Diplomado en Ingeniería Cívil
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Diplomado en Ingeniería
Cívil
Simulación y modelamiento numérico
y experimental en Ingeniería Civil
¿Qué es modelado y simulación?
En general un modelo puede ser entendido como una
representación, bien sea abstracta, análoga, idealizada,
de un objeto que puede ser real o ficticio.
En este caso y por su naturaleza, del contenido propuesto
se ocupará de modelos de procesos que requieren el uso
formal de herramientas matemáticas y computacionales
para representar algún sistema y su comportamiento.
¿Qué es modelado y simulación?
Un formalismo, es decir, un aparato matemático con
unas reglas operativas para calcular .
Una interpretación, es decir, una ontología que cuenta,
en correspondencia con el formalismo, cuál es la
imagen de los fenómenos, de los procesos y del mundo
que la teoría pretende describir o explicar.
¿Qué es modelado y simulación?
La efectividad de los modelos como herramientas de
certidumbre científica o como instrumentos de garantía
para tomar decisiones sobre procesos de ingeniería,
depende del nivel de correspondencia que pueda
lograrse, dentro de los rangos relevantes, entre el modelo y
el sistema real representado; entre el comportamiento
observado al operar el modelo y el comportamiento
observado de la experimentación sobre el sistema real.
¿Qué es modelado y simulación?
Si hemos denominado modelo, en este contexto, a la
representación matemática y /o computacional de un
sistema, podemos llamar simulación a la operación
matemática y computacional de un modelo que
comprende la representación temporal del
comportamiento o la evolución de un sistema para
formalizar, con técnicas computacionales, la
experimentación artificial de un fenómeno o proceso.
¿Qué es modelado y simulación?
La importancia de la disciplina del Modelado y la
Simulación actualmente se evidencia en las tendencias de
las ciencias y áreas en las cuales ella se aplica (Biología,
Ecología, Economía, Ciencias Ambientales, Ingeniería,
Nanotecnología, Ciencias sociales, por citar algunas), y
también en las disciplinas básicas que le dan su soporte
(Matemáticas, Estadística, Física y Ciencias de la
Computación).
¿Qué es modelado y simulación?
En el contexto de la ingeniería, especialmente en las dos
últimas décadas, ha cobrado importancia la
implementación del modelado y la simulación como una
herramienta indispensable y transversal para resolver
problemas científicos y tecnológicos planteados desde las
ingenierías de sistemas, civil, química, industrial, biomédica,
mecánica y otras.
Simulación de procesos constructivos
En el diseño y planificación de una obra civil a menudo
hay que tomar decisiones complejas e importantes para el
futuro del proyecto, estas decisiones no solo tienen que ver
con la parte técnica estructural sino también con la parte
constructiva y económica, siendo de gran riesgo en
muchos casos para el éxito del proyecto.
Simulación de procesos constructivos
Las herramientas de visualización y modelación de
construcción surgen como una alternativa en la cual
apoyarse para la toma de decisiones y la planificación de
proyectos, debido a que permiten la detección de
problemas tempranamente.
Simulación de procesos constructivos
La simulación de procesos constructivos no resuelve losproblemas, sino que ayuda a:
Identificar los problemas de tipo más relevantes.
Evaluar cuantitativamente las soluciones que pudieranaplicarse.
Determinar cuál de las soluciones sería la másapropiada, pudiendo ser evaluada desde diferentespuntos de vista, esto con el fin de poder seleccionar lamejor alternativa y hasta la más económica.
Simulación de procesos constructivos
Se incorpora el efecto de la variabilidad en el
rendimiento del proceso productivo.
Permite modelar relaciones lógicas complejas.
Utilización de recursos y mejor distribución de los mismos.
Rendimiento de los trabajadores.
Restricciones.
Cantidad máxima de trabajadores por espacio.
Asignación de prioridades a trabajos más importantes.
Virtual Design and Construction (VDC):
Una nueva era en la construcción.
En esta época de desarrollo vertiginoso de la tecnología
es inadmisible que la industria de la construcción en el
continúe como en el pasado: con baja productividad,
grandes pérdidas de dinero, propietarios (públicos o
privados) descontentos y usuarios finales insatisfechos.
Virtual Design and Construction (VDC):
Hoy tenemos la metodología del Diseño Virtual y
Construcción o VDC por sus siglas en inglés (Virtual Design
and Construction), desarrollado por el CIFE de la
Universidad de Stanford en California, USA; que desde
hace algunos años se viene imponiendo como la forma
más adecuada de obtener mejores proyectos, en un
tiempo y costo menor al previsto y con mayor calidad a lo
esperado.
Virtual Design and Construction (VDC):
El VDC utiliza como herramienta fundamental el
modelamiento virtual de la edificación o construcción
conocido como BIM (Building Information Modeling), que
equivocadamente se cree que solamente sirve para
detectar interferencias entre las diferentes especialidades.
También se apoya en el PPM (Project Production
Management).
Virtual Design and Construction (VDC):
Las ventajas de tener todo el proyecto de construcción
listo en su forma virtual y además prevenir con bastante
anticipación todo lo correspondiente a la planificación de
la operación del producto terminado, permite minimizar
los errores y los desperdicios en general, tanto en la etapa
de proyecto como en la de operación obteniéndose
importantes economías.
Virtual Design and Construction (VDC):
Su aplicación.
Con su aplicación, las desventajas de tener que realizar
consultas por falta o incompatibilidad de información en
plena etapa de ejecución de la construcción originando
retrasos y sobrecostos, y obtener un resultado final del
proyecto distinto al esperado, quedan de lado. El cliente
obtendría productos finales satisfactorios de alta calidad
en un tiempo y costo razonable, con bajísimas
probabilidades de suscitar controversias legales.
Virtual Design and Construction (VDC):
Su aplicación.
Con su aplicación, las desventajas de tener que realizar
consultas por falta o incompatibilidad de información en
plena etapa de ejecución de la construcción originando
retrasos y sobrecostos, y obtener un resultado final del
proyecto distinto al esperado, quedan de lado. El cliente
obtendría productos finales satisfactorios de alta calidad
en un tiempo y costo razonable, con bajísimas
probabilidades de suscitar controversias legales.
Virtual Design and Construction (VDC):
Oposición al cambio.
Desde siempre la antipática frase "estamos en latino
américa, no pidas eso", ha sido la expresión más grande
de mediocridad que jamás he escuchado y con la que
nunca estaré de acuerdo. El mito de que la aplicación de
la tecnología virtual es cara es absolutamente falso
Virtual Design and Construction (VDC):
Oposición al cambio.
Desde siempre la antipática frase "estamos en latino
américa, no pidas eso", ha sido la expresión más grande
de mediocridad que jamás he escuchado y con la que
nunca estaré de acuerdo. El mito de que la aplicación de
la tecnología virtual es cara es absolutamente falso
Tecnología BIM
BIM es un acrónimo de Building Information
Modeling(modelado de la información del edificio). Se
habla mucho últimamente sobre BIM en la industria de la
construcción.
BIM empieza con un modelo digital 3D del edificio.
Un verdadero modelo BIM consiste en los equivalentes
virtuales de los elementos constructivos y piezas que se
utilizan para construir el edificio.
Tecnología BIM
BIM es un acrónimo de Building Information
Modeling(modelado de la información del edificio). Se
habla mucho últimamente sobre BIM en la industria de la
construcción.
BIM empieza con un modelo digital 3D del edificio.
Un verdadero modelo BIM consiste en los equivalentes
virtuales de los elementos constructivos y piezas que se
utilizan para construir el edificio.
Tecnología BIM
Un verdadero modelo BIM (Elementos constructivos y
piezas que se utilizan para construir el edificio)
Estos elementos inteligentes son el prototipo digital de los
elementos físicos del edificio, como son los muros, pilares,
ventanas, puertas, escaleras, etc.
Tecnología BIM
Se refiere al conjunto de metodologías de trabajo y
herramientas caracterizado por el uso de información de
forma coordinada, coherente, computable y continua;
empleando una o más bases de datos compatibles que
contengan toda la información en lo referente al edificio
que se pretende diseñar, construir o usar.
¿Para qué sirve BIM?
Visualización 3D.
Gestión de Cambios.
Simulación del Edificio.
Gestión de Datos.
Operativa del Edificio.
Tecnología BIM
¿ Debería cambiar de CAD a BIM?
BIM y CAD representan dos aproximaciones
fundamentalmente diferentes al diseño arquitectónico y su
documentación. Las aplicaciones de CAD imitan el
tradicional proceso de "papel y lápiz" con dibujos
electrónicos de dos dimensiones creados desde elementos
gráficos 2D como líneas, tramas y textos, etc.
Tecnología BIM
¿ Debería cambiar de CAD a BIM?
BIM y CAD representan dos aproximaciones
fundamentalmente diferentes al diseño arquitectónico y su
documentación. Las aplicaciones de CAD imitan el
tradicional proceso de "papel y lápiz" con dibujos
electrónicos de dos dimensiones creados desde elementos
gráficos 2D como líneas, tramas y textos, etc.
Tecnología BIMSelección de herramientas para el uso de BIM.
¿Cual es la "profundidad" soportada del modelo BIM?
¿Cubre la solución BIM el flujo de trabajo completo?
¿A qué nivel soporta la solución BIM la interoperabilidad?
¿Soporta la solución BIM la colaboración basada en elmodelo a tiempo real?
¿Tiene la solución BIM suficiente rendimiento como parasoportar proyectos grandes/complejos?
¿soporta la solución BIM los estándares locales y ofrececontenido local suficiente?
Software como herramientas.
Software como herramientas.
Revit .
Las funciones de este software cubren las necesidades de
modelado de la arquitectura, ingeniería y construcción.
Algunas de las más importantes son:
Componentes de diseño y construcción.
Sombras Vectoriales.
Perspectivas seccionales.
Modelo de proyecto integrado.
Software como herramientas.
Revit .
Modelado de terreno y exteriores.
Ambiente de trabajo multidisciplinario.
Presentación y visualización.
Software como herramientas.
Sap 2000 .
es un programa de elementos finitos, con interfaz gráfico
3D orientado a objetos, preparado para realizar, de forma
totalmente integrada, la modelación, análisis y
dimensionamiento de lo más amplio conjunto de
problemas de ingeniería de estructuras.
Software como herramientas.
Sap 2000 .
Genera automáticamente cargas de: de sismo, viento y
vehículos, y posteriormente, hacer el dimensionamiento y
comprobación automática de estructuras de hormigón
armado, perfiles metálicos, de aluminio y conformados en
frío
Software como herramientas.
Civil 3D.
es una herramienta de diseño y cálculo muy útil en el
desarrollo de diseño de sitio, diseño urbanístico, carreteras,
movimiento de tierras, cálculo topográfico, replanteo de
información, etc.
Las características de Civil 3D mejoran la colaboración en
los flujos de trabajo y el nivel de eficiencia de los procesos
de producción y diseño.
Software como herramientas.
Características:
Líneas características de elevación relativa.
Perfiles de compensaciones dinámicas.
Alineaciones conectadas.
Análisis y tamaño de tuberías.
Ensayos no destructivos en estructuras
Los primeros problemas de carácter experimental con el
que se enfrentan los operadores del sector civil, tanto en
las primeras etapas de un proceso de construcción de una
obra, que en las primeras etapas de un proceso de
verificación y control de un edificio existente, están
relacionados casi todos con la caracterización mecánica
de los materiales de base.
Ensayos no destructivos en estructuras
Los primeros problemas de carácter experimental con el
que se enfrentan los operadores del sector civil, tanto en
las primeras etapas de un proceso de construcción de una
obra, que en las primeras etapas de un proceso de
verificación y control de un edificio existente, están
relacionados casi todos con la caracterización mecánica
de los materiales de base.
Ensayos no destructivos en estructuras
Hay que tener en cuenta que los materiales investigados
con ensayos no destructivos requieren superficies y
volúmenes homogéneos, con ausencia total de elementos
perturbadores que pueden ser las instalaciones de agua o
luz o en el caso de ensayos en estructuras en hormigón
armado, las barras de refuerzo colocados en las zonas de
interés experimental,
Ensayos no destructivos en estructuras
Detección magnética de armaduras.
Es una técnica experimental que en la mayoría de los
casos es una técnica preliminar, para la realización de
pruebas experimentales en obras de concreto armado,
para comprobar la consistencia entre aceros y para el
desarrollo de las investigaciones de mampostería.
Ensayos no destructivos en estructuras
Tècnicas de ensayos del concreto
Con técnicas de ensayos del concreto , se indican
comúnmente procedimientos experimentales que
permiten la adquisición de los parámetros mecánicos,
físicos y químicos útiles para verificar el material estructural
que constituye, en el caso de estructuras de concreto, las
secciones resistentes junto con las barras de acero, de
vigas y columnas.
Ensayos no destructivos en estructuras
A continuación, se tratarán las técnicas que se utilizan
para la caracterización mecánica del edificio de edificios
de nueva construcción y existentes:
El método esclerometrico.
El método de ultrasonidos.
Ensayos no destructivos en estructuras
A continuación, se tratarán las técnicas que se utilizan
para la caracterización mecánica del edificio de edificios
de nueva construcción y existentes:
El método esclerometrico.
El método de ultrasonidos.
