Proyectos Estructurales con Autodesk

El Ribbon es uno de los componentes más importantes en nuestra interfaz de usuario. Por eso es oportuno estudiarlo por separado. Veamos como sacar el máximo provecho a esta función de Revit.

Podemos diferenciar tres áreas importantes en nuestra interfaz de usuario, aparte del Ribbon claro:

1. Área de dibujo
2. Paleta de propiedades
3. Explorador de proyecto

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Repasa esta clase para entender mejor cuales son los pasos que debes seguir para completar el modelaje de tu edificio. Claro, algunos pasos pueden realizarse antes o después, pero por lo general te recomiendo utilizar el orden que te expongo en las diapositivas.

Las platillas de trabajo te permiten cargar en el proyecto configuraciones propias para el tipo de dibujo que estés realizando. Como es de imaginarse, cuando dibujamos algo tan especifico como la estructura del edificio, debemos hacer algunas configuraciones al programa, así como cargar ciertos tipos de elementos estructurales. Pues bien, usan los plantillas este trabajo se facilita mucho.

Te recomiendo que crees tu propia plantilla, cargando en ellas los elementos que en tu región se utilizan más.

Dependiendo de los cálculos que hagamos en nuestro diseñó estructural necesitaremos cargar varios tipos de perfiles dependiendo de cual sea el caso. En esta clase veremos como cargar estos perfiles. Las carpetas de contenido que veremos en esta clase se instalan junto con el programa. Pero, si en tu caso seleccionaste no descargar el contenido o hubo un problema de conexión durante la instalación, puedes ver la clase "Instalar Bibliotecas de contenido" donde explico como instalar estas bibliotecas.

Las rejillas y los niveles son, por decirlo así, el esqueleto de nuestro modelo. Facilitan mucho la colocación de todos los demás elementos y permiten que nuestro dibujo sea más exacto. Por eso, es uno de los primeros pasos a dar en cualquier proyecto y resulta importante que le dediquemos un clase para saber como sacarle el máximo provecho.

El primer elemento sobre el que vamos a trabajar son la columnas. No hace falta explicar que son una parte fundamental de un sistema estructural. Pero esta no es la única razón por la que las estudiamos primero. También en una buena práctica colocar las columnas antes de las vigas porque en ciertos casos permiten que la colocación de estas últimas sea más intuitiva.

Veremos de cerca esta herramienta. Pero mientras ves la clase, te invito a que prestes atención a como el programa identifica la naturaleza de la viga, dependiendo de sus tipos de apoyo. Como nuestro objetivo es hacer un modelaje de una estructura que luego será calculada, estos detalles son importantes tenerlos en cuenta.

Realmente esta herramienta es una extensión de la herramienta de colocación de vigas. Pero esta dirigida al caso en que estás vigas se repiten en un mismo plano, como suele ocurrir en el caso de los entrepisos de los edificios sean estos de concreto, acero o mixtos.

Algo importante: lo que por lo general da más problemas al momento de colocar un sistema de vigas o correas es la ubicación del plano de trabajo. Por eso si dominas bien como utilizar los planos de trabajo, todo los demás es repetitivo.

Estos los elementos horizontales encargados de transmitir la carga al resto del sistema estructural. Es por lo general en los pisos donde aplicaremos las cargas. Pero por ahora vamos a concentrarnos en como colocarlos.

Para el caso de los edificios de acero, cuando se necesita minimizar el movimiento de la estructura o aumentar su resistencia en determinada dirección suelen utilizarse rigidizadores transversales. Estos últimos no son más que elementos lineales que sueles colocarse en los nodos de determinados pórticos. De lo anterior entendemos que podríamos creas estos rigidizadores como simple columnas inclinadas. Pero, Revit nos facilita el trabajo con herramienta específica para este fin. Veamos.

En el caso de las estructuras de acero, cuando es necesario librar grandes distancias en los pórticos una práctica común es la utilización de cerchar o entramados de perfiles más livianos que los que se utilizarían en el caso de usar un perfil único. Revit contiene arreglos más comunes de este tipo de elemento estructural, además de permitirnos editar su composición interna.

Para el caso de edificios de concreto, es caso de requerirse disminuir el desplazamiento o aumentar la resistencia en determinada dirección suelen utilizarse muros estructurales. Estos muros, a diferencia de los arquitectónicos, son portantes, o participan en el soporte y transmisión de carga.

Estos son los elementos de nuestra estructura encargado de transmitir la carga proveniente la estructura al terreno. Vamos a concentrarnos en las fundaciones directas o poco profundas

Antes de pasar al caso de las naves de acero, veamos las herramientas que presenta Revit para la creación de detallado de elementos de hormigón o concreto armado. De esta forma finalizamos en lo referente a estructuras de concreto.

En esta clase entramos a hablar de la parte analítica de nuestro modelo. Las cargas no son elementos constructivos pero necesitamos definirlas para calcular la resistencia y dimensiones requeridas para los elementos que si son constructivos.

El primer paso al trabajar con cargas en definir los casos, que no es más que una forma de agrupar cargas de una misma naturaleza.

Las cargas no actúan solas. Para hacer un modelaje lo más preciso posible de las condiciones reales en necesario realizar un combinación de los posibles casos de carga que se puedan presentar simultáneamente. Veamos con que herramientas contamos en Revit para realizar las conexiones y hagamos un repaso de lo que podría requerir de nosotros la normativa regional.

Muy bien, ya hemos creado casos de carga para agrupar a las de cierta naturaleza, también previmos que puedan presentarse simultáneamente mediante las combinaciones de carga. Solo resta colocarlas en nuestro modelo. Las herramientas son muy parecidas a las que hemos utilizado para colocar los elementos estructurales así que hagamos un repaso.

Ahora hace falta especificar de que manera permanece estático nuestro edificio o estructura. No queremos que todo caiga libremente, por eso es importante fijar los soportes de la estructura y especificar según los que vemos en la realidad hacia donde les está permito o no moverse a los elementos.

Como último tópico veamos como exportar archivos a Robot Structural Analysis con el fin de realizar los cálculos estructurales. Esta herramienta nos permite utilizar Revit para dibujar nuestra estructura al detalle y pasar a realizar los cálculos en un programa especialmente diseñado para este fin.

En esta clase realizaremos un repaso de los conceptos estudiados anteriormente. Nos centraremos específicamente en las herramientas para los edificios de hormigón o concreto armado. También veremos las mejores prácticas para dibujar edificios de varios pisos.

Esta clase en un poco larga, pero muy útil a fines didácticos. Asé que te recomiendo que la mires completa y realices el ejercicio en tu propio archivo. No necesitas descargar ningún archivo pues trabajaremos desde cero para hacerlo lo más práctico posible. No prestes atención a los detalles de la arquitectura, más bien el objetivo es que repases los conceptos básicos y grabes el flujo de trabajo para edificios altos.

En esta clase realizaremos un repaso de los conceptos estudiados anteriormente. Nos centraremos específicamente en las herramientas para los edificios de hormigón o concreto armado. También veremos las mejores prácticas para dibujar edificios de varios pisos.

Esta clase en un poco larga, pero muy útil a fines didácticos. Asé que te recomiendo que la mires completa y realices el ejercicio en tu propio archivo. No necesitas descargar ningún archivo pues trabajaremos desde cero para hacerlo lo más práctico posible. No prestes atención a los detalles de la arquitectura, más bien el objetivo es que repases los conceptos básicos y grabes el flujo de trabajo para edificios altos.

En esta clase realizaremos un repaso de los conceptos estudiados anteriormente. Nos centraremos específicamente en las herramientas para los edificios de hormigón o concreto armado. También veremos las mejores prácticas para dibujar edificios de varios pisos.

Esta clase en un poco larga, pero muy útil a fines didácticos. Asé que te recomiendo que la mires completa y realices el ejercicio en tu propio archivo. No necesitas descargar ningún archivo pues trabajaremos desde cero para hacerlo lo más práctico posible. No prestes atención a los detalles de la arquitectura, más bien el objetivo es que repases los conceptos básicos y grabes el flujo de trabajo para edificios altos.

En este ejemplo práctico nos concentraremos en las herramientas referentes al dibujo de estructuras de acero. Es mucho más corto del caso que tratamos para concreto armado pues el objetivo es solo repasar el uso de las herramientas y concentrarnos en la parte analítica.

Con analítico nos referimos a la definición de los casos de carga, combinaciones de carga, aplicación de cargas y soportes. Veremos las mejores prácticas para evitar problemas de conexión de los elementos constructivos en sus uniones.

En este ejemplo práctico nos concentraremos en las herramientas referentes al dibujo de estructuras de acero. Es mucho más corto del caso que tratamos para concreto armado pues el objetivo es solo repasar el uso de las herramientas y concentrarnos en la parte analítica.

Con analítico nos referimos a la definición de los casos de carga, combinaciones de carga, aplicación de cargas y soportes. Veremos las mejores prácticas para evitar problemas de conexión de los elementos constructivos en sus uniones.

Felicidades, llegaste al final... Pero es solo el final de este camino, aun queda mucho por recorrer. Sigue practicando las habilidades aprendidas. Regresa a las clases que necesites repasar y está al pendiente de nuevas clases.

Bye!

¿Qué es y para qué sirve Robot Structural Analysis Professional? Esas son las preguntas que contestaremos en esta clase. Robot es un programa especialmente creado para del cálculo y diseño de estructuras civiles. Podemos obtener las cargas internas y reacciones resultantes de la combinación de una serie de casos de carga que hayamos especificado.

En Robot tenemos la posibilidad de realizar diseños de acuerdo a una gran cantidad de normas internacionales (incluyendo las más utilizadas en nuestra región como la ACI, ASCI y los Eurocódigos) así como presentar los resultados en diversos idiomas. También podremos realizar los planos de detalles de las estructuras y conexiones que diseñemos o exportarlos a otros programas para sus retoques finales.

Antes de poder comenzar a trabajar en nuestro modelo, veamos que facilidades encontramos en nuestra interfaz de usuario que nos permitirán interactuar con la estructura y sus componentes.

Quizás el factor más importante a tener en cuenta son los “Layouts” que nos permiten cambiar la apariencia de toda nuestra interfaz en función de la etapa del modelo en que nos encontremos. Otro componente importante de la interfaz en el inspector de objetos, que por lo general encontramos en la parte izquierda de la pantalla. Ente nos muestra la lista de objetos organizados por planta y tipos, que encontramos en la zona de dibujo. Además, al seleccionar un objeto el panel de propiedades nos muestra las propiedades de ese objeto.

Antes de empezar a modelar la estructura veamos algunos parámetros que debemos tener en cuenta, como los formatos y las unidades que usaremos en nuestro archivo.

En esta clase empezaremos a familiarizarnos con las ventanas de configuración del programa. En clases siguientes volveremos a estas ventanas para realizar otras modificaciones y configuraciones. Pero por ahora nos centraremos en las unidades que estaremos utilizando en nuestro archivo y como modificarlas.

Para seguir un flujo de trabajo eficiente y que nos resulte cómodo, lo primero que debemos definir en el área de dibujo son las líneas de construcción. Estas líneas nos permitirán colocar de forma precisa las columnas, vigas, losas y demás elementos constructivos. Nos centraremos en esta clase en las líneas de construcción en el plano XY que el plano donde colocaremos nuestras plantas en general. Sin embargo, en de notar que también se pueden crear niveles utilizando líneas de construcción en Z. Solo que por ahora no las vamos a utilizar pues cuando trabajamos con estructuras tipo edificio suele ser mejor utilizar otras herramientas para definir los niveles como veremos en la siguiente clase.

Las planta de edificios no solo nos permites crear niveles. Su uso va más allá de eso. Nos permiten agrupar los elementos de la estructura en función de la planta a la pertenecen y visualizar nuestro modelo en función de la planta que nos interese. Además, como veremos en clases siguientes también podemos utilizar las plantas para realizar copias de niveles completos, con todos sus elementos asociados. Lo anterior resulta muy útil para el caso de edificios altos.

Los materiales son la forma que es introducimos en nuestro modelo los datos de mecánicos que en secciones siguientes definirán la forma en que se deforma nuestra estructura en función de las cargas aplicadas. De ahí que resulte tan importante estudiar con detenimiento como podemos definirlos y editarlos. Robot permite el diseño de estructuras de concreto u hormigón armado, acero, madera y aluminio. Veamos cómo podemos acceder a una lista de materiales regionales y editarlos según sea nuestra necesidad.

Las secciones son la forma de aplicar los elementos longitudinales tipo barra, tanto los materiales como la forma que requeriremos para los cálculos estructurales y de diseño. Dependiendo del material que escojamos podremos encontrarnos con diversas opciones de definición de secciones. En el caso de las estructuras de acero podremos acceder a un catálogo de secciones disponibles en función de la región y del tipo de sección. Para el caso del concreto debido a las secciones no tienen mucha diversidad solo tendremos que crear la que nos parezca más apropiada como secciones rectangulares, circular o tipo te.

En esta clase nos centraremos en la colocación de elementos verticales o columnas. Sin embargo, debemos notar que la herramienta de colocación de columnas no es más que un caso específico de colocación de barras en general. Por barras nos referimos elementos unidimensionales que pueden hacer las veces tanto de vigas como columnas, correas, tirantes, entre otros.

La ventaja de colocar columnas con esta herramienta en lugar de con la colocación de barras en general, es que contamos con algunas opciones que nos facilitan el trabajo para el caso específico de las columnas.

En esta clase nos centraremos en la colocación de elementos horizontales o vigas. Sin embargo, debemos notar que la herramienta de colocación de vigas no es más que un caso específico de colocación de barras en general. Por barras nos referimos elementos unidimensionales que pueden hacer las veces tanto de vigas como columnas, correas, tirantes, entre otros.

La ventaja de colocar vigas con esta herramienta en lugar de con la colocación de barras en general, es que contamos con algunas opciones que nos facilitan el trabajo para el caso específico de las vigas.

Los espesores son a los elementos bidimensionales lo mismo que las secciones a los elementos unidimensionales. Con los espesores podemos asignar propiedades mecánicas a losas, muros, láminas, entre otros. Veremos en esta clase los parámetros más comunes que estaremos editando al trabajar con espesores y las opciones que tenemos disponibles

En la clase anterior vimos la creación de espesores en general, pero ahora nos centraremos en el caso especial cuando estos espesores tienen nervios internos que rigidizan el elemento en determinada dirección. Esto nos permitirá modelar losas nervadas de concreto o losas vaciadas con encofrado colaborante de acero.

Para el caso de las losas nervadas de concreto se debe tener en cuenta que el programa realiza una simplificación de la geometría transformando la losa con nervios en una losa plana con un espesor equivalente. Por consiguiente el acero calculado en pasos posteriores será un acero promedio asumido por unidad de área y un se podría determinar el acero correspondiente específicamente a los nervios. Dependiendo del nivel de detalle que se requiera, lo último puede ser aceptable. Pero, en caso de ser necesario obtener el acero de refuerzo requerido en los nervios en una mejor práctica modelar la loseta superior de la losa nervada como un espesor uniforme y luego agregar los nervios como elementos tipo barras. A estos últimos de les debe asignar una propiedad según norma que habilite el diseño conjunto de su resistencia tomando en cuenta la colaboración de la loseta de concreto, dando como resultado una sección te.

Luego de haber creado las secciones de los paneles es hora de utilizarlos para definir nuestras plantas de edificio. Las losas de planta son un caso específico de un elemento tipo panel que nos permite modelar elementos que pueden soportar cargas dentro de su propio plano y normales al mismo. Este es precisamente el caso de las losas de entrepiso de nuestro edificio cuya carga aplicada será generalmente perpendiculares a su plano.

Los huecos en las losas nos permiten representar los espacios de las plantas del edificio destinados a los sistemas de circulación vertical o aquellos espacios que por diseño de arquitectura deben estar abiertos. Existen varios métodos para lograr esos espacios abiertos y podemos usarlos en combinación dependiendo de los elementos que tengamos disponibles para definir el agujero.

Los muros son un caso especial de colocación de paneles para el caso específico de estos elementos en dirección vertical. Esta herramienta del programa nos permitirá representar los elementos que suelen utilizarse en las estructuras de concreto armado para aumentar la rigidez de los pórticos y evitar efectos rotacionales. También podremos utilizarlos como componentes exteriores del sistema de fundación en sótanos y en tanques.

Los grupos son formas de apilar conceptualmente un conjunto de objetos que comparten ciertas características en nuestro modelo. En esta clase presentaremos una introducción a las características de los elementos estructurales que luego serán utilizados en la etapa de diseño normativo. Veremos la utilidad de los grupos al momento de asignar características y de editar elementos.

Los apoyos son las condiciones de borde de nuestro modelo. Evitan que la estructura se comporte como un mecanismo y nos permiten establecer los grados de libertad del modelo. Dependiendo de modelo reológico que deseemos recrear será necesario liberar o restringir la libertad de movimiento de ciertos nodos, líneas o áreas.

También veremos que Robot presenta herramientas que podemos utilizar para simular la interacción suelo estructura a partir de los parámetros geotécnicos. Esta simulación suele implicar la transformación de la superficie de contacto en una serie de resortes cuya constaste será calculada en función de las propiedades de las capas de terreno del perfil geológico. De la misma manera existen otras opciones de cálculo que incluyen deformaciones no lineales.

Los casos de carga nos permiten agrupar las cargas individuales aplicadas sobre la edificación en función de su naturaleza, uso y tiempo de aplicación. Los casos de cargas en que nos centraremos durante esta clase serán lineales, pudiendo aplicar a cargas permanentes, cargas variables, cargas de viento y cargas sísmicas. Los últimos dos casos también pueden resultar de otros análisis según lo exija la normas de la región donde se construirá la edificación.

Como mencionamos en la clase anterior, las cargas de viento pueden ser introducidas en nuestro modelo mediante la aplicación de cargas específicas en casos de carga lineales. Sin embargo, RSA presenta herramientas específicas para la creación y aplicación de cargas de esta naturaleza. Dependiendo de la norma que utilicemos esta pudiera incluir algunos parámetros para definir los efectos del viento sobre la edificación. En tales casos, si la norma está incluida en RSA tendremos la opción de acceder a una ventana de diálogo donde podremos introducir los parámetros oportunos al caso. Sin embargo, cuando la norma no está incluida en RSA todavía contamos con una excelente herramienta que nos permitirá simular los efectos del viento sobre los elementos de la estructura, haciendo uso de simulación de flujo de fluido (en este caso aire) en contacto con los bordes de la estructura.

Los espectros nos sirven para introducir explícitamente los máximos desplazamientos o aceleraciones esperadas en función de una excitación en la base de la estructura en función de los modos de vibración de la misma. Muchas normas regionales utilizan esta herramienta para predecir la respuesta ante vibraciones dependiendo de la zona y el uso de la edificación. Por esta razón resulta útil ver más de cerca en qué consisten los archivos que utilizamos como espectros de diseño y que factores hemos de tener en cuenta a la hora de introducirlos en el programa.

En esta etapa del modelo debemos aplicar explícitamente sobre los elementos que corresponda, las cargas esperadas sobre ellos. Si hemos utilizado los espectro para generar casos de carga sísmica o la simulación para los casos de carga de viento, habremos notado que se han generado objetos representativos de la magnitud y dirección de las carga sobre los nodos, elementos lineales y superficies correspondientes. Ahora veremos cómo podemos aplicar estas fuerzas de forma personalizada sobre los objetos de nuestra escogencia.

Las combinaciones de carga nos permiten introducir un efecto de simultaneidad de los casos de carga que hemos definido previamente. Contamos con varios métodos para definir estas combinaciones; en primer lugar por el método manual, donde debemos especificar los casos de cargas implicados en cada combinación por separado junto con sus coeficientes; en segundo lugar, podemos utilizar alguna norma incluida en RSA para generar de forma automática la combinación y por último podemos generar una serie de combinaciones personales en Excel y luego copiar las celdas correspondientes a la vista de tabla de combinaciones dentro de RSA.

En esta clase nos concentraremos en uso de las herramientas de RSA para la creación del mallado de la estructura. Esta herramienta libera la caja negra que existe en la mayoría de los programas de cálculo estructural. Veremos las diversas opciones disponibles para crear los elementos finitos

En esta clase nos familiarizaremos con la ventana gráfica que muestra el proceso de cálculo computacional. Dependiendo de los casos de carga y combinaciones creados en pasos anteriores esta ventana nos mostrará el proceso de cálculo de cada combinación y de los casos modales requeridos.

La presentación de los resultados por diagramas nos permite revisar las fuerzas y magnitudes resultantes en los elementos unidimensionales. Veremos el caso de los momentos, fuerzas normales y cortantes, además de otras magnitudes disponibles.

A diferencias de los elementos unidimensionales, los paneles arrojan resultados en función de área. Por esta razón veremos que las magnitudes utilizadas son tensiones. Además, debido a que los espesores implicar dos caras principales por panel, los resultados también serán presentados según la ubicación de la cara objetivo