Cómo deberían modelarse las estructuras de hormigón en BIM

sisifo

Platino
¿piensas que planteo esto porque lo que me importa es que se vea bien el 3D?
Por supuesto que no. Pienso que todo esto lo planteas porque el "uso BIM" que te estás planteando es pasarle el modelo BIM de la estructura al arquitecto al que le estás calculando la estructura del proyecto, para que lo pueda incluir en el modelo general.
 

sisifo

Platino
Yo no tengo pensado modelar los fondos de encofrado y tú habías mencionado esto, de ahí mi consulta
Eso lo tendrá que hacer por ti el programa de estructuras, como ahora saca el plano de replanteo.
 

vorpal

VIP
Cómo ha dicho @euqalrich, deberíamos hacer un modelo fiel a como se construye.
Lo habitual en hormigón es hormigonar el pilar entre caras de forjado, la parte de pilar que queda embebida dentro de algo, sea forjado o viga gorda, suele hormigonar con dicho elemento aunque las armaduras sean pasantes.
El mismo problema, peor aún si cabe por los tamaños que se suelen manejar, se da con las vigas centradoras y de atado en cimentación, que suelen aparecer en los IFC exportados de CYPE completamente solapadas con los volúmenes de las zapatas, lo que dificulta un hipotético escenario de obtención de mediciones de un modelo.
Saludos.
 
En mi opinión, una estructura de hormigón se debe modelar utilizando un modelador especializado en estructuras de hormigón. Por ejemplo, CYPECAD
Por mi parte, hasta aquí de acuerdo. Sin embargo, eso implica ciertas prestaciones de modelado que CYPECAD no ofrece ni ha mostrado en ningún momento visos de buscar: poder modelar elementos físicos con cierta independencia del modelo de cálculo y, complementariamente, poder editar el modelo de cálculo sin afectar a los elementos físicos.
Por ejemplo:
- Si en la obra tenemos un muro curvo, en CYPECAD hay que modelarlo por tramos rectos. Con CAD era un poco engorroso, había que redibujar el muro en los planos finales, pero tampoco se esperaba mucho más. Con BIM, ese IFC ya no vale.
- Lo mismo pasa cuando tenemos que trucar algún muro para evitar encuentros que generen errores de comprobación de seguridad, cuando tenemos que poner pilares ficticios para que no salga el mensaje de que los extremos del muro no coinciden en una planta y otra, cuando tenemos un muro cuya coronación está unos centímetros por encima de la cara superior de forjado, cuando tenemos un muro que abarca más de una planta, cuando tenemos una viga en coronación de muro más ancha que el propio muro, cuando tenemos una rampa pegada a un muro y debemos separarla en el modelo, cuando tenemos una rampa curva, cuando tenemos que mover unos centímetros una viga para que un encuentro deje de generar error, cuando una pantalla corona en un forjado inclinado y sobresale, cuando una pantalla o muro tiene el arranque a una cota inferior que la propia planta...
 
En mi manera de hacer las cosas (no sé si eso será un flujo de trabajo), la estructura y la cimentación se modelan en el edificio. Eso supone decidir, con un mínimo de criterio, el tamaño de las cosas, exportar el IFC al programa de estructuras, comprobar los elementos, corregir los tamaños de algunas cosas y obtener las armaduras y las reacciones (cuando hay vigas centradoras, que el programa no sabe manejar).
He intentado devolver la geometría al modelo, pero el resultado no es satisfactorio en absoluto. No se acopla a la estructura multiarchivo de Allplan ni a la estructura de planos. Así que a veces toca modificar en el modelo el tamaño de algún pilar de plantas inferiores y rehacer la cimentación. Como contrapartida, empleando elementos paramétricos, se obtiene una medición precisa de todo.
 

GOBA

Platino
deberíamos hacer un modelo fiel a como se construye
Sí, un modelo fiel a como se construye, pero yo pienso que, además, la geometría debe ser precisa. Pero de acuerdo, entre todos me habéis dado la pauta general. Como el modelo debe ser fiel a como se construye, los pilares van a cara inferior. Ahora resta solucionar las imprecisiones geométricas que resultan de aplicar la regla general. Estuve exportando bastantes IFC de cálculos que había hecho, y este es uno de los múltiples ejemplos de casos que pueden suceder:



Ese es el hueco de la escalera. El contorno del hueco es el marcado por las vigas, pero el pilar en plantas inferiores crece hacia el interior (sin invadir el recorrido). Yo creo que la geometría aquí no es correcta. ¿Consideráis que esto es normal dejarlo así? Se me ocurre, siendo fiel al proceso constructivo, definir un pilar a nivel de forjado, ya que es así como se ejecutará, a sabiendas de que la medición irá por exceso (igual hay herramientas para contabilizar el volumen común a elementos, no sé). Complica algo el modelo, pero no en demasía. Haría lo mismo en el caso que mostraba cuando el pilar sobrepasa las vigas, y existe forjado, porque el contorno del forjado debe ser el real (por lo menos, esta es mi opinión), sobre todo si estamos hablando de forjados de viguetas. Esto es del mismo proyecto:



Es hueco no es tal, es el pilar, que lo he dejado a cara inferior.

¿Qué os parece lo de modelar un trocito de pilar? O ¿vosotros dejaríais el modelo con esas imprecisiones?
 

GOBA

Platino
El mismo problema, peor aún si cabe por los tamaños que se suelen manejar, se da con las vigas centradoras y de atado en cimentación
Sí, esto es curioso, llegan hasta el extremo opuesto, incluso en zapatas centradas. En ArchiCAD, al transformarse en elementos paramétricos, puedo ajustarlas :cool:
 

GOBA

Platino
Y, desde luego, no existe distinción alguna entre tramos a un lado y otro del pilar; es continua
Yo, si te he entendido bien, no estoy de acuerdo con esto, por lo menos si estamos hablando de un modelo de estructura. Es cierto que, a nivel de hormigonado, si tenemos una viga, por poner un ejemplo, P1-P2-P3, de la misma anchura, podría ser un único elemento P1-P3, pero cada viga P1-P2 y P2-P3 puede llevar una jaula y refuerzos diferentes. Yo creo que los tramos de vigas del modelo deben corresponderse con los despieces.
 
@sisifo:
¿Qué os parece lo de modelar un trocito de pilar? O ¿vosotros dejaríais el modelo con esas imprecisiones?
Esas situaciones obligan a que el encofrado de las vigas rodee las caras del pilar, luego la viga es de "ancho variable". Esta es una de las típicas situaciones que antes del BIM nunca preocuparon a nadie, y ahora nos lleva entretenidos día y medio. Pero lo realmente razonable (y constructivo) sería desplazar el pilar para que no salga del hueco o ajustar el ancho del pilar al de la viga. El BIM no nos da la solución a los problemas de diseño, pero nos los presenta delante de nuestras narices para que los arreglemos.
En el modelo matemático de la estructura, en los nudos se intersecciona todo. Lo mismo que en la obra, hay una zona que es a la vez pilar, viga y forjado. El problema está en decidir qué representar en cada caso.
Esto pone de manifiesto una de las carencias de los programas de barras y nudos para estructura (al menos en lo poco que yo conozco): ni la barra real es una línea ni el nudo real un punto. En este caso, el nudo es un dado de hormigón que el programa no puede manejar ni representar de forma adecuada.
Pero en realidad, creo que la cosa no tiene tanta trascendencia. Siempre habrá una distancia entre la realidad y su representación que requerirá nuestra intervención y nuestra decisión.
 
Yo, si te he entendido bien, no estoy de acuerdo con esto, por lo menos si estamos hablando de un modelo de estructura. Es cierto que, a nivel de hormigonado, si tenemos una viga, por poner un ejemplo, P1-P2-P3, de la misma anchura, podría ser un único elemento P1-P3, pero cada viga P1-P2 y P2-P3 puede llevar una jaula y refuerzos diferentes. Yo creo que los tramos de vigas del modelo deben corresponderse con los despieces
Discrepo totalmente.
La viga de más de un tramo es continua. Es su naturaleza y su gran ventaja estructural. Lo deseable es que se hormigone de una vez y se arme en una jaula única sin interrupciones. Con los refuerzos que corresponda en vanos y apoyos. Si se montan a tramos es por facilidad de montaje y por herencia del suministro de armaduras en barras de 12 metros. Hoy en día no debería haber más limitación que la longitud de transporte y los medios de puesta en obra. Y, se haga como se haga, los negativos son las mismas barras a una cara y a otra del pilar. Es más, en mis obras son además de la misma longitud para que no se puedan montar al revés. La viga es la misma y dividirla sobre el pilar no aporta nada.
A nivel de despiece, todavía no he llegado al BIM. Mientras mida el acero como kg/m³, me basta conocer el total y hacer la división. Cuando llegue (en cimentación ya lo hago) el objeto de armadura se medirá como un objeto distinto a la viga. Los smartparts con subobjetos numerables permiten que un solo elemento (una viga centradora, una zapata) genere la medición de varias unidades (excavación, limpieza, hormigón y acero).
Creo que me he salido del tema.
Mi comentario acerca del ancho de las vigas surge al ver esta imagen:

Que he visto en demasiadas ocasiones y responde a un error de concepto: el ancho de la viga debería ser el necesario para colocar la armadura. Si a un lado y a otro del pilar hay la misma armadura, no tienen ningún sentido que los anchos sean distintos. Con lo que gran parte de la problemática que se plantea con la representación de la viga no existiría.
 

GOBA

Platino
Pero lo realmente razonable (y constructivo) sería desplazar el pilar para que no salga del hueco o ajustar el ancho del pilar al de la viga. El BIM no nos da la solución a los problemas de diseño, pero nos los presenta delante de nuestras narices para que los arreglemos
Supongo que cada proyecto es un mundo, pero no creo que se pueda generalizar qué es razonable. Por ejemplo, el proyecto que mostraba es de un cliente promotor-constructor-arquitecto. La empresa dispone de un equipo de arquitectos (entre los que está uno de los hermanos dueños), que externaliza el cálculo de la estructura, en obra está otro hermano, y hay alguno más por otros departamentos. Si explico esto es porque quiero mostrar que están en todo el proceso, desde proyecto hasta la construcción y venta. Incluso algunos edificios son propiedad y los tienen en alquiler. Cada cm² de venta/alquiler les importa, más que el esfuerzo de diseño y ejecución, salvo cuando los números costo frente beneficio no les sale, por supuesto. A lo que voy, desplazar el pilar, o conseguir que no sobresalga, imposible. Pero esto no es complicado frente al forjado de techo de sótano 1 que plantean normalmente. Los ejecutan con pendientes, para adecuarse a las pendientes de las calles. Se generan unas intersecciones que dan lugar a vigas trapezoidales, con pendientes diferentes en la cara superior e inferior, porque aunque la ejecución es más difícil, económicamente les sale rentable, al evitarse recrecidos. Es el cliente más exigente que tengo, cada proyecto es una prueba :LOL:

Pero en realidad, creo que la cosa no tiene tanta trascendencia. Siempre habrá una distancia entre la realidad y su representación que requerirá nuestra intervención y nuestra decisión
No sé, hoy por hoy creo que la geometría debe ser exacta, lo meditaré.
 

GOBA

Platino
Discrepo totalmente
Es interesante ver opiniones diferentes ;)

Que he visto en demasiadas ocasiones y responde a un error de concepto: el ancho de la viga debería ser el necesario para colocar la armadura. Si a un lado y a otro del pilar hay la misma armadura, no tienen ningún sentido que los anchos sean distintos. Con lo que gran parte de la problemática que se plantea con la representación de la viga no existiría
Sin embargo, si las vigas son de ancho diferente responde a una razón, no es un error de concepto, te lo aseguro.
 
Bueno. Por lo que veo te estás dando de tortas con la realidad, lo cual es realmente de aplaudir. Coincidimos en que el mundo no es ni plano ni rectangular (como pensaban el legislador, el fabricante de software y el decorador) y nos queda la trabajosa tarea de completar la distancia entre la realidad y el modelo; que nos obliga a veces a escoger entre lo malo y lo peor. En un caso como el que planteas, corregir una medición es más fácil que corregir un modelo. Yo presentaría el modelo que más se asemeje a la realidad que esperamos ver sacrificando la precisión de la medición.
 

GOBA

Platino
Por lo que veo te estás dando de tortas con la realidad, lo cual es realmente de aplaudir
:ROFLMAO::ROFLMAO::ROFLMAO: En que me estoy dando de tortas, en esto estamos de acuerdo :)

En realidad, me he expresado mal... La medición para mí es algo secundario, que además es posible que tenga solución numérica. Lo que más me preocupa es que estamos trabajando con varias disciplinas, y se supone que trabajar bajo una metodología BIM debería ayudarnos a detectar problemas. Si el de las instalaciones pasa algún tubo donde yo no he modelado pilar, pero existe dicho pilar, sé que es una burrada, pero las cosas pasan, la culpa es mía. Se supone que esta metodología debería evitar las colisiones:



Lo que dices, igual me estoy liando demasiado. Lo dejaré reposar un tiempo.
 

kaaden

Esmeralda
¿Queréis un equivalente a Tekla conectado a un motor de cálculo? Eso en metal existe, en hormigón hay cosas, pero no las he visto trabajar.
 

GOBA

Platino
¿Queréis un equivalente a Tekla conectado a un motor de cálculo? Eso en metal existe, en hormigón hay cosas, pero no las he visto trabajar
Yo, la verdad, hoy me conformo con saber cómo debe ser modelada la estructura para que el IFC generado sirva para algo... Y lo que me gustaría, algún día, es conseguir automatizar la relación (no sé ni cómo llamarlo) entre el modelo BIM de cálculo de CYPECAD y el modelo BIM construible del que extraer los planos de planta y del que generar el IFC con toda la información (parámetros, clasificación, etc.). Eso que planteas, no sé cómo va...
 

GOBA

Platino
Otra cuestión relativa a los pilares, entiendo que con la idea de que se acerque al máximo a la forma de construir, un pilar que atraviesa una planta, debería ser un único pilar y no dos, ya que se hormigonará en una sola fase, ¿verdad?



@sisifo, el IFC de CYPECAD lo exporta como 2 pilares.

En la guía uBIM, documento 5, Diseño estructural, dice que los elementos que atraviesan varios niveles, pertenecen al primer nivel en el que aparecen. Supongo que justamente se refiere a esto, un único elemento, y perteneciente al primer nivel.
 
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