas juega un papel fundamental en la construcción moderna, aportando soluciones eficientes y flexibles para una amplia gama de proyectos. El proceso de diseño no solo implica la base normativa necesaria para asegurar la seguridad y funcionalidad de las estructuras, sino que también incluye la integración de metodologías avanzadas como BIM.

Esta integración permite una coordinación precisa entre el diseño, la fabricación y el montaje, asegurando que todos los elementos se ajusten a las especificaciones y requerimientos del proyecto. Actualmente, el mercado ofrece diversas plataformas que facilitan el análisis y modelado de estructuras metálicas, optimizando el proceso de diseño y asegurando un rendimiento estructural óptimo en cada proyecto.

Estructuras metálicas

Las estructuras metálicas son sistemas constructivos formados principalmente por elementos de acero u otros metales, que se ensamblan para crear edificios, torres, puentes, y otras infraestructuras. Su versatilidad y resistencia hacen que sean ampliamente utilizadas en diferentes sectores, desde la construcción de torres de antenas y naves industriales, hasta edificaciones de acero para uso comercial y residencial. La capacidad del acero para soportar grandes cargas y su facilidad de ensamblaje contribuyen a su popularidad en proyectos de gran envergadura.

Estructuras de Concreto o Estructuras de acero

A diferencia de las estructuras de concreto, que se caracterizan por su simplicidad en el proceso de diseño y construcción, las estructuras metálicas destacan por su ligereza, rapidez de montaje, y flexibilidad. Sin embargo, en el contexto del diseño y modelado BIM, las estructuras de acero presentan mayores desafíos debido a la complejidad de sus conexiones, placas y secciones compuestas. Estos elementos requieren soluciones detalladas y precisas dentro del modelo, asegurando que toda la información necesaria para la fabricación y montaje esté completa y correctamente coordinada. 

Principales softwares

En el mercado actual, existen diversas soluciones especializadas tanto para el análisis y diseño de estructuras metálicas como para el detallado del modelo y la creación de planos de fabricación y montaje. Estas herramientas son esenciales para garantizar la precisión y la calidad en la obra. A continuación, explicaremos los aspectos clave de cada proceso y los softwares que se utilizan en la industria:

  • Análisis y diseño: El análisis estructural es una fase crucial que implica la evaluación de las cargas y la optimización de las secciones estructurales para asegurar la estabilidad y seguridad del proyecto. A través de esta fase, se busca simplificar y optimizar la estructura sin comprometer su resistencia. Para ello podemos emplear principalmente programas como: Sap2000, Etabs, Robot Structural Analysis, entre otros.
  • Modelado: El modelado BIM se enfoca en capturar todos los detalles de la estructura, desde las conexiones hasta los elementos más pequeños, permitiendo una visualización precisa, gestión de cantidades y fabricación de planos constructivos. Esto es fundamental para crear un diseño estructural detallado que facilite tanto la fabricación como el montaje. Aquí programas como Revit, Advance Steel y Tekla structure nos permitirán cumplir con este propósito.

Ambos procesos, análisis y modelado, son cruciales y se complementan entre sí para hacer más eficiente y detallado el diseño estructural desarrollado, asegurando que se cumplan los requisitos normativos

Revit vs Advance Steel vs Tekla Structures

A continuación, analizaremos las características entre las principales herramientas utilizadas en la actualidad para la generación de modelos estructurales metálicos: Revit, Advanced Steel y Tekla Structures. 

1. Entornos de trabajo

Otro aspecto importante es el entorno del programa y qué tan amigable resulta para los primeros usuarios. Veamos qué ofrece cada uno de ellos:

  • En el caso de Revit, se tiene una interfaz amigable y ligeramente personalizable, que está destinada al uso de objetos (columnas, vigas, etc.). Gracias a esto su aprendizaje puede ser más rápido y también la extracción de información. Además la amplia bibliografía respecto a su uso facilita bastante su comprensión.
  • Por otro lado, Tekla Structures también ofrece una interfaz amigable para la inserción de objetos como perfiles y columnas, con la capacidad de manejar tanto elementos metálicos como de concreto. Sin embargo, Tekla proporciona una mayor personalización en su interfaz, permitiendo al usuario ajustar el entorno de trabajo según sus preferencias. Esta flexibilidad también se contrasta con algunas opciones poco intuitivas en comparación a Revit.
  • Por el lado de Advance Steel, este presenta una interfaz muy similar a AutoCAD manteniendo múltiples comandos de acción presentes en dicho programa. Por esta razón puede ser más sencillo de entender por usuarios de AutoCAD, sin embargo, también presenta opciones poco intuitivas. Además hay que tener especial cuidado para distinguir los objetos BIM (que tienen información y parámetros) y los que no lo son.

2. Modelado de elementos

Otra característica que debes considerar al momento de utilizar alguna de estas soluciones es el paquete de elementos como secciones, losas, pernos y demás; y también para el desarrollo de elementos irregulares como vigas de sección variable.

  • Dado que revit permite importar familias, las secciones variables pueden desarrollarse y compartirse por otros usuarios. Además, presenta una variedad de catálogos entre perfiles, secciones huecas y canaletas (en forma de L o C).
  • Aquí Tekla sí presenta una variedad más amplia de perfiles puesto que está especializado en estos elementos, permitiendo también acceder a secciones variables sin necesidad de ser parametrizadas (modeladas a parte). Así como Revit también tiene un fácil acceso a sus herramientas de modelo así como una librería de componentes bastante específica.
  • Advance Steel también permite crear secciones irregulares y tiene un gran número de perfiles para su modelado. Por otro lado, también tiene la opción de crear una sección personalizada con ayuda de los comandos de AutoCAD. Sin embargo, Tekla y Revit resalta más en la capacidad de parametrizar sus elementos, es decir, ajustarse a nuevas dimensiones.

3. Documentación y conexiones

Este es unos de los aspectos más importantes en el desarrollo de elementos metálicos, puesto que estos ayudan a detallar la fabricación y montaje de la estructura.

  • Con el tiempo Revit ha mejorado la capacidad de realizar conexiones metálicas automáticas sin embargo aún tiene una librería básica sobre estas uniones y podemos decir que llega a un LOD (350). Y si bien cuenta con herramientas para realizar el detalle de conexiones, la documentación de las mismas suele ser muy pobre puesto que dependerá de la personalización que pueda darle el usuario.
  • Tekla por otro lado está muy bien pensado para realizar este tipo de conexiones, logrando tener detalles automáticos de gran precisión y con rapidez, superando a Revit en nivel de información y detalle (LOD 400). Además de eso, su apartado de documentación sí presenta formatos ya establecidos que generan los planos y detalles de forma más eficaz.
  • Advance Steel también tiene muchas mejoras en este apartado respecto a Revit. El primero de ellos es respecto a la librería de conexiones automáticas y a la capacidad de verificar si dichas uniones cumplen con las cargas de diseño y lo segundo relacionado a una automatización también de la documentación. Sin embargo, su nivel de detalle con los parámetros llega a ser inferior al de Tekla Structures.

4. Interoperabilidad

Finalmente, la integración de estos modelos con los programas de análisis es otra característica a tener en cuenta.

  • Autodesk: Debido al catálogo de programas de Autodesk, cada uno de ellos puede ser integrado en el otro, de forma sincronizada con algunos de ellos. Por otro lado, la integración de Autodesk Construction Cloud también genera una gran interconexión y gestión de datos.
  • Tekla: Tekla Structures ofrece una integración directa con Tekla Structural Designer y otros softwares especializados como Idea Statica, permitiendo un análisis estructural avanzado. Además, es compatible con una amplia gama de programas mediante el uso de formatos IFC, lo que facilita la interoperabilidad. Tekla también cuenta con su propia plataforma en la nube, Trimble Connect, que permite mantener el modelo actualizado y gestionado de manera eficiente por todo el equipo de diseño, asegurando una colaboración fluida y coherente.

5. Licencias

Uno de los primeros factores para decantarse por alguno de estos programas es la posibilidad de adquirir una licencia original. Generalmente estas licencias son pagadas por empresas para llevar a cabo sus proyectos de construcción, sin embargo, para el caso de los estudiantes también debe conocerse el tipo de acceso:

  • Revit: Gracias al acceso como estudiante permite tener una cuenta estudiantil con múltiples aplicaciones en el mercado real, sin embargo tiene ciertas limitaciones en la gestión colaborativa al no tener acceso a la nube de Autodesk (incluyendo a Autodesk Construction Cloud). Para el ámbito profesional, se puede seleccionar un acceso a un conjunto de programas en los que se cuenta con Revit, Autodesk Docs, Recap y más.
  • Advance Steel: Al igual que en caso anterior, también existe una licencia educativa con pocas limitaciones dentro del modelado. Sin embargo, a la fecha llega a ser un producto un poco más económico que Revit.
  • Tekla Structures: En este caso también se cuenta con una licencia educativa por un año con posibilidad de renovarse, sin embargo, no se cuenta con información oficial respecto al precio del producto. Fuentes externas estiman que llega a ser el triple del costo de Autodesk.

Nota: Precios obtenidos de la página de Autodesk. Para el caso de Tekla se deben consultar precios a través de su contacto.

Cursos recomendados

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Referencias

[1] Konstruedu. (2024). Modelación y documentación de estructuras metálicas con Autodesk Advance Steel. Extraído de https://konstruedu.com/es/curso/modelacion-y-documentacion-de-estructuras-metalicas-con-autodesk-advance-steel

[2] Konstruedu. (2024). Modelado BIM con Tekla Structures: Estructuras Metálicas. Extraído de https://konstruedu.com/es/curso/modelado-bim-con-tekla-structures-estructuras-metalicas

[3] Konstruedu. (2024). Modelado BIM de Estructuras Metálicas con Revit. Extraído de https://konstruedu.com/es/curso/modelado-de-bim-de-estructuras-metalicas-con-revit

Escrito por Jorge Enrique Huaripata Ascate para KONSTRUEDU.COM

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BIM

¿Cómo empezar en la programación BIM?

¿Te gustaría potenciar tu carrera en la construcción? Descubre cómo la programación BIM puede transformar tu enfoque profesional. Aprende el camino para automatizar procesos con programación, y mejora la eficiencia en tus proyectos. ¡Explora cómo la programación puede ser tu herramienta clave para el éxito!

Introducción

La metodología BIM ha revolucionado la eficiencia en el diseño y planificación de proyectos de construcción al integrar la gestión de información y modelos 3D. Sin embargo también ha generado un incremento en la demanda de programadores especializados en construcción y modelado, ya que la automatización de procesos se ha convertido en una prioridad también dentro de BIM. 

No solo eso, sino que con el auge de la inteligencia artificial, esta necesidad se ha intensificado aún más, haciendo esencial que los profesionales del sector adquieran habilidades en programación para mantenerse competitivos y contribuir al desarrollo de soluciones innovadoras en la construcción.

¿Por qué usar programación?

Primero comencemos por conocer que la programación es el proceso de crear instrucciones que una computadora sigue para realizar tareas específicas. Sus aplicaciones pueden ser llevadas a cualquier campo incluyendo también la construcción. Por ejemplo, conociendo la secuencia para la elaboración de un cronograma de obra, es posible programar ciertas actividades de forma que se ahorre tiempo y aumenten las ganancias.

Nota: En el avance de obra es sumamente importante tener actualizado las actividades, cantidades y rendimiento para conocer si el proyecto está dentro del cronograma establecido.

Ventajas de aprender programación

Entre las principales ventajas se encuentran las siguientes:

  • Alta demanda de programadores: En todos los sectores así como en el sector construcción se está aumentando las contrataciones de profesionales que permitan agilizar los procesos dentro del diseño y control del proyecto.
  • Automatización de tareas: Las tareas repetitivas como control documentario o actualización de información es fácilmente desarrollado con ayuda de la programación.
  • Optimización de recursos: Al hacer más eficiente los procesos, esto llevará a que se reduzcan los desperdicios.
  • Reducción de errores: Como las actividades se configuran con la precisión del ordenador se minimiza la intervención humana y por lo tanto la aparición de errores.
  • Mejora la colaboración: Los equipos pueden obviar las tareas más repetitivas y concentrarse en la solución de conflictos dentro del proyecto. 
  • Gestión de la información: Ayuda a mejorar la interacción con modelos de información (modelos 3D y documentos) logrando una coordinación más eficiente.

Lenguajes de programación más usados

La programación, definida como la creación de instrucciones para que los ordenadores ejecuten tareas, se lleva a cabo a través de lenguajes de programación que interpretan dichas instrucciones. Actualmente, existen varios lenguajes ampliamente utilizados, cada uno desempeñando un papel fundamental en una amplia gama de aplicaciones.

  • Python: Versátil y fácil de aprender, ampliamente utilizado en inteligencia artificial, análisis de datos y automatización de tareas.
  • JavaScript: Fundamental para el desarrollo web, permite crear interfaces de usuario interactivas y aplicaciones dinámicas.
  • C#: Usado en el desarrollo de aplicaciones de escritorio y videojuegos, así como en la programación de herramientas BIM.
  • Java: Popular en el desarrollo de aplicaciones móviles, especialmente para Android.
  • SQL: Utilizado para la gestión y consulta de bases de datos, crucial en la manipulación y análisis de grandes volúmenes de información.

Programación en BIM

Aunque las guías actuales y normas internacionales no han formalizado aún el papel del programador dentro del flujo de procesos BIM, su impacto es evidente. La programación en BIM permite automatizar tareas repetitivas y complejas, lo que resulta en una significativa reducción de tiempo y costos en los proyectos. En esencia, la programación BIM consiste en desarrollar códigos y aplicaciones que optimizan el manejo de datos, la generación de modelos y la coordinación de proyectos.

Los lenguajes de programación más usados en BIM se agrupan en dos tipos: programación visual y programación escrita. El uso de cada una dependerá del contexto y la dificultad de la tarea que se quiera automatizar. Generalmente, para una complejidad alta la programación escrita suele ser una mejor opción.

Programación visual

Este enfoque permite crear códigos o “rutinas” mediante la manipulación de objetos en vez de realizar código textual. Estos objetos suelen ser bloques o nodos, que representan diferentes funciones y que están enlazados por conectores. Entre los lenguajes más usados se encuentran: Dynamo de la mano de Autodesk y Grasshopper para su uso en Tekla y ArchiCAD.

Programación escrita

Este tipo de programación implica escribir código en un lenguaje de programación textual para crear aplicaciones y scripts. A diferencia de la programación visual, este enfoque ofrece un control más detallado y flexible sobre la lógica del programa y la manipulación de datos.

¿Por qué ser un programador BIM?

En la actualidad está creciendo la demanda de programadores especializados en lenguajes como Python y Dynamo (o Grasshopper en el caso de Tekla) sin embargo la oferta de personas aún es poca en comparación con otros roles como modeladores o coordinadores BIM. Esto genera que las remuneraciones sean bastante altas.

¿Cómo comenzar como programador BIM?

A continuación te presentamos cuáles son los pasos que debes seguir si quieres mejorar tu perfil profesional y empezar en el mundo de la programación con BIM.

1. Elige tu software

El primer paso será escoger uno de los programas que más utilices dentro de tus proyectos y conocer cuáles son los lenguajes que se manejan dentro del mismo para lograr automatizar tus procesos. En la siguiente imagen podrás conocer cuáles son los softwares más demandados dentro del sector y cuáles son los lenguajes de programación (visual y escrita) que interactúan con el mismo.

¿Qué son las API?

Una API (Interfaz de Programación de Aplicaciones) es un conjunto de reglas que permite que diferentes programas de software se conecten y compartan información. Programas como Revit, Tekla y demás presentan APIs y permiten a los profesionales crear herramientas y automatizaciones personalizadas que mejoran la funcionalidad del software.

2. Entiende los procesos

La importancia de escoger un programa que domines es que puedas conocer cuál es el flujo que se desarrolla dentro de tus proyectos. Normalmente este flujo se conoce al interactuar con el programa y al conocer el proceso constructivo que se está proyectando. 

Por ejemplo, dentro de un proyecto se tienen una serie de niveles que deben ser asignados al programa que estemos usando. En la siguiente imagen vemos un flujo común al momento de crear niveles en Revit.

3. Aprende lenguajes de programación

Como vimos, dentro de los lenguajes para BIM, se tienen a los lenguajes visuales y a los textuales. Es importante comenzar por la programación visual puesto que ayuda a mejorar la lógica de los procesos y es más interactivo.

Para comenzar a programar dentro de Revit te recomendamos iniciar con Dynamo. Para ello debes conocer “Dynamo primer” que es un manual de uso para Dynamo que incorpora tanto las funciones en su interfaz hasta el manejo de los nodos y los códigos más utilizados. Por otro lado, Dynamo también es muy usado para el diseño paramétrico (modelos complejos) puesto que permite ver el resultado de la geometría en tiempo real.

Ahora, continuando el ejemplo anterior, veamos la siguiente imagen donde se muestra cómo se puede programar la creación de niveles dentro de Dynamo asignando niveles y una separación entre los mismos, acelerando así el proceso de modelado.

Por otro lado, Python también es un lenguaje muy empleado dentro de Revit. Sin embargo, para utilizar se requiere ingresar a la interfaz de Dynamo y podemos encontrar a Python como un nodo dentro de esta interfaz. Python se utiliza de la mano de la API de Revit, por lo que es fundamental conocer la lógica de esta API, es decir, qué códigos y funciones presenta para modificar algo dentro de Revit. Para esto te recomendamos visitar la página de “Revit API docs”, donde tendrás la documentación para comenzar a usar esta API.

Nota: En este ejemplo se muestra cómo el script de Python permite también crear los niveles pero utilizando solo un bloque de código además de las entradas.

Finalmente, tenemos al lenguaje de C#. Esta es una opción muy recomendada cuando ya se tiene conocimiento de los lenguajes anteriores. Su interfaz y sintaxis no es tan amigable como Python o Dynamo pero su estructura de códigos permite que se desarrollen scripts profesionales así como add-ins dentro de Revit. A diferencia de Python, C# no requiere contar con Dynamo ni una extensión adicional puesto que puede desarrollarse dentro del mismo Revit.

Nota: Para acceder a C# debemos dirigirnos a la ventana de “Gestionar” y luego a “Macros” y se abrirá la interfaz de SharpDevelop donde se desarrollan los códigos con C#.

Entonces ¿cuál debo usar?

Como vimos en los apartados anteriores, cada uno tiene sus peculiaridades y dependen mucho del contexto profesional. En el caso de Dynamo, es un lenguaje más atractivo para principiantes o desarrolladores de modelos 3D complejos que requieren constantemente ver la interfaz y el resultado. 

Por otro lado Python va un nivel más allá y te permite acceder a herramientas que Dynamo por defecto no presenta. Así también puedes crear tus propios nodos personalizados y generar automatizaciones más eficientes con menos bloques, por lo que está orientado a un profesional con un uso más avanzado. 

Sin embargo, si quieres saltar al mundo del desarrollo de add-ins (extensiones) no solo en Revit o Civil 3D, si no también en Tekla y demás, C# será tu mejor opción. Debes tener en cuenta que su lenguaje es muy estructurado y requiere de más tiempo para su aprendizaje, pero los beneficios profesionales también serán mayores.

Github es un repositorio de código que es muy usado por programadores de todo tipo. En el caso de desarrollar scripts y rutinas abiertas (es decir, que puedan ser usadas por otros profesionales), puedes compartir tu contenido dentro de esta plataforma. Así también podrás encontrar otros códigos para usar dentro de tus proyectos. Sin embargo, lo importante una vez que conozcas los lenguajes de programación y estos recursos es que puedas practicarlos muy seguido.

Nota: Se puede buscar códigos específicos de uso libre.

¿Quieres aprender más?

En Konstruedu, ofrecemos una especialización diseñada para proporcionarte los conocimientos y habilidades necesarios en programación BIM. Nuestra formación te permitirá dominar lenguajes como Dynamo, Python y C#, capacitando a automatizar flujos y procesos en Revit con fluidez y destreza. Con el apoyo de profesionales expertos y ejercicios interactivos, estarás preparado para destacar en el mundo de la programación BIM.

Recursos

¿Te interesó nuestro pequeño código con Dynamo y Python? A continuación te dejamos los recursos de Python y Dynamo para que puedas incorporar las líneas de código mostradas dentro de tus proyectos y probar las mejoras que ofrece la programación dentro de programas como Revit

import clr
import sys
sys.path.append('C:\Program Files (x86)\IronPython 2.7\Lib')
import System
from System import Array
from System.Collections.Generic import *
clr.AddReference('ProtoGeometry')
from Autodesk.DesignScript.Geometry import *
clr.AddReference("RevitNodes")
import Revit
clr.ImportExtensions(Revit.Elements)
clr.ImportExtensions(Revit.GeometryConversion)
clr.AddReference("RevitServices")
import RevitServices
from RevitServices.Persistence import DocumentManager 
from RevitServices.Transactions import TransactionManager 

clr.AddReference("RevitAPI")
clr.AddReference("RevitAPIUI")

import Autodesk 
from Autodesk.Revit.DB import *
from Autodesk.Revit.UI import *

# Obtener el documento de Revit activo
doc = DocumentManager.Instance.CurrentDBDocument

# Parámetros de entrada
nivel_inicio = IN[0]  # Elevación inicial
nivel_final = IN[1]   # Elevación final
separacion = IN[2] # Separación entre niveles
niveles_creados = [] # Almacenar niveles

# Crear una lista de elevaciones en las que se crearán los niveles
elevaciones = list(range(nivel_inicio, nivel_final + separacion, separacion))

# Filtrar los niveles existentes en el documento
existing_levels = FilteredElementCollector(doc).OfCategory(BuiltInCategory.OST_Levels).WhereElementIsNotElementType().ToElements()

# Iniciar una transacción para crear los niveles
TransactionManager.Instance.EnsureInTransaction(doc)

for elevacion in elevaciones:
   nuevo_nivel = Level.Create(doc, elevacion/0.3048)
   nuevo_nivel.Name = "Nivel " + str(elevacion)
   niveles_creados.append(nuevo_nivel)

TransactionManager.Instance.TransactionTaskDone()

OUT = niveles_creados

Referencias

[1] KeepCoding. (2024). Lenguajes de programación más usados. Recuperado de https://keepcoding.io/blog/lenguajes-de-programacion-mas-usados/

[2] Platzi. (2023). ¿Por qué estudiar programación? Conoce sus beneficios. Recuperado de https://platzi.com/tutoriales/3208-programacion-basica/24422-por-que-estudiar-programacion-conoce-sus-beneficios/

[3] Especialista 3D. (2024). Python en Revit y programación BIM. Recuperado de https://especialista3d.com/python-revit/programacion-bim/

[4] WSP. (2023). BIM Manager de edificación – Programación BIM. Recuperado de https://empleo.wsp.com/jobs/4798902-bim-manager-de-edificacion-programacion-bim

Escrito por Jorge Enrique Huaripata Ascate para KONSTRUEDU.COM

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BIM

5 claves para una exitosa coordinación BIM

¿Quieres mejorar la calidad y colaboración en tus proyectos de construcción? Descubre las claves para una coordinación BIM exitosa. Conoce el rol esencial del coordinador BIM y cómo su trabajo puede evitar problemas de comunicación, retrasos y errores en tus proyectos. ¡Lee nuestro artículo y optimiza tus procesos!

Introducción

En la actualidad, la gestión BIM se ha convertido en una herramienta fundamental para mejorar la calidad y la colaboración en proyectos de construcción. A través de la implementación de BIM, se logra una coordinación más eficiente y efectiva entre todos los participantes del proyecto, desde arquitectos e ingenieros hasta contratistas y proveedores. Sin embargo, la figura del coordinador BIM es esencial para maximizar los beneficios de esta metodología. Sin un coordinador BIM, se corre el riesgo de enfrentar problemas de comunicación, retrasos, errores en el diseño y construcción del proyecto.

¿Qué es el coordinador BIM?

El coordinador BIM es un rol dentro de los proyectos con BIM, el cual se encarga de manejar la culminación, la estandarización y auditoría de los modelos de información de las distintas especialidades, asegurando el cumplimiento de los requisitos de dados por el clientes así como seguir las normativas y procedimientos establecidos por el BIM Manager. Este rol se encuentra en cada parte involucrada del proceso (parte designada, parte designada principal y parte que designa), por lo que conoce cuál es el estado del proyecto en cada momento.

Dentro de los principales funciones que realiza se encuentran las siguientes:

  • Mantener coordinado y actualizado el modelo federado (modelo con todas las especialidades)
  • Llevar a cabo el análisis de interferencias y convocar a sesiones con especialista para darles solución.
  • Realizar la movilización de recursos y tecnología junto al equipo de trabajo (especialistas, modeladores, etc.)

Si quieres conocer más sobre el rol del coordinador BIM y el camino para llegar a serlo te recomendamos revisar nuestro artículo sobre “¿Cómo llegar a ser un coordinador BIM?” en el que exploramos los principales pasos para que te desempeñes como un coordinador BIM en tus proyectos.

Claves para una coordinación BIM exitosa

Como coordinador BIM estarás en comunicación con diversos profesionales del sector, así como gerentes, clientes y especialistas, por lo que se hace vital llevar una adecuada coordinación entre los involucrados del proyecto y los entregables (modelos, información, documentos, etc.). Por esta razón, te presentamos 5 claves que debes tener en cuenta para llevar a cabo una coordinación BIM exitosa.

1. Planificación BIM

En primer lugar, el coordinador BIM interviene en la fase de planificación del proyecto, quien junto al gestor BIM (o BIM Manager) consolida los objetivos, estrategias y recursos necesarios para seguir una secuencia coherente en la producción de información (modelos o documentos).

Plan de ejecución BIM

Un plan de ejecución BIM o BEP (BIM Execution Plan) es un documento que define la metodología de trabajo, procesos, características técnicas, roles, responsabilidades y entregables para el proyecto a desarrollar. Este plan es elaborado por el BIM Manager en conjunto con el coordinador BIM, quien participa activamente en la construcción de la matriz de responsabilidades, la formulación de la estrategia de federación y el planteamiento de los recursos tecnológicos para el equipo.

Infraestructura tecnológica

En este apartado, se recomienda que el coordinador pueda revisar los requisitos del cliente en el que se plantea el uso de un determinado almacenamiento de datos y objetivos BIM. Estos dos permitirán que se puedan seleccionar la soluciones más óptimas para softwares en el mercado como Revit o Tekla para el modelado de estructuras, BIM Collaborate Pro o BIM Collab para la coordinación; así como otras soluciones. De esta manera también podrá seleccionarse la capacidad del hardware requerida para el proyecto.

Recursos compartidos

Es fundamental también que antes de iniciar el proyecto se tengan los recursos necesarios para generar los modelos. Por parte del cliente deben presentarse formatos y plantillas que permitan asegurar con los requisitos de presentación propuestos por este mismo. Mientras que el coordinador se encarga de verificar cuáles serán los parámetros, sistemas de clasificación, colores y los estándares que se proponen para el proyecto.

2. Estrategia de coordinación y federación

Como se mencionó anteriormente, el coordinador BIM participa activamente en la elaboración de la estrategia de federación y coordinación. Esto involucra la generación de métodos y herramientas que permitan la solución de interferencias (conflictos dentro del modelo) junto a los especialistas para obtener un modelo federado óptimo.

Estrategia de federación

La federación de modelos BIM implica integrar todas las especialidades en un único modelo. Para ello, es esencial generar una estrategia que evite la repetición de componentes y se desarrollen modelos de información específicos para cada disciplina antes de su integración. Por ejemplo, en la especialidad de plomería se tiene: instalaciones de agua, desagüe y agua contra incendios, los que se desarrollan por separado y luego se integran en el modelo único (federado).

Modelado federado BIM

Un modelo federado BIM integra modelos de distintas disciplinas como Arquitectura, Estructura e Instalaciones en una vista unificada, manteniendo la información de cada componente y mejorando la coordinación entre estas disciplinas involucradas. Dentro de los softwares que dan solución a la integración de modelos está Navisworks de Autodesk. Gracias a su interoperabilidad con Revit, permite que se exporten formatos ligeros (formato NWC) dentro de la interfaz de Navisworks y pueda tenerse un archivo central con todas las especialidades (formato NWD). Así como este existen más softwares que pueden integrar modelos en un único lugar.

Matriz de interferencias

Una vez que se tiene el modelo federado deben analizarse las colisiones o superposiciones de las especialidades que puedan incurrir en un problema durante la fase de ejecución. Para gestionar adecuadamente la importancia de estas interferencias se elabora una matriz en la que se priorizan para poder establecer una jerarquía en las soluciones.

3. Producción colaborativa

Se estableció en las funciones que el coordinador BIM interviene en la producción de información pero no desarrollando los modelos de información, sino generando los flujos de trabajo, así como en la configuración de un entorno de 

Flujos de trabajo

Para realizar el diseño y construcción, el coordinador establece flujos de trabajo teniendo en cuenta cuáles son los usos BIM, los requisitos de información y los entregables del proyecto en cada etapa. Si quieres conocer más sobre flujos de trabajo en BIM y sobre todo en proyectos de infraestructura, te recomendamos ver nuestro blog sobre “Flujo BIM en proyectos de infraestructura”.

Preparación del entorno común de datos

El entorno común de datos se define como “una fuente de información acordada para cualquier proyecto o activo dado, para la colección, gestión y difusión de cada contenedor de información a través de un proceso de gestión”. En otras palabras, representa el centro del proyecto donde se gestiona la información y en el que todas sus modificaciones quedan registradas a través de un historial de cambios.

Autodesk Construction Cloud es uno de los entornos más utilizados y mejor adaptados a la gestión de información BIM que establece la ISO 19650. Es una alternativa excelente para potenciar el trabajo del coordinador BIM. Te recomendamos ver nuestro blog sobre Autodesk Docs. 

Movilización de recursos y tecnología

Otra de las actividades fundamentales en la coordinación BIM es la formación del equipo en base al alcance del proyecto (qué contiene, cuánto tiempo se dispone y las responsabilidades), así como los requisitos del cliente. Por otra lado, el coordinador BIM comprueba que el flujo establecido sea coherente y también llega a probar la tecnología (programas, nubes, etc) para el proyecto.

4. Revisiones multidisciplinarias

Las revisiones de especialidades son una de las principales actividades que desempeña el coordinador BIM. Para esto evalúa las interferencias (solapamiento de elementos) que impiden continuar con el proyecto y gestiona las reuniones con los profesionales involucrados para resolver estos conflictos.

Auditorías de modelos BIM

El primer paso será realizar auditorías de los modelos BIM que comprende realizar revisiones del modelo geométrico y la información que contienen. Es decir, se debe asegurar, por ejemplo, que los niveles estén coordinados, las coordenadas sean correctas en todos los modelos y se hayan establecidos los parámetros requeridos por el cliente. Para esto, el coordinador BIM realiza un check list en el que va verificando la conformidad de los modelos. 

Detección de interferencias

Luego de esto, pasa a realizarse la detección de los conflictos e interferencias entre disciplinas. Esta tarea puede apoyarse a través de softwares de detección como Navisworks, Autodesk Construction Cloud, Revizto o Synchro. Sin embargo, el análisis y la forma de solucionar cada interferencia es la labor más compleja de esta actividad, por esta razón se estableció al inicio una matriz para la detección de interferencias, que junto al criterio y experiencia del coordinador ayudarán a obtener la mejor solución para el modelo.

Sesiones ICE

Cuando se identifiquen las interferencias más relevantes, el coordinador BIM genera reuniones integradas con el equipo de diseño (sesiones ICE) de forma que puedan subsanarse todas las interferencias analizadas. Integrar a los involucrados. Estas reuniones pueden realizarse de forma virtual o presencial pero siempre con los profesionales necesarios, de forma que todos puedan aportar con su solución.

5. Entregables

Finalmente, el coordinador BIM asegura que la presentación de la información esté en óptimas condiciones para su posterior revisión y aprobación por el cliente y el BIM Manager. Entre los entregables principales se encuentran los planos, reportes y modelos de información.

Planos coordinados del proyecto

Entre los entregables del proyecto que el coordinador BIM debe revisar se encuentran los planos, vistas y parámetros de los modelos. El propósito es asegurarse que no presenten información innecesaria que pueda afectar al proyecto. Estos planos deben extraerse cuando el modelo se encuentre sin interferencias.

Reportes de avance en obra

Otro de los entregables, pero ahora en la fase de ejecución del proyecto, es generar los reportes de seguimiento y avance de obra. Para su elaboración se pueden utilizar modelos en Revit con las tablas de cuantificación de forma que pueda obtenerse el total ejecutado, así como llevar estos datos a dashboards en PowerBI logrando una mejor control para el coordinador.

Modelos federados 4D y 5D

Estos modelos están basados en la gestión de cronograma y costos, los cuales presentan una estructura definida para el desglose de trabajo. A partir de esta estructura se elabora el cronograma en softwares como Primavera P6 por ejemplo, además también se va desarrollando la estructura de costos. Además de los modelos, también se generan entregables como videos de simulación, reportes en PowerBI y más.

Curso recomendado

Luego de haber explorado los principales aspectos de la coordinación BIM, te recomendamos visitar nuestro curso sobre Fundamentos en la coordinación BIM en el que aprenderás cada detalle sobre el proceso de coordinación, así como ejemplos prácticos aplicando las herramientas de Navisworks, Revit y Autodesk Construction Cloud. Este curso marca el inicio para tu desarrollo sobre un futuro coordinador BIM de éxito.

Referencias

[1] Konstruedu. (2024). Fundamentos de la coordinación BIM. Konstruedu. Recuperado de https://konstruedu.com/es/curso/fundamentos-de-la-coordinacion-bim

[2] Gobierno del Perú. (2023). Guía nacional BIM: Gestión de la información para inversiones desarrolladas con BIM. Recuperado de https://cdn.www.gob.pe/uploads/document/file/4333290/Gu%C3%ADa%20Nacional%20BIM%20-%20Gesti%C3%B3n%20de%20la%20informaci%C3%B3n%20para%20inversiones%20desarrolladas%20con%20BIM.pdf?v=1680013516

Escrito por Jorge Enrique Huaripata Ascate para KONSTRUEDU.COM