La llegada de los programas informático para el calculo y diseño de estructuras ha facilitado enormemente el análisis y diseño de las estructuras, permitiendo mejorar el dimensionamiento de las estructuras, reduciendo los tiempos de cálculos y el presupuesto de los proyectos.

Dentro de los programas mas utilizados en el análisis estructural tenemos los siguientes:

Cypecad:

Ha sido concebido para realizar el diseño, cálculo y dimensionado de estructuras de hormigón armado y metálicas para edificación y obra civil, sometidas a acciones horizontales, verticales y a la acción del fuego.

Estas estructuras pueden estar compuestas por: pilares (de hormigón, de acero y mixtos), pantallas y muros; vigas de hormigón, metálicas y mixtas; forjados de viguetas (genéricas, armadas, pretensadas, in situ, metálicas de alma llena y de celosía), placas aligeradas, losas mixtas, reticulares y losas macizas; y cimentaciones por losas, vigas de cimentación, zapatas y encepados. También dimensiona y comprueba uniones metálicas soldadas y atornilladas (incluidas las placas de anclaje).

estructura cypecad
estructura modelo cypecad

Sap2000 :

Es un programa de elementos finitos, con interfaz gráfico 3D orientado a objetos, preparado para realizar, de forma totalmente integrada, la modelación, análisis y dimensionamiento de lo más amplio conjunto de problemas de ingeniería de estructuras.

Conocido por la flexibilidad en al tipo de estructuras que permite analizar, por su poder de cálculo y por la fiabilidad de los resultados, SAP2000 es la herramienta de trabajo diaria para varios ingenieros. La versatilidad en modelar estructuras, permite su utilización en el dimensionamiento de puentes, edificios, estadios, presas, estructuras industriales, estructuras marítimas y todo tipo de infraestructura que necesite ser analizada y dimensionada.

Con respecto a las acciones, es posible generar automáticamente cargas de sismo, viento y vehículos, y posteriormente, hacer el dimensionamiento y comprobación automática de estructuras de hormigón armado, perfiles metálicos, de aluminio y conformados en frío, a través de las normativas Europeas, Americanas, Canadienses, Turcas, Indias, Chinas, y otras.

Las diversas herramientas de análisis y los procesos desarrollados en SAP2000 permiten la evaluación de grandes desplazamientos en cada etapa de la estructura, el análisis modal a través de los vectores propios Eigen y Ritz basados ​​en casos de carga no lineales, el análisis del comportamiento catenaria en cables, la no linealidad del material (rótulas fiber) y de los objetos de área no lineales (layered shell), el análisis de pandeo o colapso progresivo, el uso de «links» no lineales para modelado de la fricción, amortiguación, aisladores de base y rigidez multilineal o plástica entre nudos, y finalmente, la secuencia constructiva. Los análisis no lineales pueden ser estáticos y/o en función del tiempo, con opciones para análisis dinámico FNA (Fast Nonlinear Analysis), temporales (time-history) y por integración directa.

Desde sencillos modelos estáticos utilizados para análisis 2D, a los modelos complejos y de grandes dimensiones que requieren análisis avanzados no lineales, el programa SAP2000 es la solución más eficiente y productiva para los ingenieros de estructuras en general.

sap2000 interfaz
sap2000 interfaz

Etabs:

ETABS es un software innovador y revolucionario para análisis estructural y dimensionamiento de edificios. Resultado de 40 años de investigación y desarrollo continuo, esta última versión de ETABS ofrece herramientas inigualables de modelado y visualización de objetos 3D, alta capacidad de poder analítico lineal y no lineal, opciones de dimensionamiento sofisticadas y que abarcan una amplia gama de materiales, esclarecedores gráficos, informes y diseños esquemáticos que facilitan la comprensión del análisis y de los respectivos resultados.

Desde el modelado de la estructura a la creación de diseños y detalles, ETABS cubre todos los pasos del proceso de dimensionamiento. La creación de modelos nunca ha sido tan sencilla – los comandos de diseño son intuitivos y permiten la rápida generación de plantas y alzados estructurales. Diseños CAD pueden convertirse directamente en modelos ETABS o usarse como plantillas a partir de los cuales se puede realizar el modelado. El revolucionarioSAPFire 64 bit solver permite el análisis rápido de modelos extremadamente complejos y soporta técnicas de modelado no lineales, como secuencia constructiva y efectos diferidos en el tiempo (por ejemplo: fluencia y retracción). Está incluido el dimensionamiento de estructuras metálicas y de hormigón armado con optimización automatizada, así como de vigas y pilares mixtos, de muros de hormigón y mampostería, y también la comprobación de seguridad de conexiones y chapas metálicas. Los modelos se pueden crear de forma realista, y todos los resultados pueden representarse directamente en la estructura. Se pueden crear informes, intuitivos y de fácil lectura, para cualquier análisis o dimensionamiento efectuado en el modelo. En el caso de estructuras de hormigón armado y estructuras metálicas, es posible obtener diseños esquemáticos del modelo, cuadros resumen de armaduras, tablas informativas de los perfiles y conexiones dimensionadas, detalles de los elementos estructurales y respectivos cortes.

ETABS proporciona un conjunto inigualable de herramientas para ingenieros de estructuras que modelan y dimensionan edificios – tanto edificios industriales de un piso, como también torres de varios pisos. Con enormes capacidades y de fácil uso, desde su primera edición ETABS no pierde sus principales características, proporcionando a sus usuarios un software tecnológicamente avanzado, productivo e intuitivo.

etabs interfaz
etabs ineterfaz
Etabs interfaz

Midas Gen:

Con una interfaz de usuario intuitiva, gráficos de computadora contemporáneos y un potente solucionador, midas Gen permite a los ingenieros en ejercicio realizar fácilmente análisis y diseños estructurales para estructuras convencionales y complejas. midas Gen utiliza una amplia gama de funciones especiales de análisis de elementos finitos, así como teorías modernas de análisis estructural para obtener resultados precisos y prácticos. Estas características contribuyen a estándares de conveniencia, eficiencia, versatilidad y productividad más altos y sin precedentes para el diseño estructural.

midas gen interfaz
midas gen interfaz

Robot Structural Analysis:

Es un software especializado en el cálculo, simulación y diseño de estructuras de ingeniería civil y arquitectura que permite realizar un análisis exhaustivo del comportamiento estructural de una edificación o de cualquiera de sus partes, utilizando el método de los elementos finitos (FEM) y varios tipos de algoritmos no lineales. Producido por de AutoDesk (r), el mismo fabricante del popular software AutoCAD y 3D Studio, Robot se se ha adaptado para que se integre perfectamente a varios entornos BIM (como Navisworks, donde va muy bien), pero principalmente a Revit, del propio Autodesk; y a programas de diseño como AutoCAD, AutoCAD Structural Detailing, Inventor, entre muchos otros.

Robot Structural Analysis interfaz
Los programas mas utilizados para el diseño y cálculo de estructuras.

Tekla Structures:

Es un programa de diseño asistido por computadora y fabricación asistida por computadora en 3D (tres dimensiones) para el diseño, detallado, despiece, fabricación y montaje de todo tipo de estructuras para la construcción. 

La utilidad de esta aplicación no sólo se basa en el modelado en tres dimensiones de la obra a ejecutar. Al igual que otros programas basados puramente en 3D, no dibuja simplemente líneas sino directamente sólidos paramétricos dentro de un solo modelo 3D. Gracias a que en el sector de la construcción los elementos estructurales están claramente pre-definidos, es posible modelar directa y rápidamente los perfiles y detalles generales. A través de Macros y soluciones pre-definidas se resuelven fácilmente las uniones y nudos estructurales.

Una vez modelada la estructura a construir, el programa es capaz de generar todo tipo de planos generales, de despiece y de fabricación, así como listados de materiales y de piezas. Toda esta información es en todo momento dependiente del modelo y por ello, ante cualquier modificación que se lleve a cabo en el modelo, todos los planos se actualizan para reflejar la realidad.

tekla Structures interfaz
tekla Structures interfaz

Staad Pro:

Es un programa de cálculo de estructuras por elementos finitos, de uso muy intuitivo y con una gran cantidad de opciones y códigos de diseño para el dimensionamiento de todo tipo de estructuras metálicas y de hormigón.

El programa ofrece distintos tipos de análisis estructural, desde el análisis más básico estático lineal hasta no lineal de 2º orden (p delta), y contemplando también pandeo global y análisis sísmico con un gran nivel de detalle en la obtención de esfuerzos, movimientos, tensiones y ratios de aprovechamiento de la estructura.

Realice un análisis y diseño exhaustivo para cualquier tamaño o tipo de estructura más rápido que nunca. Simplifique su flujo de trabajo BIM utilizando un modelo físico en STAAD.Pro que se convierte automáticamente en el modelo analítico para su análisis estructural. Comparta modelos sincronizados con confianza para la colaboración del equipo multidisciplinario y, lo más importante, entregar diseños seguros y rentables.

Confíe en el diseño a base de acero, concreto, madera, aluminio y estructuras de acero conformadas en frío en cualquier parte del mundo, utilizando más de 90 códigos de diseño internacionales incluidos, independientemente de la opción de STAAD que usted elija.

  • Convierta automáticamente su modelo físico en un modelo analítico para optimizar su flujo de trabajo.
  • Mejore la colaboración del equipo multidisciplinario a través de una amplia interoperabilidad con computadoras de escritorio, aplicaciones móviles y en la nube, tales como AECOsim Building Designer, AutoPIPE, Revit y Tekla.
  • Optimice la metodología BIM con modelos de concreto y acero integrando los elementos estructurales y superficies físicas de manera completa.
  • Ejecute diversas alternativas de diseño en paralelo, con los servicios en la nube de STAAD y vea los resultados de manera gráfica comparando los diseños.
  • Diseñe para regiones altamente sísmicas o condiciones cotidianas utilizando el análisis de elementos finitos.
  • Vea y edite modelos de cualquier tamaño desde dispositivos móviles.
staadpro interfaz
staadpro interfaz

Revit :

Es un programa que permite a los ingenieros o arquitectos presentar y visualizar proyectos de gran envergadura o de todo tipo y enseñarlos a la hora de mostrar un proyecto a un cliente o en una reunión del equipo de trabajo. Es decir, nos permite ver el edificio a construir o la estructura mucho antes de que esta haya sido construida o incluso terminada de diseñar, algo así como un boceto previo en 3D. Nos permite a su vez diseñar y construir en la herramienta y en el programa el edificio para comprobar si funciona bien o no el diseño, qué puede fallar y qué necesita mejorar. En general, todos los aspectos del proyecto y del edificio en cuestión. 

Permite al usuario diseñar con elementos de modelación y dibujo paramétrico. BIM es un paradigma del dibujo asistido por computador que permite un diseño basado en objetos inteligentes y en tercera dimensión.

De este modo, Revit provee una asociatividad completa de orden bi-direccional. Un cambio en algún lugar significa un cambio en todos los lugares, instantáneamente, sin la intervención del usuario para cambiar manualmente todas las vistas. Un modelo BIM debe contener el ciclo de vida completo de la construcción, desde el concepto hasta la edificación. Esto se hace posible mediante la subyacente base de datos relacional de arquitectura de Revit, a la que sus creadores llaman el motor de cambios paramétricos.

revit interfaz
revit interfaz

Mira también Ingeniería Civil: El Casco de seguridad

Fuentes: