3 herramientas para la construcción de puentes de vigas prefabricadas

Gregor Štrekelj, Product Manager de Infraestructuras de ALLPLAN, cuenta en este artículo que Building Information Modeling (BIM) se está utilizando cada vez más para las infraestructuras, incluido el modelado 3D y la construcción de puentes. Las técnicas de modelado actuales son especialmente adecuadas para aquellos casos en los que la geometría se rige por el eje o la alineación del puente. Sin embargo, los puentes de vigas prefabricados son diferentes porque su geometría sólo se rige indirectamente por el eje, lo que hace que sean más difíciles de modelar, aunque con estas tres herramientas, estos desafíos pueden superarse para que el modelado y la construcción de puentes de vigas prefabricados sea mucho más fácil y eficiente.

Su tamaño y el tipo pueden variar, pero la geometría de sus componentes suele ser la misma, y como las vigas son rectas, esta no se ve afectada directamente por el eje de la carretera o del puente. Lo mismo ocurre con su posición final en el puente, que viene dictada por la geometría de la subestructura de soporte. Por estas razones, se requiere un enfoque diferente al modelar puentes de vigas prefabricados.

El flujo de trabajo de modelado actualizado en la última versión de ALLPLAN Bridge, una solución BIM completa e integrada para la construcción de puentes, incluye nuevas funcionalidades que permiten crear este tipo de estructuras con facilidad. Con un solo modelo, se puede llevar a cabo todo el proceso de diseño soportado por BIM en esta solución de software BIM paramétrica y con herramientas desarrolladas específicamente para puentes de vigas prefabricados.

Para este tipo de puentes, se utiliza al principio un enfoque de modelado similar al proceso convencional. Es necesario crear o importar los ejes y diseñar la geometría de la sección transversal o tomarla de una plantilla, y a continuación, se puede generar la subestructura - con o sin cimientos - y colocar las vigas prefabricadas encima.

El nuevo elemento Link Girder agiliza el modelado de las vigas prefabricadas utilizando un elemento 3D paramétrico y lineal entre dos puntos 3D para definir el eje virtual y el local. A continuación, puede utilizarse para calcular la geometría, modelar los tendones, definir la secuencia de construcción e incluso diseñar las barras de refuerzo y elaborar los planos.

La función de modelado modular ayuda a abordar la reutilización de las formas y longitudes de las vigas de forma eficaz. Se crean plantillas para elementos de vigas de enlace o elementos de pilares, y se utilizan en el modelo 3D tantas veces como sea necesario, simplemente arrastrándolos y soltándolos. La longitud puede especificarse directamente o se utiliza una longitud virtual hasta que la viga se coloca en la subestructura, y cuando la sección de la viga varía, las estaciones fijas indican dónde se produce el cambio de sección sin que ello afecte a la posibilidad de ajustar correctamente la viga. De este modo, se pueden generar rápidamente todas las vigas, ahorrando un tiempo considerable.

Después de crear la plataforma del puente, habrá un hueco entre las vigas y la placa, que se habrá de rellenar con un acartelamiento, cuya geometría 3D es compleja y difícil de modelar con precisión. ALLPLAN Bridge resuelve este problema utilizando operaciones booleanas 3D para crear la cartela de forma rápida y sencilla. Al crear una sección transversal de la cartela, la forma 3D se calcula y genera automáticamente en función de los demás parámetros del puente. El usuario sólo tiene que asegurarse de que la sección transversal de la cartela se cruza con la placa de la plataforma y el software BIM las unirá automáticamente .

También se pueden preparar plantillas para el armado de la viga utilizando un PythonPart. La ventaja de este método es que se puede utilizar varias veces en el mismo proyecto de construcción de puentes, o entre diferentes proyectos, ahorrando tiempo. Y, la plantilla paramétrica puede vincularse con los parámetros del modelo de la viga, de modo que cualquier cambio en esta se refleje en la armado; por ejemplo, si se alarga o ensancha la viga, se actualiza automáticamente el armado para que coincida. Para cualquier otro cambio, los parámetros, como el tamaño, la forma o la separación de las barras, pueden modificarse y el modelo se actualizará automáticamente.

Este enfoque de modelado mejorado para los puentes de vigas prefabricadas acelera significativamente el proceso de diseño. El proceso BIM también es completamente compatible con la integración y sincronización que ofrece la plataforma colaborativa BIMALLPLAN Bimplus, que ofrece flujos de trabajo BIM optimizados. Combinado con la experiencia en prefabricados de ALLPLAN a través de las soluciones ALLPLAN Precast - incluyendo la preparación de los trabajos de detallado y fabricación - se puede lograr un enfoque completo de diseño, fabricación y construcción. Dado que los puentes de vigas prefabricadas son uno de los tipos de puentes más utilizados en todo el mundo, el ahorro de tiempo, y por tanto de costes, puede ser significativo.