Análisis de la precisión de un modelo BIM LOD 400 para cuantificación de materiales, la identificación de colisiones y detallado de estructuras de concreto reforzado bajo normas ACI 318-14

Abstract

Las construcciones en Guatemala han evolucionado con el paso del tiempo, incorporando innovaciones en diversos campos. Estos cambios se reflejan en múltiples aspectos, desde los materiales utilizados hasta el diseño arquitectónico y estructural. En el país, el crecimiento exponencial de la población ha impulsado la construcción de viviendas verticales, permitiendo crear espacios habitables con menor ocupación de terreno. El concreto reforzado es el principal material utilizado en estas edificaciones Dado que las edificaciones verticales son las más comunes actualmente, es necesario considerar numerosos aspectos antes de iniciar una construcción. Por ello, la implementación de nuevas metodologías de trabajo es fundamental en el ámbito de la construcción. La metodología building information modeling (BIM) ha impulsado el sector, proporcionando beneficios significativos al aplicarla, desde una mejor visualización hasta la posibilidad de simular la construcción con alto detalle (Autodesk, 2024). Al implementar esta metodología en construcciones de concreto reforzado, se obtienen resultados más eficientes. Partiendo de un diseño arquitectónico, se inicia con la creación de un modelo que permita visualizar con claridad la idea estructural principal. Este modelo se convierte en el núcleo de todo el proceso, ya que permite desglosar aspectos fundamentales para la planificación de la estructura. Es indispensable que el modelo se realice con un level of detail (LOD) 400, lo que implica modelar la estructura completa, incluyendo el refuerzo de acero, tras el análisis estructural. Con un modelo LOD 400 se obtienen múltiples beneficios, como la creación de un modelo analítico para importarlo a un software de estudio estructural, la cuantificación precisa de materiales y una planificación temporal eficiente (National Institute of Building Sciences, 2020). Un factor clave en la aprobación de proyectos es el aspecto económico; por tanto, una adecuada planificación de cada proceso en una edificación permite ahorrar en materiales, en planificación y en tiempo de construcción. La investigación concluye que, con un modelo detallado de concreto reforzado, se logran beneficios importantes en cualquier área de trabajo dentro de la construcción, incentivando a implementar este método por sus amplias ventajas (Volk, 2014).

Construction in Guatemala has evolved over time, generating innovations across various fields. Construction practices have changed in many aspects, from the materials used to architectural and structural design. In Guatemala, the exponential population growth has driven the development of vertical housing, allowing for habitable spaces that occupy less land area. Reinforced concrete is the primary material used in these buildings. Since vertical buildings are the most common type of construction today, it is essential to consider numerous aspects before beginning a project. Therefore, implementing new work methodologies is crucial in the construction sector. The Building Information Modeling (BIM) methodology has advanced the industry, providing significant benefits, ranging from better visualization to the ability to simulate construction in high detail (Autodesk, 2024). When applying this methodology to reinforced concrete buildings, more efficient results are achieved. Starting from an architectural design, the process begins with creating a model that clearly visualizes the main structural concept. This model becomes the core of the entire process, as it allows for the breakdown of key aspects needed for structural planning. It is essential that the model is created at Level of Detail (LOD) 400, meaning the entire structure is modeled, including steel reinforcement, following the structural analysis. With an LOD 400 model, multiple benefits are obtained, such as creating an analytical model for import into structural analysis software, precise material quantification, and efficient time planning (National Institute of Building Sciences, 2020). A key factor in project approval is the economic aspect; therefore, proper planning of each stage in a building project allows for savings in materials, planning, and construction time. The research concludes that a detailed model of reinforced concrete structures provides important benefits in all areas of construction, encouraging the use of this method for its extensive advantages (Volk, 201).