Introducción
StruBIM Design es una herramienta destinada al dimensionamiento, comprobación y edición de elementos estructurales de hormigón armado o acero, a partir de un modelo estructural y un modelo analítico calculado.
Esta herramienta está integrada dentro del flujo de trabajo Open BIM de CYPE.
StruBIM Design está disponible para su descarga en la plataforma BIMserver.center.
Modelo estructural
El modelo estructural se puede importar mediante un fichero en formato IFC, generado a partir de IFC Builder de CYPE y otros programas de modelado BIM, o un fichero en formato XML.
Modelos analíticos
StruBIM Design puede dimensionar y comprobar los elementos estructurales de hormigón armado y acero del modelo estructural utilizando los esfuerzos de un modelo analítico global (importado desde StruBIM Analysis o desde un fichero XML).
Para el diseño de los elementos estructurales de las plantas el usuario puede optar entre los esfuerzos del modelo analítico global o los de los modelos analíticos locales que se pueden generar en StruBIM Design.
Modelos analíticos locales
Un modelo analítico local permite independizar el análisis de una planta del modelo global del resto de plantas, mejorando la flexibilidad durante el análisis estructural en las fases iniciales del dimensionamiento.
Los modelos analíticos locales de cada planta se generan en StruBIM Design. Cuando se editan, StruBIM Design accede a una ventana que presenta el mismo entorno gráfico que tiene StruBIM Analysis, donde se pueden modificar elementos, geometría, cargas, etc.
Motores de cálculo
Para resolver los modelos analíticos locales, StruBIM Design permite elegir entre los motores de cálculo CYPE Frontal Solver OpenSeesTM. Esta posibilidad también está disponible en StruBIM Analysis (para resolver el modelo analítico global) como en StruBIM Foundations (para resolver modelos analíticos locales).
CYPE Frontal Solver
Motor de cálculo desarrollado por CYPE.
OpenSeesTM
Motor de cálculo desarrollado por Frank McKenna, Gregory L. Fenves y Filip C. Filippou en la Universidad de California en Berkeley.
Para hacer uso del "Motor de cálculo OpenSees" en los programas StruBIM, la licencia de uso debe incluir el permiso correspondiente. La licencia de uso del "Motor de cálculo OpenSees" se puede adquirir desde los programas StruBIM Analysis, StruBIM Design o StruBIM Foundations, que se descargan desde la plataforma BIMserver.center.
Elementos estructurales
StruBIM Design realiza el dimensionamiento y comprobación de los elementos estructurales como pilares, vigas, losas y muros, y obtiene el dibujo de planos de acuerdo a las necesidades de proyecto (Record Engineer).
Elementos de hormigón armado
Los refuerzos de los siguientes elementos de hormigón armado se dimensionan y comprueban, de acuerdo a las exigencias de la normativa ACI 318-14, ACI 318-11 y ACI 318-08:
- Pilares de sección rectangular o circular
- Vigas de sección rectangular
- Losas de sección maciza
- Muros de sección maciza
Pilares y vigas de acero
Los pilares y vigas de acero de las siguientes tipologías se dimensionan y comprueban, de acuerdo a la norma ANSI/AISC 360-10:
- Sección I
- Sección hueca rectangular
- Sección hueca circular
- Cajón armado rectangular
Pilares mixtos de hormigón y acero
Los pilares mixtos de hormigón y acero de las siguientes tipologías se comprueban de acuerdo a las exigencias de la norma ANSI/AISC 360-10:
- Tubo rectangular relleno de hormigón
- Cajón armado rectangular de chapas de acero laminado, relleno de hormigón
- Tubo circular relleno de hormigón
- Rectangular con perfil embebido
- Circular con perfil embebido
Losas postesadas
Las losas postesadas han sido diseñadas para realizar el dimensionamiento de las armaduras pasivas de losas postesadas, previo cálculo de los esfuerzos de los tendones de postesado (adherentes o no adherentes) y cuyas características han sido introducidas por el usuario.
Las losas postesadas permiten al usuario introducir el trazado de los tendones, su definición, las cargas de tesado y los porcentajes de pérdidas (instantáneas y diferidas). El programa genera dos hipótesis de postesado (una con las pérdidas instantáneas y otra con las pérdidas totales -instantáneas + diferidas) en las que introducirá las cargas de desvío producidas por el trazado de los tendones. Durante la fase de armado de las losas y en el caso que se hayan definido los tendones como adherentes, se tiene en cuenta la contribución de la capacidad remanente o sobrante de la armadura activa, descontándola para determinar la armadura pasiva.
Es recomendable introducir líneas de flexión para obtener un trazado de tendones lo más adecuado posible.
Los tendones se pueden introducir como un único tendón, tendones concentrados o tendones distribuidos.
Se puede editar el diseño de los tendones, modificando la geometría del trazado de los tendones por vanos, sección, carga de tesado y pérdidas de pretensado.
Comprobación de punzonamiento
Se realiza la comprobación de punzonamiento de losas sobre pilares sin vigas. El programa genera automáticamente la sección crítica para cada uno de los pilares que transmiten esfuerzos a la losa. Se verifica, en dicho perímetro crítico, si se supera la resistencia frente a tensiones tangenciales en losas trabajando a flexión en las dos direcciones.
El programa permite introducir armaduras de refuerzo frente a punzonamiento de tipo estribos o pernos con cabeza y verifica la resistencia en los perímetros interior y exterior a dicho refuerzo. Además, StruBIM Design comprueba las disposiciones geométricas y de armado de acuerdo con la norma de cálculo.
Resultados
Los resultados del dimensionamiento son editables y se puede realizar la comprobación posterior a su cambio, tanto en hormigón armado (secciones y refuerzos) como en acero (perfiles).
Los resultados del diseño se pueden plasmar en planos directos de dibujo de los diferentes elementos, pilares, vigas, losas y muros, de acuerdo a las necesidades de representación y contenidos del proyecto (Record Engineer):
- Cuadro de pilares
- Despiece de vigas
- Planos de armado de losas
- Planos de armado de muros
