José Vicente Rajadell es ingeniero industrial mecánico especializado en cálculo de estructuras, diseño de maquinaria y docente sobre estructuras, área esta última en la que ha sido profesor en la Universidad Jaume I (2003-2017), es colaborador como profesor del Máster Estructuras Metálicas y Mixtas y del Máster Estructuras de CYPE en Zigurat e imparte charlas en cursos de especialización en cálculos de edificios. Durante el mes de octubre y en colaboración con la Demarcació de Lleida del Col·legi d’Enginyers Industrials de Catalunya, impartió junto con Miquel Ignasi Latorre, también Ingeniero Industrial, un curso sobre CYPE Connect, la aplicación para el análisis de uniones complejas en estructuras metálicas con el método de elementos finitos desarrollada por CYPE. Hablamos con Rajadell sobre la profesión del calculista estructural, los desafíos del sector de la construcción y la formación existente con respecto a la especialidad del cálculo de estructuras.
¿Cómo ha evolucionado la profesión del calculista estructural en los últimos años?
Ahora se utiliza mucho más el software para el cálculo en detrimento de la forma tradicional. Esto puede suponer un problema porque muchas veces los profesionales pierden o no llegan a adquirir los conceptos de cómo funciona una estructura. Los técnicos introducen en el ordenador los datos y dan por bueno lo que saca el programa sin hacer un estudio a mano de cómo tendría que ser la estructura para prever cómo se va a comportar. Esto da lugar a proyectos en los que te encuentras con estructuras conceptualmente mal planteadas. Otra cosa es que los resultados sean correctos.
La tecnología ha facilitado mucho el trabajo, pero el conocimiento del técnico sigue siendo prioritario…
«La construcción industrializada exige un conocimiento muy importante de los detalles constructivos y de solucionar nudos»
Efectivamente. La tecnología es una gran ayuda para el que sabe y un peligro para el que no sabe. Por eso, debe haber un conocimiento detrás del profesional. El lado negativo de la tecnología es que ha ampliado el espectro de técnicos que se sienten capaces de calcular estructuras porque el programa lo pone muy fácil. Algunos no tienen la capacidad para interpretar si los resultados del programa son correctos o incorrectos. Antes, el que calculaba estructuras tenía conocimientos profundos. Ahora todo el mundo se atreve a hacer un edificio. Desde mi punto de vista hay que conocer los fundamentos para interpretar los resultados y saber cómo funciona el software, lo que va a ayudar a conocer hasta dónde la aplicación es capaz de llegar, ya que el software no tiene soluciones para todos los casos.
Desde su punto de vista, ¿es lo mismo un calculista estructural que un diseñador- proyectista estructural?
Para mí no es lo mismo. Un proyectista o un diseñador es como un delineante avanzado que modela la estructura y debe tener conceptos sobre cómo hacerlo, pero no un conocimiento profundo de cómo funciona la estructura. Por su lado, el calculista es el que comprueba que resiste. Si puedes juntar las dos cosas en una misma persona, es perfecto, pero llega un momento en el que esta combinación de funciones no resulta rentable en determinados proyectos.
¿De qué modo se interrelacionan la estética y la funcionalidad en el cálculo de estructuras?
Esta es una lucha constante. Tanto en estructuras como en uniones, por ejemplo, hay ocasiones en las que se diseña dando prioridad a lo estético. Hay que buscar que la estética coincida con la función.
¿Qué conclusión ha sacado de esta lucha?
Que se pueden conseguir las dos cosas. Además, debemos considerar que la funcionalidad también es estética y bella. El objetivo es buscar la solución más segura, que cumpla con la normativa, a un menor coste y que sea lo más estética posible. Un equilibrio de todo.
A lo largo de su carrera profesional ha trabajado y colaborado con diferentes perfiles profesionales. Cuando realiza el cálculo estructural de un edificio cuyo diseño arquitectónico ya ha recibido, ¿a qué situaciones se ha enfrentado?
Depende del perfil del técnico que haya realizado el diseño arquitectónico. La diferencia existente entre el diseño de un arquitecto con fundamentos estructurales y el elaborado por otro profesional sin ellos es muy importante. Cuando lo hace un técnico con conocimientos estructurales, el cálculo de la estructura sale muy sencillo y es coherente. El autor del proyecto ya había posicionado los pilares, pensando no sólo en la distribución interior y replanteando las plantas, sino también colocando los pilares en su correcta posición e intentando que cuadrara la estructura. En los otros casos me he enfrentado a proyectos donde los pilares no estaban bien colocados y no tenían sentido.
¿Y cómo actúa en esas situaciones?
Los profesionales lo “salvamos” como podemos o hacemos modificar el trabajo en los casos más conflictivos. No obstante, también hay que tener en cuenta que hay situaciones en las que los solares, por su espacio, son los que condicionan el diseño. Y es ahí cuando el calculista, en función de sus conocimientos, puede introducir la estructura e interpretar los resultados del programa de la forma adecuada, sabiendo si lo está haciendo bien o debe encontrar un diseño estructural más seguro.
Con respecto al uso de materiales sostenibles, ¿está llegando a las estructuras?
«La tecnología es una gran ayuda para el que sabe y un peligro para el que no sabe»
El acero es ya todo reciclado. Si miras su ciclo de vida, ya viene principalmente reciclado. El hormigón se está empezando a reciclar. De cualquier manera, yo (el calculista de estructuras) normalmente no escojo el material. Nos plantean una estructura y nos dicen cómo la quieren. Y en entornos industriales lo que se utiliza son las estructuras de hormigón, las metálicas o las mixtas.
Con respecto a la utilización de otros materiales como la madera, creo que el uso dependerá de cada caso. Hay que tener en cuenta que España tiene, sobre todo, canteras, por lo que estimo que la madera se empleará en proyectos concretos, ya que el país no tiene bosques para proveer de este material a un coste racional. Y traerlo de fuera puede salir más caro que utilizar el hormigón de las canteras que tenemos. Por tanto, creo que la madera se podrá utilizar en proyectos concretos, en viviendas unifamiliares, pero no como una solución generalizada. No podemos utilizar la madera como los suecos, al igual que ellos no podrán utilizar hormigón como en España porque no tienen canteras.
¿Y cree que se generalizará en España el uso del acero para las estructuras?
En España se hacen edificios de hormigón armado porque son más baratos que los de acero o madera. Para las naves industriales se utilizan tanto estructuras metálicas como de hormigón, que hay mucho prefabricado también. Cuando el precio del hormigón prefabricado ha conseguido ser competitivo con respecto al del acero se ha empezado a imponer en el sector industrial.
Pero también hay otro factor a la hora de usar un material u otro en el caso de las naves industriales. El objetivo de esas construcciones es desarrollar una actividad y cuanto antes esté operativa antes se empezará a producir y a ganar dinero. En la industria muchas veces el material y el tipo estructural vienen condicionados por el plazo de ejecución. En el caso del uso residencial no hay mucho problema si se entrega cuatro meses después, ya que durante la construcción los promotores dedican el tiempo a vender las casas.
En los últimos años se habla mucho de construcción industrializada. Usted ha participado en varios proyectos basados en esta tipología de construcción. ¿Qué balance hace?
He hecho promociones con Light Steel Framing (LSF), con perfiles tubulares y también de edificios de tipo contenedor. El miedo que me da la construcción industrializada es que hay mucho aventurero y personas sin conocimientos. Por ello, recomendaría a los promotores y profesionales tener mucho cuidado y saber con quién contratan. La construcción industrializada no es montar pladur. Exige un conocimiento muy importante de los detalles constructivos, de solucionar nudos y de saber cuántos tornillos se colocan. Esto es muy importante. No vale resolver casos con “tornillitos”.
¿Y tiene ventajas con respecto al sistema tradicional de construcción?
Es un sistema que puede ser más rápido, pero no sé si llegará a imponerse como solución definitiva. Hay construcción prefabricada en hormigón, en LSF, en madera... Dentro de la construcción industrializada hay distintos materiales y tipologías, por lo que veo esta forma de trabajar como una solución más para determinados casos. Como solución general para todo creo que no llegará a imponerse porque tiene límites.
La importancia de la formación en el cálculo estructural
Además de su trabajo como calculista usted también es profesor y formador. ¿Cuáles cree que son los puntos fuertes y las carencias de la universidad en la formación del diseño y cálculo de estructuras?
«Los conceptos físicos de la mecánica clásica deben estar grabados en los alumnos y profesionales que quieren calcular estructuras»
En España se ha dispersado mucho el conocimiento. Tengo la sensación de que se ha querido abarcar mucho y hay muchas asignaturas. Pensando en la especialidad de estructuras, yo pondría más énfasis en Física de Primero. Creo que los conceptos físicos de la mecánica clásica deben estar grabados en los alumnos. Me he encontrado con alumnos de 4º o de Máster sin una buena base de Física, lo que les impedía entender lo que estábamos haciendo en clase.
Además, también creo que es importante que la asignatura de Física la imparta gente que tenga una titulación similar a la que están estudiando los alumnos. A mí la Física me la dio un ingeniero industrial mecánico y él sabía lo que iba a necesitar de ella después en mi trabajo. El profesor ya nos iba preparando para nuestro futuro laboral, mientras que si la materia la da un físico, lo más probable es que este no sepa calcular estructuras y se centre en puntos que no son tan relevantes para el cálculo estructural.
Los profesionales españoles, en comparación con otros países, ¿abarcan más especialidades de las recomendadas?
Hay que tener en cuenta que en España, tradicionalmente, el tipo de técnico que necesitábamos no era tan especializado como el de Alemania, Francia o Inglaterra. Aquí, si una industria tenía un ingeniero, le tenía que servir para todo: calcular una instalación eléctrica o una viga. Más grave aún es lo que sucede con los ingenieros agrónomos, que tienen que servir tanto para saber cuándo regar hortalizas como para hacer la nave de la cooperativa. Hay ingenieros agrónomos con atribuciones para hacer las dos cosas. ¿Cómo formas a esa persona? El conocimiento ya ha llegado a un punto en el que un profesional no puede ser un hombre del Renacimiento y saber de todo: Es necesario especializarse.
¿Y las universidades ofrecen de una forma adecuada esta especialización?
Yo creo que los planes de estudios actuales inician la especialización tarde. Yo empecé la especialización de 4º a 6º, teniendo tres cursos de especialización en una carrera de seis años. En la actualidad, un Grado tiene cuatro cursos más el Máster, que pueden ser uno o dos años, lo que me parece poco tiempo.
Curso de CYPE Connect sobre uniones atornilladas
Relacionado con la formación, en octubre ofreció un curso sobre uniones atornilladas por elementos finitos con CYPE Connect. ¿Cuál ha sido el objetivo de este curso?
Pretendemos que los alumnos que terminen el curso dominen y sepan usar la herramienta. El curso está enfocado a gente que ya calcula estructuras o que ha recibido la formación de estructuras de resistencia de materiales, teoría de estructuras y estructuras metálicas. Tienen un conocimiento previo. En las clases vamos a enseñar el uso del programa y también nuestra experiencia en el cálculo de las uniones para que sepan por qué se hace de un modo y no de otro, viendo los resultados de hacerlo de una forma u otra. El fin es que entiendan cómo las uniones o la modificación de una de ellas influye en el comportamiento de la estructura.
¿Qué ventajas tiene el uso de CYPE Connect con respecto a otras soluciones del mercado?
Una ventaja sobre cualquier otra herramienta del mercado es la conexión con programas de cálculo y esfuerzos como CYPE 3D. Gracias a esta conexión, el técnico que hace una modificación ve cómo se actualiza la comunicación entre los dos programas de forma automática. Uno puede modificar las cargas e importar los nuevos esfuerzos automáticamente y volver a calcularlo. Con otros softwares esto no es posible. Hay que utilizar programas de diferentes fabricantes y las empresas que participan en el proyecto se comunican con un archivo de cada unión, lo que provoca que al final se esté trabajando con 50 archivos diferentes. Y, si modificas uno, ya no te sirve ninguno. Lo que en CYPE es trivial en otros exige un trabajo bastante laborioso con hojas de cálculo.
Otra ventaja de CYPE es el módulo de planos. El profesional puede generar un modelo actualizado con planos de esa unión, el cual se puede incluir en su proyecto y tener más detalles. Y, además, tiene otra ventaja: puedes importar la unión en formato 3D y cualquier usuario puede ver la unión, lo que evita malos entendidos en la obra.
«Los problemas que surgen en la fase de proyecto por no fijarnos en los detalles hay que solucionarlos después en la obra, lo que puede generar graves problemas»
¿Cuáles son, según su experiencia profesional, los problemas más frecuentes a la hora de diseñar y calcular las uniones de estructuras?
Un problema común es que el técnico trabaja con mucha prisa y no presta atención al detalle. Hay que tener en cuenta que el detalle al que no prestamos atención durante la fase de proyecto habrá que solucionarlo después en la obra. Esto es muy problemático. Si el técnico está ahí y están los medios, es posible dar las instrucciones correctas y solucionarlo. Pero nuestro trabajo no es el de estar en la obra todo el día. Vamos con frecuencia, pero no estamos ahí. La solución, además, tiene que ser rápida porque no se puede parar la obra. Durante la fase de ejecución puede pasar cualquier cosa si no está bien proyectado el trabajo, adoptando medidas contraproducentes que podrían arruinar todo el cálculo previo. Por ello, es importante fijarse en los detalles en la fase de diseño para minimizar al máximo los problemas durante la obra.
Esto es algo que trata de evitar precisamente la construcción industrializada. Aquí, como he comentado antes, es donde tiene una ventaja competitiva, ya que, si todo se hace bien en la fase previa, no hay que actuar en obra o actuar mínimamente, lo que deja menos margen para cometer errores.
CYPE también permite la exportación del archivo en formato DSTV y STEP para que los talleres puedan fabricar las uniones fácilmente. ¿Qué le parece esta opción?
Es un buen recurso, pero los talleres aún necesitan subir un escalón desde el punto de vista tecnológico. La industria de los talleres necesita ser más capaz en el uso de software porque la mayoría carece de la tecnología necesaria para leer esta información digitalizada, ya que siguen trabajando con programas sencillos y no sacan partido a estas innovaciones.
Según su experiencia, ¿el diseño y cálculo estructural, las uniones de estructuras (ya sean metálicas o mixtas) son más complicadas ahora que hace décadas? ¿Por qué?
El trabajo es más complicado porque sabemos más y porque queremos tener bajo control más cosas. Nuestro trabajo es más complicado ahora que hace 20 años, al igual que hace 20 años era más difícil que hace 70. Cada vez sabemos que hay cosas que influyen en el proyecto, queremos calcular y obtener más información de la unión (resistencia, rigidez…) y cosas que antes no nos planteábamos ahora sí las queremos tener controladas. Debido a la ingente cantidad de información con la que trabajamos, ya no vale el ingeniero para todo. No se puede saber todo.
El impacto del BIM en la construcción
Usted es un profesional independiente, por lo que suele estar acostumbrado a integrarse en equipos de trabajo multidisciplinarios e internacionales. La metodología de trabajo BIM, ¿de qué modo le ha afectado?
En diferentes proyectos estamos empezando a recibir archivos en formato IFC. Son proyectos de obras muy importantes y proyectos singulares. Hasta ahora no nos había llegado información en estos formatos, probablemente al no ser considerados como un proveedor integrado en este flujo de trabajo. En cuanto a mi trabajo en proyectos de naves industriales o de edificios, aún no me han llegado proyectos para integrarme en este flujo de trabajo.
¿Existe algún problema en el flujo de trabajo BIM?
Con el IFC, según he podido percibir, tenemos un problema. Nosotros usamos un software industrial en las obras y un software de construcción. Y hay problemas de compatibilidad entre ellos, ya que la industria va por delante. Otro hándicap es que muchos de los IFC actuales están generados por Revit y no están bien, lo que dificulta que otros programas puedan leer su información.
¿Alguno más?
Sí. El problema de las licencias temporales o de alquiler es acuciante. Yo, como profesional, no quiero trabajar con un software de autor. No quiero que el formato de una marca sea el estándar y tener que “pasar” por él a la hora de trabajar a través de la compra de una licencia de alquiler que minimiza mis opciones profesionales. Estas ofertas de alquiler provocan que el técnico, si no tiene proyectos que le proporcionen ingresos, no pueda alquilar la licencia y, por tanto, no tenga la opción de arrancar el programa y abrir sus proyectos elaborados en el pasado para revisarlos o cualquier cosa.
Esta opción de alquiler puede ser una opción interesante para las empresas grandes, pero para una pyme o para los profesionales independientes no lo es. Yo quiero comprar mi licencia “perpetua” que, con una versión determinada, siempre podré utilizar en el futuro y abrir la obra que calculé hace tiempo con la respectiva versión.
