2010 11 19_bim estructural

1Una visión desde la óptica de un profesor de Estructuras
Jose A. Vázquez http://bit.ly/javarqE. T. S. DE ARQUITECTURA DE A CORUÑA. DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN.
Revit Structure 2011
Una visión de
Revit Structure
desde mi óptica como
profesor de estructuras
Jose A. Vázquez
Doctor arquitecto
Departamento de
Tecnología de la
Construcción
Escuela Técnica
Superior de Arquitectura
Universidad de A Coruña

Contenido
Antecedentes
Marco normativo
El proyecto de estructuras
Modelo analítico
Computable Building Model
Revit Structure, ASD, Robot
Extensiones
El B.I.M. en la E.T.S.A.C.
Dudas y sensaciones.

Antecedentes
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A1
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A4
A5
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A7
A8
A9
A71
A81
A61 A62 A63 A64
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
C1
C2
C3
AutoCAD Access
WordExcel
Objetos AutoCAD Active X
Programa AutoCAD
Dibujo.dwg
VBA
TESIS DOCTORAL JAVIER ÁLVAREZ PABLOS

Antecedentes
TESIS DOCTORAL JAVIER ÁLVAREZ PABLOS

VISUALIZACIÓN AVANZADA
MODELO SÓLIDO TRIDMENSIONAL
DWG
+
VBA
Antecedentes
DXF
SCRIPT / AUTOLISP
MODELO ALAMBRICO
3D
CÁLCULO
PREDIMENSIONADO
VISUALIZACIÓN AVANZADA
PERFIL 2D
PARAMETRIZACIÓN
RESTRICCIÓN GEOMÉTRICA
Y DIMENSIONAL
MODELO SÓLIDO
TRIDIMENSIONAL
ANÁLISIS NUMÉRICO
VBA
TESIS DOCTORAL JOSE A. VÁZQUEZ

Antecedentes

Estructuras ¿B.I.M.? …nuestro primer intento…

Marco normativo ….en continua adaptación…

Marco normativo ….con nuevas demandas…
SISTEMA DE GESTIÓN DE LA ESTRUCTURA
Archivo documental completo de la estructura
Inspecciones rutinarias
Inspecciones principales
Inspecciones especiales y pruebas de carga
características técnicas de cada unidad de obra
características técnicas mínimas productos, equipos y sistemas
pliego de condiciones técnicas particulares
verificaciones y pruebas de carga
instrucciones de uso y mantenimiento de la estructura.

FASES DE CÁLCULO
1 DISEÑO
2 MODELIZACIÓN
3 CÁLCULO
4 SALIDA DE RESULTADOS
5 COMPROBACIÓN
6 EJECUCIÓN
RECURSOS “HABITUALES”
CÁLCULO MANUAL
CÁLCULO PROGRAMA PROPIO
CÁLCULO PROGRAMA COMERCIAL LEGAL
CÁLCULO PROGRAMA COMERCIAL ILEGAL
CÁLCULO POR TERCERA PERSONA
1 PRE – PROCESADOR
2 PROCESADOR
3 POST – PROCESADOR
PROCEDIMIENTO “CONVENCIONAL”

IDEALIZACIÓN GEOMÉTRICA
Consiste en la simplificación de las dimensiones
y formas de la estructura real.
Se sustituyen las piezas por su directriz,
simplificando en los casos de sección variable
o directriz curva.
Piezas de Sección Constante
Piezas de Sección CurvaSoportes de diferente sección
1L
L
8
K=K=
8
Problemas: Dimensión finita de los nudos
Luces reales de cálculo
Zonas rígidas de viga Piezas de Sección Variable
Piezas de Sección Constante

IDEALIZACIÓN MECÁNICA. ESTRUCTURA
Una misma estructura admite diversas modelizaciones con distinto grado de precisión.
Idealización como Elementos Lineales Idealización por Elementos Finitos
E.F. de
8 nodos
E.F. de
4 nodos

IDEALIZACIÓN MECÁNICA. ESTRUCTURA

IFC Industry Foundation Classes. formato abierto
1997 ver. 1.0
1999 ver. 2.0
2000 ver. IFC 2x
2006 ver. IFC 2x3
2007 ver. ifcXML2x3
MODELO ARQUITECTÓNICO – MODELO ESTRUCTURAL
modelo estructural, formado por un conjunto de ejes y planos
de cálculo que permite considerar las propiedades
mecánicas de los elementos y los efectos derivados de las
excentricidades entre sus ejes.
TRICALC
ARCHICAD
RST - RAC
CYPE

Steel Detailing Neutral Format

El proyecto de estructuras.
EL PROGRAMA IDEAL [NO EXISTE]
CALCULO GENERAL DE EDIFICIOS 3D, 2D ½
ADECUACIÓN AL MATERIAL ESTRUCTURAL
CÁLCULO MATRICIAL
CÁLCULO DE ELEMENTOS SINGULARES (Subestructuras. M. E. F.)
CÁLCULO DE PÓRTICOS
CÁLCULO Y COMPROBACIÓN DE SECCIONES
GENERADOR DE DETALLES
EDITOR CAD
CONEXIÓN CON PROGRAMAS CAD. Revit, AutoCad, …
GENERADOR DE MEMORIA DE CÁLCULO, MEDICIONES, PLIEGOS...
CYPECAD
Cype Ingenieros
TRICALC
Arktec Software
EMPRESAS COMERCIALES
Especialistas en Estructuras
Especialistas informáticos
Empresas de pequeña envergadura
ROBOT Structural Analysis Professional
Autodesk. ¿Soporte Ingeciber?
PROGRAMA TRANSPARENTE, ACCESIBLE Y ACTUALIZADO
SOPORTE TÉCNICO

El proyecto de estructuras.
PROGRAMA TRANSPARENTE, ACCESIBLE Y ACTUALIZADO
Implementación normativa versión 2009.1 l - 14 de mayo 2009
Uniones (CYPECAD y Nuevo Metal 3D)

…en la búsqueda de un modelo integrado
Arquitectónico
Estructural (preproceso)
Análisis estructural
Hojas de cálculo
Cálculo Matricial. 3D. 2D 1/2
Elementos Finitos
Estructural (postproceso)
(Fabricación)
Arquitectónico
Ejecución
Documentación

Deberíamos establecer condiciones de partida…
CARGAS DE NATURALEZA ESTÁTICA
CARGAS DE CORTA DURACIÓN
DEFORMACIONES PEQUEÑAS
LOS DESPLAZAMIENTOS RESULTANTES NO AFECTAN
A LA GEOMETRÍA DE LA ESTRUCTURA
COMPORTAMIENTO LINEAL ELÁSTICO
DE LOS MATERIALES DE ACUERDO CON LA LEY DE HOOKE
SE DESPRECIAN LOS FENÓMENOS QUE
AFECTAN Y VARÍAN LA RIGIDEZ.
MATERIALES HOMOGÉNEOS E ISÓTROPOS
…para establecer el modelo analítico

cual es el modelo analítico (estructural) óptimo?
DEFINICIÓN DE OBJETIVOS
DEFINICIÓN GEOMÉTRICA
Secciones
Materiales
Condiciones de vínculo
IDEALIZACIÓN MECÁNICA
Condiciones de contorno
Estimación de cargas
Hipótesis combinatorias
El modelo analítico habrá de ajustarse al problema
estructural a resolver
No calculamos estructuras, sino modelos matemáticos
que las idealizan como resultado de una determinada
discretización. Barras [matricial], elementos [M.E.F.]

si existen múltiples modelos analíticos…
DEFINICIÓN DE OBJETIVOS
DEFINICIÓN GEOMÉTRICA
Secciones
Materiales
Condiciones de vínculo
IDEALIZACIÓN MECÁNICA
Condiciones de contorno
Estimación de cargas
Hipótesis combinatorias
El modelo analítico habrá de ajustarse al problema
estructural a resolver
La elección usual de la discretización [1]
obedece a que las matrices de los elementos
son iguales en coordenadas locales para
todos y a que es la forma intuitiva de
descomponer en lo que consideramos como
elementos vigas
[1] [2] [3]

Computable Building Model
Además de datos genéricos como geometría,
secciones, tamaños,… existen datos críticos para el
análisis estructural, entre otros:
• Identificación de barras y numeración de nudos
• Consideración de los grados de libertad por nudo, barra, plano…
• Definición de Vínculos internos y externos
• Definición de coeficientes de pandeo para estructuras de acero
• Densidad del mallado para el análisis por elementos finitos
• EHE
• CTE DB SE
Estados Límite Últimos
Estados Límite de Servicio
• Análisis lineal, no lineal, …
• Estático, Dinámico, Sismo

día a día el modelo analítico es más capaz…
Se supone un comportamiento lineal dentro del
soporte, con deformación plana y rigidez infinita,
se plantea la compatibilidad de deformaciones
REVIT STRUCTURECYPE

…pero es “potencialmente” más peligroso…
IMPRESCINDIBLE
LECTURA ATENTA DE LA
MEMORIA DE CÁLCULO DEL
PROGRAMA DE ANÁLISIS
UTILIZADO
Manual de uso Revit Structure

Revit Structure vs Revit Architecture
System Families:
Ceilings
Curtain Systems
Curtain Wall Mullions
Detail Items
Floors
Fluids (a Revit MEP-specific family)
Model Text
Railings
Ramps
Roofs
Site (Pad)
Stairs
Structural Columns
Structural Foundations
Structural Framing
Structural Loads
Structural Rebar (Arm. Estructural)
Walls
Project/System Settings:
Area and Volume Calculations
Arrowheads
Color Fill Schemes
Detail Level
Dimensions
Drawing Sheets
Elevations
Filled Regions/Fill Patterns
Filters
Grids
Keynoting
Levels
Lines
Load Types
Match Lines
Materials
Model Text
Object Styles
Phases
>>
>>
Project Browser Organization
Project Units
Sections
Site Settings
Spot Dimensions
Snaps
Structural Settings
Sun and Shadow
Temporary Dimensions
Text
Viewports
View Tags
View Templates

Revit Architecture vs Structure
Revit Architecture
Standard Loadable Families
Annotations
Balusters
Casework
Columns
Curtain Panel by Pattern
Curtain Wall Panels
Detail Components
Doors
Electrical Components
Entourage
Furniture
Furniture System
Lighting Fixtures
Mass
Mechanical Components
Planting
Plumbing Components
Profiles
Site
Specialty Equipment
Structural
Sustainable Design
Titleblocks
Windows
Revit Structure
Standard Loadable Families
Annotations
Detail Components
Doors
Profiles
Site
Structural
Titleblocks
Windows
...no es un problema

x subscription
• Conditional Formatting in Schedule
• Element Section Area and Linear Weight in Schedules
• Span Direction Tool
• DWG Export enhancements (Index color and True
Color support)
• Beam Coping for steel beams framed into joined
beams and columns
• Text Formatting Shortcuts (Ctrl+B, Ctrl+I, and Ctrl+U)
• Beam System Tags
• Split Walls with Gap
• Keyboard Shortcut UI
• Find and Replace Text in Notes
• Convert between Line Types: Model, Detail, Symbolic
• Export to DWG with correct RGB colors
• Linked File Performance Enhancements
• New API for slope angle and elevation for x,y location
in given slab with choice of top and bottom
• Insulation Tool
• Beam Placement using 3D CAD Geometry
• Control beam length tolerance
• "A" and "W" User defined parameters to be available in
Schedule Field
• Countrification Content for China, Russia, and Italy
• Structure Extensions:
• Interference of Reinforcing Bars
• Bridge Design Modules
x extensiones
• Shared Parameters Converter
• Model Review
• Autodesk Revit DB Link
• Wall framing enhancements:
• New method to choose the location of the
studs (wall layers are exposed)
• Multi-selection of walls and openings
• Steel frame generator
• Reinforcement enhancements:
• Export and draw user-defined
reinforcement or designed reinforcement
in ASD
• Export and draw the formwork of element
recognized by REX in ASD
• Exposed required reinforcement on beam
and column extension
• Leverage new mounting part content with
beam, column, and wall extension
• Provide content mapping tools to
synchronize code dependent data shared
between RST, RSA,
• and ASD
• Generate rebar using shape codes

Revit Structure - Robot Analysis – CTE - ASD
Japón
Japón
Japón
EE.UU.
EE.UU.

x subscripción x extensiones

Autodesk Structural Detailing 2011
interesante aplicación, quizás con el mismo problema
Una correcta
localización y traducción del programa
es importante en
Revit Architecture
pero es cuestión
absolutamente crítica
para
Revit Structure

Revit Structure
¿estructuras grandes de perfil elevado?
Hormigón 4000psi ¿Unidades S.I.?
¿cálculos de análisis correctos?

Revit Structure
Error grave en la consideración de los grados de libertad

Revit Structure

Revit Structure. Geometría dominante

Revit Structure. Control de Tolerancias
Opción manual

Revit Structure. Lectura de geometría 3D

Revit Structure - Robot Analysis - CTE

Revit Structure. Acciones
…se está cerca de la introducción automática

Revit Structure. Robot Analysis – CTE - ASD

E.T.S.A.C. …antes de Revit
TRABAJO REALIZADO POR ALUMNOS
GRUPO 39- PE-I- AÑO 2001

M
d2d1
CLUB OBRERO RUSAKOV. MELNIKOV
Revit en la ETSAC …desde el curso 2009/2010…

CLUB OBRERO GORKIJ. MELNIKOV

Dudas:
• ¿Ventajas de modelar en RST y no en un programa de análisis estructural?
• La secuencia temporal:
Puesta a disposición del producto para luego localizarlo ¿es la correcta?
• ¿Sería posible un integración de Revit Architecture y Structure?
• ¿O sería más correcto generar esa integración entre RST y Robot?
• ¿Puede ser que se estén incorporando funciones de cálculo en RST?
Sensaciones
• El camino emprendido hacia el “Computable Building Model” no tiene retorno
• La plataforma de estudiantes de Autodesk es una gran apuesta.
• Parece necesario generar confiabilidad y estabilidad sobre la plataforma.
• La continua evolución de RST y Robot, creo que debería asentarse sobre:
• Normativa actualizada de forma constante.
• Detección de errores
• Actualización continua de productos con D.I.T.
• Soporte técnico especializado
• Formación continua
Revit Structure

Muchas gracias por vuestra atención

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