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Conociendo TEKLA Structures: Aplicaciones y Ventajas de uso

En el año 2004 se lanzó un software de ingeniería estructural (basado en Xsteel) llamado Tekla Structures. Qué es hoy en día el software BIM líder mundial en estructuras, esto gracias a la enorme cantidad de materiales de construcción que puede modelar y a sus procesos de automatización.

1. ¿Qué es Tekla Structures?

Tekla Structures es un programa de diseño y fabricación asistida por computadora en 3D (tres dimensiones); este software es una herramienta muy útil en el diseño, detallado, despiece, fabricación y montaje de todo tipo de estructuras para la construcción. Desarrollado por la empresa finlandesa TEKLA tiene presencia a nivel mundial a través de oficinas propias y representantes oficiales.

Este es un software dirigido a ingenieros civiles y arquitectos además de profesionales de la construcción como son el personal de diseño estructural en empresas o centro de investigación.

 2. ¿Cuáles son sus características?

Tekla Structures es un programa orientado al diseño, detallado, despiece, fabricación y montaje 3D de estructuras aplicadas en la ingeniería estructural; con la capacidad de interactuar con varios programas líderes en la actualidad, lo que posibilita una buena coordinación entre los diferentes profesionales participantes en los proyecto a concretar.

3. ¿Cuáles son sus beneficios?

Tekla Structures nos ofrece mejoras cada año, con nuevas características que permiten flujos de trabajo eficientes para una mejor productividad, mayor movilidad y colaboración entre los equipos de proyecto, que incluyen:

  • Modelado más fácil, a través de formas complejas.
  • Presenta una plataforma amigable mejorando el control, usabilidad y productividad.
  • Modelado rápido y fácil de encofrados y detalles de concreto.
  • Herramientas de dibujo, que proporcionan velocidad con confianza.
  • Presenta una gran calidad constructiva, en donde los especialistas en el modelamiento estructural pueden llegar a alcanzar hasta un LOD 500 en el modelado de materiales.
fuente: https://campus.tekla.com/did-you-know-these-3-things-about-tekla
  • Presenta gran variedad de idiomas en su configuración, 17 en total.
  • Creación de estructuras en base a la metodología BIM, buscando la automatización, optimización de forma inteligente; controlando estructuras virtualmente y extrayendo los datos de la misma, y en caso sea necesario también nos brinda la facilidad de poder exportarlo a diversas plataformas BIM.
fuente: https://campus.tekla.com/did-you-know-these-3-things-about-tekla

4. ¿Por qué es importante tekla Structures en la ingeniería?

Con el paso de los años se ha mejorado radicalmente el uso de programas para el diseño de nuevas edificaciones dirigidos a ingenieros estructurales siendo las cualidades a resaltar

  • Automatización
  • Optimización 
  • Precisión

Logrando así que la ingeniería estructural se productiva y rentable; por tales motivos, los profesionales de esta rama prefieren trabajar con Tekla Structures; ya que este software es efectivo y adecuado a las necesidades del proceso de diseño, teniendo ventajas en la precisión, consistencia y calidad al momento de entregar un trabajo para un proyecto determinado.

5. Formas de Trabajo

  • Dibuja no solo líneas sino sólidos
  • Se modela perfiles y detalles generales de acuerdo al diseño.
  • Se visualizan uniones y nudos estructurales.
  • Genera todo tipo de planos
  • Enlista los materiales y piezas a usar
  • Crea elementos de una manera rápida y sencilla

 Se logra un ahorro significativo respecto al tiempo por su fácil uso; además de que se garantiza diseños eficientes, máxima rentabilidad y lo más importante tener un cliente satisfecho. todo esto se logra a través de:

  •  Análisis y Diseño de forma Rápida y Eficiente

El programa TEKLA STRUCTURES es automatizado con muchas características para edificios de concreto y acero, pudiendo colaborar libremente con otros softwares de diseño estructural.

Dentro del programa se puede modelar edificios en un corto periodo de tiempo de una manera detallada.

fuente: https://www.guatemala.com/noticias/tecnologia

6. Fuentes

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Conociendo CYPECAD: Aplicaciones y ventajas de uso

Cypecad es un software desarrollado por la empresa CYPE Ingenieros, desde 1983 constituye una sociedad anónima que tiene como objetivo social realizar todo tipo de proyectos de ingeniería e informática.

  1. ¿Qué es CYPECAD?

Cypecad ha sido diseñado para diseñar, calcular y dimensionar las estructuras de hormigón armado y metálicas en la edificación y la obra civil, que se encuentran sometidas a acciones tanto verticales como horizontales y la acción del fuego.

  1. ¿Cuáles son las funcionalidades de CYPECAD?

Cypecad es un software que tiene la función de calcular y dimensionar los proyectos a nivel estructural en elementos estructurales como:

  • Vigas De hormigón, metálicas, mixtas
  • Pilares (de hormigón, metálicos, mixtos y de madera), Pantallas (de hormigón) y Muros (de hormigón, fábrica y bloque)
  • Forjados Unidireccionales, Placas aligeradas, Losas mixtas, Reticulares, Losas macizas, Postensados (unidireccionales, reticulares y losas)
  • Estructuras de nudos y barras: De hormigón, acero, aluminio, madera y material genérico (este último sólo cálculo de esfuerzos).
  • Cimentaciones: Losas, vigas de cimentación, zapatas y encepados
  • Uniones metálicas: Soldadas y atornilladas (incluidas las placas de anclaje).
  • Láminas planas: Cálculo de esfuerzos de láminas de hormigón, acero laminado, acero conformado, aluminio o material genérico.
Fuente: https://www.cype.pe/estructuras/cypecad/
  1. ¿Cómo se realiza el análisis de Solicitaciones?

El término solicitación se emplea en cálculo estructural para designar algún tipo de acción, externa o interna, que afecta a un elemento o material (estructura, terreno), y que necesita ser tenido en cuenta en su dimensionado o en la estimación de su resistencia. Usualmente el término se aplica a:

  • Fuerzas exteriores.
  • Esfuerzos internos transmitidos por una parte de la estructura a otra parte adyacente.
  • Desplazamientos ocasionados por un desplazamiento del terreno o el empuje de algún elemento externo.
  • Deformaciones inducidas por fenómenos varios como dilatación térmica, retracción del hormigón, etc.

El análisis de las solicitaciones que realiza CYPECAD, es mediante un cálculo espacial en 3D, por métodos matriciales de rigidez, formando todos los elementos que definen la estructura: Columnas, pantallas H.A., muros, vigas y losas.

Se establece la compatibilidad de deformaciones en todos los nudos, considerando 6 grados de libertad, y se crea la hipótesis de indeformabilidad del plano de cada planta, para simular el comportamiento rígido de losa, impidiendo los desplazamientos relativos entre nudos del mismo (diafragma rígido). Por tanto, cada planta sólo podrá girar y desplazarse en su conjunto (3 grados de libertad).

Cuando en una misma planta existan zonas independientes, el software considerará cada una de éstas, como una parte distinta de cara a la indeformabilidad de esa zona y no se tendrá en cuenta en su conjunto. Por tanto, las plantas se comportarán como planos indeformables independientes. Una columna no conectada se considera zona independiente.

  1. ¿Cómo se realiza el cálculo sísmico en CYPECAD?

El cálculo sísmico se realiza mediante un análisis modal espectral completo que resuelve cada modo como una hipótesis y realiza la expansión modal y la combinación modal para la obtención de esfuerzos.

Para el cálculo sísmico se utiliza principalmente:

  1. Efecto de los elementos no estructurales en el comportamiento sísmico del edificio
  2. Criterios de diseño sísmico por capacidad para soportes vigas y losas
  3. Corrección por cortante basal
  4. Periodo fundamental de la estructura con valores de usuario
  5. Espectro sísmico especificado por el usuario

Para que CYPECAD tenga en cuenta los criterios de diseño por capacidad de las normas de sismo, cada una de ellas debe ser compatible con la norma de hormigón seleccionada en la obra y permitir el uso de los editores de vigas y de pilares avanzados. En el apartado “Normativa disponible para el Editor de vigas avanzado” se puede consultar estas compatibilidades.

5. ¿Cómo se realiza el cálculo de resistencia al fuego?

El módulo Comprobación de resistencia al fuego que realiza CYPECAD y CYPE 3D, se basa en la comprobación de resistencia al fuego, y el dimensionamiento de secciones o el del revestimiento de protección según el material, para lo cual CYPECAD permite introducir los datos generales de cada grupo de plantas (resistencia requerida, forjado con función de compartimentación o sin ella, y revestimiento de los elementos constructivos) para realizar la comprobación de la resistencia al fuego de la estructura.

La norma que CYPECAD y CYPE 3D utilizan para la comprobación de la resistencia al fuego de los elementos estructurales de acero laminado y conformado depende de la norma de acero seleccionada:

  •  Con la norma española «CTE DB SE-A», se aplica la norma CTE DB SI 6.
  • Con las normas Eurocódigo 3 y 4 se aplican las prescripciones del Eurocódigo.
  • Para el resto de normas de aceros laminados y conformados no se realiza, por el momento, la comprobación de la resistencia al fuego.

6. ¿Cuáles son las formas de obtener el software Cypecad?

Existen varias formas de acceso al software de Cype:

  • Versión profesional: El programa permite el acceso a los módulos que han adquirido previo pago. La compra se puede hacer a través de la página de Cype forma online.
  • Versión de evaluación: Se trata de una versión de Cype gratis, de libre acceso para comprobar las prestaciones del software de forma previa a su adquisición. La duración es de 10 días reales, es decir, solo cuenta los días que se usa (si en un mes solo se ha usado en 2 días, solo contarán esos 2 días. De esta forma se aprovecha más.
  • Versión After Hours: Acceso libre al software con limitación en el horario de utilización, de lunes a viernes entre las 22:00 y las 8:00 horas, los sábados y domingo a lo largo de todo el día. Necesita una conexión continua a Internet y la normativa de uso dependerá del idioma escogido en el momento de realizar la instalación.
  • Versión Campus: También denominada Cype estudiantes, es una licencia temporal particularmente configurada para funcionar con redes públicas que operan bajo el sistema EDUROAM (Education roaming). Para el acceso es necesario disponer de una clave que proporciona Cype Ingenieros o la Universidad y una conexión continua a Internet. Está indicada únicamente para el uso académico, no profesional, es posible la utilización en redes públicas mediante el puerto 995.
  • Versión temporal: Se trata de un acceso temporal al software mediante una clave de acceso proporcionada por Cype Ingenieros y necesita una conexión continua a Internet. Está indicado para su empleo en el curso o tutorial Cypecad que imparte en Universidades, Academia además de otros centros docentes.

7. Bibliografía

Por: Wido Dante Choccata Quispe

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BIM

Conociendo DYNAMO: Aplicaciones y ventajas de uso

Desde sus orígenes como complemento para el modelado de información de construcción en Revit, Dynamo ha madurado para convertirse en muchas cosas. Por encima de todo, es una plataforma que permite a los diseñadores explorar la programación visual, resolver problemas y crear sus propias herramientas.

1.  ¿Qué es una programación Visual?

Realizar una programación visual implica establecer relaciones de fácil entendimiento para la vista a través de procesos sistemáticos o geométricos entre los pasos que se realizan en un diseño. 

fuente:https://programamos.es/lenguajes-de-programacion-visuales-o-lenguajes-basados-en-texto/

La mayoría de las veces, estas relaciones se realizan mediante flujos de trabajo que nos llevan del concepto al resultado mediante nociones básicas; para lo cual Dynamo trabaja con “scrips visuales” que permiten crear algoritmos personalizados a fin de procesar datos y generar geometrías. En cambio en los lenguajes de programación de tipo convencional se trabaja algorítmicamente, definiendo un conjunto de acciones paso a paso que siguen una lógica básica de entrada, procesamiento y salida.

 2.  ¿Qué es Dynamo?

Dynamo es una interfaz de programación gráfica que permite personalizar el flujo de trabajo de la información en la construcción a través de entornos de programación visual que se puede asociar a diferentes software como Revit, Navisworks, Autodesk Robot, Civil 3D, Maya, etc.

Dynamo tiene un diseño paramétrico fundamentalmente geométrico y matemático que permite interactuar con los elementos y comandos propios de los diferentes software BIM.

fuente: https://primer.dynamobim.org/01_Introduction/1_introduction.html

Dynamo amplía la funcionalidad paramétrica de Autodesk Revit, buscando ser accesible tanto para principiantes y expertos en la programación por igual, con la capacidad de visualizar el comportamiento de los comandos, definiendo nodos y usando lenguaje de programación de Python.

Es importante comentar, que Dynamo se basa en un programa Open Source, así que los usuarios pueden compartir sus programaciones, creando soluciones específicas para ciertos ámbitos según el uso del software BIM.

3.  ¿Cuáles son las ventajas?

La ventaja fundamental que proporciona Dynamo, es que pone una interfaz amigable a las APIs “Application Programming Interfaces” de los programas que maneja (utilizados para la creación de elementos, asignación de parámetros, etc.) así como a los componentes básicos de la lógica del programa (variables, condicionales, listas), los operadores matemáticos (aritmética, lógica booleana, trigonometría) y las funciones geométricas (sistemas de referencia, punto, curva, superficie) junto con operaciones asociadas a través de los Nodos, que son los rectángulos que puedes ver en la imagen inferior.

Fuente: https://dynamobim.org/learn/

Las posibilidades que ofrece Dynamo unido con un software como Revit son infinitas, facilitando y resolviendo conflictos que de otra manera serían tediosos o incluso inalcanzables, como por ejemplo crear geometrías complejas, aplicar fórmulas matemáticas para desarrollar envolventes, exportar información, crear y estandarizar procesos, etc.

4.  ¿Cómo funciona Dynamo?

Dynamo funciona a través de procesar comandos externos desde un programa que ejecuta órdenes en otro; en donde la aplicación, es un software que se puede descargar y ejecutar en modo autónomo “Sandbox” o como complemento para otro software como Revit.

Tiene la misión de ser accesible tanto para programadores como para no programadores brindando a los usuarios la capacidad de guiar visualmente el comportamiento, definir piezas lógicas personalizadas y secuencias de comandos utilizando varios lenguajes de programación textual.

Una vez que se tenga instalada la aplicación, Dynamo nos permitirá trabajar dentro de un proceso de programación visual en el que conectamos elementos para definir las relaciones y las secuencias de acciones que componen los algoritmos personalizados. Podemos utilizar nuestros algoritmos para una amplia gama de aplicaciones, desde el procesamiento de datos hasta la generación de geometría, todo en tiempo real y sin la necesidad de escribir los códigos.

Fuente: http://i.ytimg.com/vi/ZqpdZeH82E8/maxresdefault.jpg

En Dynamo, cada nodo realiza una tarea específica. Los nodos tienen entradas y salidas. Las salidas de un nodo se conectan a las entradas de otro mediante “cables”. El programa o “gráfico” fluye de nodo a nodo a través de la red de cables; de esta forma se obtienen todos los pasos que se necesitan, de forma gráfica, para terminar el diseño final.

Uno de los puntos fuertes de la programación visual que permite esta herramienta en particular, es el fácil acceso a una biblioteca de nodos. En lugar de tener que recordar el código exacto que necesitas escribir para realizar una determinada tarea, en Dynamo puedes simplemente navegar por la biblioteca para encontrar el nodo que necesitas. Muchos de estos nodos son proporcionados por miembros de la comunidad (grupo fuerte de usuarios ávidos y colaboradores activos), respondiendo y solucionando tareas específicas.

5. ¿Usos y aplicaciones frecuentes?

Dynamo tiene tres aplicaciones importantes que lo diferencian de los demás softwares

  5.1 Automatiza tareas Repetitivas 

Con Dynamo podemos automatizar tareas repetitivas, por ejemplo; la mayoría de software de modelado 3D, realizan tareas individuales de forma fácil; pero cuando se necesita realizar la misma tarea 10, 20, 100 veces; se vuelve un trabajo tedioso y pesado, es en ese punto donde Dynamo abre un camino a la simplicidad, automatización y al ahorro del tiempo.

  5.2. Acceso a los datos del edificio

Dynamo puede acceder a toda la información que almacena el modelado de los software BIM y con esta información poder crear vínculos bidireccionales entre los diseños y programas externos como Excel.

  5.3. Pruebas de Rendimiento

Dynamo hace más fácil simular el rendimiento del edificio durante el proceso de diseño, dependiendo de los parámetros a analizar se pueden crear configuraciones que midan características específicas del proyecto.

6.  ¿Cuánto cuesta usar Dynamo?

Puedes alquilar esta herramienta directamente desde la web de Autodesk, y disfrutar de un periodo de prueba gratuito de 30 días. Pasado ese tiempo deberás optar por uno de los siguientes planes para continuar usándolo:

– Precio alquiler mensual: 55€.

– Precio alquiler un año: 430€.

– Precio alquiler tres años: 1162€.

Utilizando una cuenta estudiantil, podrás disfrutar de un periodo de aprendizaje de 1 año de forma gratuita.

7.  Conclusiones:

  • Dynamo nos permite agilizar los procesos a través de la creación de nuestras propias herramientas.
  • Dynamo nos permite realizar una programación visual mediante la utilización de elementos llamados “nodos” en vez de usar las típicas líneas de código.
  • Podemos llegar a automatizar tareas repetitivas como crear planos, enumerar las secuencias, revisiones, etc.
  • Puedes trabajar con Dynamo participando en un proceso de programación visual en conexión con otros software.
  • Dynamo cuenta con una amplia comunidad de usuarios y colaboradores que ayudan al crecimiento de la biblioteca de nodos, para su fácil aplicación.

8. Bibliografía

  • Dynamo Community-driven “Explore Dynamo” Recuperado el día martes 09 de marzo del 2021 de: https://dynamobim.org/

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BIM

Conociendo REVIT Estructuras: Aplicaciones y ventajas de uso

Revit es uno de los programas más completos que existe actualmente en el mercado, nos aporta claridad en la parte del conocimiento del proyecto; logrando realizar modelos 3D, permitiéndonos tener una visualización previa del proyecto finalizado, entendiendo la volumetría a construir y con esa información formar un plan de trabajo más óptimo. Además, la gran ventaja que nos brinda Revit es el almacenamiento de datos de la obra como ubicación, materiales, mediciones, dimensiones, etc; que nos van a servir para tomar decisiones en etapas más avanzadas del proyecto.

  1. ¿Qué es Revit Estructuras?

Revit Estructuras es el software para modelación estructural de la empresa estadounidense Autodesk, que brinda modelación física y analítica para hacer diseños, coordinación y documentación; como también enlaces bidireccionales a aplicaciones de análisis que son líderes en la industria de la construcción como son Robot Structural, Sap2000, Etabs, etc.

Revit Estructuras proporciona herramientas específicas para el diseño estructural para edificios y proyectos de infraestructuras, que ayudan a minimizar los errores y mejoran la colaboración entre los equipos de proyectos.

  1. ¿Cómo es la forma de trabajo con Revit Estructuras?

Una vez que el modelo desarrollado por el arquitecto se da por concluido, o por lo menos lo suficientemente desarrollado para pasar al cálculo estructural, este modelo se hace llegar al encargado de dicho cálculo, que tendrá que modelar la estructura en base a la arquitectura pero dentro de su propio proyecto, creando así modelos distintos que al final se van a combinar en el archivo de coordinación, en el que se analizarán todas los conflictos y problemas que puedan surgir en la fase de construcción.

  1. ¿Cómo funciona la interoperabilidad de Revit Estructuras con programas de cálculo estructural?

Revit exporta los datos de modelamiento del proyecto a través de archivos IFC, en donde los programas de cálculo de estructuras que tienen estándar BIM leen y procesan los archivos IFC para poder introducir estos datos, calcular y reintroducir dentro del modelo los resultados estructurales que nos propongan.

Revit nos va a permitir modelar la estructura como volúmenes, de cualquier material estructural, tanto sea hormigón armado o prefabricado, estructuras metálicas, de madera, etc podremos modelar cualquier elemento estructural que se encuentre en nuestro proyecto, pero nunca como resultado de cálculo.

fuente: https://latinoamerica.autodesk.com/products/revit/features

El programa nos va a permitir introducir cargas, comprobar geometrías, para que la transición a cualquier programa de cálculo sea lo más limpia posible. Obviamente el programa de cálculo estructural que mayor compatibilidad tiene con Revit es Robot Structural Analysis, programa de la misma empresa de Autodesk.

Los resultados del análisis estructural actualizan el modelo Revit Structure con precisión mientras que la tecnología de manejo de cambios paramétricos coordina esas actualizaciones en cualquier parte de su diseño y documentación. El resultado final: El modelo de integración incrementa la eficiencia, mejora la precisión, y moderniza la coordinación con su equipo de diseño.

  1. ¿Qué son los archivos IFC?

El IFC (Industry Foundation Classes) es un formato de archivo que permite el intercambio de un modelado BIM tratando de evitar pérdida de datos. Se trata de un archivo de código abierto, no controlado por ningún desarrollador de software en particular. Está creado para facilitar la interoperabilidad entre los distintos software BIM que existen en el mercado.

fuente: https://www.inesa-tech.com/blog/open-bim-estandar-ifc
  1. ¿Cuáles son sus características principales?

5.1) Diseño Generativo

Revit genera rápidamente alternativas de diseño en función de los objetivos, de acuerdo a las etapas, limitaciones e información Q10 para obtener opciones de mayor rendimiento con más rapidez.

5.2) Componentes Paramétricos

El término “paramétrico” se refiere a las relaciones entre todos los elementos del modelo que permiten la coordinación y la gestión de cambios que proporciona Revit. Estas relaciones las crea automáticamente el software a través de sus diferentes estilos de vista que se modifican automáticamente en forma coordinada mientras se va avanzando el proyecto.

fuente: https://latinoamerica.autodesk.com/products/revit/features

5.3) Trabajo Compartido

En busca del trabajo colaborativo los profesionales de múltiples disciplinas pueden compartir y guardar su trabajo en el mismo archivo compartido de forma centralizada a través las múltiples plataformas colaborativas que actualmente hay en el mercado.

fuente: https://latinoamerica.autodesk.com/products/revit/features

 5.4) Cuantificación

Revit puede crear una muestra tabular de información de modelos, extraída de las propiedades y la información que guardan los elementos del proyecto que se va a realizar, estos modelos de información pueden ser tablas de planificación, bloques de notas y tablas gráficas de planificación.

fuente: https://latinoamerica.autodesk.com/products/revit/features

 5.5) Complementos

Revit pone a nuestra disposición diferentes tipos de complementos desarrollados por terceros ofreciendo soluciones y atajos a diferentes problemáticas; estos complementos se puede descargar a través de Autodesk App Store.

fuente: https://latinoamerica.autodesk.com/products/revit/features

 5.6) Dynamo para Revit

Expande y optimiza los flujos de trabajo BIM con una interfaz de programación gráfica de código abierto que se instala con Revit, Dynamo es un apoyo fundamental para automatizar los procesos.

fuente: https://latinoamerica.autodesk.com/products/revit/features

Dynamo en origen era un programa adicional, complementario y opcional de Revit pero a partir de la versión 2016 viene incluido en el programa. Desde Revit 2017 además está incluido dentro de la pestaña de gestionar; Dynamo va a complementar principalmente en 2 puntos claves:

  1. Modelado:
  • Podemos modelar con más posibilidades de las que permite Revit por defecto.
  • Podemos extraer información geométrica desde los modelos e incluirla en los parámetros de los objetos.
  1. Información:
  • Podemos manipular la información de los objetos del modelo: pasarla de un objeto a otro, operar con ella, modificarla de formas que Revit no nos dejaría hacerlo por defecto.
  • Nos da la posibilidad de importar y exportar información desde otras plataformas (por ejemplo Excel o archivos de Texto )a Revit a través de Dynamo.
  1. Conclusiones
  • Revit Estructuras es un software BIM, que nos va a servir para el diseño, modelado y construcción virtual de proyectos en 3D.
  • Revit tiene una alta interoperabilidad con programas de análisis estructural, pero principalmente con Robot Structural, ya que ambos pertenecen a la misma empresa.
  • Dynamo es un complemento importante que nos ayuda con la automatización, ganando velocidad y ahorrando tiempo a la hora de realizar proyectos.
  1. Bibliografía