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2021-08-26

BIM en ingeniería estructural: Un estudio sobre la interoperabilidad entre la plataforma BIM y el software del MEF para el modelado, análisis y dimensionamiento de estructuras

El Modelado de información de la construcción (BIM) muestra ventajas y potenciales extraordinarios en el campo de la ingeniería estructural. Estos potenciales, por ejemplo, la productividad, la coordinación, la visualización, la documentación y la reducción de residuos, no se pueden conseguir sin un mecanismo adecuado que garantice un intercambio de datos sin problemas desde la plataforma BIM al análisis estructural o al software del método de los elementos finitos (MEF). Los desafíos de la transferencia de datos o la compatibilidad son factores clave que impiden que los ingenieros de estructuras participen completamente en el flujo de trabajo con BIM.

Autor	Muniru Nyei
Universidad	Universidad de Ljubljana, Eslovenia

GT 000445 | BIM en ingeniería estructural: Un estudio de interoperabilidad entre la plataforma BIM y el software de análisis por elementos finitos sobre el modelado, análisis y diseño de estructuras

BIM en ingeniería estructural: Un estudio de interoperabilidad entre la plataforma BIM y el software de análisis por elementos finitos sobre el modelado, análisis y diseño de estructuras

El objetivo de esta tesis es examinar las posibilidades de la conversión desde la plataforma BIM de Revit al software del MEF intercambiando un modelo central de Revit que incluya datos de carga con programas del MEF comunes como RFEM y otros. Primero revisamos en detalle el uso del BIM en la ingeniería estructural, centrándonos en los impactos en el diseño estructural y el flujo de trabajo, los beneficios clave y algunos desafíos durante el uso. Los tres niveles principales de interoperabilidad entre el software de BIM y MEF se definen, se investigan teóricamente y se explican en detalle. Estos niveles de interoperabilidad son el intercambio directo de archivos nativos (intercambio entre los mismos proveedores de software comercial), enlace directo o intercambio de datos bidireccional, e IFC (Industry Foundation Class). Para apoyar las conclusiones de esta tesis se realizan dos estudios del caso. Este estudio descubrió que el intercambio de datos a través de esta interfaz está bien sincronizado y es eficiente. La eficiencia de la interfaz en términos del flujo de trabajo de ingeniería estructural con BIM está probada con un alto grado de fiabilidad.

Estructura de hormigón del edificio | Modelo A

Los resultados de esta tesis proporcionan información relevante sobre la interoperabilidad del BIM en la ingeniería estructural. Además, el estudio confirma los resultados de estudios anteriores que muestran que la interoperabilidad (especialmente el nivel de interoperabilidad con enlace directo) es el medio más eficaz para comunicar datos entre la plataforma BIM de Revit y el software de ingeniería estructural.

Estructura de hormigón del edificio | Modelo B

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Modelado de información de la construcción (BIM)

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Estructura de hormigón del edificio | Modelo A

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RWIND 2 es un programa para la generación de cargas de viento basado en CFD (Dinámica de Fluidos Computacional). La simulación numérica del flujo de viento se genera alrededor de cualquier edificio, incluidos los tipos de geometría irregular o única, para determinar las cargas de viento en las superficies y barras. RWIND 2 se puede integrar con RFEM/RSTAB para el análisis y dimensionamiento de estructuras o como una aplicación independiente.

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Este artículo describe el desarrollo del complemento Parametric FEM Toolbox de Grasshopper y algunos de los posibles flujos de trabajo con esta nueva herramienta.

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Capturas de pantalla

BIM en ingeniería estructural: Un estudio de interoperabilidad entre la plataforma BIM y el software de análisis por elementos finitos sobre el modelado, análisis y diseño de estructuras

Estructura de hormigón del edificio | Modelo A

Estructura de hormigón del edificio | Modelo B

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Reducción de un edificio a una estructura en voladizo. Los puntos de masa individuales representan los pisos. La flecha debida a los esfuerzos normales de compresión mostrados en (a) se (b) convierte en momentos de desplazamiento equivalentes o esfuerzos cortantes [2]

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Rendimiento de cálculo mejorado mediante la consideración optimizada de los grados de libertad en los nudos en RFEM

El número de grados de libertad en un nudo ya no es un parámetro de cálculo global en RFEM (6 grados de libertad para cada nudo de la malla en los modelos en 3D, 7 grados de libertad para el análisis de torsión de alabeo). Por lo tanto, cada nudo se considera generalmente con un número diferente de grados de libertad, lo que conduce a un número variable de ecuaciones en el cálculo.

Esta modificación acelera el cálculo, especialmente para los modelos donde se podría lograr una reducción significativa del sistema (por ejemplo, en cerchas y estructuras de membranas).

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Visualización ampliada de deformaciones en superficies

Muestre las deformaciones ampliadas de barras, superficies y sólidos (por ejemplo, deformaciones principales importantes, las deformaciones totales equivalentes, etc.) en el Navegador de proyectos - Resultados en RFEM y en la Tabla 4.0.

Por ejemplo, puede mostrar las deformaciones plásticas determinantes al realizar el diseño plástico de conexiones con elementos de superficies.

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Exportar modelos de RFEM o RSTAB al formato * .glb o * .glTF

Los modelos de RFEM y RSTAB se pueden guardar como modelos glTF 3D (formatos *.glb y *.glTF). Vea los modelos en 3D en detalle con un visor 3D de Google o Babylon. Lleve sus gafas de realidad virtual, como Oculus, para "caminar" a través de la estructura.

Puede integrar los modelos glTF en 3D en sus propios sitios web utilizando JavaScript según estas instrucciones (como en el sitio web de Dlubal Modelos para descargar).