Un nuevo puente sustituirá al paso elevado del ferrocarril en la ciudad checa de Kynšperk nad Ohří. Esto no solo permitirá la separación del tráfico vial del ferroviario, sino que también mejorará el trazado de la carretera existente para asegurar una conducción más cómoda y segura.
El nuevo puente de siete vanos tendrá una longitud total de casi 145 m, con un tramo de 27,5 m sobre el ferrocarril. El diseño del puente, realizado por la empresa de ingeniería Sagasta s.r.o., es uno de los primeros proyectos diseñados íntegramente en 3D, sirviéndose de Allplan Bridge y de los beneficios del diseño de puentes paramétrico.
Antecedentes del diseño
Para el diseño del puente nuevo, se han utilizado losas de hormigón pretensado para los vanos, cuya longitud varía entre 15 y 27,5 m. El vano principal se apoya en pilas, mientras que el resto de las secciones del puente se apoyan en dos rodamientos. El vano central que cruza las vías del tren incorpora una losa de hormigón prefabricado sustentada por vigas de acero, que actúa como encofrado para una losa hormigonada in situ en la parte superior. Gracias a este método de construcción inusual y al diseño compuesto no se necesitó ningún encofrado sobre la vía férrea durante la construcción, lo que redujo el tiempo de interrupción del funcionamiento del ferrocarril.
© Sagasta s.r.o.
Modelado BIM 3D de puentes aplicando el diseño paramétrico
Se diseñaron varios trazados viales diferentes para determinar cuál sería la mejor opción para el nuevo paso elevado. Las alineaciones horizontales y verticales del puente se importaron entonces a Allplan Bridge en formato .xml, proporcionando a los ingenieros los datos que requería su diseño. A partir de esta base, el resto del puente, incluyendo la estructura, la carretera, las cornisas, la barrera de seguridad, las pilas y los muros de contención, se diseñó paramétricamente en 3D utilizando el software BIM Allplan Bridge.
Fue el gran número de elementos estructurales involucrados lo que motivó el uso del diseño paramétrico. Esto facilitó delinear las secciones transversales, ya que a cada sección paramétrica se le asignaron variables como la longitud o el ángulo. Para cada variable, se asignaron estaciones de perfil longitudinal que se vinculaban a la alineación vertical del puente. Así, las secciones transversales podían diseñarse y ajustarse fácilmente y, a continuación, la estructura de la carretera y del puente podía diseñarse de igual manera extruyendo la sección transversal a lo largo de la alineación.
© Sagasta s.r.o.
Ventajas del diseño de puentes paramétrico
El vano principal utiliza seis vigas de acero para sostener la losa inferior de hormigón. La creación de esta sección transversal fue tan sencilla como crear una sección paramétrica de una de las vigas, y luego replicarla para las otras cinco. El diseño paramétrico permitió incluir variables como la distancia de la viga al eje de la carretera, la altura y la anchura de la viga, la altura de la losa prefabricada y la altura y el ángulo de la calzada. De este modo, la sección transversal podía ajustarse según las necesidades y las variables vinculadas también se actualizaban, ahorrando un valioso tiempo de diseño y reduciendo el riesgo de errores.
Las ventajas del diseño de puentes paramétrico no solo se limitan a la actualización de la sección transversal. El trazado de la carretera se modificó varias veces, así como el diseño de las cuatro variantes iniciales. Cada vez que se corregía el trazado, había que mover el puente a la posición correcta. El software BIM lo hacía automáticamente, pero también había que actualizar el emplazamiento, para lo que los diseñadores utilizaron un archivo de texto con los datos correctos, creado originalmente en Microsoft Excel y luego exportado a Allplan Bridge. Los cambios en la longitud de los vanos u otras variables se realizaban de forma rápida y sencilla en Excel y luego se reestablecían en Allplan Bridge, con las variables vinculadas actualizándose automáticamente.
Una vez completado el diseño del puente, el modelo se exportó a Allplan Engineering para finalizarlo. Aquí se pudo modelar fácilmente la armadura de hormigón, además de crear documentación como los planos de disposición general, y generar visualizaciones del puente terminado.
© Sagasta s.r.o.
© Sagasta s.r.o.
Conclusión
Para los diseñadores de Sagasta, el diseño de puentes en 3D con Allplan Bridge ofrece una serie de ventajas convincentes. "Mientras que los dibujos en 2D son buenos para facilitar la construcción, con un modelo en 3D el diseño es más preciso: no hay colisiones entre los miembros estructurales o el armado, y es mucho más sencillo visualizar los detalles complejos. Las modificaciones son considerablemente más fáciles, ya que cualquier cambio en el modelo se actualiza automáticamente en los dibujos, y para el diseño de puentes, estas dos ventajas son de las más importantes", afirma Ladislav Lidmila, ingeniero de puentes de Sagasta s.r.o..
