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Los errores más comunes al implementar BIM y cómo evitarlos

Los errores más comunes al implementar BIM y cómo evitarlos

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El Building Information Modeling (BIM) ha revolucionado la industria de la construcción al proporcionar una metodología colaborativa y eficiente para diseñar, construir y gestionar proyectos. Sin embargo, su adopción no está exenta de desafíos, y muchos profesionales enfrentan errores comunes que pueden afectar la efectividad de su implementación. En este artículo, exploraremos los siete errores más frecuentes al implementar BIM y ofreceremos consejos prácticos para evitarlos.

1. Falta de planificación y objetivos claros:

Uno de los errores más críticos es embarcarse en la implementación de BIM sin una planificación adecuada. Es fundamental establecer objetivos claros para el uso de BIM, identificar las necesidades específicas del proyecto y definir un plan detallado para su implementación. Una planificación bien estructurada ayudará a evitar retrasos y confusiones en el proceso de diseño y construcción.

Consejo: Realizar un análisis previo para entender las necesidades del equipo y definir los objetivos de la implementación. Establecer un cronograma realista y asignar responsabilidades claras a los miembros del equipo.

2. Resistencia al cambio y falta de capacitación:

La resistencia al cambio es otro obstáculo común en la adopción de BIM. Algunos profesionales pueden mostrar reticencia hacia las nuevas tecnologías o procesos colaborativos. Además, la falta de capacitación adecuada puede llevar a un uso ineficiente de las herramientas de BIM y, en última instancia, a resultados insatisfactorios.

Consejo: Fomentar una cultura de aprendizaje y capacitación continua. Proporcionar a todo el equipo la formación necesaria para comprender y utilizar eficazmente las herramientas de BIM.

3. No establecer protocolos de colaboración:

BIM se basa en la colaboración y el intercambio eficiente de información entre diferentes disciplinas y actores del proyecto. No establecer protocolos claros para la colaboración puede resultar en datos desactualizados, errores de diseño y problemas de coordinación.

Consejo: Definir protocolos de colaboración y comunicación para garantizar que todos los involucrados trabajen con una única fuente de verdad y estén alineados en los procesos de intercambio de información.

4. Ignorar la gestión de información:

BIM genera una gran cantidad de información, desde modelos 3D hasta datos de programación y costos. No gestionar adecuadamente esta información puede dificultar el acceso y la búsqueda de datos relevantes, lo que afecta la toma de decisiones informadas.

Consejo: Utilizar software de gestión de datos BIM o plataformas colaborativas para organizar y almacenar información de manera estructurada y accesible para todos los miembros del equipo.

5. Falta de coordinación entre disciplinas:

La falta de coordinación entre las diferentes disciplinas involucradas en el proyecto es otro error común. Sin una coordinación adecuada, pueden surgir interferencias y conflictos en el diseño, lo que puede resultar en costosos retrabajos y retrasos en la construcción.

Consejo: Implementar reuniones regulares de coordinación multidisciplinaria para identificar y resolver problemas de diseño de manera temprana y colaborativa.

6. No aprovechar al máximo las capacidades de BIM:

BIM va más allá de la simple creación de modelos 3D. No aprovechar al máximo sus capacidades, como la simulación, análisis y visualización, puede limitar los beneficios que se pueden obtener de esta metodología.

Consejo: Capacitar al equipo en el uso avanzado de herramientas BIM y promover su aplicación en la toma de decisiones y la optimización del diseño.

7. Falta de revisión y control de calidad:

No realizar revisiones periódicas y controles de calidad en el modelo BIM puede dar lugar a errores que se propagan en todo el proceso de construcción, generando costos adicionales y retrasos innecesarios.

Consejo: Establecer procesos de revisión y control de calidad para verificar la precisión y coherencia del modelo BIM en todas las etapas del proyecto.

La implementación de BIM representa un paso importante hacia la mejora de la productividad y la colaboración en la industria de la construcción. Sin embargo, es crucial reconocer y evitar los errores comunes mencionados anteriormente para garantizar una adopción exitosa y obtener todos los beneficios que esta metodología puede ofrecer. Con una planificación adecuada, capacitación, colaboración y gestión de información, los profesionales pueden superar estos desafíos y lograr proyectos más eficientes y rentables.

La inteligencia artificial en el diseño estructural.

La inteligencia artificial en el diseño estructural.

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La inteligencia artificial (IA) se está convirtiendo rápidamente en una herramienta valiosa para los arquitectos y diseñadores de la construcción. Desde el diseño hasta la construcción y la gestión de proyectos, la IA está revolucionando la forma en que se crea y se construye las edificaciones. En este artículo, exploramos los usos actuales de la inteligencia artificial en la arquitectura junto con ejemplos de programas y aplicaciones que se utilizan en el campo.

Diseño personalizado y optimizado

La IA se está utilizando cada vez más para ayudar a los arquitectos a crear diseños altamente personalizados y optimizados. Uno de los programas más utilizados para este propósito es GenerativeComponents, que utiliza técnicas de aprendizaje automático para generar diseños personalizados en función de los criterios establecidos por el arquitecto. Los arquitectos pueden definir criterios como la eficiencia energética o la estructura, y GenerativeComponents generará automáticamente opciones de diseño que cumplan con esos criterios.

Visualización en realidad virtual

Otra forma en que la IA está siendo utilizada en la arquitectura es para la visualización de diseños en realidad virtual. IrisVR es una aplicación que permite a los arquitectos visualizar sus diseños en realidad virtual y realizar cambios en tiempo real. La aplicación utiliza técnicas de aprendizaje automático para optimizar los modelos para la realidad virtual, lo que permite una experiencia más fluida y realista.

Automatización de tareas de modelado

El modelado de información de construcción (BIM) es una parte integral del proceso de diseño y construcción de edificios. Revit es uno de los software más populares para la creación de modelos BIM, y utiliza técnicas de inteligencia artificial para automatizar ciertas tareas, como la asignación de sistemas MEP (mecánicos, eléctricos y de plomería) y la generación de modelos 3D a partir de dibujos en 2D.

Optimización de diseños

Project Refinery es un programa que utiliza algoritmos de aprendizaje automático para optimizar los diseños de los edificios en función de una variedad de factores, como la eficiencia energética y los costos de construcción. Los arquitectos pueden definir diferentes objetivos de diseño y Project Refinery generará automáticamente varias opciones de diseño que cumplan con esos objetivos.

Gestión de proyectos

La IA también se utiliza para mejorar la gestión de los proyectos de construcción. Cognite es una plataforma que puede analizar grandes conjuntos de datos para identificar posibles problemas en el proceso de construcción y sugerir soluciones. También puede utilizarse para el seguimiento de la construcción en tiempo real y la generación de informes automatizados.

En resumen, la inteligencia artificial está transformando la forma en que se diseña, construye y gestiona. Desde el diseño personalizado y optimizado hasta la automatización de tareas de modelado y la gestión de proyectos, la IA está permitiendo a los arquitectos y diseñadores ser más eficientes y creativos en su trabajo. A medida que se desarrollan nuevas tecnologías y aplicaciones, es probable que la IA desempeñe un papel aún mayor.

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¿Qué significa BIM para los ingenieros de detalle y fabricantes de acero?

¿Qué significa BIM para los ingenieros de detalle y fabricantes de acero?

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La idea clave de BIM (Building Information Modeling) es tener toda la información relacionada con una instalación organizada en un modelo independiente de la aplicación. Idealmente, este modelo se inicia en la fase de concepción y se amplía durante cada fase de construcción y explotación de la instalación.

Aunque BIM se centra en un modelo 3D, no se limita a la geometría. Otras posibilidades son costes, información de mantenimiento, fabricantes, materiales, nombres, fechas y horas, números de posición y montaje, fases, revisiones, etc.

¿Por qué es tan importante el BIM?

La gestión de la información es clave para completar un proyecto a tiempo y dentro del presupuesto. Sin embargo, es la información la que plantea un problema recurrente en el sector de la construcción. A lo largo de todas las fases de un proyecto, diferentes herramientas y equipos generan una amplia variedad de tipos de documentos diferentes, y en cada fase los datos se reelaboran manualmente para adaptarlos a la tarea en cuestión. Los retos incluyen formatos de archivo incompatibles, conversiones 2D/3D, problemas de comunicación, transparencia limitada y mucho más. El resultado son más errores e ineficiencias que, en última instancia, aumentan los costes y provocan retrasos.

En lugar de mover y modificar los datos a lo largo del proceso, la metodología BIM propone que todos los equipos trabajen con los mismos datos de principio a fin, independientemente del software BIM que se utilice. Esto no sólo facilita la comunicación y la colaboración, sino que permite que la información fluya entre las distintas herramientas utilizadas por el sector de la construcción.

¿Cuáles son las principales ventajas de BIM?

Aunque el esfuerzo inicial para crear un modelo BIM puede ser un poco mayor, hay beneficios en cada fase de un proyecto de construcción. Incluso en la fase de concepción y diseño, el aspecto 3D puede ayudar a la visualización y la comunicación con el cliente. Las diferentes variaciones pueden explorarse de forma más eficiente, e incluso en esta fase temprana el cliente tendrá una mayor comprensión de cuál será el resultado final.

Esta mejor comprensión también contribuirá a una mejor toma de decisiones desde el principio, lo que ayuda a que el proyecto avance sin problemas.

El modelo resultante es una excelente herramienta de comunicación entre áreas ya sean internas o para contratistas externos. Además de la reutilización de datos y la comprobación visual, el modelo BIM puede utilizarse para la detección de colisiones en fases tempranas cuando se combinan datos de distintas aplicaciones.

El modelo de datos enriquecidos es también una base excelente para mejorar la estimación de costes para la fijación de precios, la licitación o la planificación.

La comunicación basada en modelos mejora la colaboración y da lugar a menos fricciones y errores. Como algunos tipos de errores se evitan y otros se detectan antes, se necesitarán menos cambios y revisiones. Se puede acceder al mismo modelo BIM 3D sobre el terreno -mediante tableta o computadora portátil-, lo que elimina todas las dudas en caso de que surja algún problema.

Todo ello se traduce en mejores estimaciones de plazos y costos, una finalización más rápida del proyecto, entregas más rápidas y mejores relaciones comerciales.

¿Qué significa BIM para los ingenieros de detalle de acero?

En la actualidad, el BIM se está convirtiendo cada vez más en un requisito para muchos trabajos. No sólo las empresas se están dando cuenta de sus ventajas, sino que algunos gobiernos han impuesto el uso de BIM en proyectos públicos para acelerar su adopción. Es aconsejable planificar en consecuencia para seguir siendo competitivos en el futuro. Incorporarse antes le ayudará a conseguir más trabajos y a terminarlos de forma más eficiente.

Los modeladores estructurales que aún trabajen en 2D o utilicen una aplicación de modelado 3D generalizada (sin información BIM) tendrán una curva de aprendizaje más pronunciada porque cambiar a una solución de detallado de acero en 3D es un requisito, pero también son los que más tienen que ganar. Una aplicación especializada de detallado de acero puede ahorrar mucho tiempo y dinero con respecto a los métodos manuales.

Para los modeladores que ya utilizan software especializado de detallado de acero en 3D, cambiar a una mentalidad BIM no será difícil. La mayoría de los programas modernos de detallado de acero en 3D ya disponen de todos los datos BIM necesarios en un formato de archivo propio, y deberían admitir la importación/exportación IFC para que el trabajo del detallista pueda integrarse con el resto de los datos. También existen herramientas gratuitas que ayudan a combinar, visualizar, comprobar y gestionar los modelos BIM.

Podrá utilizar datos BIM de Revit Structure y de la mayoría de los programas de análisis estructural y, una vez detallado, el modelo servirá para detectar colisiones con objetos de HVAC, tuberías y mecánica, entre otros.

El LOD del detallado del acero

Cuando te inicies en el BIM oirás hablar del LOD (Level Of Development). LOD describe la cantidad de información de un modelo BIM. Va del LOD100 al LOD500.

Los modeladores de acero trabajan casi al nivel final de desarrollo: LOD 400. Esto significa que el modelo de acero estructural está completamente especificado hasta los tornillos y tuercas, y está listo para la fabricación y la construcción. Es sólo una cuestión de terminología: los detallistas llevan mucho tiempo documentando a este nivel. Ahora este trabajo se define y almacena como LOD400 dentro del modelo BIM. El siguiente nivel, LOD500, se utiliza durante y después de la construcción, y especifica datos sobre el estado del proyecto una vez construido.

Tomografía de Pulso Ultrasónico en Concreto

Tomografía de Pulso Ultrasónico en Concreto

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El Ultrasonic Pulse Echo (UPE) es un método de ensayo no destructivo (END) para escanear objetivos sub-superficiales en elementos de hormigón. Los métodos UPE utilizan ondas de tensión acústica para estudiar las propiedades de las capas sub-superficiales y localizar defectos mediante la identificación de cualquier anomalía de impedancia acústica diferente a la del concreto. El método de ensayo se desarrolló para abordar las limitaciones prácticas del ensayo general de velocidad de pulsos ultrasónicos, como la necesidad de acceder a ambos lados del elemento de hormigón.

¿Cómo funciona el UPE?

Como ya hemos dicho, el UPE utiliza ondas de tensión. El concepto principal del ensayo es medir el tiempo de tránsito de la onda ultrasónica en el hormigón. Un instrumento UPE moderno consiste en un conjunto de transductores piezoeléctricos capaces de excitar la superficie del hormigón mediante impulsos de corta duración y gran amplitud de voltaje y alta corriente. A medida que el pulso se propaga dentro del concreto, se refleja y refracta en la interfaz de huecos u otros objetivos internos. Cualquier anomalía en la impedancia acústica conduce el impulso emitido y las ondas de tensión reflejadas se monitorizan en el transductor receptor. Las señales se analizan para calcular el tiempo de viaje de la onda.

Aplicaciones de los métodos UPE

Los métodos de eco de pulso ultrasónico se utilizan ampliamente en la inspección y prueba de hormigón. La siguiente sección describe las principales aplicaciones y casos de uso:

1. Estimar el espesor de los elementos de concreto

Los ingenieros utilizan ampliamente el eco de pulso ultrasónico para evaluar el espesor de los elementos de hormigón. Esto es especialmente importante en elementos de hormigón con acceso unilateral (acceso lateral único), como:

Revestimientos de túneles: la medición del espesor es fundamental en el proceso de control de calidad para revestimientos de túneles. También es un parámetro importante para fines de evaluación estructural.

Alcantarillas troncales: En las alcantarillas troncales, UPE puede ayudar a los ingenieros a estimar el grosor del revestimiento existente. Esto se vuelve extremadamente desafiante porque los métodos intrusivos que involucran trabajo en caliente con perforación de núcleo no son una solución segura ni rentable. Además, siempre existe el riesgo de perforación en secciones poco profundas con alta presión hidrostática.

Depósitos de cemento: Las pruebas en tanques de cemento utilizados en procesos químicos industriales suelen ser un reto. Los responsables del mantenimiento de estas instalaciones suelen tener períodos de inactividad muy cortos, y no siempre es posible acceder al interior del tanque. UPE permite medir el espesor y evaluar la calidad desde la cara exterior.

2. Defectos de inyección en conductos de tendones

Junto con el radar de penetración en el suelo (GPR) y el eco de impacto, el UPE puede proporcionar información crítica sobre vacíos y defectos que puedan haberse producido durante el proceso de inyección de los conductos de los tendones en elementos de concreto postensado.

3. Localización de defectos sub-superficiales

La tomografía UPE puede utilizarse para evaluar ciertos defectos en elementos de hormigón. UPE puede localizar los siguientes defectos:

Delaminación: Los métodos UPE pueden utilizarse para evaluar la ubicación y el alcance de la delaminación en tableros de puentes de concreto, losas de estacionamientos y tanques de concreto.

Panales: UPE es una gran herramienta en el Control de Calidad y Garantía de Calidad de nuevas construcciones. El UPE puede utilizarse para localizar panales en el concreto.

4. Control y garantía de calidad

El UPE puede utilizarse como método directo para evaluar la calidad general del concreto. A través de la medición de la velocidad del pulso, los ingenieros pueden evaluar la calidad de los materiales de concreto después de la construcción.

5. Evaluación del hormigón reforzado con fibras

Mientras que el GPR tiene ciertas limitaciones prácticas en la evaluación de elementos de concreto reforzado con fibra, los métodos UPE proporcionan una alternativa fiable en la medición del espesor y el control de calidad de los elementos. Esto los convierte en una alternativa interesante en la inspección y ensayo de revestimientos de hormigón en túneles.

¿Por qué utilizar la metodología BIM en el modelado estructural?

¿Por qué utilizar la metodología BIM en el modelado estructural?

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La metodología BIM (Building Information Modeling) se ha convertido en una herramienta esencial para el modelado estructural en la industria de la construcción. Algunas de las razones por las cuales se utiliza la herramienta de BIM son las siguientes:

Mejora la eficiencia y precisión: Permite a los modeladores y constructores crear modelos tridimensionales que contienen información detallada y precisa sobre el proyecto de construcción. Esto reduce la necesidad de documentación en papel y aumenta la eficiencia en el diseño, planificación y construcción.

Facilita la colaboración: Da la oportunidad a los miembros del equipo trabajar juntos en el mismo modelo, lo que facilita la colaboración y la comunicación. Esto significa que los diseñadores, ingenieros y constructores pueden trabajar juntos en el mismo modelo y reducir errores y malentendidos.

Previsualizaciones en detalle del modelo: Los modelos que se generan a partir de una aplicación BIM están situados en coordenadas y permiten visualizar el diseño en cualquier etapa del proceso.

Reduce el tiempo de construcción: Permite detectar errores y conflictos antes de la construcción, lo que reduce el tiempo y los costos asociados con la solución de problemas durante la construcción.

Sincronización entre el diseño y la planificación: La metodología nos permite vincular una escala temporal a todos los elementos del modelo, que proporciona una visión clara de cómo se deberá construir el edificio o la infraestructura y reduce posibles problemas de incompatibilidades. Proporciona además beneficios adicionales en tareas concretas de la construcción como el andamiaje, acopios, etc.

Las metodologías actuales, basadas en modelos BIM, proporcionan la capacidad de analizar información compleja. Esto ayuda a optimizar el diseño y ayudar a las personas, empresas y ciudades a cumplir sus objetivos.

Por estas razones y más razones BIM es la metodología actual más utilizada en la industria de la construcción.

8 Beneficios de BIM en la construcción

8 Beneficios de BIM en la construcción

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Actualmente aun existe mucha confusión sobre BIM y cómo puede ayudar a los contratistas. Una idea errónea común es que BIM es simplemente una tecnología, o que solo se refiere al diseño 3D. BIM es en realidad un proceso para crear y administrar toda la información sobre un proyecto, que conduce a una salida conocida como Modelo de información de construcción, que contiene descripciones digitales para cada aspecto del proyecto físico.

1. Mayor colaboración y comunicación:

Los modelos BIM digitales permiten compartir, colaborar y crear versiones que los planos de dibujo en papel no permiten. Con herramientas basadas en la nube la colaboración BIM puede darse en todas las disciplinas dentro del proyecto. Permitiendo a los equipos compartir modelos de proyectos y coordinar la planificación.

El acceso a la nube también permite a los equipos de proyecto llevar la oficina al campo. Con aplicaciones y herramientas BIM , los equipos pueden revisar modelos en el sitio y en sus dispositivos móviles, asegurando que tengan acceso a información actualizada del proyecto en todo momento.

2. Visualización del proyecto en pre-construcción:

Al usar BIM, puede planificar y visualizar todo el proyecto durante la pre-construcción. Las simulaciones de uso del espacio y las visualizaciones en 3D permiten a los clientes experimentar cómo se verá el espacio, ofreciendo la posibilidad de realizar cambios antes de comenzar la construcción. Tener una mejor visión general desde el principio minimiza los costosos y largos cambios posteriores.

3. Detección de cruces:

BIM le permite detectar cualquier conflicto MEP, interno o externo antes de que comience la construcción.
Al evitar enfrentamientos, reduce la cantidad de retrabajo necesario en un trabajo determinado. Puede evitar cambios de última hora y problemas imprevistos al permitir una fácil revisión y comentarios en múltiples disciplinas.

4. Estimación de costes basada en los modelos:

Permite una estimación de costes de construcción más efectiva , la cual se ha llevado a través del modelo de estimación de costes de la metodología BIM 5D.

5. Programación y secuenciación mejorada:

BIM permite que el diseño y la documentación se realicen al mismo tiempo, y que la documentación se cambie fácilmente para adaptarse a la nueva información, como las condiciones del sitio. Los horarios pueden planificarse con mayor precisión y comunicarse exactamente.

6. Mayor productividad en la prefabricación:

Los datos BIM se pueden utilizar para generar instantáneamente dibujos de producción o bases de datos para fines de fabricación, lo que permite un mayor uso de la tecnología de prefabricación y construcción modular . Al diseñar, detallar y construir fuera del sitio en un entorno controlado, puede disminuir el desperdicio, aumentar la eficiencia y reducir los costos de mano de obra y materiales.

7. Aumento de la seguridad:

BIM puede ayudar a mejorar la seguridad de la construcción al identificar los peligros antes de que se conviertan en problemas, y evitar riesgos físicos al visualizar y planificar la logística del sitio con anticipación. El análisis visual de riesgos y las evaluaciones de seguridad pueden ayudar a garantizar la seguridad en el transcurso de la ejecución del proyecto.

8. Mejor gestión durante la vida de instalaciones y edificios:

La información en un modelo también permite la operación del edificio después de que finaliza la construcción. Un registro digital preciso y continuo de la información del edificio es valioso para la administración de las instalaciones durante todo el ciclo de vida del edificio. Los datos pueden enviarse al software de mantenimiento para su uso posterior a la ocupación.

El uso actual de la metodología BIM en la construcción

El uso actual de la metodología BIM en la construcción

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La metodología BIM (Building Information Modeling) se ha convertido en una herramienta fundamental en la construcción actual debido a sus numerosas aplicaciones y beneficios. BIM es un proceso de planificación, diseño, construcción y gestión de edificios que se basa en el uso de modelos digitales. Estos modelos contienen información detallada sobre los diferentes elementos de un edificio, como la estructura, el sistema eléctrico, el sistema de fontanería y más.

La utilización de BIM permite planificar y diseñar un edificio de manera más precisa y eficiente, ya que permite visualizar todos los elementos del proyecto en un mismo modelo y detectar posibles problemas de forma temprana. Además, BIM permite colaborar en tiempo real con todas las disciplinas que participan en el proyecto, lo que reduce los errores y los retrasos en la construcción.

La información contenida en el modelo BIM también es útil durante la construcción del proyecto, ya que permite planificar mejor las tareas y los recursos necesarios, así como detectar posibles problemas en el proceso. Una vez finalizada la construcción, la metodología se puede utilizar para la gestión del edificio, permitiendo planificar mejor la mantenimiento y las futuras remodelaciones.

La implementación de BIM también tiene un impacto positivo en el medio ambiente, ya que permite planificar proyectos de manera más sostenible y reducir el impacto ambiental de la construcción.

Sin embargo, BIM requiere una gran cantidad de datos y un alto grado de precisión, ya que es una herramienta compleja que requiere un alto nivel de especialización. La implementación de la metodología en un proyecto también requiere el uso de tecnología puntera y amplia formación.

A pesar de estos desafíos, el uso de BIM en la construcción se está convirtiendo cada vez más popular, ya que ofrece un gran número de beneficios que mejoran el desarrollo de los proyectos estructurales. Para concluir, BIM es una metodología cada vez más importante en el sector de la construcción, permitiendo una planificación más precisa, una colaboración más eficiente, una mejor gestión y una mayor sostenibilidad en los proyectos de construcción.

INFLUENCIA DE LAS DEFORMACIONES A LARGO PLAZO EN TRABES DE CONCRETO REFORZADO

INFLUENCIA DE LAS DEFORMACIONES A LARGO PLAZO EN TRABES DE CONCRETO REFORZADO

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Todos los elementos estructurales experimentan deformaciones al recibir cargas; por ejemplo: las columnas se acortan ante cargas de compresión, las vigas se flechan ante cargas de flexión y los puntales se acortan o alargan ante fuerzas axiales. La cantidad de deformación que sufre un elemento estructural debe estar limitada a un valor tolerable, pues aunque una deformación excesiva no implique colapso, puede ocasionar problemas en la operación de una estructura.

 

En el caso aplicable a las trabes de concreto reforzado,  las deformaciones deben ser revisadas con mayor cuidado, debido a que el concreto reforzado experimenta un efecto físico conocido como “flujo plástico”. Dicho efecto (ver figura 1), consiste básicamente en que al recibir una carga en el tiempo cero el elemento se deforma un valor inicial; después, si la carga permanece aplicada constante, la trabe seguirá deformándose aún más con el paso del tiempo.

 

 

Figura 1. Flujo plástico típico en elementos de concreto reforzado.

 

Para ejemplificar lo anterior, tomemos el caso más simple de elemento estructural: una viga simplemente apoyada con carga lineal uniforme (ver figura 2).

 

Figura 2. Deformación elástica de viga simplemente apoyada con carga uniforme.

 

Al aplicarse la carga sobre el elemento, éste experimenta una deformación inmediata (conocida también como deformación elástica). De la mecánica de materiales sabemos el valor alcanzado por dicha deformación (Ecuación 1). Ahora bien, ¿cuánto más se deformando la trabe con el paso del tiempo? La mayoría de los códigos de diseño de concreto reforzado dan solución a este punto incrementando la deformación elástica por un coeficiente de largo plazo:

 

Deformación final= (Deformación elástica) (Factor de largo plazo)

 

Como la deformación a largo plazo en la mayoría de los casos es mucho mayor que la deformación elástica (figura 1), encontramos que este coeficiente de largo plazo alcanza valores de entre 2 y 3; es decir,  que la deformación por flujo plástico puede llegar a ser del orden de 2 veces la deformación elástica.

En trabes de concreto reforzado la deformación final depende mucho de la deformación elástica; la cual, está directamente influenciada por la rigidez a flexión “EI” (ecuación 1). La inercia (I) y el módulo de elasticidad (E) dependen de factores tales como: calidad de los materiales, cuantía del refuerzo longitudinal de la viga y geometría del elemento. Es importante tomar en cuenta que la inercia debe tomarse con un valor reducido por efectos de agrietamiento, presentes en elementos de concreto reforzado a flexión (figura 3).

 

 

Figura 3. Agrietamiento de trabe de concreto reforzado ante cargas de flexión.

 

En conclusión: controlar las deformaciones de elementos de concreto reforzado en una forma satisfactoria, implica la revisión detallada de las deformaciones elásticas más los efectos de largo plazo; sí solo se revisan las deformaciones elásticas se estará incurriendo en un nivel inapropiado de control. Importante es además calcular las deformaciones elásticas tomando en cuenta las condiciones de rigidez a flexión apropiadas para cada caso en específico.

 

 

Dr. José María Solano
Gerencia de Ingeniería Estructural
Loes Ingenieros, S.C.

SOLDADURA

SOLDADURA

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 PROCESO DE SOLDADURA Y DISCONTINUIDADES RELACIONADAS
Proceso de soldadura Aplicación típica Tipo de discontinuidad Comentarios

FCAW

 Soldadura en tubería Soldadura en placa Falta de fusión, penetración incompleta, porosidad, escoria, grietas, socavación. La porosidad se puede producir cuando se inyecta gas de protección fuera del charco de soldadura fundida o cuando se contamina el alambre de soldadura (por lo general por el óxido o aceite excesivo, polvo y otros contaminantes que recoge el alambre durante su recorrido).
La socavación sucede cuando hay una mezcla de argón y co2, y existe una falta de precisión del mezclador que puede conducir a un a mezcla rica en argón, lo induce a la socavación. Es decir, las mezclas ricas en Argón y que su flujo no es controlado adecuadamente, producen problemas de socavación.

GMAW

 Soldadura en tubería Soldadura en placa Falta de fusión, penetración incompleta, porosidad, grietas, socavación. La falta de fusión y penetración incompleta  se debe a la insuficiencia de corriente / voltaje.
Soldaduras automatizadas de tuberías requieren parámetros muy estrechos.
Soldaduras austenticas son propensas a la porosidad debido a las variables de gases de protección.
Una mezcla rica en argón con co2 puede causar penetración incompleta y socavación.

GTAW

 Soldadura en tubería Soldadura en placa Falta de fusión, penetración incompleta, porosidad, grietas, socavación. La porosidad es posible debido a la turbulencia del gas de protección, debida a un flujo inestable.
Las Inclusiones de tungsteno son causadas ​​cuando el electrodo de tungsteno toca el charco de soldadura.

SAW

 Soldadura a tope Falta de fusión, penetración incompleta, porosidad, escoria, grietas, socavación. La escoria y la falta de fusión son discontinuidades primarias.
Grietas por contacciones, debiadas cordones de soldadura con a una relación ancho / profundidad muy alta.
Porosidad y fisuración en frío debidas a un mal manejo y almcenaje del fundente, el cual absorbe humedad del ambiente.

SMAW

 Soldadura en tubería Soldadura en placa Falta de fusión, penetración incompleta, porosidad, escoria, grietas, socavación. Las grietas serán inducidas por los esfuerzos de contracción  (fisuración retardada) y por  el hidrógeno atrapado.
La porosidad es a causa de un mal procesó de soldadura. La reparación de una soldadura en campo puede provocar un agrietamiento.

 

 DISCONTINUIDADES TÍPICAS   EN SOLDADURA
Falta de fusión  en la pared lateral Falta de fusión entre cordones Penetración incompleta
     
Porosidad Escoria incrustada Grietas
     

 

*La información esta basada en soldadura aplicadas en aceros al carbon.
*Para aplicaciones más especializadas se recomienda la realización de ensayos en laboratorio.

Realizado:
Ing. José Antonio Islas Castañeda
Ing. Manuel López Godoy
CWI 12082141

DEPARTAMENTO DE INSPECCIÓN
LOES INGENIEROS S.C.

www.loes.com.mx

 

Bibliografía: The NDT Technician edición Octubre 2013 (The American Society for Nondestructive Testing)
Welding Inspection Technology, AWS, 5th Edition, 2008.

EL SISMO DEL 19 DE SEPTIEMBRE DEL 2017

EL SISMO DEL 19 DE SEPTIEMBRE DEL 2017

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Para mucho entendidos en el área de ingeniería sísmica, el sismo del pasado 19 de septiembre de 2017 fue una copia “pobre” de lo acaecido el 19 de septiembre de 1985; desde el punto de vista de ingeniería sísmica, la explicación para tal afirmación se fundamente en hechos contundentes:

 

  1. Aceleraciones que sufrió el terreno. Para 1985 se alcanzaron registros de aceleración de cerca de los 1.8 m/cm2 (figura 1), mientras que en 2017 se tienen registros de aceleraciones máximas de 1.5 m/cm2 (figura 2).

 

Figura 1. Estación Ciudad Universitaria, sismo del 19 de septiembre de 1985.

Figura 2. Estación UAM Xochimilco, sismo del 19 de septiembre de 2017.

 

  1. La ubicación. El primer registro (figura 1) corresponde a la estación SCT de Ciudad Universitaria(1) y el segundo a la estación Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Xochimilco(2) (figura 2), ambos al sur de la Ciudad de México como ubicaciones geográficas muy próximas entre sí. Como dato curioso, las actuales Normas Técnicas Complementarias para diseño por sismo del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal 2004,  tienen amparado que los espectros de diseño sísmico cubran espectros de aceleración del terreno con picos de hasta 4.5 m/s2.

 

Surgen varias interrogantes:

  • ¿Por qué si las aceleraciones fueron menores hubo tantas afectaciones?
  • ¿Es acaso el Reglamento de diseño por Sismo de la Ciudad de México es escaso para las ocurrencias sísmicas?

 

La respuesta según los especialistas (1) es clara y contundente:

“Es necesario ser más estrictos en cuestión de supervisión en la ejecución de obra; los Reglamentos nacionales de diseño por sismo están entre los mejores del mundo, aunque nada se puede contra la omisión”.

Como conclusión: Apelar a la ética moral del constructor, a la búsqueda de trabajo unificado supervisión-constructor y a la especialización del ejecutor,  para garantizar que el usuario será el beneficiado del trabajo unificado de todas las partes involucradas.

 

Referencias:

(1) Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Xochimilco, 2017. Consultado en: http://www.uam.mx/unidad_xochimilco.html .

(2) Universidad Nacional Autónoma de México. Gaceta Oficial de Instituto de Ingeniería, 2017. Consultado en: http://www.gaceta.unam.mx/20171005/falta-control-de-calidad-en-ingenieria-sismica/.

 

Dr. José María Solano
Gerente de Departamento de
Ingeniería Estructural
Loes Ingenieros, S.C.

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