BrIM (modelado de información de puentes)

Si bien la aplicación del modelado de información de construcción (BIM) en el sector de la construcción se expande cada día, su uso en infraestructuras de transporte aún ha sido limitado y lento. La gestión civil integrada (CIM) se ha utilizado principalmente en el sector de operaciones y gestión. Por otro lado, el modelado de información civil (CIM) se ha centrado en el modelado virtual 3D de infraestructuras de transporte en la fase de diseño [7].

En este contexto, la industria y el mundo académico han desarrollado diversos estudios en el área del CIM para investigar sus diferentes aplicaciones. En este contexto, y para complementar la investigación, el propósito de este artículo es presentar una revisión exhaustiva de seis usos y aplicaciones del modelado de información de puentes (BRIM), que es el BIM aplicado a estructuras de puentes, destacados en publicaciones académicas de los últimos 15 años.

En el blog de expertos en BIM de Zigurat, en marzo de 2020, se analizaron algunas aplicaciones de BRIM. Sin embargo, en este texto se podrán encontrar usos y aplicaciones más prácticos, abordados en la literatura académica.

1. Construcción acelerada de puentes (abc)
   En abc, BIM se puede utilizar desde el diseño conceptual hasta la construcción [8]. La aplicación de BIM en abc (figura 1) puede aumentar la eficiencia y la sostenibilidad de los edificios al reducir los residuos a lo largo de su ciclo de vida. El uso de BIM puede facilitar proyectos complejos y reducir las solicitudes de información y de cambio, lo que puede generar ahorros de entre el 5 % y el 9 % durante la construcción [8], contribuyendo a la reducción de las repeticiones de obra. Por lo tanto, BIM se puede utilizar para modelar el puente y los diagramas asociados, realizar análisis de diseño y planificar la elevación de elementos prefabricados de hormigón con vehículos de transporte modulares autopropulsados ​​(spmtvs), estableciendo la rasante circundante para facilitar el transporte de la superestructura. Modelado de información de puentes (BRIM).

Modelado de información de puentes (BrIM). Figura 1. Aplicación de BIM en la construcción de abc por el Departamento de Transporte de Massachusetts en 2011 [12].

2. Análisis estructural
   Las ventajas de un software BIM para planificación se combinan con las del análisis estructural [5]. De esta forma, se pueden crear diagramas de posición estructural en el modelo BIM o generar automáticamente planos de refuerzo basados ​​en el análisis estructural, así como exportar directamente los valores de cálculo del software de elementos finitos (FEM) en forma de refuerzo 3D o ayudar en el análisis global, por ejemplo. La Figura 2 presenta algunos análisis y diagramas posibles en puentes que funcionan con software BIM.

Modelado de Información de Puentes (BrIM).
Figura 2. Análisis estructural: (a) Detallado de refuerzos [3]; (b) Modelo FEM y mediciones de rotación calculadas [9]; (c) Aplicaciones integradas de información de análisis [20]; (d) Modelo FEM en ingeniería Adina y SCIA [15].

3. Inspección
   El modelado de información de puentes para el método de inspección y evaluación (BIEM) proporciona una forma de recopilar, almacenar y utilizar información sobre daños basada en la ubicación de un puente inspeccionado [14]. En este sentido, el software BIM puede utilizarse para analizar y presentar esta información con el fin de facilitar la toma de decisiones, proporcionar recomendaciones de mantenimiento y permitir al técnico evaluar los daños. Entre los diversos mecanismos que pueden vincularse a BIM, destacan los siguientes (figura 3): vehículos aéreos no tripulados (UAV) para la monitorización y el mantenimiento de estructuras; sistemas de aeronaves pilotadas remotamente (RPA), que reducen el tiempo, los costes y los riesgos para los operadores; sistemas robóticos para la detección automática de grietas; vehículos marinos no tripulados (VMM) para el mapeo de naufragios; nubes de puntos digitalizadas por láser para la inspección y la extracción de datos; y sistemas de transporte inteligentes (ITS) para un proceso automatizado de captura, almacenamiento, análisis y gestión de datos.