Introducción
Es posible que las situaciones de emergencia creen condiciones de trabajo desafiantes para los trabajadores de Búsqueda y Rescate urbano (USaR). El objetivo importante es lograr una reducción significativa del tiempo en relación con la fase de Búsqueda y Rescate Urbano (USaR) mediante la entrega de resoluciones de conciencia de la situación en un área amplia para una mejor detección y localización de las víctimas atrapadas, con la ayuda de herramientas de simulación para predecir fallos estructurales, como así como un mecanismo holístico de apoyo a las decisiones que incorpore los procedimientos operativos y los recursos de las partes relevantes.
Al usar el planteamiento de la Carga Extrema para Estructuras (ELS), los ingenieros estructurales permiten simular, analizar y visualizar correctamente el derrumbe progresivo causado por situaciones de carga extrema como cargas sísmicas, vientos fuertes, cargas de explosión, cargas dinámicas y cargas de impacto. Los ingenieros también pueden estimar la vulnerabilidad de una estructura al derrumbe progresivo simulando la falla de varios componentes y determinando si el derrumbe resultante será parcial o total. El refuerzo del modelo, las secciones de acero y los detalles de pretensado, que normalmente se asumen o ignoran, se pueden agregar fácilmente al modelo ELS, lo que hace mejorarlo y sus resultados. Los efectos de la corrosión a lo largo del tiempo se pueden implementar utilizando consideraciones de fisuración automática, articulaciones plásticas y mecanismos de fallo.
Las cargas que se pueden aplicar son esencialmente ilimitadas y se pueden secuenciar en un enfoque de peligros múltiples con cargas por etapas para simular una cadena de eventos repetidos como terremotos, incendios, explosiones, impactos, tsunamis, vientos fuertes y derrumbe gradual. ELS puede proporcionar una simulación y análisis precisos de los planes de demolición propuestos utilizando explosivos, una bola de demolición, una fuerza de empuje o tracción o la deconstrucción manual.
Un nuevo método de análisis llamado Método de Elementos Aplicados (AEM) combina elementos del Método de Elementos Discretos (DEM) con el Método de Elementos Finitos (FEM). En pocas palabras, AEM es capaz de modelar desde la separación de elementos hasta el derrumbe y la predicción de escombros automáticamente. Por el contrario, el FEM puede ser preciso hasta la separación de elementos y el DEM se puede utilizar mientras los elementos están separados. Durante más de dos décadas de investigación y desarrollo continuos, AEM ha demostrado ser la única metodología que puede seguir el comportamiento del colapso estructural a través de todas las etapas de carga, incluyendo el elástico, el inicio y propagación de fisuras en materiales débiles a tracción, fluencia de armaduras, separación de elementos , colisión de elementos (contacto) y colisión con el terreno y estructuras cercanas [1].
El objetivo de usar RFEM 6 y Blender con el complemento Bullet Constraints Builder es obtener una representación gráfica del derrumbe de un modelo basado en datos reales de propiedades físicas. RFEM 6 sirve como fuente de geometría y datos para la simulación. Este es otro ejemplo de por qué es importante mantener nuestros programas como los llamados BIM Open, para lograr la colaboración en todos los dominios del software.
Implementación
Paso 1: Modelado en RFEM
Aquí un modelo de RFEM 6 disponible (
Estructura de silo de acero en 3D
) se considera como el caso de estudio para la simulación de derrumbe. En la sección actual, necesitamos definir la geometría estructural, las propiedades del material y las condiciones de contorno (apoyos estructurales) que se muestran en la Imagen 1.
For the next stage, the IFC format needs to be exported from RFEM and imported to Blender (Image 2).
Paso 2: Modelado de BCB Blender
- Download and install Blender Software Versión 3.5 y Blender Software Versión 2.79 .
- Download and install Bullet Constraints Builder para Blender versión 2.79 (Image 3).
- Download and install the Complemento BlenderBIM para activar la importación del formato .IFC a Blender v. 3.5 (Image 3). The option to import IFC model format is available only after activating the BIM add-on in Blender's settings (Image 4).
- Export the model as .OBJ format from Blender v. 3.5 e importar a Blender v. 2.79 (Image 6).
- Classification of the elements of models into "groups" and dividing them by type – beams, plates, foundations, and so on. For these groups, you can add properties in the table and element group list (Image 7). In order to set the parameters for individual groups, preset values for basic types of materials in the table can also be used, such as for reinforced concrete and steel structures (Image 8).
- To set up the groups, it is important that the groups in the table are named the same as the groups created in the Blender model (Image 9).
- Here is the information for beams set up in Image 10.
- The surface information is shown in Image 11.
- The assumed boundary condition (support) and foundation information are shown in Image 12.
- Here, the information about the circular part is shown in Image 13.
- Also, the general settings information is illustrated in Image 14.
- Descargar Patrón del historial del tiempo del terremoto and introduce to BCB Blender 2.79 as shown in Image 15.
- The Minimum Size Limit value is defined as 1.50 in the discrete section (Image 16).
- To make sure that the Pre-processing Tools are included in the automatic mode, ensure that the box labeled "Run On Automatic Mode" in the header of the Pre-processing Tools is ticked. This will make the Pre-processing Tools part of the automatic mode (Image 17).
- It is recommended that you save the element configuration before moving on from this stage, as shown in Image 8. Every time the Blend file is opened, it will now be possible to reload the settings (Image 18).
- The simulation's progress can be monitored via the system console window (Image 19), which should be kept open at all times. The system monitor can also be used to gather helpful data while troubleshooting, and then Press the "A" key on your keyboard to pick the complete model.
- After that, you need to press Build (Image 20), which will automatically run the Pre-processing tools before running the simulation.
- And finally collapsed model is shown in Image 21. Para el renderizado final, puede usar la última versión de Blender de nuevo. Debajo de este artículo, encontrará una demostración tanto de nuestro archivo final con el derrumbe en Blender 2.79 como del archivo con la configuración para el renderizado de animación final en Blender 3.5.
Conclusión
En el artículo actual de la base de conocimientos, hemos descrito el objetivo de usar RFEM 6 y Blender con el complemento Bullet Constraints Builder para obtener una representación gráfica del derrumbe de un modelo basado en datos reales de las propiedades físicas. RFEM 6 sirve como fuente de geometría y datos para la simulación. Este es otro ejemplo de por qué es importante mantener nuestros programas como los llamados BIM Open, para lograr la colaboración en todos los dominios del software.
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