Automatización: la clave para el dominio de la ingeniería estructural
Descubra cómo la automatización del software moderno reduce el tiempo de trabajo de la ingeniería estructural, ayuda a la precisión del diseño y aumenta las capacidades analíticas.
Al conducir a través de cualquier ciudad moderna en desarrollo, o simplemente verla desde el aire, es sorprendente por la increíble variedad de formas, tamaños y materiales de los edificios utilizados para construirlos. A menudo ocurre lo mismo con los puentes, que varían en diseño desde lo tradicional hasta lo futurista.
A pesar de esta apariencia externa de diversidad, la mayoría de las estructuras se construyen en torno a ciertos elementos básicos necesarios para la funcionalidad y la seguridad. Los cimientos son lo suficientemente profundos, los soportes de concreto están reforzados con acero y los pilares están diseñados para soportar cargas calculadas de manera estandarizada. Estos elementos a menudo pueden ser similares de un proyecto a otro, con la misma cantidad de vigas, columnas y placas necesarias para un área de piso específica o tramo de puente.
Esta naturaleza repetitiva de la industria de la construcción se presta bien para automatizar ciertas partes del proceso de diseño, incluidas muchas de las tareas del ingeniero estructural. Desde una perspectiva de diseño, agregar componentes idénticos uno por uno es muy repetitivo, tedioso y requiere mucho tiempo. La automatización de estas tareas, así como de muchas otras, hace un uso mucho más eficiente de la experiencia de los ingenieros.
El poder del diseño paramétrico
Muchas herramientas de diseño asistido por computadora (CAD, por sus siglas en inglés) ya tienen algún elemento de automatización, pero el diseño paramétrico realmente lleva la funcionalidad CAD al siguiente nivel. Durante décadas, los arquitectos han utilizado el diseño paramétrico para crear geometrías complejas. Lo que es menos conocido son los beneficios de automatización que la tecnología puede aportar al trabajo de los ingenieros estructurales.
Consideremos un conjunto estándar de soportes de acero, por ejemplo. Cada soporte es idéntico y la distancia entre ellos se repite cientos o miles de veces a lo largo de una estructura. Usando una herramienta de diseño con funcionalidad paramétrica, un ingeniero estructural puede simplemente ingresar estos valores idénticos, es decir, parámetros, para que los soportes se repliquen instantáneamente en todo el modelo. De esta manera, el script generado por computadora puede reducir cientos de horas de un proyecto. Son horas que se habrían dedicado a colocar manualmente cada soporte en su ubicación determinada en el modelo.
Esta es la razón por la cual la comunidad de ingeniería estructural ha adoptado el uso del diseño paramétrico. Además de los beneficios de automatización antes mencionados, que son tan útiles en los proyectos cotidianos como en los complejos, el diseño paramétrico permite a los ingenieros estructurales mucha más flexibilidad en términos de dar forma a las estructuras. El resultado es la introducción de líneas y curvas más fluidas en los edificios modernos, en lugar de solo las estructuras en forma de caja del pasado.
Automatización del análisis estructural
El análisis estructural es otra área en la que la automatización puede ayudar significativamente al trabajo de ingeniería.
Las elecciones materiales también están sujetas a análisis. No se trata solo de costos, sino también de evaluar y comparar la huella de carbono del ciclo de vida de los elementos estructurales de diferentes proveedores. Dado que las preocupaciones de sostenibilidad impulsan cada vez más el diseño de edificios, hacer cálculos de carbono incorporado ahora es a menudo parte del trabajo del ingeniero estructural.
Es fácil entender cómo puede ayudar la automatización. Hacer cálculos manualmente toma mucho tiempo y queda sujeto a errores humanos. A menudo, uno tiene que pasar por múltiples alternativas para cada cambio solicitado por un arquitecto o el cliente final. Para cada nuevo conjunto de variables, se debe realizar un análisis, registrar el resultado, estudiar cualquier efecto colateral con otros elementos y comparar con los cálculos anteriores.
Automatizar este flujo de trabajo simplemente tiene más sentido, especialmente cuando las solicitudes de diseño de última hora son parte del negocio. Gracias a la automatización, todos los parámetros están interconectados y sus relaciones se mantienen cuando un cambio en un solo valor afecta a los demás.
Un impulso para la creatividad y la moral de la ingeniería estructural
Así como los arquitectos han utilizado durante mucho tiempo el modelado paramétrico para crear diseños complejos, ahora también los ingenieros utilizan la tecnología para crear puentes, túneles y más con estructura de acero estructuralmente desafiantes. Algunas de estas estructuras serían imposibles de diseñar sin un software paramétrico automatizado. Con todo este tiempo ahorrado, y la capacidad de experimentar con facilidad y mostrar diferentes opciones a los arquitectos y clientes, los ingenieros estructurales están utilizando las funciones de automatización del software moderno para poder opinar sobre cómo se debe ejecutar un proyecto.
La automatización está llevando a los ingenieros estructurales a ampliar los límites de la productividad más que nunca. Genera datos precisos y consistentes para que puedan hacer su trabajo de manera eficiente y ayudar a facilitar las tareas de otros, incluidos los detallistas y contratistas. La automatización puede aportar valor a proyectos de construcción simples o monumentales y complejos.