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BIM – Exportar tableros de puentes a IFC

julio 5, 2022
Un requisito BIM

Para satisfacer una necesidad específica de la empresa Ofep S.A, en el contexto de la entrega urgente de varios proyectos de puentes, fue necesario desarrollar una forma de generar modelos IFC 3D de los puentes en cuestión, así como, calcular en detalle el volumen de cada tipo de material.

El software utilizado para el cálculo estructural fue CSiBridge, y el reto consistía en generar la información 3D del proyecto en formato IFC, preferiblemente utilizando los datos de cada proyecto en CSiBridge.

 

El desafío técnico

Para abordar este problema hubo que superar varios retos:

  1. Encontrar una forma rápida de transferir los datos relevantes de CSiBridge.
  2. Recrear computacionalmente las curvas que definen el trazado de la carretera que sirve de base para la implantación del puente.
  3. Generar objetos 3D parametrizados según el trazado de la carretera, los vanos, los tramos y la información de las secciones de cada tipo de material para el tablero del puente.
  4. Generar un archivo IFC con esta información.

Naturalmente, estos retos no son fáciles de resolver en un corto periodo de tiempo, pero dada nuestra experiencia y capacidad técnica, un periodo de dos semanas parecía razonable para el desarrollo. Al final, acabamos tardando aproximadamente tres semanas, pero el proyecto se completó con éxito.

 

La solución de input desarrollada

La solución fue crear un sistema de entrada muy sencillo y, sobre todo, independiente de cualquier otro programa. La idea era que se pudiera recrear fácilmente este modelo por sí mismo, sin necesidad de CSiBridge, pero también que fuera relativamente fácil generar los mismos datos utilizando CSiBridge.

A continuación, se definió que los datos se crearan en Excel en dos hojas. Tenga en cuenta que estas tablas en las hojas no necesitan estar en ningún lugar específico. Pueden estar en cualquier lugar, siempre que los títulos de las tablas sean los esperados.

 

Hoja 1 – El trazado de puentes y vanos 

 

En esta hoja hay varias tablas y variables que pueden copiarse y pegarse directamente desde CSiBridge, o definirse manualmente:

 

Estación Inicial – coordenadas de puntos donde comienza el trazado del puente.

 

Pendiente Inicial % Pendiente inicial del trazado altimétricoo.

 

Pendiente lateral (opcional, no es necesario establecerlo) – tabla con puntos para establecer la pendiente lateral de la sección del tablero..

 

 

Datos del trazado horizontal – tabla con las definiciones de los puntos notables en la definición del trazado planimétrico, así como la tipología de la curva entre puntos. Se adoptó un conjunto de designaciones tipificadas en CSiBridge.

 

Datos del trazado vertical – tabla con las definiciones de los puntos notables en la definición del trazado altimétrico, así como la tipología de la curva entre puntos. Se adoptó un conjunto de designaciones tipificadas en CSiBridge.

 

Vanos del objeto de puente – tabla con las definiciones de las secciones en cada vano.

 

Longitudes de los vanos del objeto de puente – tabla con las definiciones de los km y los desarrollos de cada vano..

 

Esviajes del objeto puente (opcional, no es necesario definirlo) – tabla con las definiciones de los ángulos de las secciones en los apoyos cuando no son perpendiculares al trazado.

 

 

Hoja 2 – Secciones de Tablero 

 

En esta hoja simplemente se define una tabla para cada sección típica del tablero. Las secciones se definen aquí con la filosofía de CSiBridge, donde se define una coordenada de referencia en el plano XY de la sección que es el punto de inserción en la línea de trazado, y luego simplemente se crea una lista de puntos secuenciales que representan polígonos, añadiendo una información cada vez que un nuevo punto corresponde a un nuevo polígono y a un nuevo material.

 

Sección de Tablero – tabla con la definición geométrica de la sección.

 

El funcionamiento de la aplicación desarrollada

La aplicación se ha desarrollado para funcionar en una plataforma Windows y utiliza varias tecnologías propias de CSI España para la visualización y la interacción con Excel. Todas estas tecnologías fueron creadas desde cero por CSI España, con un fuerte énfasis en los motores CAD y la visualización 3D. 

 

La aplicación sólo funciona en tres pasos:

 

Paso 1  El usuario "copia" en la hoja de entrada 1 y pulsa el botón "Pegar datos de Excel".

En este paso, se crea una vista planimétrica del trazado del puente, que puede utilizarse como un mini explorador CAD..

 

Paso 2 – El usuario "copia" en la hoja de entrada 2 y vuelve a pulsar el botón "Pegar datos de Excel".

En este paso se crea una vista volumétrica en 3D del tablero del puente para poder visualizar y manipular la perspectiva.

 

Hay que tener en cuenta que se pueden generar secciones de cualquier tipo y visualizarlas en la interfaz de la aplicación:

 

Paso 3 – El usuario pulsa el botón "Exportar IFC" y se generan tres archivos:

  1. El archivo IFC del tablero, que puede superponerse con otra información IFC generada por CSiBridge a partir de otras partes del modelo del puente. A continuación, la visualización de esta superposición en el software BIMVision.

 

2. Un modelo DXF en 3D del tablero para facilitar la verificación de las coordenadas. Visto aquí en la aplicación LusoCAD.

 

3. Un archivo de texto con el informe de volumetría de los materiales. A continuación, un ejemplo:

C30/37 Volume = 660.082252222568 L^3
S355 Volume = 26.1855739142092 L^3
S450 Volume = 4.61199010549702 L^3

 

Conclusiones y comentarios del cliente

Nos parece importante compartir con la comunidad de ingenieros que quienes se dedican al software científico para estructuras pueden generar soluciones que a primera vista parecen muy difíciles desde el punto de vista técnico y de tiempo. Es importante que haya más diálogo entre los proyectistas y las empresas que proporcionan el software.  Nos gustan los retos técnicos y científicos...

 

El testimonio del cliente es inequívoco:

"Gracias al desarrollo de software realizado por CSI España, fue posible entregar los modelos finales para el proyecto, con las especificaciones necesarias, lo que de otro modo habría sido totalmente imposible."

Ing. Ferran Valdes - Ofep S.A

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