Tendencias digitales en análisis y diseño de estructuras

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#004 Tendencias digitales en ingeniería estructural

Nuevas oportunidades, nuevos retos

Recientemente se han realizado intentos para avanzar en la digitalización en la construcción, pero con un éxito moderado. Incluso con los ingenieros estructurales, esto inicialmente recibió poca aprobación. Los nuevos desarrollos siempre tardan un poco en establecerse. Sin embargo, si nos fijamos en los últimos años, queda claro que hay un replanteamiento y que las tendencias digitales se están adoptando e implementando.

La feria Digitalbau tuvo lugar en Colonia en febrero de 2020, un evento al que asistieron principalmente fabricantes de software que proporcionan interfaces para BIM, por ejemplo. A diferencia de otras ferias comerciales, aquí el foco estaba en la digitalización. Definitivamente hay interés en los nuevos desarrollos.

Por encima de todo, el método BIM está inextricablemente vinculado con la digitalización y es cada vez más importante en el diseño. Los planos solían dibujarse con pluma y tinta. El siguiente paso fueron los programas de CAD. Este desarrollo ahora va a continuar con el modelado de estructuras en el proceso con BIM. Un objeto en el modelo BIM tiene inteligencia, en contraste con los programas de CAD. Sin embargo, hasta ahora sólo unos pocos se han ocupado de ello. Los ingenieros y calculistas estructurales, en particular, tienen la oportunidad de utilizar la planificación y la construcción basadas en BIM para encontrar nuevos clientes y trabajar de forma más rápida y eficaz. Al principio está el esfuerzo por integrar los nuevos procesos en la estructura de una empresa. Además, debe encontrar personal calificado y aprender de sus experiencias durante un período de tiempo más largo. Sin embargo, esta es una de las muchas ventajas que ofrece el método BIM.

Ingenieros estructurales y arquitectos

Los arquitectos han valorado los modelos digitales durante mucho tiempo. Los llamados "gemelos digitales" contienen toda la información sobre la estructura, por ejemplo, el material, la forma y la función. Permiten la visualización y una estimación de costes más rápida y precisa. Estos modelos podrían ser utilizados directamente por ingenieros estructurales. El gemelo digital ya contiene los datos más importantes para un análisis estructural. El ingeniero estructural sólo tendría que comprobar los materiales y las secciones respectivas.

Sin embargo, un problema aquí es que los arquitectos usan modelos de sólidos físicos, mientras que los ingenieros estructurales usan modelos de análisis idealizados. No todo lo que necesita un ingeniero estructural se puede ver en el modelo del arquitecto, por ejemplo, articulaciones de apoyo, casos de carga o combinaciones de carga. Sin embargo, la tendencia es que los programas ya tengan un modelo de análisis.

Perspectivas de viento

Otra solución digital son las simulaciones de carga de viento. En lo que respecta al viento, no se trata solo de corrientes, sino también de turbulencias, que a partir de ahora (2020) solo están reguladas para cuerpos simples. Para formas complejas, por ejemplo, ventanas de buhardilla, techos de forma libre, torres de observación, etc., existen problemas de qué cargas de succión y presión actúan sobre las estructuras y cómo de grandes son.

Dlubal Software ha desarrollado una herramienta que puede calcular o dimensionar túneles de viento digitales: RWIND. Utiliza un modelo numérico de CFD (Dinámica de fluidos computacional). RWIND Simulation tiene en cuenta la topografía respectiva y las velocidades del viento aplicables. Las presiones de viento respectivas se emiten y se pueden importar al programa de análisis estructural RFEM, también por Dlubal Software, para un análisis adicional. Esto ahorra tiempo y dinero. No todo se tiene en cuenta en un túnel de viento clásico. Pueden surgir errores de medición debido a la distribución de los sensores y es difícil determinar la elasticidad de un edificio. Hay un gran potencial en la solución numérica.

Las herramientas en línea pueden ahorrarle a menudo la búsqueda y la navegación.

La página web de Dlubal

Dlubal Software ofrece muchas herramientas útiles en línea. Esto incluye, entre otras cosas, una herramienta de zonas geográficas con la que se pueden recuperar las cargas relevantes de nieve, viento o terremotos introduciendo el código postal de una región. Las tablas de perfiles también están disponibles en línea como herramienta adicional. Por ejemplo, si desea recuperar los valores de la sección de un IPE (una sección de acero), puede hacerlo fácilmente en cualquier momento.

En el pasado, el producto era lo más importante, pero en el futuro, con el aumento de la digitalización, el servicio se volverá todavía más importante. Antiguamente se impartía formación presencial, pero hoy en día son habituales los seminarios web y los eventos para clientes, en los que todo el mundo puede participar de forma inmediata y hacer preguntas.

La biblioteca virtual

La mayoría de los estudiantes de ingeniería civil o de cálculo de estructuras probablemente ya hayan buscado en línea el significado de un término. Dlubal intenta construir una gran plataforma de conocimiento, entre otras cosas con preguntas frecuentes actualizadas constantemente, especialmente sobre los programas de Dlubal. Hay vídeos de muestra, modelos de muestra y otras preguntas frecuentes relevantes para responder a las preguntas. Además, la página web de Dlubal pone a disposición de los usuarios interesados un gran número de artículos técnicos, escritos por técnicos con años de experiencia. Allí encontrará consejos y trucos para el uso de los programas. Además, el sitio web ofrece su propia wiki de análisis estructural, una plataforma de aprendizaje con videos de e-learning para un trabajo eficiente con los programas y ejemplos paso a paso, así como vídeos de infoentretenimiento que combinan información y entretenimiento. La presencia en línea de Dlubal se seguirá ampliando en el futuro. También es un buen punto de partida para que los estudiantes continúen su educación.