Interoperabilidad para Infraestructuras (IV): BIM para puentes e IFC Bridge

julio 25, 2022

Asegurar la integridad estructural de los puentes es un reto habitual para la ingeniería civil. Y es que se trata de estructuras increíblemente complejas tanto en su diseño como en su construcción, especialmente los que tienen doble curvatura o secciones transversales variables.

La optimización de la geometría del puente y de la posición de los tendones internos y externos, longitudinales, transversales y verticales, aumenta aún más la complejidad del proceso de diseño. Para comunicar estos diseños con herramientas 2D es necesario crear cientos de dibujos manualmente, cosa que conlleva invertir una ingente cantidad de tiempo, pues los cambios de diseño también deben hacerse a mano, en cada documento y en cada etapa del diseño.

Esto, sin embargo, ya es cosa del pasado. Con BIM, el diseño de puentes ha entrado ya en otro nivel. Al ser en sí misma una única fuente de verdad, la Metodología vuelve al proyecto accesible en tiempo real desde cualquier parte del mundo mediante plataformas en la nube e interfaces de intercambio de datos openBIM. Y con una solución BIM unificada y diseñada específicamente para las necesidades exclusivas del sector de los puentes, la gestión del proceso de diseño y de cualquier cambio es significativamente más eficiente, aumentando la productividad y la calidad del diseño.

IFC Bridge

El uso de BIM también supone otras ventajas a lo largo del ciclo de vida del proyecto. Aspectos como el intercambio de datos fiable y coherente entre los miembros del equipo, los procesos de diseño eficientes mediante el modelado paramétrico, la mejora de la detección de colisiones y la colaboración para mejorar la calidad del diseño y la construcción y la reducción de los retrasos a lo largo del proyecto son sólo algunos de los beneficios de la aplicación de la Metodología a proyectos de puentes.

Para lograr el más eficiente de los flujos de trabajo en un entorno openBIM, BuildingSMART ha estado trabajando desde 2016 en un paquete de estándares abiertos dedicados a las infraestructuras, en el que se incluye uno especialmente dedicado a los puentes: IFC Bridge.

En el ámbito de las infraestructuras, un proyecto de puente puede desglosarse de varias maneras y en múltiples aspectos paralelos. Siguiendo los principios generales de modelización del IFC, se pueden considerar tres estructuras principales de desglose para cualquier modelo de puente: el espacial, el de componentes y el funcional.

Según estos principios, cada proyecto de puente tendrá una estructura de desglose espacial jerárquica con al menos tres niveles de jerarquía (y con un desglose adicional opcional de Puente).

Todos los componentes físicos, como una viga o una columna, así como sus partes, están contenidas sólo una vez en la jerarquía del proyecto. Los componentes de nivel superior en la jerarquía física siempre están contenidos exactamente una vez en la jerarquía espacial a través de una relación de contención. Por su parte, los demás componentes se relacionan con la jerarquía física a través de una relación de agregación.

Los elementos físicos también pueden pertenecer a sistemas funcionales a través de relaciones de agrupación no jerárquicas como los sistemas estructurales, de drenaje o de señalización. Además, los componentes pueden tener su geometría y propiedades derivadas de los tipos; por ejemplo, el drenaje bien definido una vez como un tipo y se instala varias veces en diferentes lugares del modelo como componentes. Los elementos y sistemas espaciales también pueden tener tipos definidos. Estos elementos pueden tener asociación dinámica de propiedades (RelDefinesByProperties) para complementar los definidos estáticamente.

Software BIM para acometer proyectos de puentes

El software BIM de Autodesk para infraestructuras dentro de la colección Autodesk AEC ayuda a los ingenieros civiles y de transporte a tomar decisiones más inteligentes que mejoran los resultados de los proyectos. El flujo de trabajo permite trazar rápidamente la estructura inicial del puente y hacer los cambios oportunos al ensamblaje. También se pueden utilizar las piezas paramétricas incorporadas para actualizar el modelo con nueva geometría. Además, es posible recurrir a Autodesk Inventor para crear piezas paramétricas hechas a la medida de las necesidades del proyecto y añadirlas a la biblioteca de piezas para que actúen como si fueran nativas.

La naturaleza paramétrica de este flujo de trabajo es extremadamente potente. Por ejemplo, si es necesario un cambio de alineación, el puente entero se adaptará a la nueva instantáneamente, sin necesidad de una remodelación que requiera mucho tiempo. Así pues, es posible confirmar el diseño del sistema de vigas del puente con un análisis con código de colores fácil de entender en Infraworks.

En cualquier momento del proceso el equipo modelador puede acceder a otros datos, como las cantidades, y transferir el modelo sin problemas a Revit y Civil 3D, donde puede empezar a examinar la información de fabricación, como los detalles del hormigón armado y la programación de barras de refuerzo, por un lado, y el empalme de diseño geométrico y trazado de ruta por el otro.

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