Cálculo dinámico modal de vibraciones de una escalera realizado con metodología BIM

Abstract

Aunque el método de cálculo de estructuras de elementos finitos inició su andadura sobre el 1950, no tuvo utilidad práctica, hasta la llegada del desarrollo de las computadoras. El motivo fue que manualmente era inabarcable, por el número de operaciones necesarias, no obstante, los ordenadores volvieron a rescatar estos métodos, debido a que tiene una metodología ideal para la programación informática. Decir también, que este método requiere de muchos recursos, y su desarrollo ha sido paralelo al desarrollo de las computadoras, tanto software con hardware, siendo la evolución informática la que ha marcado el ritmo en la evolución de este campo técnico. En origen, los cálculos de estructuras eran estáticos, dado que requerían menos prestaciones informáticas. Para salvar este problema, lo que se hacía, era aumentar la magnitud de las fuerzas para compensar sus efectos. El BIM también es una metodología reciente, dado que nace en 1986 y es a partir del año 2.000 cuando comienza su evolución con 4 programas o aplicaciones mundiales, (Archicad, Revit, Allplan y Bentley), que pueden subir resultados a una plataforma en la nube. A partir de los últimos avances de la tecnología informática, con ordenadores cada vez más potentes, y motores de cálculo que también favorecen la capacidad informática, han aparecido herramientas desde hace menos de 10 años, capaces de realizar cálculos dinámicos modales de vibración. En este caso se pretende mostrar un caso práctico real, de un cálculo dinámico modal de vibraciones, de una escalera metálica empotrada en una estructura metálica oculta en el cerramiento exterior de la vivienda, mediante metodología BIM, con el motor de cálculo de gran prestigio a nivel mundial OPENSEES, a través del software de CYPE INGENIEROS.

Although the finite-element structural calculation method began around 1950, it had no practical utility until the development of computers. The reason was that, manually, it was unmanageable due to the number of operations required; nevertheless, computers revived these methods because their methodology is ideal for computer programming. It should also be noted that this method requires many resources, and its development has run parallel to the development of computers, both software and hardware, with computer evolution setting the pace in the evolution of this technical field. Originally, structural calculations were static, since they required less computing power. To overcome this problem, the magnitude of the forces was increased to compensate for their effects. BIM is also a recent methodology, as it was born in 1986 and it was from the year 2000 onwards that it began to evolve with four worldwide programs or applications (Archicad, Revit, Allplan and Bentley), which can upload results to a cloud platform. Based on the latest advances in computer technology, with increasingly powerful computers and calculation engines that also enhance computing capacity, tools have appeared in the last ten years that are capable of performing dynamic modal vibration calculations. In this case, the aim is to present a real practical case of a dynamic modal vibration calculation for a metal staircase embedded in a metal structure hidden within the external enclosure of a dwelling, using BIM methodology and the highly prestigious worldwide OPENSEES calculation engine through CYPE INGENIEROS software.