Avance de la arquitectura desde la Arquitectura de Chicago hasta la arquitectura moderna, Diapositivas de Historia Moderna

¡Descarga Avance de la arquitectura desde la Arquitectura de Chicago hasta la arquitectura moderna y más Diapositivas en PDF de Historia Moderna solo en Docsity! FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA CIVIL “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Modalidad de Suficiencia Profesional para optar el título profesional de: Ingeniero Civil Autor: Rixser Soler Espinoza Asesor: Mg. Ing. Paolo Macetas Porras Lima – Perú 2018 APROBACIÓN DEL TRABAJO DE SUFICIENCIA PROFESIONAL El (La) asesor(a) y los miembros del jurado evaluador asignados, APRUEBAN el trabajo de suficiencia profesional desarrollado por el (la) Bachiller Rixser Soler Espinoza, denominada: “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Ing. Nombres y Apellidos ASESOR Ing. Nombres y Apellidos JURADO PRESIDENTE Ing. Nombres y Apellidos JURADO Ing. Nombres y Apellidos JURADO Soler Espinoza Rixser ii “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” ÍNDICE DE CONTENIDOS APROBACIÓN DEL TRABAJO DE SUFICIENCIA PROFESIONAL .................................. ii DEDICATORIA ..................................................................................................................... iii AGRADECIMIENTO ............................................................................................................ iv ÍNDICE DE CONTENIDOS ................................................................................................... v ÍNDICE DE TABLAS ........................................................................................................... vii ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................ viii RESUMEN ............................................................................................................................ xi ABSTRACT ......................................................................................................................... xii CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 13 1.1. Antecedentes ....................................................................................................................... 13 1.2. Realidad Problemática ......................................................................................................... 14 1.3. Formulación del Problema ................................................................................................... 16 1.3.1. Problema General ................................................................................................. 16 1.3.2. Problema Especificos ........................................................................................... 16 1.3.2.1. Problema específico 01 .................................................................... 16 1.3.2.2. Problema específico 02 .................................................................... 16 1.4. Justificación .......................................................................................................................... 16 1.4.1. Justificación Teórica ............................................................................................. 16 1.4.2. Justificación Práctica ............................................................................................ 17 1.4.3. Justificación Cuantitativa ...................................................................................... 17 1.4.4. Justificación Académica ....................................................................................... 17 1.5. Objetivo ................................................................................................................................ 18 1.5.1. Objetivo General ................................................................................................... 18 1.5.1.1. Objetivo específico 1 ........................................................................ 18 1.5.1.2. Objetivo específico 2 ........................................................................ 18 CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO ................................................................................................... 19 2.1. Gestión de proyecto ............................................................................................................. 19 2.2. Implementación del BIM....................................................................................................... 19 2.3. Ciclo de vida del proyecto BIM ............................................................................................ 23 2.4. Niveles del BIM .................................................................................................................... 23 2.5. Modelo paramétrico ............................................................................................................. 25 2.6. Análisis y Diseño Estructural. .............................................................................................. 26 Soler Espinoza Rixser v “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” 2.7. Políticas de implementación ................................................................................................ 26 2.8. Herramientas BIM ................................................................................................................ 27 2.9. Documentación. ................................................................................................................... 28 2.10. Productividad con BIM ......................................................................................................... 28 2.11. Open BIM ............................................................................................................................. 29 2.12. BIMserver.center .................................................................................................................. 30 2.13. Definición de términos básicos ............................................................................................ 32 CAPÍTULO 3. DESARROLLO ......................................................................................................... 35 3.1. Desarrollo del objetivo específico 1. .................................................................................... 35 3.1.1.Identificación de inconsistencias de la documentación consideradas del proyecto estructural. ............................................................................................................ 35 3.1.2.Gestión del Proyecto Estructural con la Implementación con BIM ...................... 38 3.1.2.1. Diseño Arquitectónico BIM con ICFbuilder de la Sede Lima Norte . 39 3.1.2.2. Importación del Modelo Arquitectónico IFC a la Nube .................... 43 3.1.2.3. Análisis y modelado estructural con BIM ......................................... 45 3.1.3.Reducción de las inconsistencias consideradas en la documentación. ............... 66 3.2. Desarrollo de Objetivo Específico 2 ..................................................................................... 71 3.3. Desarrollo del Objetivo General ........................................................................................... 79 CAPÍTULO 4. RESULTADOS ......................................................................................................... 84 4.1. Resultado del Objetivo Específico 1 .................................................................................... 84 4.2. Resultado del Objetivo Específico 2 .................................................................................... 84 4.3. Resultado del Objetivo General ........................................................................................... 85 CONCLUSIONES ................................................................................................................ 86 RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 87 REFERENCIAS ................................................................................................................... 88 ANEXOS .............................................................................................................................. 90 Soler Espinoza Rixser vi “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” ÍNDICE DE TABLAS Tabla n° 1 Inconsistencias de la documentación consideradas del proyecto estructural. ............... 36 Tabla n° 2 Reducción de las inconsistencias consideradas. ........................................................... 66 Tabla n° 3 Promedio en días en la Gestión de proyecto estructural tradicional conforme a la modificación arquitectónica considerada. ........................................................................................ 72 Tabla n° 4 Resultados de inconsistencias de la documentación consideradas .............................. 84 Tabla n° 5 Reducción de tiempos con BIM frente a la modificación arquitectónica ........................ 84 Tabla n° 6 Mejora de gestión estructural con la implementación BIM de la Sede Lima Norte. ....... 85 Soler Espinoza Rixser vii “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 72 Diseño arquitectónico modificado en IFCbuilder 01 .................................................... 72 Figura n° 73 Diseño arquitectónico en 3D modificado en IFCbuilder 02 ......................................... 73 Figura n° 74 Diseño arquitectónico modificado en la Nube ............................................................. 73 Figura n° 75 Actualización del modelo BIM en Cype CAD .............................................................. 74 Figura n° 76 Selección de la columna circular en Software BIM ..................................................... 74 Figura n° 77 Modelo 3D de las columnas consideradas en el modelo ............................................ 75 Figura n° 78 Vista 3D de la columna circular ................................................................................... 75 Figura n° 79 Despiece de la columna circular y el metrado ............................................................. 76 Figura n° 80 Despiece de la columna exportada en CAD ............................................................... 76 Figura n° 81 Listado de la comprobación del pilar C9 -01 .............................................................. 77 Figura n° 82 Parte del listado de la comprobación del pilar C9 - 02 ................................................ 78 Figura n° 83 Propuesta de Gestión del proyecto Estructural con BIM de la Sede Lima ................. 79 Figura n° 84 Modelo analítico y modelo físico estructural de la Sede Lima Norte .......................... 80 Figura n° 85 Listados para la memoria de cálculo estructural ......................................................... 81 Figura n° 86 Listados de la Justificación sísmica............................................................................. 81 Figura n° 87 Parte del listado de la justificación sísmica ................................................................. 82 Figura n° 88 Parte de los planos de planta de lima norte con BIM .................................................. 82 Figura n° 89 Planos de escaleras de Lima norte con BIM ............................................................... 83 Soler Espinoza Rixser x “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” RESUMEN La presente investigación tiene como objetivo en proponer la mejora en la gestión del proyecto estructural de la Sede del Ministerio Público de Lima Norte, con la implementación del BIM (Building Information Modeling), para tal fin se ha realizado diferentes actividades de cómo reducir las inconsistencias en la documentación consideradas del proyecto estructural con el uso del software BIM, como también en reducir en número de días la gestión del proyecto estructural con BIM y sin BIM (Sistema tradicional) frente a una modificación arquitectónica. Con la aplicación BIM accedió obtener mejoras en la en la gestión del proyecto estructural tales como, obtener un flujo de trabajo colaborativo, obtención aparte del modelo analítico obtener un modelo físico de la estructura y obtener de forma automatizada la Documentación, también se ha logrado reducir las inconsistencias en la documentación consideradas del proyecto estructural con el uso de software BIM al 0%, y en la gestión del proyecto estructural frente a una modificación arquitectónica con BIM permitió en promedio reducir en 3 días con respecto a un trabajo tradicional. Lo antes descrito se detalla en el desarrollo del presente, dando los resultados, conclusiones y seguidamente se dan las recomendaciones para la implementación del BIM. El presente sirve como propuesta para la implementación del BIM en la gestión del proyecto de la especialidad de estructuras. Soler Espinoza Rixser xi “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” ABSTRACT The present investigation has as objective to propose the improvement in the management of the structural project of the Office of the Public Prosecutor of Lima North, with the implementation of the BIM (Building Information Modeling), for this purpose it has carried out different activities of how to reduce the inconsistencies in the documentation considered of the structural project with the use of the BIM software, as well as in reducing in number of days the management of the structural project with BIM and without BIM (Traditional System) in front of an architectural modification. With the application BIM agreed to obtain improvements in the management of the structural project such as obtaining a collaborative workflow, obtaining apart from the analytical model, obtaining a physical model of the structure and obtaining the Documentation in an automated way, it has also been possible to reduce the inconsistencies in the documentation considered of the structural project with the use of BIM software at 0%, and in the management of the structural project against an architectural modification with BIM allowed on average to reduce in 3 days with respect to a traditional work. The above described is detailed in the development of the present, giving the results, conclusions and then the recommendations for the implementation of the BIM are given. The present serves as a proposal for the implementation of the BIM in the management of the project of the specialty of structures Soler Espinoza Rixser xii “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” para la documentación de la elaboración de los planos, metrados, memorias, entre otros, lo cual no están automatizados, provocando inconsistencias y errores entre ellos. Las múltiples causas de estos errores podrían ser por el mismo error humano cuando nos equivocamos, por ejemplo en los metrados cuando aproximamos, omitimos algunas consideraciones por falta de experiencia en el campo, no consideramos algunos detalles en los planos o simplemente un mal cálculo, el error humano proviene de muchos factores. La Consultoría Consorcio Diseños Integrales consiente en las inconsistencias de la documentación señalan en las especificaciones técnicas lo siguiente “…en el caso de existir divergencias entre los documentos del proyecto, los planos tienen validez sobre las especificaciones técnicas, metrados y presupuesto, las especificaciones técnicas tienen validez sobre metrados y presupuesto, y los metrados tienen validez sobre los presupuestos….” ., asimismo menciona que “los metrados son referenciales y la omisión parcial o total de una partida no dispensará al contratista….”, (en subrayado es propio), Anexo n° 01. En la gestión de proyectos estructurales, tradicionalmente son diseñados con diferentes softwares, los planos son elaborados en CAD, requiriendo así de dibujantes para poder alcanzar la fecha de la entrega, las memorias de cálculo son elaboradas manualmente empleando Word, Excel, por otra parte los proyectos estructurales reciben constantes cambios arquitectónicos, los cuales causan retrasos en el diseño estructural, situación que hace inevitable volver a evaluar las afectaciones que provocan, para finalmente considerar las modificaciones planteadas a los modelos. Los métodos tradicionales de la gestión de proyecto estructural y otras especialidades en 2D, diseños poco detallados, se tornan en herramientas inadecuadas para la gestión de proyectos. Soler Espinoza Rixser Pág.15 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” 1.3. Formulación del Problema 1.3.1. Problema General ¿De qué manera se puede mejorar la gestión del proyecto estructural de la edificación de la sede del Ministerio Público de Lima Norte con la implementación del BIM (Building Information Modeling)? 1.3.2. Problema Especificos 1.3.2.1. Problema específico 01 ¿Cómo reducir las inconsistencias de la documentación consideradas del proyecto estructural de la edificación de la Sede del Ministerio Público de Lima Norte con el uso de Software BIM? 1.3.2.2. Problema específico 02 ¿Cómo reducir el número de días la gestión del proyecto estructural de la edificación de la Sede del Ministerio Público de Lima Norte frente a una modificación arquitectónica con BIM? 1.4. Justificación La metodología BIM genera ventaja competitiva que permite incorporarse rápidamente a un mercado laboral que innova cada día, actualmente hay una creciente demanda de perfiles de BIM managers, en los proyectos públicos y privados, requieren de profesionales en el dominio de las metodologías BIM para la gestión de los procesos de gestión y producción de proyectos. El BIM trae consigo un beneficio no solo a los profesionales involucrados, sino también el cliente, usuario o dueño del proyecto, con un beneficio económico y como también en que reduce el riesgo de una inversión y crea más expectativas sobre futuros proyectos. 1.4.1. Justificación Teórica En la gestión de proyecto que de acuerdo al PMI es uso de conocimientos, habilidades y técnicas para ejecutar proyectos de manera eficaz y eficiente, la metodología BIM, surge como una nueva alternativa, con proyección a establecer una nueva forma de llevar a cabo los proyectos para la edificación y todo proyecto de infraestructura, donde el manejo de la información hoy en día de manera oportuna, eficaz y congruente, se ha vuelto una ventaja altamente competitiva en el ámbito de la ingeniería civil como en muchas otras áreas, es por ello que la innovación que conlleva esta nueva tecnología, permite a los actuales y futuros ingenieros nuevas oportunidades de crecer profesionalmente. Soler Espinoza Rixser Pág.16 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” 1.4.2. Justificación Práctica Con la implementación de la metodología BIM, no solo presenta la compatibilidad de planos de las especialidades de construcción, sino además muestra toda la información para futuras remodelaciones, ampliaciones que podría tener el proyecto. En los proyectos basados en 2D, los involucrados participan aislados, con uso del BIM, permite una integración conjunta de todas las especialidades, impulsa el trabajo colaborativo. 1.4.3. Justificación Cuantitativa Con el BIM, se ha de solucionar un gran porcentaje de los altos índices de retraso de las obras de construcción. Durante el Foro ProEstate para empresas de propiedad internacional en Moscú, Mikhail Menn (Ministro de construcción, vivienda y servicios públicos de Rusia-2016), habría admitido que la "interesante" experiencia británica en la aplicación de tecnologías BIM ha tenido una gran influencia en esta decisión. Afirmó que el uso del BIM por parte del gobierno del Reino Unido ha repercutido en una reducción del 30% del coste de una construcción. En este contexto, Rusia apuesta por la implantación del BIM, teniendo muy claro que "va 100% en la dirección correcta" para el 2019. (Fuente-BIMCommunity “La comunidad que impulsa el BIM en el sector de la construcción”-2016). 1.4.4. Justificación Académica Desarrollar esta investigación es sumamente necesario, permite desarrollar múltiples conocimientos técnico, habilidades, de distintas especialidades y en particular en la especialidad de la ingeniería estructural, modelamiento, visualización en 3D del mismo y la descripción técnica sobre el particular, asimismo permite conocimientos para la ejecución del proyecto. En los centros universitarios de Chile ya se están aplicando cambios a la formación para adaptarse a los nuevos tiempos. Se abordan desde proyectos hasta casos reales que incluyen la aplicación en todas las ramas y disciplinas transformadas por el huracán BIM. Se espera que en los próximos años en chile cuente con profesionales capacitados para hacer frente a los retos derivados de los cambios de 2020 y 2025. (Bárbara Morales / Jaime Guzmán Delgado- Experta BIM- PLAN BIM/ BIM Manager-Editeca-2018). Soler Espinoza Rixser Pág.17 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Podría decirse que para la implementación del BIM se requiere un trabajo en equipo, en el cual los proyectistas, ejecutores de obra, arquitectos, ingenieros, proveedores y el cliente trabajan en torno a modelos BIM del proyecto, con herramientas tecnológicas que permiten crear, administrar y gestionar, generando la fuente de información necesaria que pueda ser usada en cualquier etapa del ciclo del proyectos. Vistas las publicaciones diversas, se puede mencionar que se vienen desarrollando la implementación del BIM, en diversas organizaciones tanto públicas y privadas para sus proyectos de infraestructura, existen iniciativas académicas, planificaciones, requisitos contractuales, propuestas, entre otras actividades como también las competencias, la resistencia al cambio, los cuales requieren de decisiones personales y/o políticas. Como podemos visualizar en la figura n°1 el BIM en el mundo, gracias a la escuela profesional de nuevas tecnologías, en algunos países el uso del BIM es obligatorio en sus proyectos públicos, y en nuestro país el BIM es de uso habitual pero no obligatorio. Figura n° 1 La metodología BIM, una realidad en todo el mundo Fuente: Mapa Implementación BIM Datos: cice.es (2016) Soler Espinoza Rixser Pág.20 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” También gracias a la escuela de diseño e ingenierías Editeca, podemos ver cómo está el BIM en Latinoamérica. (Editeca -2018). Figura n° 2 BIM, en Latinoamérica Fuente: Editeca- (2018) Como podemos visualizar en la figura n°3 gracias a la Curva de Patrick MacLeamy, donde en el marco de la convención nacional de 2005 del AIA (American Institute of Architects), presentó el gráfico universalmente conocido como la "curva MacLeamy". Esto demuestra que las decisiones tomadas al principio del proyecto durante la fase de proyecto se pueden realizar a bajo costo y con grandes beneficios. Figura n° 3 Aumento de los costos debidos a un cambio de diseño y su capacidad de controlarlos Fuente: Curva de Patrick “MacLeamy”, “Integrated Project Delivery”, (2005) Soler Espinoza Rixser Pág.21 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” En los años 2010 Patrick MacLeamy, al concepto del BIM tiende a englobar o a dividir en varios procesos o áreas como es BIM BAM BOOM!, la primera BIM es donde se desarrolla el proyecto, BAM tiene que ver con el assembly o construcción y BOOM! Tiene que ver con la operación y mantenimiento, resaltando que a lo largo de la vida útil de una edificación se invierte en BIM 1 $, en BAM 20$ y en el BOOM! 60 $, figura n° 4. Figura n° 4 Diagrama BIM BAM BOOM! Fuente: Patrick “MacLeamy” (2010) Actualmente Miller&Co – Ing. Fabián Calcagno, mencionan que el BIM además de utilizarse en edificios se está utilizando en obras viales, infraestructura, industria y ciudades, en el que aparece un nuevo concepto llamado Business Information Management “Gestión de información empresarial”, donde BIM sistematiza ordena: personas, procesos y herrramientas figura n° 05. Figura n° 5 Aspecto económico del BIM Fuente: Miller&Co – Ing. Fabián Calcagno (2018) Soler Espinoza Rixser Pág.22 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 8 Dimensiones del BIM Fuente: SEYCSA (2016) 2.5. Modelo paramétrico Un modelo paramétrico es una representación digital de un objeto a la cual se le ha incorporado reglas, características y definiciones que determinan el modo en que los elementos componentes del modelo se relacionan entre sí en el espacio virtual (Eastman et al., 2008). Figura n°09. Figura n° 9 Modelo paramétrico Fuente: tecnologiabim.es (2018) Soler Espinoza Rixser Pág.25 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” El modelo paramétrico debe Incluir información sobre el comportamiento de sus componentes como propiedades mecánicas, eléctricas, lumínicas, secuencias de construcción e instalación, materiales, dimensiones, relaciones entre elementos (jerarquía de parámetros), etc. (Vandezande, 2011). Como se puede visualizar el modelo paramétrico está integrada todas las características de los diferentes especialidades, en que permitirá realimentar consecutivamente de acuerdo a las observaciones por todos los involucrados del proyecto. 2.6. Análisis y Diseño Estructural. Max (2013) señala que en el análisis y diseño estructural en BIM, se realimenta el modelo general para efectuar en él sus modificaciones pertinentes, resultado del análisis y diseño estructural, que finalmente redundará en la definición de secciones transversales definitivas de elementos de concreto, sus armados de refuerzo, perfiles estructurales metálicos, etc. Posteriormente, en esta misma etapa, se incorporan los sistemas mecánicos, eléctricos y de saneamiento, agregando también los detalles arquitectónicos y de acabados, para tener por último la revisión de posibles obstrucciones en intersecciones de la estructura con las instalaciones y completar el modelo.(Max Christopher Mucio Juarez-2013). Asimismo Max, indica que el modelo de diseño detallado se incorporan los aspectos relacionados con la idealización del comportamiento estructural de la edificación, se consideran las acciones y sus combinaciones a las que se someterá la estructura en base a su probabilidad de ocurrencia, tomando en cuenta también el tipo de análisis aplicable a cada caso particular, para con ello determinar elementos mecánicos, esfuerzos y deformaciones que son la base para el diseño estructural, realizando en su caso las modificaciones necesarias al modelo, para obtener una estructura optima, que cumpla con los parámetros de funcionalidad, seguridad y economía requeridos, teniendo en cuenta siempre la reglamentación y/o normativas de acuerdo al lugar y a las especificaciones del proyecto. 2.7. Políticas de implementación Para plantear mejoras en la gestión de proyectos, debemos tener establecido claramente las políticas organizacionales, los procesos de gestión y los recursos que se requieren para que esto sea posible a fin de poder obtener beneficios con estas mejoras. Soler Espinoza Rixser Pág.26 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Salina y Román 2014, señala que en vista de la situación actual en la que se encuentra la industria de construcción (servicio de proyectistas, normas, estándares, procesos) en relación al tema de la implementación BIM, no se puede pretender que una empresa alcance directamente el estado 3, o nivel 3, proponen también que primero se debería comenzar a trabajar en los estados 1 y 2 para posteriormente pasar a estados más superiores. Es decir, cada estado debe ser un pre-requisito para poder alcanzar los siguientes niveles. En base a la experiencia que ya cuenta la empresa Marcan en el uso del modelo BIM, la propuesta de mejora está enfocada en el nivel 2 (Colaboración basada en el modelo). (Salinas, J. R. & Ulloa Román, K. A. -2014). También mencionan que las organizaciones deben dar un giro de 360° al implementar BIM. Se tiene que pensar en la creación de un área conformada por profesionales comprometidos y convencidos de que se puede mejorar la gestión de los proyectos, para lo cual se requiere capacitar a un equipo en el manejo de herramientas tecnológicas, así mismo sensibilizar a los proyectistas y proveedores estratégicos en el conocimiento y la importancia de BIM como medio para mejorar la productividad, reducir los retrabajos y mejorar los tiempos en el diseño y construcción. 2.8. Herramientas BIM Para la aplicación de esta metodología BIM hoy es ofrecida por diferentes proveedores tecnológicos múltiples de herramientas como: Bocad, Tekla, Nemetschek, Sigma Design, StruCad de AceCad Software, Bentley Systems, AVEVA Solutions, SketchUp, R Graphisoft, ACCA software, sds/2 por Design Data (líder en ingeniería de detalle), Dlubal Software, Cype Ingenieros S.A, Revit, Archicad, entre otros, figura n° 10. Soler Espinoza Rixser Pág.27 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” multiusuario que permite el desarrollo de proyectos de forma abierta, coordinada y simultánea entre los distintos técnicos o agentes intervinientes. (Cype Ingenieros Open BIM -2018) Como podemos observar en la figura n° 12 el flujo de trabajo Open BIM, propuesto por CYPE Ingenieros, que resuelve de forma colaborativa mediante la resolución progresiva de sus diferentes aspectos o componentes. Figura n° 12 Open BIM, propuesto por CYPE Ingenieros Fuente: Cype Ingenieros (2017) 2.12. BIMserver.center De acuerdo a lo manifestado por Cype Ingenieros (2017), BIMserver.center, figura n° 13, es una innovadora plataforma web desarrollada para facilitar el trabajo en equipo coordinado Soler Espinoza Rixser Pág.30 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” por una nube de servicios de sincronización para centralizar y gestionar en tiempo real todos los archivos de un proyecto BIM. (Cype Ingenieros, 2017). Así BIMserver.center para optimizar el flujo de trabajo BIM agiliza las comunicaciones de forma segura entre los actores involucrados en un proyecto, independientemente del software o hardware que esté utilizando. Figura n° 13 Presentación BIMserver.center Fuente: https://twitter.com/bimservercenter (2017) Desde la versión 2017, todos los programas CYPE, como parte del flujo de trabajo Open BIM, integran una conexión directa a esta plataforma y pueden guardar, sincronizar y compartir archivos en los proyectos BIM de la nube. Similar a esta plataformas Wep en el mercado existen diferentes tales como BIMx, BIM data, Lean BIM, BIM&CO, Ipsum entre otros. Soler Espinoza Rixser Pág.31 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” 2.13. Definición de términos básicos 2.13.1 BIM El National Building Information Modelling, define BIM como una representación de características físicas y funcionales de una instalación. BIM es un recurso de conocimiento compartido para obtener información sobre una instalación formando una base confiable para decisiones sobre su ciclo de vida, definido desde la concepción hasta la demolición (NBIMS, 2007,). Eastman, en el 2011 define BIM como herramientas, procesos y tecnologías que están facilitadas por una documentación digital e inteligible por la máquina acerca de la edificación, su desempeño, su planeamiento, su construcción y su posterior operación. El resultado de una actividad BIM es un modelo de información de la edificación. (Charles M. Eastman, 2011) Miller&Co BIM y el Ing. Fabian Calcagno, señalan que el BIM es un concepto que sistematiza y ordena Personas, Procesos y Herramientas en un ambiente sinérgico, simultáneo y colaborativo en donde todos los actores, técnicos o no técnicos, miran la Única Base de Datos Conceptual del proyecto en ejecución (Ing. Fabian Calcagno- Miller&Co-2018). 2.13.2 Interoperabilidad Conforme Eastman (2008), señala que el intercambio de información es uno de los pilares que soportan los procesos BIM. Aunque en la bibliografía especializada se encuentran diversas definiciones del término, la definición de interoperabilidad radica en la posibilidad de compartir información entre los involucrados en un proceso BIM ya sea de diseño, construcción, etc. (Fuente: Eastman et al., 2008). (Anexo 02). En el 2016 Borja Piles, afirma que la interoperabilidad es una de las mayores ventajas que presenta BIM. Se define como la capacidad de comunicación entre programas de diferentes fabricantes, lo cual permite el intercambio y la utilización de información. (Fuente: Borja Piles, 2016) Podría mencionarse que la interoperabilidad es prerrequisito para hacer multidimensional al BIM, tanto la obtención de diseños, análisis estructural, sanitario, eléctrico, eficiencia energética, ventilación, memorias, especificación técnica, cantidades de obra, los costos, requieren de intercambio de información común entre programas especializados para cada tarea. Soler Espinoza Rixser Pág.32 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” CAPÍTULO 3. DESARROLLO 3.1. Desarrollo del objetivo específico 1. “Reducir las inconsistencias de la documentación consideradas del proyecto estructural de la edificación de la Sede del Ministerio Público de Lima Norte con el uso de Software BIM”. Para lograr a conseguir el objetivo específico 1 se realizaron las siguientes actividades. 3.1.1. Identificación de inconsistencias de la documentación consideradas del proyecto estructural. El proyecto de la sede del Ministerio Público se encuentra ubicado la Av. Carlos Izaguirre 176, Distrito de Independencia, Provincia de Lima, Departamento de Lima, figura n°14. Figura n° 14 Ubicación del proyecto Lima Norte Fuente: Google Gearth (2018) El proyecto de edificación consta de 17 pisos y 03 Sótanos, en un área total de terreno de 1822.372m2. Figura n°15. Soler Espinoza Rixser Pág.35 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 15 Proyecto Sede MP de Lima norte Vista 3D Fuente: Estudios preliminares Ministerio Público (2018) Mediante el cuadro siguiente se mencionan las inconsistencias consideradas de la documentación del proyecto estructural de la edificación de la Sede del Ministerio Público de Lima Norte, es cierto que estas inconsistencias se pueden solucionar de manera tradicional o manual, el objetivo es como con el uso de Software BIM son resueltas y ver de qué manera contribuyen en la gestión del proyecto estructural. Tabla n° 1 Inconsistencias de la documentación consideradas del proyecto estructural. N° Inconsistencias de la documentación consideradas proyecto estructural de la edificación de la Sede del Ministerio Público de Lima Norte elaborado por el Consorcio 01 En la memoria de cálculo 1.1. No muestra el espectro elástico de aceleraciones y espectro de diseño de aceleraciones en. Anexo n°03 1.2. No muestra el centro de masas, centro de rigidez y excentricidades de cada planta ni su gráfica. Anexo n° 04 1.3. No se visualiza el empuje considerado en los muros perimetral de sótano Anexo n° 05 02 En los planos 2.1 El diseño de la columna de forma geométrica L, no se visualiza en la plano de cimentación pero si a partir de la 1ra Planta y también presentan su armado (figuras n°16 y 17) 2.2 El diseño irregular de la columna 2 no coincide con el plano armado de la columna 2 (figura n°18) Fuente: Elaboración propia Soler Espinoza Rixser Pág.36 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 16 Plano de cimentación E-04 Fuente: Estudios preliminares Ministerio Público (2018) Figura n° 17 Columna L considerado en el desde el 1er nivel Fuente: Estudios preliminares Ministerio Público (2018) Soler Espinoza Rixser Pág.37 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” IFC Builder, fue desarrolla por Cype Ingenieros para la creación y mantenimiento de modelos IFC de edificios, está integrado en el flujo de trabajo Open BIM, a través de la importación y exportación de modelos IFC, también permite la modelización manual del edificio, o importación de ficheros IFC generado en CAD/BIM como Alplan, Revit y Archicad,. Figura n°20. Figura n° 20 IFC Builder para la creación y mantenimiento de modelos IFC de edificios Fuente: BIMserver.center-(2018) Se procedió importar las plantillas arquitectónicas realizadas de Cad dwg a IFC Builder, en el que permite gestionar las capas de acuerdo a las necesidades de la arquitectura; unas de las mejoras en la gestión a nivel arquitectónico que se pueden resaltar en esta etapa es que permite actualizar una modificación sea por cualquier necesidad, asimismo se puede ingresar cada planta del edificio del archivo dwg o de manera integral como se muestra en la figura n° 21 y 22. Soler Espinoza Rixser Pág.40 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 21 Importación de plantillas dwg a ICF Builder Fuente: Elaborado por Soler Una vez importado se visualiza los archivos de dwg, en el que sirve como guías para el diseño arquitectónico en 3D. Figura n° 22 Plantilla importada de la sede lima norte dwg a ICF Builder Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.41 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Se procede a diseñar los muros de sótano, columnas, caja de ascensor, tabiques, las losas, ductos, puertas, ventanas, del sótano 3 y sucesivamente hasta el 17 piso figuras n°23, 24 y 25. Figura n° 23 Proceso de diseño arquitectónico en 3D Sede Lima Norte Fuente: Elaborado por Soler Figura n° 24 Diseño de las puertas, ventanas sede Lima norte. Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.42 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” 3.1.2.3. Análisis y modelado estructural con BIM Se procedió a abrir el software CYPECAD para el diseño análisis estructural en el que nos permite hacer el diseño, cálculo y dimensionamiento de estructuras del concreto armado y metálicas compuestas por: columnas, tabiques y muros; in situ, metálicos de alma llena y de celosía, placas aligeradas losas mixtas, losas casetonadas y macizas; cimentaciones por plateas o vigas de fundación, zapatas y abezales; obras de CYPE 3D integradas (perfiles de acero, aluminio y madera) con 6 grados de libertad por nudo, incluyendo el dimensionamiento y optimización de secciones, usando el método de elementos finitos. Una vez abierto el Software se registró la obra colocando el nombre y la descripción del proyecto figura n° 29. Figura n° 29 Creando el proyecto en CypeCad Fuente: Elaborado por Soler Luego de registrado el proyecto solicita si deseamos iniciar el proyecto mediante la importación de un modelo BIM, en el que se aceptó, automáticamente el enlace de IFC BIMserver.center, presenta el modelo, dónde solicita la selección del proyecto que se encuentra en la nube y luego se visualiza el modelo BIM en tiempo real, figuras n°30 y 31. Soler Espinoza Rixser Pág.45 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 30 Aceptando la Importación de modelo BIM en CypeCad Fuente: Elaborado por Soler Figura n° 31 Proyecto sede lima norte BIMserver.center en CYPECAD Fuente: Elaborado por Soler Se logra la importación a CYPECAD el modelo arquitectónico con las plantillas CAD, donde podemos ver la distribución de las columnas, losas, tabiques, entre otros, así como también visualizar le modelo BIM en 3d, y otras como la cargas de los tabiques figura n°32. Soler Espinoza Rixser Pág.46 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 32 Importación del modelo BIM a CYPECAD Fuente: Elaborado por Soler A continuación se va mostrar algunas configuraciones con la finalidad de ver cómo es el diseñado en el entorno BIM del software, en la figura n°33, se muestra los datos generales en el que se tiene que considerar las normativas que se va aplicar en el análisis estructural, como vemos tenemos múltiples normativas internacionales para seleccionar, asimismo nos permite introducir los datos del material, acciones (acciones de viento, sísmico, resistencia al fuego) coeficientes de pandeo. La organización previa de datos es muy importante para una rápida y eficaz introducción de la estructura. Se puede organizar los datos como se indica a continuación, o si lo prefiere seguir su propio método. Lo importante es tener toda la información descrita de una forma ordenada y eficaz. A continuación se desarrolla algunas configuraciones generales a fin de conocer cómo es el diseño con visión o el enfoque BIM. Soler Espinoza Rixser Pág.47 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 36 Configuración de acero por posición Fuente: Elaborado por Soler En la configuración del acero se tiene a).para las columnas, tabiques, muros y ménsulas, b) para las losas, vigas, escaleras y c) para la fundación o cimentación como se muestra en la figura n° 37. Figura n° 37 Configuración de acero para columnas, muros, vigas, losas, y fundación. Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.50 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Se realiza la configuración del acero longitudinal y transversal en las columnas que se muestra en figura n°38 y 39. Figura n° 38 Configuración de los diámetros para columnas, longitudinales y transversales. Fuente: Elaborado por Soler Figura n° 39 Configuración de los armados longitudinales y transversales de las columnas. Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.51 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Se configura el recubrimiento figura n° 40 Figura n° 40 Configuración del recubrimiento para la columna. Fuente: Elaborado por Soler Configurada las armaduras longitudinales y transversales se pueden visualizar las posibles armaduras para las dimensiones consideradas, con las cuantías correspondientes, por ejemplo para una columna de 50cm por 70cm, tenemos 401 posibles armados, figura n° 41 Figura n° 41 Armaduras de las columnas Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.52 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 45 Configuración sísmica 01 Fuente: Elaborado por Soler Figura n° 46 Configuración sísmica 02 Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.55 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 47 Espectro de cálculo Fuente: Elaborado por Soler Luego se consideró la norma de cargas E0.20 de la norma peruana Figura n °48 Figura n° 48 Configuración de norma E.20 Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.56 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 49 Configuración para la aplicación de la normativa peruana en CypeCad Fuente: Elaborado por Soler Como el modelo fue exportado desde un modelo BIM, el número de niveles y sótanos ya fueron reconocidos, en el editor de grupos se puede configuras la categoría de uso, carga viva, carga muerta. Los pesos propios de los elementos resistentes introducidos, como son los pilares, pantallas, muros, vigas y losas no se introducen aquí, pues el programa ya los tiene en cuenta, las sobrecargas uso se configurará en cada nivel de acuerdo al uso. Figura n° 50 Configuración de categoría de uso, carga viva y carga muerta Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.57 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Posteriormente se puede configurar las vigas asignando el ancho y altura, como podemos visualizar en la figura n° 55, como también nos permite asignar diferentes familias y tipos de vigas en 3D. Figura n° 55 Diseño de las Vigas Fuente: Elaborado por Soler En la configuraron las losas se tiene varias opciones dónde el proyectista estructural podrá seleccionar losa de viguetas, placas aligeradas, losas casetonadas, losas macizas, losas apoyadas en el terreno y pendientes de definir, en el presente se seleccionó la losa con vigueta prefabricada, esto nos permite gestionar las losas, figuras n°56 y 57. Figura n° 56 Selección de la losa Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.60 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 57 Configuración de dimensiones de la losa Fuente: Elaborado por Soler Con estas configuraciones previas de las vigas y losas se diseñaron en el modelo el cual es diseñado es en 3D figura n°58, en el que también en el modelo se puede visualizar las cargas de los tabiques que fueron reconocidos del modelo BIM. Figura n° 58 Diseño de vigas y losas piso 6 Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.61 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 59 Diseño de vigas y losas primer sótano Fuente: Elaborado por Soler De las configuraciones realizadas de las columnas, vigas, losas, escaleras muros de sótano, placas, entre otros se puede visualizar el modelo físico en 3D, figura n° 60, dónde podemos hacer los recorridos dentro del modelo, en el que al especialista estructural le permitirá determinar algunas decisiones al modelo. Figura n° 60 Modelo 3D de las configuraciones consideradas de la estructura Fuente: Elaborado por Soler Dada las consideraciones normativas y configuraciones técnicas del diseñó se realizará el calculado correspondiente en el que el proyectista estructural evaluará y determinará algunos reajustes e enriquecerá el modelo, luego podrá obtener la documentación del proyecto estructural de forma automatizada, un listado que le permitirá desarrollar la memoria de cálculo, asimismo se obtendrá los planos, cuantías para los metrados, entre otros Soler Espinoza Rixser Pág.62 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Posteriormente culminada el modelado y análisis estructural se puede importar a la nube, figura n° 65, dónde personal autorizado o el comitente podrán visualizar la estructura del proyecto, asimismo en el ICFbuilder el Arquitecto podrá actualizar el modelo y visualizar la estructura a efectos de considerar y/o actualizar el diseño arquitectónico. Figura n° 65 Proyecto Sede Lima Norte con los elementos estructural en BIM Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.65 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” 3.1.3. Reducción de las inconsistencias consideradas en la documentación. A continuación con la siguiente tabla se precisa la reducción de las inconsistencias consideradas del proyecto estructural de la sede lima norte, como se describió anteriormente el desarrollo del proyecto estructural, dado las configuraciones y el diseñado en 3D de los elementos estructurales, la documentación debe ser coherente conforme a lo establecido en la configuración y el diseñado. Tabla n° 2 Reducción de las inconsistencias consideradas. N° Inconsistencias de la Trabajo con BIM sede lima norte documentación (consideradas) 01 En la memoria de cálculo En la memoria de cálculo 1.1. No muestra el espectro elástico Dentro del listado de la justificación sísmica de aceleraciones y espectro de se hace mención sobre los espectros. diseño de aceleraciones en. (figura n° 66 ) Anexo n°03 3.1 No muestra el centro de masas, Se menciona sobre el centro de masas, centro de rigidez y centro de rigidez y excentricidades de cada excentricidades de cada planta ni planta y muestra su gráfica (figura n° 67 ) su gráfica. Anexo n° 04 3.2 No se visualiza el empuje Se visualiza los empujes considerado en considerado en los muros los muros perimetral de sótano (figuras perimetral de sótano Anexo n° n°68,69) 05 02 En los planos En los planos 2.1 El diseño de la columna de forma geométrica L, no se visualiza en Se visualiza el diseño de todas las la plano de cimentación pero si columnas consideradas (figura n°70) a partir de la 1ra Planta y también presentan su armado (figuras n°16 y 17) 2.2 El diseño irregular de la columna EL diseño irregular desarrollado coincide 2 no coincide con el plano exactamente en el plano de armado (figura armado de la columna 2 n°71 ) 5 Inconsistencias (100%) Se reducen las inconsistencias (0 % ) Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.66 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 66 Espectro elástico de aceleraciones y espectro de diseño de aceleraciones Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.67 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 70 Visualización del diseño de todas las columnas Fuente: Elaborado por Soler Figura n° 71 El diseño de la columna irregular coincide con el armado Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.70 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” 3.2. Desarrollo de Objetivo Específico 2 “Reducir el número de días la gestión del proyecto estructural de la edificación de la Sede del Ministerio Público de Lima Norte frente a una modificación arquitectónica con BIM”. Frente a una modificación arquitectónica se tendrá que recalcular el proyecto estructural, luego elaborar la memoria, los planos y metrados, con el sistema tradicional enfrentar esta modificación tardaría varios días y con el riesgo de errores, esto dependerá de acuerdo a la envergadura de la modificación arquitectónica considerada. A efectos de reducir en números de días la gestión del proyecto estructural de la edificación de la Sede del Ministerio Público de Lima Norte frente a una modificación arquitectónica con BIM, en el presente trabajo a modo de ejemplo se va considerar que el arquitecto ha considerado que las seis columnas rectangulares del 1er nivel y 2do del ingreso al edificio deben ser circulares por diferentes razones arquitectónicas. Determinar el número de días en la gestión del proyecto estructural con el sistema tradicional y el BIM, frente a esta modificación arquitectónica considerada es subjetiva toda vez que dependerá de la experiencia del profesional, herramientas a utilizar, habilidades, entre otros. Para ver este situación se ha realizado algunas entrevistas a ingenieros civiles experimentados de la especialidad de estructuras, (Anexo n° 07). En la entrevista se consultó sobre la gestión del proyecto estructural frente a la modificación arquitectónica considerada, para la elaboración de modelado cálculo, elaboración de la memoria de cálculo, elaboración de planos, elaboración de metrados, considerando tiempos, herramientas a utilizar y número de personal que participa. Como resultado se pudo obtener un promedio de 4 días para la gestión de proyecto estructural con el sistema tradicional. Tabla n°3. Soler Espinoza Rixser Pág.71 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Tabla n° 3 Promedio en días en la Gestión de proyecto estructural tradicional conforme a la modificación arquitectónica considerada. Experiencia (Modelado cálculo) Ing.- 01 7 años 1 Herramientas a utilizar Sap2000, Etabs Personal 1 Tiempo en días Elab. De Memoria de Cálculo 1 Sap2000, Etabs, hojas de cálculo 1 Elab. De Planos Elab. De Metrados 1 1 4 total en días Autocad / Revit Excel 1 1 4 total personal Ing.- 02 12 años 0 1 1 1 3 total en días Herramientas a utilizar 0 Word, Excel Autocad Excel Personal 0 1 1 1 3 total personal Ing.- 03 25 años 0.25 1 0.375 0.375 2 total en días Herramientas a utilizar Sap2000, Etabs Word, Excel Autocad Excel Personal 0.5 0.5 0.5 0.5 2 total personal Ing.- 04 4 años 1 1 1 0.5 3.5 total en días Herramientas a utilizar Sap2000, Etabs Word, Excel Autocad Excel Personal 1 1 1 0.5 3.5 total personal Ing.- 05 5 años 1 0.2 2 2 5.2 total en días Herramientas a utilizar Revit y Robot Structural Microsoft Word y Excel Revit Revit y Excel Personal 1 1 2 1 5 total personal 4 Promedio total en días 4 Promedio de personal Fuente: Elaborado por Soler Considerando esta modificación arquitectónica en el entorno BIM se elaboró las siguientes actividades. 1. En software BIM dónde se diseñó la arquitectura se diseña lo considerado figura n°72. Figura n° 72 Diseño arquitectónico modificado en IFCbuilder 01 Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.72 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 77 Modelo 3D de las columnas consideradas en el modelo Fuente: Elaborado por Soler Actualizada el cálculo se puede visualizar el armado del acero transversal y longitudinal de la columna circular figura n° 78. Figura n° 78 Vista 3D de la columna circular Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.75 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Asimismo, se podrá obtener el plano con el despiece de columna y su metrado correspondiente figura n° 79. Figura n° 79 Despiece de la columna circular y el metrado Fuente: Elaborado por Soler El despiece puede ser importado en formato dwg, figura n°80. Figura n° 80 Despiece de la columna exportada en CAD Fuente: Elaborado por Soler Posteriormente podemos obtener el listado o documentación que permiten asegurarse del cumplimiento de las modificaciones sobre el dimensionamiento propuesto, comprobar el Soler Espinoza Rixser Pág.76 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” cumplimiento de las cuantías, lo cual sirve para justificar frente a terceros la armadura indicada en los despieces, también incluye el dibujo de las leyes o normativas, siendo mucho más claro visualmente, a continuación se muestra una parte de la documentación como ejemplo de la comprobación del pilar C9 del 2do nivel, toda vez sobre este tema se tiene más de 140 páginas, figura n° 81. Figura n° 81 Listado de la comprobación del pilar C9 -01 Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.77 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” La herramienta BIM permitió la obtención de un modelo analítico y físico de la estructura Sede Lima Norte, en el que se puede destacar una mejora en la obtención aparte del modelo analítico, obtener un modelo físico de la estructura, figura n° 84. Figura n° 84 Modelo analítico y modelo físico estructural de la Sede Lima Norte Fuente: Elaborado por Soler Por otra parte se obtuvo la documentación de manera automatizada del proyecto estructural sede Lima norte. En el entorno BIM, se obtuvo con mayor agilidad toda vez que desde el inicio de las configuraciones y el diseñado se estuvo cargando de información, la herramienta BIM ha proporcionado el listado de la información, que a continuación se puede mostrar algunas partes de las documentaciones, figuras n°86, 87. Para la elaboración de la memoria de cálculo, el software BIM utilizado dispone de una serie de listados que pueden ayudar a completar los anejos de cálculo de la Memoria del proyecto en el listado presenta datos de la obra, combinaciones usadas en el cálculo, listado de esfuerzos en viguetas, cómputo de vigas, cómputo de viguetas, cómputo de bovedillas, cómputo de armado de armaduras de losas de vigueta, listado de armados de losa, cuantías de obra, entre otros, toda la lista que se muestra en la figura n° 85, los cuales se descargan en formato PDF, Word, totalmente editables. Soler Espinoza Rixser Pág.80 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 85 Listados para la memoria de cálculo estructural Fuente: Elaborado por Soler Figura n° 86 Listados de la Justificación sísmica Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.81 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Figura n° 87 Parte del listado de la justificación sísmica Fuente: Elaborado por Soler También se pudo obtener los planos de todos los elementos estructurales, despiece de columnas, planos de planta, vigas, plano de pórtico, cuadro de columnas, muros, entre otros a continuación se muestra algunos planos figura n°88 y 89. Figura n° 88 Parte de los planos de planta de lima norte con BIM Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.82 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” 4.3. Resultado del Objetivo General Con la implementación BIM en la gestión del proyecto estructural de la edificación de la sede del Ministerio Público de Lima Norte se ha podido mejorar los siguientes: Tabla n° 6 Mejora de gestión estructural con la implementación BIM de la Sede Lima Norte. Mejora en la Gestión de proyecto estructural Sin BIM Con BIM Flujo de trabajo colaborativo Nulo Positivo Obtención del modelo analítico y modelo físico Solo modelo Ambos estructural analítico Obtención de la Documentación No Automatizado automatizado Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.85 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” CONCLUSIONES Con la implementación BIM (Building Information Modeling) en la gestión del proyecto estructural de la edificación de la sede del Ministerio Público de Lima Norte, accedió obtener mejora en la gestión del proyecto estructural tales como, obtener un flujo de trabajo colaborativo, obtención aparte del modelo analítico obtener un modelo físico de la estructura y obtener de forma automatizada la Documentación. Con el uso de software BIM y en particular con el CypeCAD, se logró reducir las inconsistencias consideradas de la documentación del proyecto estructural sede Lima norte a un 0%. La Gestión del proyecto estructural con BIM, frente a una modificación arquitectónica considerada de la sede Lima norte, se redujo a un día en promedio de los cuatro días en promedio del sistema tradicional. Soler Espinoza Rixser Pág.86 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” RECOMENDACIONES Se recomienda al Ministerio Público y demás entes estatales o particulares, implementar el BIM tomando en consideración los resultados obtenidos y demás particularidades que se tienen en los contenidos del presente trabajo. Como se ha visto con la implementación BIM, trae consigo muchos beneficios en la gestión del proyecto estructural particularmente, tales beneficios es de mucho interés para los involucrados del proyecto reduciendo tiempos y costos. Para la implementación del BIM, hay que tener en cuanta además las decisiones que uno toma, toda vez que existen múltiples plataformas que nos ofrece el mercado, se requiere investigar los criterios técnicos que se consideran para el trabajo en BIM, tal elección se acomodará de acuerdo a la especialidad que uno se desempeña o desarrolla. Hay que tener en cuenta en la Implementación del BIM, determinar protocolos, normativas a nivel de proyecto, a nivel de construcción y a nivel de operación, estos serán los guías o documentos para una buena marcha con BIM en la gestión del ciclo de vida del proyecto de acuerdo a los ya experimentados en BIM. Soler Espinoza Rixser Pág.87 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” ANEXOS Anexo n°01 Especificaciones Técnicas de los estudios preliminares Fuente: Estudios preliminares Ministerio Público Sede Lima Norte Soler Espinoza Rixser Pág.90 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Anexo n°02 Interoperabilidad Fuente: Eastman et al., 2008 Soler Espinoza Rixser Pág.91 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Anexo n°03 No muestra los espectros de aceleración Fuente: Memoria de cálculo estudios preliminares Ministerio Público Soler Espinoza Rixser Pág.92 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Anexo n.º 6. Importación de los ficheros a la nube de Revit Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.95 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Anexo n.º 7. Entrevista 01 Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.96 “PROPUESTA DE MEJORA EN LA GESTIÓN DE PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA SEDE DEL MINISTERIO PÚBLICO DE LIMA NORTE EN EL DISTRITO DE INDEPENDENCIA CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL BIM” Anexo n.º 8. Entrevista 02 Fuente: Elaborado por Soler Soler Espinoza Rixser Pág.97